Caroliny Ataíde Spindola Moreira, Engenheira Civil - Pontifícia Universidade Católica do Paraná

Transcrição

1 LEVANTAMENTO QUANTITATIVO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DE DESCOLAMENTO E EFLORESCÊNCIA EM FACHADAS DE EDIFÍCIOS COM REVESTIMENTO CERÂMICO NO BAIRRO BATEL E IMEDIAÇÕES EM CURITIBA Caroliny Ataíde Spindola Moreira, Engenheira Civil - Pontifícia Universidade Católica do Paraná Prof. MSc Carlos Gustavo Nastari Marcondes, Professor do Curso de Engenharia Civil da Pontifícia Universidade Católica do Paraná RESUMO A utilização de cerâmica na fachada amplia as principais características de desempenhos exigidas em um sistema de revestimento. No entanto se executado irregularmente pode reduzir, inclusive, a vida útil da edificação. Entre as manifestações mais comuns temos o descolamento de placas e eflorescência, que podem ser verificadas visualmente, sem a necessidade de equipamentos sofisticados. Este trabalho teve como objetivo verificar a incidência destas manifestações em edifícios com mais de 5 pavimentos, no bairro Batel, na cidade de Curitiba - PR. Verificou-se que 78,36% das unidades pertencentes à amostra apresentaram as manifestações supracitadas. Ao separa-las em grupos de semelhança, baseados em características comuns como cor, idade, região de fachada afetada e período de insolação foi possível ainda verificar o inter-relacionamento entre o surgimento das manifestações e suas características. As principais relações ocorreram entre o descolamento e a cor da cerâmica e a existência de eflorescência com uma determinada região de fachada. Palavras-chave: Manifestações Patológicas. Fachada. Revestimento Cerâmico. Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 1 de 14

2 1 Introdução No Brasil um revestimento frequentemente utilizado nas fachadas são as cerâmicas, pois se trata de um material durável e que amplifica as características exigidas para superfícies verticais externas. Da mesma forma, este revestimento passa uma falsa ideia de necessitar menor controle de execução e manutenção periódica. Os problemas em revestimentos cerâmicos de fachadas são difíceis de serem corrigidos e normalmente implicam em altos custos de manutenção, em alguns casos, quando eles se manifestam visualmente já há comprometimento da integridade do revestimento, e os custos podem chegar a serem maiores que o custo da execução original (MEDEIROS E SABBATINI, 1999). A existência de manifestações patológicas de descolamento e eflorescência, ambas falhas ou anomalias que podem ser verificadas visualmente, caracteriza a negligência dos responsáveis por edifícios, seja construtor ou usuário, assim possibilitando a continua degradação do sistema, a ocorrência de acidentes por queda de revestimento, a desvalorização financeira e degradação do bem estar humano. O objetivo deste trabalho contempla quantificar os edifícios com mais de 5 pavimentos que possuem manifestações de descolamento e eflorescência nas fachadas com revestimento cerâmico no bairro Batel na cidade de Curitiba. Além disso, verificaram-se as principais regiões de fachada afetada e relacionaram-se as características dos edifícios com a incidência das manifestações. Com a realização deste levantamento espera-se evidenciar a frequência da ocorrência destes problemas patológicos para assim atentar os construtores e interessados, para a gravidade do problema. Desta forma, demonstrar a necessidade de elaboração de métodos mais eficazes de execução da obra, e prevenção, determinação e resolução destes problemas. 2 REVESTIMENTO CERÂMICO DE FACHADA Por muito tempo a cerâmica foi sinônima de luxo, sendo um material utilizado somente pela alta sociedade. Após a II guerra mundial a produção de cerâmica apresentou um grande aumento, pela melhoria nas técnicas de produção, ocasionando a queda nos preços das peças. Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 2 de 14

3 Gradualmente a cerâmica se tornou parte integrante da decoração de casas e edifícios, não somente nos pisos e paredes internas, mas também nas fachadas e superfícies externas. Para que os revestimentos possuam um comportamento adequado, sem a existência de manifestações patológicas e com maior durabilidade, é necessário o conhecimento de suas propriedades especificas e de seu conjunto, permitindo avaliar seu comportamento em diversos momentos e situações (FRANCO, 2009). A principal razão para utilização de cerâmicas em fachada é pela sua alta resistência as mais diversas condições ambientas, principalmente quando comparado com outros revestimentos (CAMPANTE E SABBATINI, 2001). A tabela 1 mostra as estimativas da vida útil de revestimentos externos, conforme Shohet e Laufer (1996 apud CAMPANTE E SABBATINI, 2001): Tabela 1 - Estimativa da vida útil de revestimentos externos Categoria do Argamassa Argamassa Revestimento meio ambiente cimentícia sintética cerâmico Pedras Não corrosivo (1) 10 a 15 anos 12 a 15 anos Acima 15 anos Acima 25 anos Corrosivo (2) 5 anos 8 a 12 anos 10 a 15 anos Mais de 25 anos 1) Ambientes não sujeitos a intempéries, sem a presença de água e baixa umidade. 2) Ambientes com presença de produtos químicos, água, umidade elevada ou expostas ao tempo. Fonte: SHOHET e LAUFER, 1996 apud CAMPANTE E SABBATINI, Existem muitos tipos de revestimentos cerâmicos de fachada e podem, inicialmente, ser divididos de acordo com a técnica empregada na aplicação como não aderida e aderida. Os revestimentos não aderidos precisam ser fixados por dispositivos especiais, como parafusos, e normalmente possuem camadas anteriores com a função de isolamento térmico, acústico e de impermeabilização. Já os revestimentos aderidos, como o próprio nome diz, estão completamente aderidos por argamassa colante ao substrato anterior (emboço). A composição do revestimento cerâmico, além da placa cerâmica que o caracteriza, também é constituído de camada de argamassa chamada de emboço, adesivo ou argamassa adesiva e rejuntamento formado pelas juntas de colocação entre as placas (MEDEIROS E SABBATINI, 1999). Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 3 de 14

4 3 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM REVESTIMENTO CERÂMICO As manifestações patológicas não são atribuídas a uma única causa, normalmente é a soma de vários fatores, e pode ser sucedida por uma soma de efeitos até que se manifeste um dano maior, por exemplo (ANTUNES, 2010): Deformações estruturais; Deformações térmicas; Deformações higroscópicas (absorção de água); Falhas decorrentes do processo executivo; Falhas na especificação; Falhas dos materiais. O nível de exigências para aplicação das placas cerâmicas é maior quando aplicadas em fachadas, pois estão sujeitas a condições mais severas (vento, chuva, calor, sujeira), uma série de fatores que contribuem para sua deterioração e consequentemente o aparecimento de manifestações patológicas (FRANCO, 2008). As mais frequentes manifestações patológicas do revestimento cerâmico de fachadas de edifícios e suas respectivas causas podem ser resumidas como na tabela abaixo: Tabela 2 - Principais manifestações patológicas Manifestação Causa problemas na produção do revestimento; falta de impermeabilização da base; acúmulo de poluentes atmosféricos, favorecido por rugosidade e porosidade excessiva do revestimento; Manchamento migração de constituintes do selante para os poros ou para a parte superficial do revestimento; absorção de radiação visível e ultravioleta (manchamento do selante); degradação e erosão dos polímeros presentes no selante. percolação de água pelo sistema de revestimento; utilização de argamassa com cimento de alto teor de álcalis; Eflorescência utilização de placas cerâmicas de má qualidade; limpeza do revestimento com uso de ácido. má compatibilização do coeficiente térmico; elevada expansão por umidade; Trincas, gretamento e deformações estruturais excessivas; fissura ausência de detalhes construtivos; retração da argamassa de fixação. instabilidade do suporte, devido à acomodação do edifício, fluência da estrutura, variações higrotérmicas e de temperatura; retração da argamassa de emboço por utilização de argamassas com Descolamento excesso de finos; ausência ou execução incorreta das juntas de dilatação; ausência de detalhes construtivos; Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 4 de 14

5 preparação incorreta do substrato para a execução do chapisco, do emboço e da argamassa colante; não observação ao tempo em aberto da argamassa colante; retração e compressão excessiva da argamassa de assentamento, devido a excesso de espessura da mesma; utilização de produtos cerâmicos mal queimados; absorção de água pelo revestimento cerâmico; produção de peças cerâmicas com utilização de argilas de baixa qualidade; diferença entre os coeficientes de dilatação do revestimento e de suas camadas de suporte; grande diferencial de temperatura entre as faces externa e interna do edifício; condições ambientais de temperatura. Fonte: Adaptado LAUAND et al., Descolamento de placas cerâmicas O descolamento de placas cerâmicas é o tipo de manifestação patológica mais encontrada neste revestimento, podendo ter diversas causas, entre elas pode haver um conjunto de outras manifestações que agravam a ocorrência do problema. Pode ocorrer ao longo do tempo e não está associado à queda imediata da placa. Manifesta nas placas cerâmicas, quando percutidas, através de um som oco, comprovando a falha na ligação com a argamassa (ANTUNES, 2010). O descolamento ocorre com maior intensidade nos primeiros e últimos pavimentos, nas regiões em balanço pela existência de deslocamentos estruturais maiores e nas fachadas mais solicitadas por insolação (MEDEIROS E SABBATINI, 1999). A perda de aderência pode ser entendida como um processo em que ocorrem falhas ou ruptura na interface dos componentes cerâmicos com a camada de fixação ou na interface desta com o substrato, devido as tensões surgidas ultrapassarem a capacidade de aderência das ligações (BARROS E SABBATINI, 2001). 3.2 Eflorescência A eflorescência é a formação de depósitos salinos na superfície das alvenarias, concretos ou argamassas, etc., como resultado da sua exposição à água de infiltrações ou intempéries (GRANATO, 2002). Para a ocorrência de eflorescência deve existir teor de sais solúveis nos materiais ou componentes, presença de água e pressão hidrostática necessária para que a solução Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 5 de 14

6 migre para superfície. Desse modo, para evitar a ocorrência deve-se eliminar uma dessas três condições, sendo necessário identificar a origem de cada uma (BAUER, 1994). Bauer (1994) comenta que a remoção da eflorescência só pode ser realizada após a eliminação da causa da infiltração de água (umidade) e secagem do revestimento, sendo então procedida de escovação da superfície e, se necessário, reparo de eventual região com pulverulência. 4 MÉTODO DE PESQUISA O levantamento foi realizado no bairro Batel na cidade de Curitiba PR. Para realização do levantamento em campo utilizou-se câmera fotográfica com zoom apropriado e os dados marcados em ficha desenvolvida a partir das características a serem observadas. Cada fachada foi examinada cuidadosamente, do térreo, em busca dos objetos da pesquisa. As ocorrências foram fotografadas e catalogadas para melhor analise posterior. Ressalta-se que como o número de edifícios foi insuficiente para compor uma amostra mínima, utilizouse de edifícios nas regiões circunvizinhas. Este bairro foi escolhido por conter população de alto poder aquisitivo e por seus edifícios possuir maior utilização de revestimento cerâmico. O bairro Batel totaliza 204 edifícios com mais de 5 pavimentos, dispersos em 1,76 km², representando 7% do total de edifícios da cidade. 4.1 Amostra Para determinação do tamanho necessário da amostra foi utilizado os conceitos previstos em Levine (2008), onde: n = número de indivíduos na amostra; N = tamanho da população; = valor crítico que corresponde ao grau de confiança desejado, expostos na tabela 3; Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 6 de 14

7 Tabela 3 - Valores critico associados ao grau de confiança na amostra Grau de confiança Valor Critico 90% 1,645 95% 1,96 99% 2,575 Fonte: LEVINE,2008. p = proporção populacional de indivíduos que pertence à categoria; q = proporção populacional de indivíduos que não pertence à categoria, sendo q=1-p; E = margem de erro. Numa analise inicial realizada em campo se verificou que a cada 10 prédios com mais de 5 pavimentos, 7 unidades possuíam aplicação de revestimento cerâmico na fachada, portanto dos 2873 edifícios foi considerado apenas 70 % para cálculo da amostra mínima. Logo: Para um grau de confiança de 90%;. Numa análise inicial composta por 70 edifícios se verificou que 72,86% apresentam descolamentos e eflorescência nas fachadas. Portando foi utilizado para cálculo da amostra mínima p = 72,86% e q = (100-72,86) = 27,14%. E = 5% Portanto foi necessária uma amostra mínima de 194 edifícios com mais de 5 pavimentos contendo revestimento cerâmico. Durante a realização dos levantamentos de campo o valor da amostra poderá ser recalculado, caso haja uma variação de p e q superior a 5 % ( 77,86%>p>67,86%), para mais ou para menos. 4.2 Inspeção visual Para realização da inspeção visual a fachada foi separada por prumada frontal, direita, esquerda e posteriormente em 5 regiões (platibanda/topo; ressaltos e saliências, paredes contínuas, cantos e extremidades, sacadas), a fachada dos fundos não será considerada pela impossibilidade de acesso: A classificação da cor do revestimento foi feita de acordo com os coeficientes de absorção de radiação solar. Tabela 4 - Valores do coeficiente de absorção da radiação solar (α s ). Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 7 de 14

8 Grupo Cor da superfície Valor α s 1 Branco 0,2 a 0,3 2 Amarelo, laranja, vermelho claro 0,3 a 0,5 3 Vermelho escuro, verde-claro, azul claro, cinza claro 0,5 a 0,7 4 Marrom, verde escuro, azul escuro, cinza escuro 0,7 a 0,9 5 Marrom escuro, preto 0,9 a 1,0 Fonte: Adaptado FREITAS et al,2003 apud SÁ, Como as inovações tecnológicas que vem ocorrendo na fabricação e aplicação dos revestimentos, foi atribuída uma idade estimada para os edifícios vistoriados, separando-os conforme a tabela 5: Tabela 5 - Idade estimada dos edifícios. Idade estimada <10 anos 10 a 20 anos 20 a 30 anos > 30 anos O período de insolação das fachadas foi verificado via sistema Google Maps, sendo dividido conforme tabela abaixo: Tabela 6 - Período de insolação por fachada. Período Horário Manha 6:30 as 12:00 Tarde 12:00 as 18:00 Sombra Fachada sombreada por outra edificação 5 PESQUISA Durante a realização do levantamento verificou-se que o índice p, utilizado para determinação da amostra, chegou a valor superior ao previamente estabelecido, portanto a amostra foi reduzida, conforme abaixo: p = 78,36% e q = (100-78,36) = 21,64%, valores obtidos para o levantamento composto por 171 unidades, portanto: Desta forma a amostra foi reduzida, respeitando o mesmo grau de confiança e porcentagem de erro anteriormente estabelecido. Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 8 de 14

9 5.1 AnÁlise da amostra Para as características observadas foram levantados os seguintes dados: Tabela 7 - Número de edifícios pela cor, idade e pavimento. Característica Classificação Nº de edifícios % Grupo ,27 Grupo ,36 Cor predominante Grupo ,04 Grupo ,15 Grupo ,19 <10 anos 6 3,51 Idade estimada 10 a 20 anos 77 45,03 20 a 30 anos 45 26,32 > 30 anos 43 25,15 < ,54 10 a ,58 Número de pavimentos 16 a ,62 21 a ,56 26 a ,70 Os períodos de insolação foram separados por fachada e seguem abaixo: Tabela 8 - Período de insolação, por fachada. Fachada Manha (%) Tarde (%) Sombra (%) Frente 55,56 42,11 2,33 Esquerda 31,58 36,84 31,58 Direita 37,43 33,33 29,24 De acordo com a tabela acima a fachada frontal recebe o maior tempo de insolação, estando suscetível ao sol da manha e da tarde em maior escala. As fachadas da esquerda e direita são mais equilibradas e são facilmente sombreadas pelas edificações vizinhas. A tabela abaixo apresenta o resumo dos dados obtidos com o levantamento em campo para uma amostra composta de 171 edifícios com mais de 5 pavimentos e revestimento cerâmico aplicado na fachada. Tabela 9 - Edifícios verificados e porcentagem de ocorrência. Nº de edifícios % Verificados ,00 Com manifestação ,36 Sem manifestação 37 21,64 Os edifícios que apresentaram manifestações foram divididos de acordo com o tipo de ocorrência, e os que apresentaram os dois tipos de manifestação estão contabilizados nos dois grupos, conforme a tabela 10: Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 9 de 14

10 Tabela 10 - Número de edifícios por tipo de ocorrência Tipo de ocorrência Nº de edifícios % (base: 134 unid.) Com descolamento 75 55,97 Com eflorescência ,09 As manifestações ocorrem com maior intensidade em determinadas regiões de fachada, sendo influenciadas também pelo período de insolação das fachadas. O gráfico abaixo mostra quais são as regiões mais afetadas: Gráfico 1 - Porcentagem total de manifestações por região de fachada Descolamento Fonte: Autor, O gráfico 2 apresenta a porcentagem de ocorrências de descolamento por região de fachada, onde pode ser verificado que mais da metade dos casos estão localizados nas fachadas com paredes contínuas. Gráfico 2 - Porcentagem de ocorrência do descolamento por região de fachada Durante o levantamento foi observado a inexistência de juntas de movimentação nas fachadas, facilitando a fadiga das ligações e consequentemente o descolamento da placa, ou se existente a junta, demonstra a insuficiência da mesma. Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 10 de 14

11 Entre as fachadas que ocorrem descolamento observou-se também o período de insolação, conforme a tabela abaixo: Tabela 11 - Período de insolação, por fachada com ocorrência de descolamento Fachada Manha (%) Tarde (%) Sombra (%) Frente 49,33 48,00 2,67 Direita 30,67 46,67 22,67 Esquerda 48,00 32,00 20,00 Ao observar a tabela acima se percebe que a fachada frontal recebe maior calor e conforme o gráfico abaixo também é a fachada com maior ocorrência de descolamento. Gráfico 3 - Porcentagem de ocorrências de descolamento por fachada. Entre os descolamentos observados verificou-se que os revestimentos com cor pertencentes ao grupo 4 apresentam a maior ocorrência do problema, conforme apresentado no gráfico 4: Gráfico 4 - Porcentagem de descolamento, por cor. Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 11 de 14

12 5.1.2 Eflorescência O gráfico abaixo apresenta a porcentagem de ocorrências de eflorescência por região de fachada. Gráfico 5 - Porcentagem de ocorrência de eflorescência por região de fachada De acordo com o gráfico acima a platibanda é a região de apresenta a maior incidência de eflorescência, seguido respectivamente da região de paredes contínuas e sacadas. 6 Considerações Finais A realização do levantamento foi feita de forma limitada devido aos recursos disponíveis para realização da pesquisa e em função da falta de acesso às edificações, o que pode ocultar a existência de uma série de ocorrências. O descolamento é caracterizado pela fadiga da ligação do revestimento com a argamassa, não necessariamente precisa ocorrer a queda da placa, portanto não é possível contabilizar este rompimento sem testes de percussão, arrancamento e maior detalhamento na vistoria. A execução de levantamentos não exime a responsabilidade de vistoria pormenorizada, contudo auxilia na determinação das áreas com maior suscetibilidade e que consequentemente necessitam de maior vigia. Entre as características observadas se percebe que a amostra é composta, em sua maioria, por edifícios com revestimento branco (grupo 1), com idade estimada entre 10 a 20 anos e cerca de 10 a 15 pavimentos. A pesquisa demonstrou que 78% dos edifícios com mais de 5 pavimentos e revestimento cerâmico podem apresentar manifestações de descolamento ou eflorescência. Evidenciando Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 12 de 14

13 a negligencia das manutenções, principalmente pelo fato da maioria dos edifícios da pesquisa possuir apenas de 10 a 20 anos. O número de pavimentos não foi interligado com as ocorrências pelo fato de todos os edifícios da amostra já possuírem mais de 5 pavimentos e a movimentação da estrutura já ser naturalmente maior que edifícios de menor porte, portanto a incidência de manifestações será maior em edifícios mais altos. A ocorrência de descolamento ocorreu na sua maior parte nos revestimentos de cor pertencentes ao grupo 4 (marrom, verde, azul e cinza escuros), mesmo sendo o grupo 1 (branco) o revestimento mais utilizado. Portanto há uma relação entre o descolamento e a cor da cerâmica; Foi observado uma relação do descolamento e o período de insolação das fachadas, por exemplo, a fachada frontal recebe mais sol que a direita e esquerda, ambas as posições facilmente sombreadas pelas demais edificações. A fachada frontal apresentou 47% das ocorrências de descolamento, enquanto a direita 26% e esquerda 27%; A região da platibanda/topo apresentou mais da metade das ocorrências de eflorescência, 52,48%, fato que pode ser agravado pela ausência ou ineficácia das impermeabilizações realizadas em terraços, seguida da região de paredes contínuas e sacadas. Foi observada uma relação entre a ocorrência de eflorescência em sacadas e a existência de floreiras na mesma, que também caracteriza falha ou comprometimento da impermeabilização. Evidenciou-se a ligação entre as características observadas, localização das manifestações e a existência das mesmas, fato considerado importante, pelos autores consultados, para constatação do mecanismo de deterioração e para confecção de diagnósticos com maior precisão. Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 13 de 14

14 REFERÊNCIAS ANTUNES, G. R. Estudo de manifestações patológicas em revestimento de fachada em Brasília Sistematização da incidência de casos. Dissertação de mestrado. Brasília. Universidade de Brasília, BARROS, M. M. S. B; SABBATINI, F. H. Produção de revestimento cerâmico para paredes de vedação em alvenaria. São Paulo BAUER, R. J. F. Materiais de construção. Volume ed. São Paulo: LTC, CAMPANTE, E. F., SABBATINI, F. H. Metodologia de diagnostico, recuperação e prevenção de manifestações patológicas em revestimento cerâmico de fachada. Boletim técnico 301. São Paulo. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, FRANCO, A. L. C. Revestimento cerâmico de fachada: composição, patologia e técnicas de aplicação. Dissertação de especialização em construção civil. Belo Horizonte. Universidade Federal de Minas Gerais, FREITAS, V. P.; SOUSA, A. V. S.; SILVA, R. M. Manual de Aplicação de Revestimentos Cerâmicos. Coimbra, Março de In: SÁ A. M. V. D. O. Durabilidade de cimentos-cola em revestimentos cerâmicos aderentes a fachada. Dissertação de mestrado. Porto. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, GRANATO, J. E. Patologia das construções. Disponível em: < Acesso em: 30 mar LAUAND, R.F.; GRALIK, S.C.; MACUL, S. Manifestações Patológicas em revestimentos cerâmicos de fachada. Dissertação de especialização em patologia nas obras civis. Curitiba. Universidade Tuiuti do Paraná, LEVINE, D. M.; BERENSON, M. L.; STEPAHN, D. Estatística: Teoria e Aplicações usando Microsoft Excel em Português, Rio de Janeiro, editora LTC, MEDEIROS, J. S.; SABBATINI F. H. Tecnologia de revestimento cerâmico de fachadas de edifícios. Boletim técnico 246. São Paulo. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, SHOHET, I. M.; LAUFER, A. Exterior cladding methods: a technoeconomics analysis. Journal of Construction Engineering and management, In: CAMPANTE, E. F., SABBATINI, F. H. Metodologia de diagnostico, recuperação e prevenção de manifestações patológicas em revestimento cerâmico de fachada. Boletim técnico 301. São Paulo. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN ª edição - junho de página 14 de 14