RELATÓRIO TÉCNICO - CIENTÍFICO

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DIRETORIA DE PESQUISA PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA PIBIC : CNPq, CNPq/AF, UFPA, UFPA/AF, PIBIC/INTERIOR, PRODOUTOR, PIBIT E FAPESPA Período: 09/2016 a 02/2017 ( x ) PARCIAL ( ) FINAL 1. IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO RELATÓRIO TÉCNICO - CIENTÍFICO Título do Projeto de Pesquisa: Avaliação quantitativa da degradação e vida útil de revestimentos de fachadas aplicação ao caso da região metropolitana de Belém/Pa Nome do Orientador: Luciana de Nazaré Pinheiro Cordeiro Titulação do Orientador: Doutor Faculdade : Faculdade de Engenharia Civil Instituto/Núcleo: Instituto de Tecnologia ITEC Laboratório: Engenharia Civil (GPMAC) Título do Plano de Trabalho : Estudo da Intensidade e Distribuição de danos em regiões de fachadas. Nome do Bolsista: Thaís do Socorro Matos da Silva Tipo de Bolsa : ( ) PIBIC/ CNPq ( ) PIBIC/CNPq AF ( ) PIBIC /CNPq- Cota do pesquisador (X) PIBIC/UFPA ( ) PIBIC/UFPA AF ( ) PIBIC/ INTERIOR ( ) PIBIC/PRODOUTOR ( ) PIBIC/PE-INTERDISCIPLINAR ( ) PIBIC/FAPESPA ( ) PIBIC/PIBIT 1

2 2. INTRODUÇÃO A cidade de Belém se configura como uma metrópole no meio da Amazônia com seus 401 anos e é a segunda cidade mais populosa da Região Norte do país. Para o desenvolvimento de uma infraestrutura adequada na cidade, a construção civil se desenvolveu e começou a realizar obras que necessitam atender as especificações técnicas e dos seus consumidores. Para uma edificação, a sua fachada se configura em uma barreira que protege a sua estrutura contra os agentes externos agressivos e deve resistir à pressão do vento, apresentar isolamento térmico, acústico e ser estanque a água e ao fogo, permitindo a iluminação e ventilação natural no ambiente interior (SILVA, 2014). O revestimento é composto por argamassa e material decorativo de acordo com a natureza da base (ABNT NBR 13529), já o revestimento externo cerâmico é aquele composto por placas cerâmicas, argamassa de assentamento e rejunte. O revestimento cerâmico se tornou muito utilizado pelas construtoras da cidade de Belém por conta de suas características de resistência mecânica, estética, durabilidade, capacidade de absorver deformações, resistência mecânica e apresentar uma boa resistência à percolação de água. As patologias nos revestimentos externos cerâmicos ocorrem como resultado de diversos fatores atuando na edificação, como a falha dos materiais, falha da especificação, a deformação térmica, a deformação higroscópica e deformações estruturais; e podem ter origem congênita (originárias da fase de projeto), construtivas (execução inadequada), adquiridas (durante a vida útil do revestimento) ou acidentais (originárias de solicitações incomuns, como as resultantes de recalques na fundação). Essas manifestações patológicas podem representar anomalias que podem interferir na integridade da estrutura, causar desconforto aos usuários e diminuir o valor de mercado da edificação. As patologias nesse tipo de fachada podem ser divididas em estéticas (aquelas que vão influenciar principalmente na aparência da edificação, como as eflorescências e as sujudades) e em funcionais (as que vão interferir na integridade da estrutura, como trincas e fissuras). A partir do conhecimento acerca das manifestações patológicas no revestimento cerâmico, é importante o estudo da quantificação das degradações para analisar o desempenho e a vida útil dessa estrutura da construção. 2.1 JUSTIFICATIVA: A construção civil desenvolveu-se rapidamente nos últimos anos, principalmente com os apoios governamentais para melhorar da infraestrutura das cidades brasileiras, diante desse grande número de obras realizadas nos anos 2000, principalmente em função da implementação do Programa Minha Casa Minha Vida do governo federal, tornou-se imperativo a verificação do desempenho e da vida útil das edificações. Tendo em vista os atributos de uma edificação, a fachada representa um sistema 2

3 importante para a edificação pois sua deterioração pode representar desconforto para os usuários e a queda do preço da edificação. Por conta disso, conceitos como desempenho e durabilidade estão cada vez mais presentes, fazendo com que estudos buscando evitar a deterioração das edificações sejam realizados. O estudo acerca da quantificação das manifestações patológicas se insere como uma maneira de mapear o surgimento de degradações e como essas degradações estão sendo influenciadas pela área da fachada analisada e pelo clima da região em que a construção está inserida. Com o uso dessa ferramenta, é possível analisar os fatores de danos, que irá avaliar a vida útil do revestimento cerâmico. 2.2 OBJETIVOS: O objetivo geral do projeto é entender o grau de degradação dos revestimentos cerâmicos de edifícios de maneira quantitativa seguindo a metodologia proposta por SILVA (2014). Como objetivos específicos pretende-se identificar manifestações patológicas em fachadas revestidas por placas cerâmicas e estabelecer relações do surgimento dessas patologias com o ambiente agressivo em que essa edificação se encontra. 3. METODOLOGIA DE PESQUISA: A pesquisa seguiu a metodologia proposta por SILVA (2014), seguindo as etapas demonstradas na figura 1 a seguir. Levantamento das degradações em fachadas Quantificação da intensidade de danos Avaliação da degradação de fachadas Figura 1: Fluxograma com as etapas percorridas pela metodologia 3.1 Levantamento das degradações em fachadas A partir de inspeções in loco nas edificações com revestimento externo cerâmico foram obtidos os dados acerca das amostras verificadas as manifestações patológicas e as informações dos prédios para fornecer o máximo de informações sobre a edificações (coletando informações sobre a idade dos prédios, a realização de reparos e a orientação solar) em edifícios da cidade de Belém do Pará. Os prédios foram escolhidos em diferentes bairros com diferentes orientações com o intuito de verificar qual a tipologia de fachada mais passível de degradação. 3

4 Tabela 1: Modelo da ficha de levantamento dos dados das edificações FICHA DE CATALOGAÇÃO DOS DANOS DA EDIFICAÇÃO Nome da edificação Endereço Tipo da edificação Idade Número de pavimentos Orientação da fachada Localização na quadra Detalhes das esquadrias Última reforma Nas inspeções in loco, foi realizado também um levantamento fotográfico que auxiliou na identificação e obtenção dos danos no revestimento externo e para a realização de um mapeamento dos danos. Com o auxílio de levantamento fotográfico, os danos identificados visualmente foram locados em um croqui com o software gráfico AutoCAD e sobrepostos em uma malha de área de 0,25 ² para a quantificação das patologias para a coleta das áreas afetadas por cada tipo de patologias, tanto as estéticas quanto as funcionais. Figura 2: Ficha catalográfica de um edifício 4

5 Considerando que o propósito do trabalho é identificar e quantificar o surgimento de manifestações patológicas em edifícios da cidade de Belém. Foram analisadas as fachadas principais de edifícios com revestimento externo cerâmico nas idades entre 7 a 40 anos, com até 19 pavimentos em várias localidades da cidade de Belém e com orientação diversas (Norte, Sul, Leste, Oeste). Tabela 2 Características das amostras de edifícios de Belém Revestimento Externo Cerâmico Área total de fachada 4044,83 m² Área média de fachada 404,48 m² Quantidade de pavimentos 6 a 20 pavimentos Idade das fachadas 7 a 40 anos 3.2 Quantificação da intensidade de danos Com as áreas das patologias tabuladas, foi possível identificar as patologias mais recorrentes nas edificações e realizar a mensuração inicial da degradação pelo cálculo do fator de danos () para identificar os prédios que mais apresentam manifestação patológica. Em que: é a área da patologia; é a área total da fachada; = 100 Equação 1 O cálculo desse fator de dano permite uma análise quantitativa inicial do estado de degradação sendo muito importante para a realização posterior de uma análise mais complexa, que leve em consideração os mecanismos de degradação e ponderações de variáveis, como o a importância do dano e o seu custo de reparo. O fator de danos foi calculado para cada patologia analisada, assim como para as edificações como um todo. 3.3 Avaliação da degradação das fachadas A partir dos dados obtidos com o fator de danos, foi possível verificar quais prédios apresentavam uma maior incidência de manifestações patológicas e quais danos eram recorrente em todas as edificações. Foi realizada também a análise de qual orientação solar apresentava maior degradação e quais patologias ocorrem quando avança a idade do edifício. 4. RESULTADOS Na figura 3, tem-se a porcentagem de patologias observadas nos revestimentos externos analisados, levando em consideração todos as amostras. Observa-se que a patologia mais recorrente em todos os edifícios é a sujidade. O que pode ser ocasionada pelo grande índice de umidade presente na cidade de Belém do Pará juntamente com as partículas suspensas decorrentes da poluição. 5

6 0% 1% 4% 6% 13% 3% 0% 3% 70% Bolor no Revestimento Descolamento da Cerâmica Desplacamento da Cerâmica Eflorescência Inflitração Manchas no Revestimento Sujidade Trincas e/ou Fissuras Vegetação Parasita Figura 3: Patologias observadas nas amostras A NBR determina que o tempo de vida útil do sistema de revestimento externo mínimo é de 20 anos e o máximo de 50 anos, e através da figura 4 podemos analisar que há um aumento da ocorrência da degradação, podendo ser explicada pela falta de manutenção preventiva do revestimento. Caso não haja uma manutenção adequada, os danos iniciais não tratados podem evoluir para danos funcionais em idades avançadas, o que podem influenciar no desempenho da edificação. Vegetação Parasita Trincas e/ou Fissuras Edifícios com idades maiores que 20 anos Edifícios com idades menores que 20 anos Sujidade Manchas no Revestimento Inflitração Eflorescência Desplacamento da Cerâmica Descolamento da Cerâmica Bolor no Revestimento Fator de Danos (FD) Figura 4: Manifestações Patológicas em relação a idade do edifício É possível analisar que o maior fator de danos é referente a sujidade, se configura como uma degradação presente em fachadas com idades mais novas e mais avançadas. O desplacamento de cerâmica é uma degradação que tem seu fator de danos bastante expressivo em idades mais avançadas, demonstrando que é importante a realização de uma manutenção preventiva, para que a vida útil do revestimento não seja prejudicada. 6

7 Esse aumento no fator de danos em relação ao aumento da idade era esperado por conta do efeito acumulativo da ação dos agentes climáticos e dos esforços solicitantes na estrutura. Tabela 3: Degradação do revestimento cerâmico em cada orientação calculado através do fator de danos Orientação Tipo de Manifestação Norte Sul Leste Oeste Bolor no Revestimento 0, Descolamento da Cerâmica 0,557 3,061 0,969 1,007 Desplacamento da Cerâmica 6,438 8,800 0,079 0,468 Eflorescência 0,370-0,847 2,149 Inflitração 0, Manchas no Revestimento - 5, Sujidade 10,303 26,670 17,833 5,785 Trincas 0,373 1,672 0,560 0,619 Vegetação Parasita - 0,761-0,051 Total (média) 2,633 7,743 4,058 1,680 Devido a orientação solar, podemos verificar que as fachadas de orientação Sul estão sofrendo uma maior degradação, tendo o índice em todos as manifestações patológicas observadas e a fachada menos afetada por degradações foi a fachada oeste. que está divergindo dos dados decorrentes da literatura, que atestou que a orientação Norte e Leste são as que mais recebem a influência da chuva dirigida em Belém (LIMA, 2015). A patologia mais observada em todas as fachadas foi a sujidade, que se configura como uma degradação estética, contudo deve-se realizar medidas preventivas que busquem sanar esses danos, pois com o avanço da idade do edifício essa patologia pode corroborar para o surgimento de outras patologias possam vir a denegrir estruturalmente esse edifício. A partir desses dados, é possível mesurar o grau de degradação de cada edificação e analisar a durabilidade e o tempo de vida útil do revestimento externo. 5. PUBLICAÇÕES O trabalho foi enviado para o CONPAT 2017, e já teve o seu resumo aprovado. 6. ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDAS NOS PRÓXIMOS MESES 5.1 Revisão Bibliográfica A partir de documentos científicos e artigos presentes na literatura técnica científica, o bolsista irá adquirir embasamento teórico e aprofundar o conhecimento em relação ao tema, buscando aprimorar a produção de conhecimento. 5.2 Mensuração da degradação Realizar a mensuração da degradação dos revestimentos externos a partir das equações, e dessa maneira realizar a uma quantificação do dano e da vida útil do revestimento da fachada. 5.3 Análise das chuva dirigida e temperatura 7

8 Analisar a influência da chuva dirigida e da temperatura nas fachadas e verificar sua influência no surgimento das patologias analisadas. 5.4 Distribuição dos danos em regiões de fachadas Analisar os danos considerando a área da fachada em que esse dano está incluído, como: próximo as esquadrias e topo. A partir dessa distribuição, realizar a mensuração da degradação 5.5 Elaboração do documento científico As informações obtidas serão tabuladas, analisadas e organizadas para a criação de documentos científicos e artigos com o objetivo de gerar conhecimento acerca do tema em questão. Tabela 4: Planejamento das atividades a serem realizadas nos próximos meses Meses Revisão Bibliográfica X X X X X X Mensuração da degradação X X Análise da chuva dirigida e da temperatura na degradação X X X Distribuição dos danos em regiões de fachadas X X Elaboração do documento científico X X X X X X 7. CONCLUSÃO: O surgimento de manifestações patológicas cresce em idades mais avançadas, tendo a fissuração, a sujidade e o desplacamento da cerâmica como principais ocorrências. Para análise da orientação da fachada, temos que a mais degradada é a fachada sul, sendo que a fachada oeste apresenta um fator de danos maior para a ocorrência de eflorescências. Devido ao aumento da ocorrência de patologias funcionais, é preciso haver uma maior preocupação em relação a manutenção necessária a edificação, pois o surgimento dessa patologia corrobora para a entrada de agentes agressivos para a estrutura, podendo causar um dano estrutural que interferem na integridade da edificação como um todo. O uso do Fator de Danos (FD) é um método de análise inicial muito importante para indicar a ocorrência de manifestações patológicas na fachada dos prédios, se mostrando um percussor para a realização dos métodos de quantificação de degradação e de vida útil presentes na literatura. 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANTUNES, G. R.; BAUER, E.; CASTRO, E. K.. Análise da degradação em revestimentos de fachada de edifícios em Brasília. In: Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído ENTAC. 2010, Canela. Anais. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCINICAS. NBR 13529: Revestimentos de paredes e tetos de argamassas inorgânicas - Terminologia. Rio de Janeiro,

9 . NBR : Edifícios habitacionais - Desempenho - Parte 1: Requisitos gerais. Rio de Janeiro, NBR : Edifícios habitacionais - Desempenho - Parte 4: Sistemas de vedações verticais externas e internas. Rio de Janeiro, BAUER, E.; CASTRO, E. K.; SILVA, M. N. B.. Estimativa da degradação de fachadas com revestimento cerâmico: estudo de caso de edifícios de Brasília. Cerâmica, São Paulo, v. 61, n. 358, p , jun BAUER, E.; CASTRO, E. K.; SILVA, M. N. B.; ZANONI, V. A. G.. Perfis de degradação de fachadas de edifícios em Brasília-Brasil. In: Congresso Latino Americano de Patologia das Construções CONPAT. 2015, Lisboa. BAUER, E.; CASTRO, E. K.; ANTUNES, G. R.. Patologias mais correntes nas fachadas de edifícios em Brasília OLIVEIRA, V. C.; BAUER, E.; OLIVEIRA, M. J.; CARVALHO, M. T.; HENRIQUE, E. S.. Os fenômenos de pré-danos nas fachadas dos edifícios Conceituação e Aplicação. In: Congresso Brasileiro de Patologia das Construções CBPAT. 2016, Belém. Anais. São Leopoldo: Casa Leiria, p SILVA, MARIA DE NAZARÉ BATISTA DA. Avaliação Quantitativa da Degradação e Vida Útil de Revestimentos de Fachada Aplicação ao Caso de Brasília/DF. [Distrito Federal] p. Tese de Doutorado Universidade de Brasília. Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. 9

10 DIFICULDADES Ao solicitar o orçamento para o custo de reparo das manifestações patológicas (necessário para realizar um estudo de um modelo de mensuração do desempenho e vida útil do revestimento) não foram obtidas respostas da empresa solicitada, o que influenciou nos dados acerca do fator de danos calculados. PARECER DO ORIENTADOR: A aluna está seguindo o cronograma proposto, e até julho atenderá os objetivos estipulados. DATA: 23/02/2017 ASSINATURA DO ORIENTADOR ASSINATURA DO ALUNO INFORMAÇÕES ADICIONAIS: 1 0

11 FICHA DE AVALIAÇÃO DE RELATÓRIO DE BOLSA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA O AVALIADOR DEVE COMENTAR, DE FORMA RESUMIDA, OS SEGUINTES ASPECTOS DO RELATÓRIO : 1. O projeto vem se desenvolvendo segundo a proposta aprovada? Se ocorreram mudanças significativas, elas foram justificadas? 2. A metodologia está de acordo com o Plano de Trabalho? 3. Os resultados obtidos até o presente são relevantes e estão de acordo com os objetivos propostos? 4. O plano de atividades originou publicações com a participação do bolsista? Comentar sobre a qualidade e a quantidade da publicação. Caso não tenha sido gerada nenhuma, os resultados obtidos são recomendados para publicação? Em que tipo de veículo? 5. Comente outros aspectos que considera relevantes no relatório 6. Parecer Final: Aprovado ( ) Aprovado com restrições ( Reprovado ( ) ) (especificar se são mandatórias ou recomendações) 7. Qualidade do relatório apresentado: (nota 0 a 5) Atribuir conceito ao relatório do bolsista considerando a proposta de plano, o desenvolvimento das atividades, os resultados obtidos e a apresentação do relatório. Data : / /. Assinatura do(a) Avaliador(a) 1 1