Iniciamos o ano de 2013 dando continuidade a temática da Vida Útil. Aproveitamos para solicitar aos colegas e amigos que nos enviem suas colaborações para serem divulgadas aqui na MATERIALS AND MATERIAIS. Um feliz 2013 pleno de sucessos a todos.
Prof. Elton Bauer.
VIDA ÚTIL DOS EDIFÍCIOS E DAS CONSTRUÇÕES - FATORES DE
DEGRADAÇÃO (PARTE 2)
Fator de degradação é qualquer fator ou agente que afete de maneira desfavorável o desempenho de um edifício ou de suas partes, incluindo aí as intempéries, agentes biológicos, esforços, incompatibilidade e fatores de uso. Ao se observar a curva de degradação dos materiais ou elementos do edifício, evidencia-se que o desempenho cai ao longo do tempo. Por que ele cai? Cai devido a ação continuada ao longo do tempo dos fatores de degradação.
A figura 1 ilustra a ação de alguns fatores sobre as alvenarias que compõem a fachada dos edifícios. Observa-se que alguns fatores agem de forma permanente (como por exemplo o carregamento estático), outros fatores tem variação cíclica (como por exemplo a variação da temperatura superficial por efeito da radiação solar), e outros tem ação aleatória (como por exemplo a chuva dirigida sobre as fachadas).
Figura 1 - Diversos fatores de degradação atuantes sobre alvenarias de fachada
Alguns aspectos importantes devem ser levados em consideração na análise dos fatores de degradação:
• Variam de acordo com sua localização geográfica no mundo, país, cidade, posição na edificação (condições climáticas, posição relativa, sócio-culturais). Em determinadas culturas certas deteriorações são consideradas normais, o que não é aceito em outras culturas (diferentes níveis de exigências)
• A importância dos fatores varia de acordo com o material em análise e a função que ele desempenha. A ação de determinados fatores leva a falhas mais graves ou maior intensidade de degradação do que outros.
• Efeito sinergético entre os diversos fatores. Sempre teremos a ação simultânea de vários fatores de degradação. A ação simultânea pode aumentar ou diminuir a intensidade de degradação. Exemplificando, a incidência solar sobre uma pintura de fachada causa a foto-decomposição pelo efeito da radiação UV. Essa reação química (como toda a reação química) aumenta em sua cinética (velocidade) pelo aumento da temperatura oriundo da incidência solar. Assim, nesse exemplo, o efeito sinérgico entre os fatores tem como resultado uma intensidade de degradação maior.
• Previsão da intensidade de cada fator em serviço. Esse é o maior desafio na análise da degradação.
Vários estudos buscam associar a degradação aos principais fatores. Sabidamente, quanto maior a intensidade de um fator crítico, mais intensa a deterioração e menor a vida útil.
A questão parece ser clara, ou seja, temos de identificar, classificar, medir, prever o efeito dos fatores de degradação sobre o edifício e suas partes. Isso é bem complexo, e pode ser exemplificado pela análise necessária a ser feita em um edifício. Colocando de forma muito simplificada, temos de responder:
• Qual o efeito do clima e macro-clima em função das orientações das fachadas.
• Qual a direção principal na qual ocorre a maior incidência de chuva dirigida.
• Em quais andares o efeito térmico é mais proeminente como agente de deterioração.
• Qual a influência do uso e da manutenção dada pelo usuário.
• Como associar a intensidade de deterioração e a incidência de ocorrência de falhas com a ação e identificação dos fatores de degradação.
• Qual a influência da tipologia e do processo construtivo na relação fatores-degradação.
Exemplificando somente uma situação, a figura 2 mostra a imagem de termografia de infravermelho de uma fachada qualquer, mostrando as temperaturas observadas. A incidência solar nesse caso é a mesma, mas a resposta térmica em termos de temperatura superficial é muito diferenciada (superior a 10º C) para os materiais que compõem a fachada.
Figura 2 - Fotometria de infra-vermelho mostrando diferentes temperaturas de fachada sob incidência do sol
1. Fatores atmosféricos
- Radiação (Solar, nuclear, térmica)
- Temperatura (elevação, depressão, ciclos)
2. Fatores biológicos
- Microorganismos
- Fungos
- Bactérias
Figura 3 - Exemplo de ação de microorganismos sobre a fachada
3. Fatores de carga (stress)
- Esforço de sustentação contínuo;
- Esforço periódico;
- Esforço randômico (fenômenos ou processos aleatórios);
- Ação física da água como chuva, granizo e neve;
- Ação física do vento;
- Combinação da ação física do vento e da água;
- Movimento de outros agentes, como veículos.
4. Fatores de incompatibilidade
- Químicos;
- Físicos.
5. Fatores de uso
- Projeto do sistema;
- Procedimentos de instalação e manutenção;
- Desgaste por uso normal;
- Abuso no uso (inobservância da manutenção).
Tem-se portanto, diferentes mecanismos de degradação em função do nível de exposição dos materiais e elementos aos fatores de degradação, e também em função das peculiaridades (físico, químicas) da degradação de cada material. Assim, quanto aos mecanismos de degradação pode-se colocar que:
• O mecanismo se desenvolve pela ação dos fatores ou agentes de degradação associado a um material ou elemento do edifício;
• É particular as condições de exposição (macro e micro) e ao nível de incidência dos fatores
• É particular as características físico-químicas dos materiais e elementos
• A queda de desempenho geralmente é identificada por indicadores físico-químicos (ruptura, descolamentos, umidades, etc...)
Pensando agora em vida útil, é óbvio que os fatores de degradação, quanto a sua: natureza, intensidade, forma de ação; influenciam na via útil por serem basicamente as “ações de degaste” que diminuem o desempenho ao longo do tempo. Temos de projetar os edifícios com o olho nesses fatores. Insere-se aqui a definição da vida útil de projeto, que será um dos nossos próximos temas de discussão.
Referências:
Usei aqui nossas referências de aulas (notas de aulas) que desenvolvemos ao longo dos anos nas disciplinas Patologia das Construções, Degradação de Edifícios, as quais foram todas concebidas e apriomoradas ao longo do tempo em parceria com o colega prof. Antonio Alberto Nepomuceno.
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