A madeira e suas patologias Estudo de caso: Igreja Nossa Senhora das Mercês Itapipoca/CE

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1 Manifestações patológicas na construção A madeira e suas patologias Estudo de caso: Igreja Nossa Senhora das Mercês Itapipoca/CE Wood and pathologies Case study: Our Lady of Mercy church Itapipoca / CE Menandro Alison Sales Rodrigues (1), Juscelino Chaves Sales (2) (1) Engenheiro Civil, Universidade Estadual Vale do Acaraú (2) Professor, Universidade Estadual Vale do Acaraú juscelinochaves@hotmail.com Resumo Este trabalho visa identificar e caracterizar as inúmeras patologias que podem surgir na madeira, considerando a elemento estrutural. Tenho ainda o objetivo de destacar vantagens e desvantagens de se utilizar a madeira como material de construção, buscar medidas preventivas quanto à ação de agentes patológicos e ressaltar a importância da utilização da madeira como elemento estrutural na construção civil. Foi desenvolvido um estudo de caso com o intuito de demonstrar através de fotografias as principais patologias ocasionadas devido à falta de manutenção de estruturas de madeiras. Forma feitas visitas in loco a Catedral Nossa Senhora das Mercês localizada no município de Itapipoca CE e constatado que a estrutura estava comprometida e, devido à falta de conservação e manutenção, padecia de patologias sendo considerável a necessidade de uma reforma global de sua superestrutura. Palavra Chave: Patologia, Madeira, Prevenção, Manutenção. Abstract This work aims to identify and characterize the many disorders that can arise in the wood, considering the structural element. I still have the goal of highlighting the advantages and disadvantages of using wood as a building material, seek preventive measures concerning the action of pathogens and emphasize the importance of using wood as a structural element in the construction industry. We developed a case study in order to demonstrate through photographs the main diseases caused due to lack of maintenance of timber structures. I visited the Cathedral of Our Lady of Mercy in the municipality of Itapipoca CE and found that the structure was compromised and, due to lack of upkeep and maintenance, suffering from diseases with considerable need for a comprehensive reform of its superstructure. Keywords: Pathology, Timber, Prevention, Maintenance.

2 1 Introdução O uso da madeira pelo homem como sistema construtor remete às origens da edificação, tanto como elemento estrutural e como acabamento. A madeira é constituída por uma estrutura tubular de condutas paralelas formadas com base na lignina e celulose, o que lhe confere uma reação mecânica ótima no sentido das fibras. Engenheiros e arquitetos ao definirem projetos que utilizem a madeira como principal elemento construtivo precisam por obrigação ter conhecimentos das espécies mais apropriadas e adequadas, considerando alguns fatores como a localização do empreendimento e os agentes biológicos a qual a construção será exposta. Desta maneira, torna se possível determinar o tipo de construção, os detalhes dos sistemas de proteção e construtivos que irão garantir a vida útil da edificação. A madeira é um material produzido a partir do tecido formado pelas plantas lenhosas com funções de sustentação mecânica. Sendo um material naturalmente resistente e relativamente leve, é frequentemente utilizado para fins estruturais e de sustentação de construções. No entanto, se não for devidamente tratada e conservada, problemas poderão surgir na madeira por consequência de degradações físico químicas, degradações biológicas, ou degradações de origem estrutural. Oferece boa resistência à compressão e excelente resistência à tração, é um material flexível, pode ser cortado e moldada de varias formas. Porém possui algumas desvantagens já que é um material anisotrópico, ou seja, suas propriedades mecânicas dependem da disposição de suas fibras, tem composição irregular, e é vulnerável a agentes bióticos e abióticos causadores das principais patologias. 2 Revisão bibliográfica 2.1 Madeira Para se entender melhor os problemas da madeira usada na construção civil, primeiramente é necessário conhecer o material propriamente dito. Segundo Costa (2001) a madeira é um produto do tecido xilemático dos vegetais superiores, localizado em geral no tronco e galhos das árvores, com células especializadas na sustentação e condução de seiva. Do ponto de vista comercial, a madeira somente é encontrada em árvores com altura superior a 6 metros. A madeira é empregada na construção civil, de forma temporária, na instalação do canteiro de obras, nos andaimes, nos escoramentos e nas fôrmas. De forma definitiva, é utilizada nas esquadrias, nas estruturas de cobertura, nos forros e nos pisos (ZENID, 1997). A Figura 01 mostra cimbramento de madeira em obra da construção civil.

3 Figura 01 Cimbramento de madeira. Fonte: Jornal do CREA RS, Maio/2004. Ainda de acordo com Zenid (1997) o desconhecimento das propriedades da madeira por muitos de seus usuários e a insistência em métodos de construção antiquados, são as maiores causas de desempenho insatisfatório da madeira frente a outros materiais. 2.2 Propriedades da madeira Existem dois termos que são normalmente utilizados para se caracterizar as propriedades da madeira em relação ao teor de umidade (GESUALDO, 2003, p. 4): Madeira verde: caracterizada por uma umidade igual ou superior ao ponto de saturação, ou seja, umidade em torno de 25%. Madeira seca ao ar: caracterizada por uma umidade adquirida nas condições atmosférica local, ou seja, é a madeira que atingiu um ponto de equilíbrio com o meio ambiente. A NBR 7190/97 considera o valor de 12% como referência. De acordo com o Sinduscon SP (2009), ao projetar e especificar o tipo de madeira a ser utilizada é importante que sejam consideradas as características das peças a serem detalhadas, evitando excesso de cortes e emendas, procurando sempre adequar o projeto às peças com medidas de mercado. Já em relação à aquisição da mesma, adquirir madeira somente de empresas que possam comprovar a origem da mesma através de um plano de manejo aprovado pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), com apresentação de nota fiscal e Documento de Origem Florestal (DOF), outra opção seria adquirir madeira de origem comprovada através de Certificação Florestal. A Certificação Florestal é uma ferramenta de mercado que atesta que uma determinada empresa ou comunidade maneja suas florestas de acordo com padrões pré definidos entre os diversos setores da sociedade. Estão disponíveis no Brasil o Sistema de Certificação Florestal Brasileiro (CERFLOR) do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) e o sistema do FSC (Forest Stewardship Council) Conselho de Manejo Florestal que certificam a produção adequada ambientalmente (Ibidem, p. 18).

4 2.3 Madeiras utilizadas na construção civil IX Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras A madeira é uma matéria prima importante e versátil em vários setores da atividade humana, pois pode ser aplicada a diversas situações. No Brasil a madeira é um produto pouco valorizado como material de construção, embora seja encontrada em abundância na natureza. De acordo com Rodrigues (2004) existem dois grandes grupos de madeiras usadas na construção, que são as madeiras maciças e as madeiras industriais. As madeiras maciças se subdividem em madeira roliça, serrada e falquejada. 2.4 Vantagens na utilização de madeira na construção civil Para Coutinho (2004) existem algumas vantagens inerentes a uma obra que se utilize de madeira em sua estrutura: a madeira pode ser obtida em grandes quantidades a um preço relativamente baixo, as reservas renovam por si mesmas tornando o material permanentemente disponível; pode ser produzida em peças com dimensões estruturais que podem ser rapidamente desdobradas em peças pequenas, de delicadeza excepcional; pode ser trabalhada com ferramentas simples e ser reempregue várias vezes; foi o primeiro material empregue capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tração; permite ligações e emendas fáceis de executar; não estilhaça quando submetida a choques bruscos que romperiam ou fendilhariam outros materiais de construção; apresenta boas condições de isolamento térmico e absorção acústica; no seu aspecto natural apresenta grande variedade de padrões. 2.5 Desvantagens na utilização de madeira É um material fundamentalmente heterogêneo e anisotrópico; é bastante vulnerável aos agentes externos, e a sua durabilidade é limitada, quando não são tomadas medidas preventivas; é combustível; mesmo depois de transformada, quando já empregada na construção, a madeira é muito sensível ao meio ambiente, aumentando ou diminuindo de dimensões com as variações de umidade; as dimensões são limitadas: formas alongadas de seção transversal reduzida. 2.6 Patologias da madeira As principais patologias que ocorrem nas construções de madeira segundo PATORREB (2009) são as seguintes: a) alterações nas características físicas e químicas dos elementos de madeira ou derivados utilizados nas soluções construtivas; b) perda de aptidão para o uso estrutural relacionada com degradação dos materiais ou solução originais ou por modificação das condições iniciais de uso, associadas a novas exigências de desempenho, mudanças na utilização e características dos utentes;

5 c) degradação do funcionamento do elemento construtivo como um todo (porta, janela, assoalho) associado a envelhecimento, deficiente limpeza ou manutenção mas também muitas vezes deficiente utilização. Alguns exemplos de alterações das características físicas e químicas da madeira podem ser referidos pela degradação superficial por apodrecimento, mudança de cor da superfície exposta ao sol que fica cinzenta, mudança de cor de um assoalho por ação da luz ficando a parte do borne amarela e o cerne castanho escuro, o que provoca diferenças de tonalidade, empenos das peças por secagem não controlada, dilatações ou retrações elevadas da madeira causadas por ajustamentos às condições ambientais em serviço e que provocam aberturas de grandes juntas entre as peças ou empolamentos e outras deformações irreversíveis. Com relação à perda de aptidão para o uso estrutural, são referidas como exemplo: a seção insuficiente; as deformações ou vibrações excessivas; as falhas nas ligações; os problemas nos apoios; a ausência de contraventamento, sobretudo em estruturas muito leves e sujeitas a ações importantes do vento; a perda de homogeneidade ou integridade das seções causadas, por exemplo, pela abertura de fendas profundas. Ao nível da degradação do funcionamento do elemento construtivo como um todo, pode ser indicada como exemplos, a perda de estanqueidade à água dos elementos de junta em portas ou janelas (borrachas ou betumes), a desafinação frequente das ferragens das portas interiores, o descolamento da camada de estuque em paredes divisórias ou tetos falsos com base em madeira e o empeno ou outras formas de deformação inestética das peças causadas por deficiente concepção global das peças. As patologias que surgem na madeira ocorrem devido a inúmeros fatores. Podendo ser consequência de degradações físico químicas, biológicas ou de origem estrutural. No entanto, importa salientar que os agentes biológicos são a causa mais frequente de deterioração das estruturas de madeira, sendo mesmo os responsáveis pela maioria das situações de rotura parcial ou total das estruturas. Destacam se pela sua importância, os seguintes: fungos de podridão, térmitas e carunchos (CRUZ, H., 2001). 2.7 Medidas preventivas para com a madeira De acordo com SINDUSCON SP (2009) preservação de madeiras é todo e qualquer procedimento ou conjunto de medidas que possam conferir à madeira resistência aos agentes de deterioração, proporcionando maior durabilidade. Considerando a Lei nº de 1965 e as instruções normativas conjuntas IBAMA e Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) o tratamento preservativo de madeira é obrigatório para peças ou estruturas de madeira tais como: dormentes, estacas, vigas, vigotas, pontes, pontilhões, postes, moirões de cerca, escoras de minas e taludes ou quaisquer estruturas de madeira que sejam usadas em contato direto com o solo ou sob condições que contribuam para a diminuição de sua vida útil. Na norma brasileira NBR 7190 Estruturas de Madeira, atualmente em revisão pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) está sendo introduzido o conceito de classe de risco que

6 auxiliará o engenheiro na tomada de decisão sobre o uso racional da madeira tratada. Esta ferramenta relacionará as possíveis condições de exposição da madeira e os agentes biodeterioradores (fungos e insetos) com os produtos preservativos e processos de tratamentos pertinentes, além de apresentar orientações mínimas de projeto para minimizar os danos causados por estes organismos xilófagos. Lembrando que só após a identificação e a resolução dos problemas, incluindo a secagem dos materiais e o eventual tratamento preservador das madeiras, é que as reparações e substituições deverão ser realizadas. O tratamento da madeira deve ser realizado para prevenir sua deterioração, ampliando assim seu tempo de vida útil. O tratamento comumente utilizado é o químico, no qual ocorre a fixação de elementos preservativos na madeira, tornando a mais resistente à ação de fungos e insetos, principalmente se a madeira ficar em contato direto com a água ou com o solo. Conforme Faria (2009), a água é o principal inimigo das estruturas de madeira e as regras fundamentais a seu respeito são as seguintes: A água não deve preferencialmente entrar em contato com a madeira, mas se esse fenômeno ocorrer, ela deve ser eliminada rapidamente por escoamento ou ventilação; No exterior e no interior devem eliminar se as infiltrações e acumulações de água e todo o tipo de causas de potenciais condensações superficiais. 3 Estudo de caso 3.1 Situação da Igreja Nossa Senhora das Mercês Este estudo foi realizado na cidade de Itapipoca/Ceará, durante o período de outubro a dezembro de A Igreja Nossa Senhora das Mercês está localizada na Avenida Duque de Caxias, nº 337, Centro, na praça Dr. Perilo Teixeira. Realizaram se algumas visitas técnicas e se constatou que a cobertura da igreja padecia de patologias que comprometiam a sua função estrutural. A Figura 02 apresenta uma visão geral da localização da Igreja Nossa Senhora das Mercês na Praça Dr. Perilo Teixeira. Fig. 02 Localização da Igreja Matriz em Itapipoca, Ceará. Fonte: Google maps, 2012.

7 Localizada na sede do município de Itapipoca, sua construção de estilo barroco teve início em 1881 pelo então responsável Monsenhor Antero José de Lima e parcialmente terminada em 1887 pelo Frei Cassiano de Camachio. É uma das mais belas e importantes obras do Patrimônio Histórico e Cultural da cidade e tem capacidade para abrigar 1800 pessoas em seu interior. (FIRMINO, 2008) As Figuras 03 e 04 apresentam a localização da igreja na Praça Dr. Perilo Teixeira e a sua fachada, respectivamente. Figura 03 Praça Dr. Perilo Teixeira. Figura 04 Fachada da Igreja Matriz. A situação em que se encontrava a catedral Nossa Senhora das Mercês antes, durante e pósreforma, podemos ver a seguir. A partir da Figura 05 temos a noção de como se encontrava o telhado da igreja, apresentava um aspecto de coloração escura devido à poluição e umidade constante. A Figura 06, por sua vez, demonstra o comprometimento do madeiramento da estrutura. Figura 05 Aspecto do telhado da igreja. Figura 06 Madeiramento comprometido.

8 As Figuras 07 e 08 exibem os caibros avariados ao longo de sua estrutura, deteriorados principalmente pela infestação de térmitas. Figura 07 Caibros e ripas avariados. Figura 08 Detalhe de caibro avariado. As Figuras 09 e 10 apresentam uma viga de madeira que entrou em colapso, devido o contato com água de goteiras, esta viga produziu um ambiente favorável ao surgimento de fungos de podridão. Figura 09 Viga em estado de putrefação Figura 10 Detalhe de viga sucumbida Através das Figuras 11 e 12 podemos observar as galerias formadas por térmitas ao longo da estrutura de madeira.

9 Figura 11 Galerias deixadas por térmitas. Figura 12 Danos em caibros. As Figuras 13 e 14 exibem o grau de deterioração da madeira que está muito avançado, apresentando um aspecto descascado por conta do ataque de agentes xilófagos. Figura 13 Aspecto após ataque de xilófagos. Figura 14 Detalhe de deterioração Na Figura 15 a estrutura não apresentava a mesma resistência inicial, ficou comprometida devido os cupins se alimentarem de nutrientes da madeira e acabou se rompendo. A partir da Figura 16 podemos perceber o estrago na viga devido à peça estar em contato com água em local pouco arejado, os fungos de putrefação afetaram a capacidade mecânica da madeira destruindo a estrutura de suas fibras.

10 Figura 15 Ruptura em viga de madeira. Figura 16 Detalhe de estrago em viga. Fonte: CRUZ, T.,2011. Na Figura 17 vemos a estrutura com uma significativa alteração na sua coloração devida uma ação de fotodegradação. A Figura 18 apresenta como a estrutura da cobertura era disposta com a fixação do espigão e das terças na parede da torre da igreja. Figura 17 Fotodegradação na madeira Figura 18 Fixação de espigão e terças Fonte: CRUZ, T., 2011 Fonte: CRUZ, T., As Figuras 19 e 20 apresentam o estoque do madeiramento que foi utilizado na reposição da estrutura de madeira do telhado da igreja.

11 Figura 19 Estoque de caibros. Figura 20 Estoque de vigas de madeira. A Figura 21, por sua vez, exibe o operário fazendo a reposição dos caibros, a partir daí a estrutura vai começando a adquirir um aspecto renovado. A Figura 22 mostra uma viga sendo apoiada na parede, com boa parte do madeiramento já substituído. Figura 21 Reposição de caibros Figura 22 Viga apoiada na parede A Figura 23 exibe uma série de vigas que foram substituídas, lembrando que nem todas foram trocadas, pois algumas foram aproveitadas. A partir da Figura 24 percebemos que foi utilizado óleo queimado na viga como uma medida preventiva contra o ataque de insetos xilófagos.

12 Figura 23 Série de empenas substituídas. Figura 24 Óleo queimado em viga. As Figuras 25 e 25 destacam que o forro falso de madeira da igreja estava cedendo devido algumas vigas terem caído sobre ele. Figura 25 Trecho do forro que cedeu Figura 26 Anomalia causada no forro A Figura 27 mostra a cumeeira que foi substituída e a sequência de tesouras do telhado. A Figura 28 exibe o estoque de telhas do tipo francesa com esbarro que foram utilizadas na reforma. Figura 27 Cumeeira e série de tesouras Figura 28 Estoque de telhas

13 As Figuras 29 e 30 exibem a estrutura com o madeiramento reformado e os operários trabalhando no retelhamento. Figura 29 Trama do telhado reformada. Figura 30 Retelhamento. A Figura 31 apresenta a água esquerda finalizada e o telhadista concluindo o retelhamento da água direita. Já a Figura 32 demonstra como foi feito o rufo do telhado. Figura 31 Telhadista concluindo a cobertura. Figura 32 Rufo do telhado. A partir da Figura 33 vemos a água direita finalizada e temos a noção de como ficou o telhado da igreja pós reforma. A Figura 34 exibe ao longe a igreja com a obra de reforma do telhado já concluída.

14 Figura 33 Aspecto do telhado pós reforma. Figura 34 Reforma concluída. 3.2 Organização do texto As rachaduras na parte superior, onde incidiam fissuras internas aparentes na nave da igreja, foram ocasionadas pela inexistência de argamassa de preenchimento da alvenaria, carreada por meio da ação de águas pluviais em locais onde as telhas tinham escorregado, foram sanadas com o preenchimento de nova argamassa em ponto central das paredes do forro. As madeiras de apoio localizadas tanto no forro como na nave, com a presença de depreciações foram substituídas, por novas peças (madeira de lei), inclusive houve serviço de demolição em topo de parede, onde ocorria deslizamento de telhas. As peças de apoio estrutural em madeira localizadas dentro das alvenarias receberam pintura com óleo queimado, como proteção contra praga urbana (cupins). Houve serviços de reforma das calhas pluviais, dando uma maior vazão e com isso escoamento mais rápido. No período dos serviços de desmonte da coberta, não foram encontrados focos de cupins vivos. As madeiras não estruturais (barrote, ripa) foram totalmente substituídas e presas com prego caibral, por meio de furadeira, afim de não rachar a madeira caso fosse realizado com martelo. As telhas tipo colonial, também foram totalmente substituídas por telhas cerâmicas tipo francesa com esbarro, onde antes do retelhamento, foram embebidas com aditivo impermeabilizante, prevenindo assim o aparecimento de lodo. Foram instaladas luminárias sobre o forro, com o intuito de proteção contra morcegos. 4 Conclusão É importante salientar que não só edifícios mais antigos como também os novos podem apresentar algum tipo de patologia, mesmo com a indústria da construção evoluindo sempre com os mais variados produtos e, se adequando aos rígidos programas de qualidade as patologias tendem a aparecer, sejam estas, devido às falhas de projeto, execução e manutenção. Em relação à manutenção deve se priorizar a manutenção preventiva, embora em grande parte dos casos realiza se apenas a manutenção corretiva. Realizando se uma manutenção preventiva, pode se prever detectar ou corrigir defeitos visando evitar o aparecimento de falhas. Este trabalho fica de

15 alerta e consulta para construtores e usuários, pois estes problemas podem ser evitados durante as etapas construtivas, ou durante a própria utilização do edifício. Na igreja Nossa Senhora das Mercês constatou se a necessidade de trocar a estrutura de madeira principalmente pelo tempo prolongado da edificação, ou seja, a Catedral Nossa Senhora das Mercês foi concluída no ano de Referências [1] ABNT Norma Brasileira para Projeto de Estruturas de Madeira, NBR 7190/97. [2] COSTA, Arlindo. Anatomia da madeira. Dicionário de anatomia da madeira Professor de botânica. Santa Catarina, [3] COUTINHO, Joana de Sousa. Materiais de construção 1: Madeiras. Universidade do Porto FEUP Faculdade de engenharia. Portugal, [4] CRUZ, Helena. Patologia, avaliação e conservação de estruturas de madeira. Núcleo de estruturas de madeiras, Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Lisboa, [5] FARIA, J. Amorim. Patologia das construções com madeira. Sugestões de intervenções. In: PATORREB 2009, 3º Encontro sobre patologia e reabilitação dos edifícios. FEUP, Porto, 18 a 20 de março de p , vol. 1 editado em papel e CD. [6] GESUALDO, Francisco A. Romero. Estrutura de madeira. Notas de aulas de estruturas de madeiras FECIV UFU. Minas Gerais, [7] RODRIGUES, Romana Margarida Silva Costa de Oliveira. Patologias e tratamento da madeira In: Construções antigas de madeira: experiência de obra e reforço estrutural. Portugal, cap. 2, p [8] SINDUSCON SP. Madeira uso sustentável na construção civil. Sindicato da Indústria da Construção Civil, São Paulo, Disponível em: < Acesso em: 16 mar. 2012, 10:46:51.