Pró-Reitoria de Graduação Curso de Engenharia Civil Trabalho de Conclusão de Curso

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1 0 Pró-Reitoria de Graduação Curso de Engenharia Civil Trabalho de Conclusão de Curso ANÁLISE DE INFILTRAÇÕES EM SERVIÇOS DE PÓS-OBRA UTILIZANDO A TERMOGRAFIA DE INFRAVERMELHO Autora: Ana Paula Batista Ferreira Orientador: Profº. MSc. Nielsen José Dias Alves Brasília - DF 2014

2 1 ANA PAULA BATISTA FERREIRA ANÁLISE DE INFILTRAÇÕES EM SERVIÇOS DE PÓS-OBRA UTILIZANDO A TERMOGRAFIA DE INFRAVERMELHO Monografia apresentada ao curso de Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenheira Civil. Orientador: Profº. MSc. Nielsen José Dias Alves Brasília 2014

3 2 Artigo de autoria de Ana Paula Batista Ferreira, intitulado ANÁLISE DE INFILTRAÇÕES EM SERVIÇOS DE PÓS-OBRA UTILIZANDO A TERMOGRAFIA DE INFRAVERMELHO, apresentado com requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil da universidade Católica de Brasília, em 10 de junho de 2014, defendido e aprovado pela banca examinadora abaixo assinada: Profº. MSc. Nielsen José Dias Alves Orientador Curso de Engenharia Civil UCB Profº.: MSc. Robson Donizeth Gonçalves da Costa Examinador Curso de Engenharia Civil UCB Brasília 2014

4 3 ANÁLISE DE INFILTRAÇÕES EM SERVIÇOS DE PÓS-OBRA UTILIZANDO A TERMOGRAFIA DE INFRAVERMELHO ANA PAULA BATISTA FERREIRA RESUMO O indicador de manifestações patológicas pós-obra, são gerados a partir de anomalias mencionados por clientes de certa construtora de Brasília (mencionada neste trabalho como Construtora A), após o empreendimento ser entregue. Durante o ano de 2013, foram registrados dados e pode-se observar que infiltração é um dos problemas mais recorrentes e que gera maior transtorno para o usuário. Dessa forma, o presente artigo objetiva analisar os pontos mais propícios à infiltração desta construtora. Para a detecção das manifestações patológicas causadas pela infiltração da água, utilizou-se o ensaio não destrutivo com o uso da termografia de infravermelho. Assim foi possível detectar as infiltrações, possibilitando a definição de ações de manutenção dos locais avaliados. O trabalho foi realizado nos empreendimentos Village e Vitali da Construtora A situados no Gama e em Águas claras, respectivamente, que foram entregues há um ano e meio. Palavras-chave: Avaliação pós-ocupação. Manifestações patológicas. Infiltração. Termografia.

5 4 1. Introdução Após o empreendimento entregue, a área de assistência técnica da empresa é responsável pelo atendimento aos clientes, até o final da garantia de cinco anos. Isso se torna uma das principais preocupações das construtoras em relação à manutenção pósobra. Nesse momento, são observados todos os problemas e não se tem mais uma equipe em tempo integral no local, tampouco verba suficiente para arcar com os gastos provenientes da má execução durante a obra nas edificações. Analisando indicadores gerados a partir de solicitações de clientes à equipe de assistência técnica da Construtora A, observa-se o grande número de problemas relacionados à infiltração. Tais problemas estão em terceiro lugar em número de reclamações. Algumas infiltrações são de fácil detecção, pois são visíveis, outras não são nem qualificadas e a solução geralmente é paliativa. Com o objetivo de investigar casos reincidentes ou casos em que se desconhece a causa das manifestações patológicas causadas por infiltração, será utilizada a câmera termográfica que mede a temperatura superficial através dos raios infravermelhos emitidos pelos materiais. Com o uso da termografia para detecção das manifestações, será possível direcionar a empresa para as possíveis soluções do problema, possibilitando ações preventivas para que não ocorram novos problemas semelhantes. 1.1 Manifestações Patológicas Segundo a NBR 6118: 2003, as estruturas de concreto armado devem ser projetadas e construídas obedecendo, quando utilizada, à segurança, estabilidade e aptidão em serviço, conforme as condições ambientais previstas inicialmente em projeto, durante sua vida útil. A patologia pode ser definida como parte da engenharia que estuda os mecanismos, as causas e as origens dos defeitos das construções. Pode-se inferir que os motivos principais das causas de manifestações patológicas na construção civil são deficiência de projeto, falhas na execução, qualidade dos materiais empregados e má utilização das edificações pelos usuários.

6 5 A área de assistência técnica da Construtora A registram as solicitações dos clientes, caso seja procedente, qualificando e quantificando os problemas relatados. Com essas informações são apresentados relatórios gerenciais. Dados coletados no ano de 2013, em sete empreendimentos localizados na região do Distrito Federal: Taguatinga, Águas Claras, SIG, Gama e Setor Noroeste, mostram que a infiltração ocupa a terceira colocação em número de reclamações. Tabela 1: Dados colhidos dos chamados feitos pelos clientes que informam as anomalias. Item Anomalias 2013 % 1 Instalação Elétrica ,3% 2 Equipamentos 80 8,4% 3 Infiltração 78 8,2% 4 Instalação Hidráulica 63 6,6% 5 Limpeza dos ralos 63 6,6% 6 Metais (funcionamento) 58 6,1% 7 Esquadrias de alumínio (Instalação) 55 5,8% 8 Revestimento Cerâmico de Piso 50 5,3% 9 Trincas e Fissuras Internas 48 5,1% 10 Portas e fechaduras (funcionamento) 47 5,0% 11 Metais (acabamento) 29 3,1% 12 Bancadas e tampos de granito 26 2,7% 13 Portas e fechaduras (acabamento) 22 2,3% 14 Esquadrias de alumínio (Acabamento) 20 2,1% 15 Revestimento de piso caimento 20 2,1% 16 Louças (acabamento) 18 1,9% 17 Louças (funcionamento) 17 1,8% 18 Pintura das paredes 16 1,7% 19 Rejunte 16 1,7% 20 Revestimento Cerâmico de Parede 16 1,7% 21 Pintura dos tetos 13 1,4% 22 Vidros (imperfeito estado) 10 1,1% 23 Gesso teto 7 0,7% 24 Instalação de Gás 6 0,6% 25 Guarda Corpo (fixação,pintura) 5 0,5% 26 Trincas e Fissuras Fachadas 5 0,5% 27 Limpeza geral do apartamento 4 0,4% 28 Revisão para entrega das unidades 4 0,4% 29 Garagem 3 0,3%

7 6 30 Revestimento de Fachada 3 0,3% 31 Esquadrias de alumínio (Funcionamento) 1 0,1% 32 Gesso parede 1 0,1% 33 Impermeabilização 0 0,0% 34 Instalação de Ar condicionado 0 0,0% 35 Tomadas e interruptores (acabamento) 0 0,0% Total % Analisando-se os tipos de anomalias apontadas na Tabela 1, elaborou-se o gráfico, observado na Figura 1. Esta figura permite uma análise mais clara de como se distribuem as formas em que se apresentaram as manifestações patológicas. Percebe-se que as infiltrações ocupam a fatia de mais de 8% do total de manifestações patológicas apontadas. As demais manifestações patológicas referidas na fatia denominada outros possuem percentual abaixo de 8%. 008% 008% 015% Equipamentos Infiltração Instalação Eletrica Outros Figura 1: Distribuição das formas de manifestações patológicas. Levando em consideração a posição das infiltrações no gráfico, surge o interesse de se fazer uma avaliação das manifestações ocultas e até mesmo visíveis dessa manifestação patológica, baseada na técnica da termografia, em dois empreendimentos da Construtora A.

8 7 1.2 Infiltração A umidade causada pela infiltração é uma das mais complexas manifestações patológicas, pois há vários fenômenos envolvidos e poucos estudos relacionados, tornando-os difíceis de corrigir. (PEREZ 1985, apud Silva 2008) Segundo Perez 1985, o aumento constante de casos de patologia envolvendo umidade é devido à arquitetura moderna que proporcionou novos sistemas construtivos. Com a utilização do concreto armado, passou a ser desnecessário o uso da alvenaria estrutural. Atualmente as alvenarias são apenas de vedação, tornando-se mais esbeltas. As manifestações patológicas devido à presença de umidade podem se manifestar de várias formas: por capilaridade, quando a ascensão da água do solo nas paredes, provocando manchas no local; ou por umidade da construção ocasionada pela evaporação dos materiais de construção, como por exemplo, as argamassas. Em períodos de muita chuva, são sempre visíveis as manifestações patológicas pela umidade de precipitação em que pode haver ocorrências de bolores, eflorescências e criptoflorescência. Na maioria das vezes, as manifestações patológicas causadas pela infiltração são devido a falhas nas instalações hidráulicas, na execução da impermeabilização, nos caimentos para os ralos e até mesmo proveniente de outras manifestações patológicas, como as trincas. Os sinais mais claros deixados pelos problemas de infiltrações são as manchas nas pinturas, bolores, eflorescências, estalactite, entre outros (Figura 2). Existe um grande problema quando há a penetração de água na estrutura, podendo ocorrer corrosão das armaduras.

9 8 Figura 2: Sinais deixados pela infiltração 1.3 Termografia A termografia é considerada uma técnica não destrutiva, por não causar danos ao objeto estudado, e ainda é pouco utilizada por ser uma técnica nova e possuir equipamentos de análise com alto custo (CORTIZO, 2007). A técnica da termografia possibilita a percepção da temperatura superficial do corpo emitidas pelas radiações através de infravermelhos. Segundo Holst 2000, apud Cortizo et al., 2008, as primeiras imagens geradas utilizando a técnica de infravermelhos foram obtidas no ano de 1800 por Willians Herschel e mais tarde, em 1840, por seu filho Jonh Herschel. Esses obtiveram as imagens por meio da técnica evaporagráfica, que consiste na evaporação do álcool obtido de uma superfície pintada com carbono. De acordo com Veratti 1992, apud Cortizo 2007, o primeiro termograma foi elaborado por Czerny, em No período da Segunda Guerra Mundial, para invasão da Rússia, os tanques alemães possuíam um sistema de visão noturna. A Rússia correspondeu ao ataque dos alemães desenvolvendo a FLIR Foward Looking Infra Red (visão dianteira por infravermelho), que possibilitou a localização das tropas e armamento dos mesmos. Os estudos da termografia já estão bem desenvolvidos internacionalmente. Na Europa foi utilizada a termografia infravermelha para o diagnóstico de manifestações patológicas nas edificações do patrimônio histórico, além de estruturas ocultas e elementos construtivos revestidos que compõem a edificação. (CORTIZO et al. 2008)

10 9 Atualmente a termografia é aplicada em diversas áreas como: militar, medicina, indústrias, subestações e engenharia civil. Na engenharia civil, por ser uma técnica não destrutiva, é muito utilizada na detecção de anomalias das edificações, nesse caso pode servir como instrumento preventivo, em que se consegue observar o problema e fazer as intervenções necessárias. 2. Materiais e Métodos 2.1 Materiais Para se fazer o estudo de caso, foi utilizada uma câmera termográfica, FLIR T440, semelhante à câmera ilustrada na Figura 3. Essa câmera capta os raios infravermelhos e responde com a temperatura superficial do material. Ela opera em uma faixa de temperatura que varia entre -20ºC e 1200ºC. Figura 3: Câmera termográfica FLIR T440 De acordo com Incropera 2003, apud Cortizo 2008, o processo de transferência de calor pode ocorrer por radiação, condução e convecção e ocorre sempre quando há uma diferença de temperatura entre corpos ou entre corpos e ambiente. A câmera termografia só opera na parcela radiativa, trabalhando na faixa da região infravermelha do espectro eletromagnético (Figura 4).

11 10 Figura 4: Espectro eletromagnético A câmera termográfica gera imagens que apresentam as temperaturas superficiais através das cores. O aparelho possui uma mira a laser para identificar o ponto do objeto que está sendo analisado. 2.2 Métodos Para utilização da câmera, foi necessário o acompanhamento nos empreendimentos por uma pessoa especializada em operá-la. O método utilizado para determinar os pontos ocultos de infiltração foi fotos infravermelhas tiradas em dois empreendimentos da Construtora A, sendo uma visita em cada edificação. Os empreendimentos escolhidos como objetos de estudo foram o Village Arquitetura de Lazer (Figura 5) e o Vitali Arquitetura de Lazer (Figura 6) localizados no Gama, na QI5, Lt a 1580, Setor Leste e em Águas Claras, na Rua 25 norte, Lt. 5, respectivamente. Optou-se por esses empreendimentos por serem residenciais e por terem sido entregues há aproximadamente um ano e meio.

12 11 Figura 5: Vista geral empreendimento Village Arquitetura e Lazer O Village Arquitetura e Lazer possui 3 (três) torres com 15 (quinze) pavimentos cada, embasamento com área de lazer e dois subsolos. O Vitali Arquitetura de Lazer, possui 28 (vinte e oito) pavimentos, embasamento com área de lazer e 5 (cinco) subsolos.

13 12 Figura 6: Vista geral do empreendimento Vitali Arquitetura e Lazer A engenheira responsável pelo pós-obra apresentou os locais com maiores incidência de infiltração, nesses locais foram registradas as fotos com a câmera termográfica. 3. Resultados e Discussão Os resultados obtidos mostram a variação de temperatura dos locais onde foram registradas as fotos, em que a cor mais clara (tom alaranjado) representa as temperaturas mais altas e a cor mais escura (indo para o tom azul escuro), representa temperaturas mais baixas, ou seja, onde há umidade ou até mesmo presença de água. A partir dos resultados das fotos, pode ser feita a identificação das causas das infiltrações e umidade nos locais sugeridos. A primeira visita foi ao empreendimento Village, onde foram registradas as fotos a seguir. Nas Figuras 7 e 8 pode-se observar a jardineira.

14 13 Figura 7: Jardineira com trincas na proteção mecânica Figura 8: Variação de temperatura na jardineira Pode-se observar na imagem (Figura 8) que há uma grande quantidade de umidade no canto direito, em que há uma manta asfáltica sob a proteção mecânica. Esse local está com uma trinca em que a água penetra e escoa sob a proteção mecânica, ficando acumulado sobre a manta, pois não há caimento para o ralo que se encontra logo abaixo da possa d água.

15 14 Figura 9: Piso do pilotis Figura 10: Variação de temperatura do piso do pilotis No piso do pilotis (Figura 9), pode-se observar o acúmulo de água no canto esquerdo e em outros pontos distintos (Figura 10). Esse acúmulo acontece, pois o rejunte da cerâmica trincou devido à variação de temperatura, facilitando a entrada da água. Alguns locais, como se pode ver, não têm caimento para o ralo, isso faz com que a água fique empoçada. Abaixo do lava pés da piscina, existem várias instalações que estão vazando na garagem do 1º subsolo. Nesses vazamentos pode ser observada a presença de estalactites (Figura 11). Foram registradas fotos com a câmera termográfica debaixo do lava pés (Figura 12) para detecção desses vazamentos.

16 15 Figura 11: Teto da garagem do 1º Subsolo Figura 12: Fotos da instalação do lave pés

17 16 Com as imagens pode observar que o vazamento está na tubulação e na junta entre o piso e a parede, ou seja, a água escoa da tubulação, direto para o piso e esta se acumula na junta mal vedada, fazendo com que a água infiltre para a garagem. A seguir são apresentadas fotos da fachada do empreendimento Vitali, em que foram feitos registros fotográficos nos locais onde havia fissuras e juntas. As Figuras 14 e 16 mostram claramente a infiltração na fachada, o local (Figuras 13 e 15) está com fissuras, por onde a água está penetrando e só foi possível a detecção da infiltração com o uso da câmera termográfica. Figura 143: Fachada com trincas Figura 134: Infiltração na fachada Figura 15: Fachada com trincas Figura 16: Infiltração na fachada

18 17 Na junta de movimentação horizontal (Figura 17), não há evidência alguma de qualquer anomalia quando observada a olho nu, porém, após registro fotográfico (Figura 18) com a câmera termográfica, é notória a presença de infiltração tanto em cima da junta quanto no encontro da estrutura. Na Figura 19 há uma junta estrutural vertical em que é visível uma pequena mancha no forro. Depois dos registros fotográficos com a câmera infravermelha (Figura 20) pode-se observar que o forro está bastante úmido. Figura 17: Junta de movimentação horizontal Figura 18: Infiltração na junta Figura 17: Junta estrutural vertical Figura 18: Infiltração na junta Os registros fotográficos foram apresentados à equipe de assistência técnica e a diretoria da Construtora A, para que fossem tomadas as ações de manutenção nos locais com manifestações patológicas por infiltração.

19 18 Na Figura 21 é evidente a umidade na parede posterior a piscina, esse local estava com vazamento na tubulação. A Figura 22 apresenta a demolição da parede de alvenaria, para que fosse possível fazer o reparo da tubulação e sanar o vazamento. Figura 21: Parede posterior a piscina Figura 19: Reparo na instalação da piscina Na Figura 23 é possível perceber que foi refeita (canto esquerdo) a impermeabilização da jardineira (Figura 5). Figura 23: Impermeabilização na jardineira

20 19 4. Conclusão e Recomendações 4.1 Conclusão Com os resultados obtidos pode-se observar que os empreendimentos entregues com pouco mais de um ano já sofrem uma manutenção não prevista no orçamento inicial da obra, pois os processos construtivos não são obedecidos. Com o uso da termografia infravermelha foi possível identificar manifestações patológicas ocasionadas por infiltração que não eram visíveis a olho nu e foi possível perceber que a maioria das manifestações patológicas eram causadas por má execução da impermeabilização, do rejuntamento e tratamento das juntas. Devido à movimentação da estrutura, surgem fissuras no revestimento, com isso, há uma grande incidência de infiltração no local da fissura. 4.2 Recomendações Para dar continuidade e aprofundar o estudo o tema abordado, é sugerida a análise da execução de impermeabilização e tratamentos de juntas para que sejam sanadas as manifestações patológicas ocorridas pela infiltração da água.

21 20 INFILTRATIONS ANALYSIS IN POST-CONSTRUCTION SERVICES USING INFRARED THERMOGRAPHY ANA PAULA BATISTA FERREIRA ABSTRACT The indicators of pathological manifestations post-construction are generated from anomalies detected by customers of certain construction of Brasília (mentioned in this work as Construtora A), after the project's delivery. During the year 2013, datas were recordeds and it was possible to observe that infiltrations is one of the most recurring problems, and ocasionate various problems to the user. Thus, the present article aim to analyze the most conducive points to infiltrations in this Constructor. To detect the pathological manifestations caused by water seepage, the non-destructive assay was used with the use of infrared thermography. So, it was possible to detect the infiltrations allowing the definition of maintenance actions to the evaluated places. The work was done in the projects of the Construction Village and Vitali A, located at Gama and Águas Claras, respectively, and that were delivered one year ago. Keywords: Post-occupancy evaluation. Pathological manifestations. Infiltrations. Thermography

22 21 REFERÊNCIAS MARIO, M. Uso da termografia como ferramenta não destrutiva para avaliação de manifestações patológicas ocultas f. Trabalho de diplomação (graduação em engenharia civil). Departamento de engenharia civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. ALTOÉ E OLIVEIRA FILHO, Acta Tecnológica. Vol. 7 Nº 1 (2012), Disponível em: < Acesso em: Março/2014 PATOLOGIAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL. Disponível em: < Acesso em: Abril/2014 FLIR T440 - High-Sensitivity Infrared Thermal Imaging Camera. Disponível em: Acesso em: Março/2014. INFILTRAÇÃO EM ALVENARIA. Disponível em: Acesso em: Abril/2014 OLIVEIRA, D. Levantamento de causas de patologias na construção civil f. Projeto de graduação em engenharia civil da Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

23 22 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto procedimento. Rio de Janeiro, CORTIZO E. C.; BARBOSA, M. P.; SOUZA, L. A. C.Estado da arte da termografia. Fórum Patrimônio:Ambiente Construído e Patrimônio Sustentável, BeloHorizonte, v. 2, n. 2, p , SILVA I. S..; SALES J.C. Patologias ocasionadas pela umidade: Estudo de caso em edificações da Universidade Estadual Vale do Acaraú UVA IX Congresso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras, João Pessoa. CORTIZO, Eduardo Cabaleiro. Avaliação da técnica de termografia infravermelha para identificação de estruturas ocultas e diagnóstico de anomalias em edificações: ênfase em edificações do patrimônio histórico. s. L.: s. Ed.: 2007.