PROPOSTA DE CLASSIFICAÇÃO DA AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE NA CIDADE DE FORTALEZA

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1 Anais do 47º Congresso Brasileiro do Concreto - CBC2005 Setembro / 2005 ISBN Volume XII - Projetos de Estruturas de Concreto Trabalho 47CBC p. XII IBRACON. PROPOSTA DE CLASSIFICAÇÃO DA AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE NA CIDADE DE FORTALEZA Resumo CLASSIFICATION OF THE ENVIRONMENT AGRESSIVITY IN THE CITY OF FORTALEZA A. T. de Albuqerque (1); S. Otoch (2) (1) Professor Assistente, Universidade Vale do Acaraú. Doutorando EESC-USP augustoa@sc.usp.br (2) Engenheiro Civil, Presidente da Associação Cearense de Engenharia Estrutural (ACEE) sergiootoch@uol.com.br Rua Bento Albuquerque 1600, apto 802, CEP , Fortaleza/CE. A construção civil avança a passos largos na direção dos conceitos de qualidade, busca fazer mais rápido, melhor e com mínimo custo. Nesta tríade o item melhor é de fundamental importância, muitas edificações sofrem com patologias precoces que causam prejuízos financeiros. Estes custos não são computados na viabilização dos empreendimentos, mas existem e são bastante significativos. Em conformidade com esta nova visão a nova norma brasileira de concreto NBR 6118 (2003) incorpora ao seu texto vários itens visando à durabilidade das estruturas em concreto armado. O último item do capítulo 6, item 6.4, trata da agressividade do ambiente. A agressividade do meio é a responsável pela velocidade e intensidade da corrosão do concreto e da armadura, em função desta agressividade é que as novas exigências serão impostas à estrutura de concreto. Este artigo faz comentários sobre a classificação da agressividade na cidade de Fortaleza e cita a necessidade de pesquisas específicas para o correto mapeamento desta agressividade. Palavras-Chave: Durabilidade; Concreto Armado; Corrosão. Abstract The new Brazilian code NBR 6118 (2003) adds some requirements to increase the reinforced concrete structures durability. The majority of these requests are based on the agressivity of the environment, the chapter 6 of the Brazilian code, NBR 6118 (2003), deals with the environment classification and in this article some remarks are made about the specific agressivity of the city of Fortaleza and some recomendations are made about the necessity of a specific study for the correct classification of the environment. Keywords: Durability; Reinforced Concrete; Corrosion. XII.743

2 1 Introdução A construção civil avança a passos largos na direção dos conceitos de qualidade, buscando fazer mais rápido, melhor e com mínimo custo. Nesta tríade o item melhor é de fundamental importância, pois muitas edificações sofrem com patologias precoces que causam grandes prejuízos financeiros. Estes custos não são computados na viabilização dos empreendimentos, mas existem e são bastante significativos principalmente por que variam exponencialmente com a fase da intervenção. Em conformidade com esta nova visão a nova norma brasileira NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto (2003) incorpora ao seu texto vários itens visando a durabilidade das estruturas em concreto. Capítulo 6: Diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto Capítulo 7: Critérios de projeto que visam durabilidade 2 Diretrizes para durabilidade das estruturas em concreto Segundo a nova NBR 6118 (2003), no seu capítulo 6 item 6.1, as estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto conservem suas segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil. Define ainda em seu item como vida útil de projeto o período de tempo durante o qual se mantém as características das estruturas de concreto, desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes dos danos acidentais. Percebe-se que é necessária uma junção de esforços, já que, além do projetista e do construtor, exige a participação dos usuários da edificação. Uma mudança cultural deve ser provocada para que as edificações, assim como os automóveis, passem a receber manutenções preventivas periodicamente. Ainda neste capítulo são comentados os mecanismos de envelhecimento e deterioração, que são divididos em: deterioração relativa ao concreto, à armadura e deterioração propriamente dita. O último item deste capítulo, item 6.4, trata da agressividade do ambiente (Tabela 1). A agressividade do meio é a responsável pela velocidade e intensidade da corrosão do concreto e da armadura. Em função desta agressividade é que as novas exigências (cobrimento, f ck, relação a/c, grau de protensão e limites de abertura de fissuras) serão impostas às estruturas de concreto. Tabela 1 Classes de agressividade ambiental (NBR 6118 (2003)) Classe de agressividade Agressividade Classificação ambiente Risco de deterioração I Fraca Rural Insignificante Submersa II Moderada Urbana 1,2 Pequeno III Forte Marinha 1 Grande XII.744

3 Industrial 1,2 IV Muito Forte Industrial 1,3 Respingo de maré Elevado 1) Pode-se admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) para ambientes internos secos ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura. 2) Pode-se admitir uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) em obras em regiões de clima seco, com umidade relativa do ar menor ou igual a 65%, partes da estrutura protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos, ou regiões onde chove raramente. Diante disso a ACEE - Associação Cearense de Engenharia Estrutural iniciou uma discussão entre seus membros sobre qual seria a classificação adequada para a cidade de Fortaleza, com o intuito de conscientizar todo o setor da importância do assunto, bem como apresentar o real impacto dessa classificação nas futuras edificações. 3 - Particularidades da agressividade ambiental da cidade de Fortaleza Em artigo datado da década de 80, os engenheiros Celso Renaldo Lima Verde Leal e Afrodízio Durval Gondim Pamplona (1982) alertavam para a agressividade ambiental da cidade de Fortaleza devido à salinidade do mar do Ceará apresentar valores acima da média aliada aos ventos alíseos incidentes normais à costa que levam as gotículas de água salgada a vários quilômetros do litoral. Na década de 90 fizeram-se em Fortaleza medições, de agosto de 1990 a outubro de 1991, em quatro estações de caracterização ambiental, que indicavam concentrações de: cloretos, sulfatos e partículas sedimentáveis (Tabela 2). Duas dessas estações estão situadas no litoral leste (praia do Futuro e Sabiaguaba) e duas em zonas afastadas do litoral, os resultados dessas estações confirmam a alta concentração de cloretos da nossa cidade. Essa medição faz parte de um estudo realizado por vários pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC) e do Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará (Nutec) (ROMERO et al., 1991). Tabela 2 Características das estações atmosféricas da cidade de Fortaleza Estação Localização Cloretos (mg / Sulfatos (mg / Partículas m 2.dia) 100cm 2.dia) Sedimentáveis (g/m 2.mês) Cofeco 15 m da praia ,3 (Sabiaguaba) SDV (praia do Futuro) RFSA NUTEC (marinha) 15 m da praia (marinha / industrial / urbana) 1 km da praia (urbana / industrial) 4 km da praia (urbana) ,706 5,73 23,6 0,047 0,63 31,5 0,03 0,25 Para as medições de cloretos foi feita, nas estações, monitoração mensal da vela úmida segundo norma ABNT , para as medições de sulfatos monitoração mensal da vela de dióxido de chumbo também segundo ABNT e para as medições de partículas XII.745

4 sedimentáveis monitoração mensal de coleta de amostras de precipitação nas estações segundo norma da PETROBRAS. Deve-se lembrar que a umidade média de Fortaleza é acima de 70%, segundo a Fundação Cearense de Metereologia (FUNCEME), o que torna o ambiente mais propício para a carbonatação do concreto e facilita a corrosão eletroquímica nas armaduras. Temse ainda um baixo índice pluviométrico na cidade, que aumenta o tempo de permanência do filme de eletrólito nas estruturas. De posse dessas informações e pelo conhecimento do comportamento das estruturas em nossa cidade, que algumas vezes requerem prematuramente uma recuperação, chegouse ao consenso que Fortaleza necessita de um estudo particular que sirva de embasamento para a classificação do ambiente segundo as prescrições da NBR 6118 (2003) e que com isso os cuidados ali indicados sejam corretamente adotados. Entendese que enquadrar toda a cidade como zona marinha pelo fato de ser litorânea não é razoável. Note-se, também, que há regiões da orla marítima que, mesmo não sendo classificada como zona de respingo de maré, deveriam assim serem classificadas. Daí a necessidade de um estudo de caracterização das áreas da cidade em função das suas distâncias em relação à faixa litorânea. Incentiva-se que mais estudos sejam realizados nos âmbitos acadêmicos para que essa caracterização seja baseada em mais dados, para que se possa delimitar em Fortaleza até onde seria razoável se considerar zona marinha (III) e onde começaria uma zona urbana (II), sem esquecer-se da possível predominância de zona IV ainda que afastada de área portuária. Apresentam-se algumas definições da literatura técnica: segundo GENTIL (2003), respingo de maré seria a região acima da área de maré máxima, partes de um píer, por exemplo. Segundo HELENE (1986), região marinha seria região próxima à costa que recebesse gotículas de água salgada devido aos ventos e regiões urbanas seriam centros populacionais maiores. Acontece que por falta de dados e de informações da real área de influência da névoa salina na cidade não se pode demarcar estes limites. Segundo GUIMARÃES et al. (2003), pesquisas têm demonstrado que a zona de névoa apresenta uma intensidade de ataque que varia com a distância da água do mar. Ressalta-se que a utilização de estudos semelhantes realizados em outras cidades não é representativo devido ao conjunto de particularidades geográficas e climáticas envolvidas (intensidade e direção dos ventos, relevo, chuvas, umidade, temperatura e etc). Como exemplo pode-se citar uma medição de cloretos na cidade de João Pessoa (MEIRA & PADARATZ, 2002), cidade relativamente próxima à Fortaleza, em que a uma mesma distância do oceano das estações de medição de Fortaleza, apresentou valores de concentrações de cloretos da ordem de 1/3 a 1/5 (Tabela 4). Segundo o Professor Antonio Reis Laranjeiras (correspondência eletrônica com o autor) a classificação pelo macro ambiente é uma classificação global de risco, mas não é uma condição suficiente ao processo de deterioração. 4 Proposta de mapeamento na cidade de Fortaleza Diante do exposto, apresentamos uma proposta para a elaboração do mapeamento da agressividade ambiental na cidade de Fortaleza. Propõe-se que sejam implantadas estações de medição de índices de cloretos, some-se a esses resultados dados de XII.746

5 temperatura, umidade, vento e índices pluviométricos (disponibilizados pela FUNCEME - Fundação Cearense de Metereologia). Para a avaliação dos índices de cloretos sugere-se os valores de referência (Tabela 3) contidos no trabalho DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO do Professor Paulo Helene. Tabela 3 Valores de referência (HELENE, 1995) Classe Macro Clima Micro Clima CO 2 Cloretos CL - I Rural UR<60% <0,3% <200 mg/l II Urbana 60<UR<95% <0,3% <500 mg/l III Marinha ou Industrial 65<UR<98% >0,3% >500 mg/l IV Pólos Industriais Interior úmido de indústria >0,3% >500 mg/l Inicialmente, seria feita uma bateria de pontos de investigação (ver linha 2 na figura 1) distando, por exemplo, 500 m da linha costeira. Caso os resultados obtidos fossem inferiores a 500 mg/l, seria feita uma nova bateria mais próxima à linha costeira (linha 1). Em caso contrário, isto é, os resultados encontrados fossem maiores que 500 mg/l, então novos pontos de investigação seriam realizados mais afastados da orla (linha 3) e assim por diante, até que se encontrasse a linha limite. Pretende-se, dessa forma, identificar através da obtenção de isolinhas que representem os índices de cloretos, faixas características das diversas zonas de agressividade ambiental, a partir da orla marítima da cidade de Fortaleza. (1) (2) (3) Figura 1 Linhas de medição de Cloretos. XII.747

6 Tabela 4 Concentração de cloretos pelo método da Vela Úmida na cidade de João Pessoa (MEIRA & PADARATZ, 2002) Distância (m) Concentração de cloretos média Novembro a Março (mg/m 2.dia) , , , , ,95 5 Considerações Finais Fica a sugestão, até que se realizem as pesquisas, que para estruturas em concreto aparente serão adotados os critérios da classe III, para as estruturas revestidas com argamassa e pintura serão utilizados os critérios da classe II. Mesmo nas estruturas que estiverem sendo orientadas pelos critérios da classe II, o cobrimento dos pilares será fixado em 35 mm por se tratarem de peças que estatisticamente mais apresentam problemas de deterioração. Essa iniciativa da ACEE busca tornar melhor o produto da indústria da construção civil, com isso os construtores alcançam melhores resultados e os usuários uma maior satisfação. Com certeza as edificações ficarão melhores, terão um pequeno aumento nos custos diretos e uma grande economia nos custos indiretos (reparos e indenizações). 6 - Referências Bibliográficas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro, PAMPLONA, A. D. G. e LEAL, C. R. L. V.. Durabilidade do concreto no litoral de Fortaleza. Estudo UFC & RFFSA, HELENE, P. R. do L.. Corrosão em armaduras de concreto. São Paulo, PINI, HELENE, P. R. do L.. Durabilidade das estruturas de concreto armado. Seminário sobre corrosão Norte e Nordeste, n.1, p , Fortaleza, GENTIL, V.. Corrosão. Rio de Janeiro, LTC, GUIMARÃES, A. T. C. et al.. Intensidade de ataques de cloretos: considerações sobre a distância do concreto em relação à água do mar. Teoria e prática na Engenharia Civil, n. 3, p , MEIRA, G. R. & PADARATZ, I. J.. Efeito do distanciamento em relação ao mar na agressividade por cloretos. 44 o. Congresso Brasileiro do Concreto, Belo Horizonte, ROMERO, F. B. et al.. Estudo e diagnóstico do comportamento do aço carbono 1010 nas condições atmosféricas de Fortaleza. Relatório UFC & NUTEC, XII.748