AVALIAÇÃO E DIAGNÓSTICO DAS MANIFESTAÇÕES PATOLOGICAS IDENTIFICADAS NAS FACHADAS DO PANTEÃO DA PÁTRIA TANCREDO NEVES EM BRASÍLIA/BRASIL ESTUDO DE CASO

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1 AVALIAÇÃO E DIAGNÓSTICO DAS MANIFESTAÇÕES PATOLOGICAS IDENTIFICADAS NAS FACHADAS DO PANTEÃO DA PÁTRIA TANCREDO NEVES EM BRASÍLIA/BRASIL ESTUDO DE CASO E. K. CASTRO E. BAUER Profa., Eng.ª Civil Prof. Eng.ª Civil UnB, Brasília UnB, Brasília DF, Brasil DF, Brasil ekrausc16@gmail.com elbauerlem@gmail.com RESUMO O Panteão da Pátria é uma edificação situada na Praça dos Três Poderes, Brasília (DF). O complexo cultural e composto do prédio principal, com acesso por duas rampas, a pira e 3 painéis, todos com revestimento em pedra. O presente estudo foi efetuado pelo Laboratório de Ensaio de Materiais (LEM) da Universidade de Brasília (UnB) no que diz respeito ao objeto do mesmo a saber: avaliação das fachadas revestidas com placas de pedra do edifício no que diz respeito ao diagnóstico das manifestações patológicas da mesma, em particular as condições de estabilidade e fixação das placas de pedras; identificação de falhas e patologias buscando a avaliação de seu diagnóstico e gravidade. Este estudo apresenta a metodologia de estudo, as inspeções efetuadas e os correspondentes levantamentos obtidos, os diagnósticos e as recomendações para recuperação das patologias encontradas. 1. INTRODUÇÃO O Panteão da Pátria Tancredo Neves foi inaugurado em 7 de setembro de 1986 e tombado em 2007, pelo Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional - IPHAN. Está localizado na Praça dos Três Poderes, em Brasília. Apresenta uma arquitetura modernista, simbolizando uma pomba, projetado pelo arquiteto Oscar Niemeyer em A edificação possui três pavimentos e área total construída de m 2. No segundo pavimento, ao nível da entrada, temos o Salão Vermelho onde está o Mural da Liberdade, do artista plástico Athos Bulcão. No terceiro pavimento localiza-se o Salão Principal onde: de um lado, o grande Painel da Inconfidência Mineira; do lado oposto o Vitral de autoria de Marianne Peretti; e ao centro, o Livro de Aço dos Heróis Nacionais. Complementando o complexo cultural temos o acesso ao prédio, que se da por duas rampas, além da pira e 3 painéis, todos com revestimento em pedra. O estudo foi realizado por [4] do Laboratório de Ensaio de Materiais (LEM) da Universidade de Brasília (UnB) em resposta à demanda efetuada pela Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil NOVACAP, responsável pela manutenção da edificação. Este trabalho pautou-se no estudo e avaliação das fachadas revestidas com placas de pedra do edifício no que diz respeito ao diagnóstico das manifestações patológicas da mesma, em particular as condições de estabilidade e fixação. Procurou-se a identificação de falhas e patologias buscando a avaliação de seu diagnóstico e gravidade para orientar o interessado em como proceder face as constatações levantadas. O edifício apresentava falhas e manifestações patológicas devido a infiltrações de água em toda as fachadas, rampas, passarela, pira e painéis. Decorrem disso várias outras falhas tais como descolamentos e queda de placas, corrosão das armaduras de fixação manchamentos e infiltrações. 1

2 2. CARACTERÍSTICA DA EDIFICAÇÃO Em relação à tipologia da edificação e os diversos materiais e sistemas utilizados na construção do imóvel, destaca-se: Estrutura construída em concreto armado (pilares, lajes e paredes). Vitral localizado na fachada norte e apenas uma porta de vidro temperado na entrada da edificação. A vedação externa (fachada) tem acabamento último em placas de pedra de mármore Italva branco de varias dimensões. As fachadas do prédio principal, para fins de identificação, foram nomeadas em função de sua orientação cardeal, a saber: Fachada Norte fachada principal Inclinada a 45, revestida com pedras de mármore de 29 x 56 cm (Figura 1) na cor branca, com elemento de fachada, vitral de Marianne Peretti, com escultura de uma pomba que se projeta sobre uma laje no final do Vitral. Na fachada acima da entrada encontramos placas de pedra que foram substituídas de 48 x 91 cm em mármore branco; Fachada sul fachada inclinada a 45, revestida com pedra de mármore de 29.x.56.cm na cor branca; Fachada leste fachada plana com um recorte na horizontal revestida com pedra de mármore de 40 x 80 cm na cor branca; Fachada oeste fachada plana com um recorte na horizontal tem elemento de fachada em pedra de mármore de 40 x 80 cm na cor branca, recebe a rampa de acesso ao prédio; A Pira é construída em concreto armado com estrutura a 45 revestida nas faces em mármore Italva branco. O acesso a estrutura metálica de onde se localiza a chama da pira é feito por uma escada revestida em argamassa na parte superior da pira. Na lateral da escada passa uma tubulação de gás que alimenta a chama da pira. Os painéis têm uma geometria plana e curva (Figura 1), são em concreto armado revestidos em placas de pedra de mármore Italva na cor branca. As rampas e passarela são em concreto armado, revestidas com placas de pedra de mármore na cor branca e o piso é revestido com pedra portuguesa (Figura 1). Painéis 3. METODOLOGIA DE ESTUDO Passarela Figura 1 - Fachada Norte e Oeste, painéis, rampa e passarela A metodologia empregada no estudo seguiu as seguintes etapas: Preparação de material e planejamento - diagramação de projeto gráfico para registro dos levantamentos, planejamento e programação das atividades e intervenções, definição da estratégia e logística, elaboração de planilhas e sistemas de registro de informações e treinamento de equipe; Pré-avaliação das fachadas - Inspeção das fachadas através de binóculo identificando regiões criticas potenciais. Também foram feitas constatações e entrevistas pertinentes a frequência e detalhes de manutenção, ocorrência de quedas de placas cerâmicas, dentre outras. Retirada de amostras das pedras de mármore em regiões de fácil acesso para identificação da sua fixação na estrutura; Vistoria com guindaste e documentação - A vistoria da fachada, para o caso em questão, face a altura e peculiaridades do edifício foi executada utilizando guindaste. Foram utilizados dois tipos de guindaste um para acesso a cobertura e a parte mais alta da edificação (fachada norte) e um caminhão munck com dois cestos para 2

3 acesso a parte inclinada da fachada. Deve aqui ser lembrado que as fachadas inclinadas são de acesso complexo, sendo que também não existe acesso interno para a cobertura. Para cada fachada, foram realizadas investigações específicas. Cada investigação corresponde à documentação, avaliação, remoção do revestimento de placas de rocha numa área aproximada de 3m 2, onde se identifica: os materiais, o grau de deterioração, a condição de fixação e estabilidade das placas de rocha. 4. PRINCIPAIS FALHAS OBSERVADAS Realizou-se inspeção no prédio principal, na cobertura, nas rampas, passarela, pira e painéis. Foram registradas e analisadas as manifestações patológicas observadas no objeto em estudo. A seguir são descritos as principais falhas observadas e suas principais peculiaridades. As principais falhas observadas e mapeadas no levantamento foram agrupadas na seguinte classificação: i) mancha de fixação do mármore e manchas por corrosão; ii) desplacamento da pedra; iii) manchas escuras; iv) eflorescência; v) fissuração e corrosão. 4.1 Mancha de fixação de mármore e manchas de corrosão Em inspeção específica observou-se que a fixação da pedra nas fachadas inclinadas se dá através de uma malha de aço nas duas direções (horizontal e vertical) fixadas na estrutura da edificação. A pedra é fixada nesta armação através de dois pontos: um superior e um inferior. Cada ponto de fixação da pedra tem um corte com formato circular onde é fixado o arame, o qual é colado com resina na pedra. Este arame é amarrado à malha de aço de construção comum (Figura 2). O espaço entre a superfície interna da pedra e a estrutura de concreto é preenchido com argamassa. Por ser uma região inclinada supõe-se que as pedras foram fixadas primeiro a malha de aço, sendo depois feito o preenchimento com argamassa. Já nas fachadas planas a fixação da pedra foi pelo método de bolão. Observou-se na fachada muitas manchas com tipologia circular caracterizando a localização dos arames de fixação. Em alguns casos os ferros estavam com corrosão e em outros a região apresentava manchas possivelmente devido a uma reação da resina com presença de água, manchando assim as pedras (Figura 3). Figura 2 - Fixação do arame a pedra colada com resina Figura 3 Manchas de corrosão Constatou-se, em todas as fachadas revestidas de pedra, que a malha de aço que dá suporte as pedras apresentava em vários pontos uma intensidade de corrosão muito alta. 4.2 Desplacamento da pedra Na fachada onde se localiza o vitral, em sua parte superior ocorreu um desplacamento e queda da pedra com argamassa. Pela Figura 4 observa-se a armadura exposta da estrutura da edificação e a espessura da camada de argamassa da fachada leste. 3

4 4.3 Manchas escuras e Eflorescência Figura 4 Destacamento da pedra e armadura exposta As manchas escuras são constantes em toda parte superior da edificação e nas quinas das fachadas. São causadas pela lixiviação da água do interior do revestimento e também pela água escorrendo ao longo da edificação, (fluxo de água sobre a superfície das pedras). Pelo fato da elevada porosidade das pedras, caracteriza-se o acumulo de água e a criação de fungos que dão origem a esse escurecimento. 4.4 Eflorescência A Figura 5 mostra as pedras com estalactites com filetes brancos e amarelados, denominada eflorescência. Este fenômeno é causado pela lixiviação de hidróxidos, sais e carbonatos, presentes na argamassa de assentamento, devido a infiltração de água, que ocorre entre pedra e a argamassa. A cor amarelada revela sinais de óxido de ferro proveniente da corrosão da malha de aço de sustentação da pedra. 4.5 Fissuração e corrosão Observou-se na passarela de acesso ao prédio (vista por baixo), fissuras no meio do vão com indicativo de fissura de flexão. Outras fissuras foram encontradas abaixo das rampas e passarela. Devido à falta de cobrimento e intensa infiltração de águas pela canaleta do piso, a laje inferior da rampa apresenta grande intensidade de corrosão na armadura com destacamento do concreto (Figura 6) Observou-se fissuras no piso das rampas e passarela localizadas nas canaletas de escoamento de água. Figura 5 Manchas de eflorescência Figura 6 Detalhe da corrosão do aço no concreto 4

5 5. RESULTADOS DA VISTORIA DE FACHADA 5.1 Fachada norte Fachada principal inclinada à 45, onde se localiza o vitral e a fachada deslocada da entrada principal do prédio. Pela Figura 4 observa-se o desplacamento da pedra na parte superior esquerda com a queda da pedra e argamassa. Nesse ponto verificamos a armadura exposta na estrutura de concreto. Observa-se pela Tabela 1 uma grande incidência de manchas escuras em 6,9% das pedras e de 9,7% de manchas de fixação do mármore, além de 1,4 % de pedras com eflorescência e 0,2% com manchas de corrosão. Totalizando 501 placas de pedra danificadas de um total de 2922 placas, ou seja 17,1% das pedras. 5.2 Fachada sul Fachada de parede inclinada (45 ) totalmente em placas de pedra. A Tabela 1 apresenta um resumo quantitativo das falhas encontradas. Observou-se uma grande incidência de manchas escuras (18,0% das pedras), manchas de fixação do mármore em torno 2,5 %, além de 1,0 % de pedras com eflorescência e 0,7% com manchas de corrosão. Totalizando 752 placas de pedra danificada de um total de 3478 placas, ou seja, 21,6% das pedras. 5.3 Fachada leste Fachada de parede vertical totalmente em placas de pedra, com paredes deslocadas. A Tabela 1 apresenta um resumo quantitativo das mesmas. Observou-se uma grande incidência de manchas de fixação das placas (11,4% das pedras). Devido a grande incidência destas manchas foram feitas investigações em alguns pontos retirando a placa de pedra para observação. Constatamos que a malha de armadura de aço fixada à estrutura apresentava-se bem corroída e os arames de fixação não estavam presos a armadura. Observou-se o manchamento da pedra por uma provável reação da resina de fixação do arame e a incidência e eflorescência constatada de cor marrom se dá pela corrosão da armadura fixada na estrutura, ocasionando assim um índice de 8,5 % de placas com eflorescência devido a incidência de água que corre entre as placas de pedra e a argamassa e manchas escuras obteve um índice de 6,3 % das placas,. Foram totalizadas 399 placas de pedra danificada de um total de 1570 placas, ou seja, 25,4% do total das placas. 5.4 Fachada oeste Fachada de parede vertical totalmente em placas de pedra, com paredes deslocadas. A Tabela 1 apresenta um resumo quantitativo das mesmas. Observou-se uma grande incidência de manchas escuras nas pedras de 13,0% em sua parte superior semelhante ao já comentado na fachada leste. Manchas de fixação das placas foram de 4,9 % e de eflorescência 7,3% das pedras. Seguindo a mesma tipologia das demais fachadas observou-se desplacamento de duas pedras. A Tabela 1 apresenta o resumo dos resultados das falhas encontradas nas fachadas da edificação com os respectivos percentuais Tabela 1 Resumo das falhas encontradas nas fachadas Fachada Total de placas Manchas escuras Manchas corrosão Mancha fixação Desplacamento Eflorescência Total de placas danificadas Norte ,81% 7 0,24% 268 9,17% 6 0,21% 40 1,37% ,15% Sul , ,72% 88 2,53% 0 0,00% 35 1,01% ,62% Leste ,31% 0 0,00% ,40% 0 0,00% 133 8,47% % Oeste ,99% 0 0,00% 77 4,90% 2 0,13% 115 7,32% ,20% 5.5 Impermeabilização da cobertura A impermeabilização (recém efetuada) atende aos princípios básicos de boa técnica. No entanto, uma falha grave observada, a impermeabilização não avança até a borda e não existe nenhum elemento (rufo, pingadeiras, etc.) que evite a penetração de água na região da argamassa e no revestimento de pedra. Grande parte da penetração de água já mencionada ocorre por essas regiões na cobertura. Conforme ilustra a Figura 7, existe a necessidade da 5

6 impermeabilização cobrir toda a região da pedra, de se colocar um selante de poliuretano no encontro entre os planos, bem como empregar-se um rufo metálico para servir de proteção e pingadeira. 5.6 Rampas e passarela Figura 7 Detalhe do encontro do plano da fachada com a cobertura As falhas observadas na vistoria e inspeção apresentaram intensos índices de corrosão da armadura positiva das lajes (Figura 8) e fissuras de flexão na passarela. As lajes e vigas da rampa e da passarela são apoiadas em uma outra passarela em uma viga tipo guerber (Figura 9). Nesse ponto observou-se uma intensidade de eflorescência com formação de estalactites, proveniente da lavagem do piso e das águas de chuva. Com ocorrência também desta falha ao longo de toda parte inferior da rampa e da passarela localizada na direção da canaleta do piso de pedra portuguesa. O revestimento de placas de pedra é fixado da mesma forma que a descrita nas fachadas inclinadas: arames colados na pedra de forma circular com resina e fixados na malha de aço, apresentando grande intensidade de corrosão e desplacamento da pedra, em alguns casos, com argamassa de assentamento saibrosa. Figura 8 Corrosão da armadura de flexão com destacamento do concreto Figura 9 Vista inferior do apoio da rampa e da passarela com estalactites A Figura 10 mostra uma visão das falhas encontradas na passarela, observando-se manchas escuras e de corrosão. No patamar da rampa observou-se uma grande intensidade de corrosão da armadura, na parte inferior da laje e no revestimento externo de pedra. 5.7 Pira A estrutura da pira é em concreto armado revestida de pedra. As fachadas norte e sul são inclinadas a 45 e as leste e oeste são verticais. No topo da estrutura está localizada a estrutura metálica que acondiciona o fogo da pira. O revestimento segue o mesmo do panteão. Observa-se grande intensidade de corrosão da armadura no suporte da pedra conforme é evidenciado pelo manchamento mostrado na Figura 11. 6

7 Figura 10 Vista da lateral da passarela Figura 11 Detalhe das manchas de corrosão 5.8 Painéis São três painéis em estrutura de concreto e tipologias iguais com paredes verticais, planas e curvas apresentam grande de intensidade de manchas escuras e eflorescência O manchamento observado é basicamente por umidade (desenvolvimento de microorganismos, fungo e bolor). A água está presente pela elevada porosidade da pedra, pela deficiência nos rejuntes e também por deficiência de impermeabilização no topo dos painéis. Os painéis parecem estar diferenciados na sua forma de fixação. Conforme inspeção efetuada, constatou-se o assentamento das pedras com uma argamassa (ou pasta) não identificada, podendo inclusive ser de origem polimérica. Evidencia-se, todavia, situações pontuais de descolamento de pedras. 6. ENSAIOS COMPLEMENTARES 6.1 Resistência de aderência à tração Com a finalidade de avaliação dos materiais, procedeu-se ensaio de aderência do revestimento conforme prescreve as Normas Brasileiras [1] e [2]. O objetivo dessa investigação é avaliar as características de aderência da argamassa (sob a placa de rocha) ao substrato (concreto). Deve ser salientado que durante a inspeção, quando da remoção das placas de rocha e da argamassa observou-se uma significativa aderência no sistema, caracterizada pela grande dificuldade na remoção mecânica das peças. Houve grande dificuldade na execução desses ensaios, principalmente pela elevada presença de umidade a qual dificultou as análises. As avaliações forma efetuadas em 2 regiões na fachada sul e 1 região na fachada norte. Os resultados encontram-se descritos na Tabela 2. Tabela 2 Resultados do Ensaio de Aderência FACHADA ENSAIADA TENSÃO DE ADERÊNCIA À TRAÇÃO (MPa) Médio Máximo Norte (Região 2) 0,13 0,23 Sul inferior (Região 1) 0,41 0,58 Sul (Região 3) 0,26 0,48 Dos valores observados cabe salientar que a avaliação da região norte foi considerada prejudicada pelas condições de ensaio existentes no local (basicamente água em excesso oriunda do revestimento). Os valores máximos observados nas inspeções da região sul são bastante altos, coincidindo com a suspeita inicial quando da remoção das placas. Deve ser salientado que a ruptura dos corpos-de-prova ocorreu por tração da argamassa de assentamento (ou preenchimento). Quanto a avaliação de aderência, cabe colocar que esse ensaio é indicativo e não conclusivo, principalmente pela elevada variabilidade dos resultados que se observa. 7. DIAGNÓSTICO E CONSIDERAÇÕES FINAIS O diagnóstico para os problemas de fixação das pedras de mármore do panteão com o intuito de identificação de falhas e patologias, têm-se como diagnóstico das fachadas os seguintes pontos: 7

8 Quanto aos manchamentos - Observa-se uma situação mais incisiva quanto a extensão das manchas escuras de 44,08% seguida de manchas de fixação com 28%, eflorescência com 18,17%. O problema mais incidente é a penetração de água entre a pedra e a argamassa onde pode-se verificar a causa das diversas patologias encontradas tais como: a corrosão da armadura de aço, onde as pedras são fixadas; as manchas de fixação e as eflorescências observadas nas investigações realizadas na estrutura. Em todos os casos a presença indesejada da água é elemento coadjuvante ou causador dos manchamentos. Deve ser mencionado que as condições da passarela, rampas, e pira são extremamente críticas quanto aos manchamentos, podendo-se justificar tal fato pelas grandes infiltrações detectadas. Quanto ao descolamento e quedas das placas nas fachadas - A fachada norte onde a parede é inclinada apresentou descolamento e queda do revestimento. Neste ponto observa-se que má qualidade de execução de sua fixação, além de ser um ponto onde recebe grande quantidade de água, deu origem a essa patologia. Basicamente houve grande infiltração de água que propiciou a corrosão dos elementos de fixação e ancoragem das placas. As eflorescências e manchas também são indícios das infiltrações. Quanto à estabilidade de fixação das placas pelas vistorias e inspeções efetuadas observou-se que existe uma infiltração generalizada nos materiais que compõe a fachada e rampas. Essa infiltração é extremamente danosa ao sistema de fixação e ancoragem das placas de rocha, quer permitindo a corrosão do arame de fixação da placa como também a corrosão da armadura de fixação. Pelo observado, existe grande incidência da corrosão da armadura de fixação (embutida na argamassa), o que pode levar a descolamentos e quedas futuras. Conclui-se, portanto, que a situação atual é instável, ou seja, existe o risco de novas quedas de placas e possíveis agravamento de outras patologias existentes. Quanto a patologias na estrutura de concreto na estrutura das passarelas e rampa Observou-se casos de fissuras caracterizadas inicialmente com de flexão na passarela Essa fissuração deve ser avaliada quanto aos seus aspectos mecânicos (análise estrutural). Identificou-se também problemas de corrosão das armaduras na laje da rampa. Essa corrosão possivelmente se deve a espessura de cobrimento insuficiente e a presença intensa de água. Enfatiza-se que a intensidade do processo é muito intensa. Dada à situação observada, verificamos que o edifício em questão apresenta falhas e manifestações patológicas devido a infiltrações de água em toda as fachadas, rampas, passarela, pira e painéis. Decorrem disso várias outras falhas tais como descolamentos e queda de placas, corrosão das armaduras de fixação manchamentos e infiltrações. Face ao levantamento e observações apresentados, colocam-se as seguintes recomendações: i) Eliminação da água que penetra pelas pedras na fachada utilizando pingadeiras ou rufos metálicos em todo o perímetro da edificação do panteão; ii) Substituição da fachada por um projeto com fachada ventilada usando perfis metálicos para a fixação das pedras, iii) elaboração de um projeto de recuperação das fissuras e armaduras corroídas da passarela e rampa com atenção especial a gravidade da corrosão encontrada no patamar da rampa; iv) Substituição das pedras da fachada norte da pira que apresenta danos em praticamente toda a sua extensão. 8. REFERÊNCIAS [1] ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas Especificação, [2] NBR Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas Determinação da resistência de aderência à tração Método de ensaio, [3] Bauer, E Revestimento de Argamassa: características e peculiaridades, Brasília: LEM-UnB; Sinduscon, 2005, 92p. [4] Castro, E. K; Bauer E Avaliação e diagnóstico das patologias identificadas nas fachadas do Panteão da Pátria Tancredo Neves - Relatório Técnico - Laboratório de Ensaio de Materiais (LEM), Universidade de Brasília (UnB), Brasília, DF, 34 p. [5] Silva, M. N. B. et al, Distribuição de ocorrência de danos e patologias em fachadas de Brasília estudo de caso, I Simpósio de Argamassas e Soluções Térmicas de Revestimento, Argamassa 2014 (APFAC-Itecons), Coimbra, Portugal, 2014, 9 p. [6] Bauer, E; et al. Patologia e deterioração das fachadas de edifícios em Brasília estudo da quantificação de danos, PATORREB, 4º Congreso de patología y rehabilitación de edificios, Santiago de Compostela, p. [7] Bauer, E. et al, Vida útil do revestimentos de fachada avaliação das manifestações patológicas nas fachadas de edifícios de Brasília, X Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas, Fortaleza, p. [8] Castro E. K. et al. Estudo das Alvenarias e Fachadas: Análise e Metodologia para Inspeção de Danos nas Edificações - 50o. Congresso Brasileiro do Concreto - IBRACON, 2008, Salvador. 8