Fatores de Degradação - Estudo da Vida Útil

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

De forma muito simples, pode se fazer um check list  dos principais fatores de degradação dos edifícios, conforme listado a seguir:

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).

Outro aspecto importante e complicador da análise, diz respeito as diferentes respostas dos materiais e elementos componentes do edifício aos fatores de deterioração. Os materiais metálicos, particularmente os ferrosos embora tenham grandes respostas às solicitações mecânicas, apresentam grande suscetibilidade à corrosão eletroquímica e superficial. Assim, ao se empregar materiais ferrosos expostos á chuva, por exemplo, uma das principais preocupações é com a proteção contra a corrosão ( e esse é um dos principais mecanismos de deterioração desses metais).

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.

Continuaremos brevemente nosso bate papo, agora falando dos mecanismos de degradação (ou deterioração) do edifício.

Até breve,

Prof. Elton Bauer (matandmat.blog@gmail.com)