Permeabilidade a coluna de água com variação de temperatura

– Bloco de faces ranhuradas com cerâmica aplicada sobre o emboço

Na caixa com o sistema em bloco cerâmico com face ranhurada e com cerâmica aplicada sobre emboço (BRE), a coluna de água em temperatura ambiente não apresentou variações de altura, pontos de umidade ou vazamentos externos imediatos. No entanto após 12 h de exposição a água, foram observadas as primeiras manchas nas faces externas A e D da caixa. Após as primeiras 24 h observou-se o aparecimento de pontos de umidade nas demais faces B e C, sendo todas claramente originarias da interface entre a primeira fiada de blocos e a laje de concreto armado. Após 72 h de avalições as manchas de umidade presentes nas faces A e D tornaram- se pontos de vazamentos, os quais foram persistentes por um período de 96 h na interface entre o bloco e a laje, bem como na argamassa de assentamento vertical dos blocos posicionados nessa área, conforme Figura 10a.

Ao longo de todo o período de avalição o sistema teve uma perda acumulada de água de 26,65%, o que representou 4,0 cm de redução da coluna de água, sendo aproximadamente 20,6 L. Essa perda quando avaliada a pressão hidrostática foi de 20,69 Kgf/m², tendo-se em vista que o sistema inicialmente estava submetido a uma pressão de 77,65 Kgf/m², e ao final dos sete dias de avaliação chegou a 56,95 Kgf/m².

Pelo fato de o experimento estar em ambiente interno sem exposição solar e as variações climáticas diárias, o baixo percentual dessa perda pode ser atribuído ao ambiente, sendo que, em sua grande maioria, a vazamentos e as manchas de umidade ascendente foram observadas em todas as faces, conforme mostra a Figura 10a e b.

Como a perda acumulada nas primeiras 96 h foi de 2,45 cm na coluna de água, a interrupção do vazamento não pode ser exclusivamente atribuída à redução da pressão na coluna de água, que passou de 77,65 para 65,97 Kgf/m², a qual pode estar vinculada a falhas na argamassa de rejuntamento em pontos superiores a 2,45 cm de altura do revestimento vertical a partir do piso.

Comparando-se a paginação das placas cerâmicas e os pontos de maior incidência de manifestações patológicas, conforme Figura 11, verificou-se que nas Faces mais atingidas A e D, os pontos estão junto aos recortes cerâmicos do piso, não havendo recortes de cerâmica vertical nos pontos de afloramento. Constatou-se assim a possível penetração da água através das falhas do rejunte, sendo transportada por capilaridade pela argamassa de assentamento da cerâmica e assim, aflorando nas faces verticais, pois não foi observado nenhum ponto de umidade na porção inferior da laje durante o período.

Figura 10– Permeabilidade a coluna de água em temperatura ambiente com BRE.

Figura 11– Compatibilização entre paginação do revestimento cerâmico e a incidência

de manifestações patológicas em BRE exposto a coluna de água.

Destaca-se que mesmo com a interrupção do vazamento, os pontos de umidade se mantiveram, havendo progressão da zona de umidade ascendente das faces durante todo o período em que o sistema esteve exposto à água.

Não foram observados pontos com presença de água no interior dos furos da primeira fiada dos blocos cerâmicos estruturais, podendo assim a umidade ter sido proveniente de movimentações higroscópicas através da argamassa de assentamento e capilares dos blocos, as quais alcançaram até a 3ª fiada de blocos estruturais em uma das faces do sistema.

Pelo fato de a Face D apresentar visualmente maior presença de umidade, foi retirada uma amostra da face externa, com o objetivo de medir o índice de umidade presente no bloco estrutural. Após a secagem das amostras na estufa por 24 h, mediu-se o teor de umidade presente no ponto e que foi de 10,31%. Mesmo esse tendo sido o maior valor de umidade medido dentre os oito diferentes sistemas, não representou grande variabilidade ou constatação de um alto índice de absorção, pois o valor médio do bloco cerâmico de face ranhurada quando analisado anteriormente apresentou um índice médio de 11,3%.

Para a segunda etapa do estudo foi reestabelecida a coluna de água do sistema em 15 cm, que foi aquecida até alcançar a média de 45 ˚C. A Figura 12 apresenta,

por meio de um termograma de imagem, as variações de temperatura na superfície das faces do sistema de vedação vertical antes do aquecimento da água, e a Figura 13, as variações após o aquecimento da água por 4 h.

Comparando-se as imagens termográficas verificou-se de modo claro, que nas zonas de umidade ascendente, e as regiões próximas a interface entre a laje e a alvenaria nas faces A e D, já observadas na avaliação com água em temperatura ambiente com maior incidência de manifestações patológicas. A temperatura inicial baixa, variando entre 16,0 e 16,3 ˚C, as quais, após o aquecimento da água chegaram a uma variação de 18,3 e 19,6 ˚C, o que representou um ganho térmico efetivo de 5,6 ˚C, confirmando a presença de água no interior do sistema de revestimento, o qual pode apresentar manifestações patológicas tanto nas faces internas, quanto nas externas do sistema, a médio e longo prazo.

As Figuras 67 e 68 apresentam de modo comparativo os valores entre os ganhos térmicos das mínimas temperaturas antes e após o aquecimento da água, bem como a variação registrada entre as máximas temperatura após a exposição a água quente do sistema de revestimento.

As imagens termográficas permitem observar que as zonas onde ocorrem as maiores variações térmicas são as mais próximas à interface entre a argamassa de assentamento da 1ª fiada de blocos estruturais e a laje de concreto armado, tendo sido nesses pontos a localização dos vazamentos observados.

Figura 13– Imagem termográfica após o aquecimento da coluna de água com BRE.

Pelo fato deste sistema ser constituído por camada de chapisco e emboço, o qual possui em sua composição cal hidratada, também é possível que o fenômeno de percolação ascendente da água tenha ocorrido através da camada de revestimento argamassado, tendo-se em vista o alto grau de capilaridade medido na argamassa de emboço durante a caracterização dos materiais utilizados neste estudo.

– Bloco de faces ranhuradas com cerâmica aplicada sobre o chapisco

Assim como nas avaliações realizadas com BRE, as caixas produzidas com bloco cerâmico estrutural com face ranhurada e com a cerâmica aplicada diretamente sobre a camada de chapisco (BRC), apresentou seus primeiros pontos de umidade após 12 h de exposição a água em temperatura ambiente. As manifestações patológicas se iniciaram pela Face B, e posteriormente D, C e A, as quais criaram zonas de umidade ascendente que chegaram até a 2ª fiada de blocos estruturais cerâmicos, como observados nas Figura 14a e b.

Na Face externa B foi observada uma área com vazamento, localizada na interface entre a argamassa de assentamento do bloco estrutural da 1˚ fiada e a laje, sendo esse um clássico problema executivo desencadeador de infiltrações, umidades, mofos, dentre outros. Além do vazamento, a umidade nesse ponto foi percebida por meio das manchas na argamassa de assentamento dos blocos da 2ª fiada, a qual migrou lateralmente pela face B, conforme mostra a Figura 14a.

Figura 14– Permeabilidade a coluna de água em temperatura ambiente com BRC.

A perda acumulada de água neste sistema foi de 23,34%, o que representou uma redução na coluna de água de 3,5 cm. Essa redução ao longo do período total da avaliação foi de 19,68 Kgf/m², estando o sistema inicialmente submetido a uma pressão hidrostática de 84,33 Kgf/m², e ao final da avaliação estava com 64,65 Kgf/m².

Qualitativamente, após 96 h de exposição a água em temperatura ambiente apresentou uma estabilização dos afloramentos de água, havendo apenas a propagação da umidade ascendente nas faces verticais.

Observou-se que a queda da coluna de água foi marcada por quatro momentos, sendo dois com perda máxima e dois com perdas mínimas, intercalados entre sí. As perdas mínimas foram com 48 e 96 h quando as pressões hidrostáticas do sistema eram, respectivamente de 76,45 e 74,78 Kgf/m². Por outro lado, as perdas mais acentuadas foram com 24 e 144 h, que ocorreram quando as pressões hidrostáticas do sistema eram de 77,02 e 68,59 Kgf/m².

Mesmo tendo-se o conhecimento de todas as perdas da coluna de água e a variação da pressão hidrostática do sistema, não foi possível a identificação de um padrão que vincule a pressão hidrostática do sistema com sua velocidade na perda da coluna de água, ou ainda o aparecimento de manifestações patológicas com as variáveis físicas do sistema. Desse modo pode-se afirmar que as causas mais prováveis para a perda de desempenho a estanqueidade do sistema de revestimento estão vinculadas aos erros e falhas do processo executivos. A Figura 15 permite identificar o padrão já observados nos sistemas com uso do BRE, onde a maior

incidência de manifestações patológicas se deu junto as faces e pontos onde as placas cerâmicas foram cortadas manualmente em obra na Face D ocorreu no piso e na Face B no plano da parede.

Figura 15– Compatibilização entre paginação do revestimento cerâmico e a

incidência de manifestações patológicas em BRC exposto à coluna de água.

O corte manual de placas cerâmicas é uma atividade comumente encontrada nos canteiros de obra, a qual está suscetível a falhas no corte, tanto quanto ao alinhamento quanto a angulação, o que pode influenciar diretamente no fechamento completo da junta entre as placas por parte da argamassa de rejuntamento. Outro problema que pode ocorrer é o micro descascamento da camada impermeável da placa cerâmica durante o corte, deixando um caminho para a absorção e passagem da água.

Após a avaliação com água em temperatura ambiente foi realizado o preenchimento e o aquecimento da coluna de água no interior do sistema, o qual gerou um gradiente de variação de temperatura capaz de permitir a observação de água no interior do sistema de revestimento vertical, pois houve ganho térmico no sistema.

Assim como no sistema BRE, o sistema BRC também apresentou maior amplitude térmica nas camadas mais próximas a interface com a laje de concreto armado, o que pode ser percebido ao serem comparadas as Figuras 16, onde são

apresentadas as temperaturas posteriormente a exposição do sistema a água quente. As Figuras 17 e 18 apresentam as temperaturas nas faces externas após o contato com a água quente.

Ao serem comparados os ganhos térmicos nas quatro faces, a que apresentou maior amplitude foi a Face A com 4,6 ˚C, e em seguida na Face B de 3,2 ˚C. Se as variações medidas entre as temperaturas mínimas de antes e após o aquecimento, e as temperaturas máximas atingidas pelo sistema também antes e após o aquecimento forem calculadas, têm-se o ganho térmico efetivo de 5 ˚C, conforme apresentam as Figuras 67 e 68.

Figura 16– Imagem termográfica com BRC antes do aquecimento da coluna de água.

Figura 17– Imagem termográfica após o aquecimento da coluna de água com

Figura 18– Imagem termográfica após o aquecimento da coluna de água com

BRC – face B

O teor de umidade medido em uma amostra coletada da face B apresentou 10,28%. Esse valor foi o segundo maior medido entre as amostras coletadas dentre a totalidade dos sistemas, mas ainda inferior ao medido anteriormente no bloco estrutural cerâmico de modo isolado, o qual teve seu índice de absorção média de 11,3%.

Esse tipo de sistema de revestimento, em que a placa cerâmica é aplicada diretamente sobre a camada de chapisco, que aparentemente representa economia de material e tempo de execução, mostrou-se economicamente desvantajoso, isso significa que o consumo de argamassa de revestimento cerâmico medido foi o dobro do consumido no restante do estudo. Além do consumo de material, foi observado o tempo de execução, e por não haver um nivelamento prévio padrão, bem como a presença de pontos com grânulos mais sobressalentes em diferentes áreas, os trabalhadores despenderam maior tempo e cuidado do que nos demais.

Desse modo, além de não responder de modo minimamente satisfatório aos critérios de desempenho a estanqueidade, o sistema aplicado sobre chapisco também apresentou maior custo executivo e de mão de obra dos que os demais.

– Bloco de faces ranhuradas com cerâmica aplicada diretamente sobre o bloco Mantendo-se o mesmo padrão apresentado nas observações anteriores, quando analisado o desempenho da cerâmica aplicada diretamente sobre os blocos estruturais cerâmicos com faces ranhuradas (BRD), a umidade foi visível nas faces A, C e D já nas primeiras 12 h de avaliação.

Após 24 h, foi possível perceber pontos de umidade na Face B, e após 60 h de exposição a água, foi possível observar presença de água no interior dos furos dos blocos estruturais da Face C.

As Faces A e C apresentaram pontos de vazamento de água a partir de 72 h de avaliação, os quais foram pequenos, mas persistentes até o final das avaliações. Nas faces B e D a umidade observadas nas primeiras 24 h na argamassa de assentamento da 1ª fiada aumentaram verticalmente, sendo mais expressivo o aumento na Face B do que na Face D. Esse sistema foi o que apresentou maior perda de água, tendo sido medida uma redução de 29,33% do total do volume da coluna de água, o que representou 4,4 cm. Este sistema foi o que apresentou maior perda de pressão hidrostática quando comparados os sistemas com bloco estrutural de faces ranhuradas, 24,06 Kgf/m², tendo-se em vista que a pressão original foi de 82,03 Kgf/m² e a pressão ao final do estudo foi de 57,97 Kgf/m².

Nas Figuras 19a e 19b têm-se as áreas atingidas pela umidade e os pontos de ocorrência dos vazamentos, bem como a zona de umidade ascendente que atingiu até a metade da 3ª fiada de blocos cerâmicos estruturais.

Figura 19– Permeabilidade a coluna de água em temperatura ambiente com BRD.

Esses problemas patológicos foram possivelmente provocados, assim como nos outros sistemas de revestimentos analisados até o presente momento, por falhas executivas e problemas nos sistemas de rejuntamento das placas cerâmicas. Os

pontos mais atingidos por umidade e vazamentos estão juntos ou próximos as juntas entre placas cerâmicas, como nas faces A e D, e junto as placas cerâmicas que foram recortadas durante o processo executivo, nas faces B e C, conforme mostra a Figura 20.

Figura 20– Compatibilização entre paginação do revestimento cerâmico e a incidência

de manifestações patológicas em BRD exposto a coluna de água.

Outro ponto de muita fragilidade do sistema são as juntas verticais nos encontros entre as faces das paredes, os cantos, pois as placas cerâmicas foram recortadas, e em muitos casos apresentaram dificuldade de aplicação da argamassa de rejuntamento em toda a profundidade.

Esse fluxo de umidade e vazamentos existentes nas faces externas do sistema de revestimento podem ser observados nas imagens termográficas produzidas antes e depois do aquecimento da água mostrando a variação de temperatura nos pontos e o aquecimento da água presente em seu interior. Nas faces onde foram constatados vazamentos o gradiente de temperatura apresentou variações de até 7,3 ˚C entre antes e depois do aquecimento da água. Em especial na face B, antes do aquecimento da água as temperaturas variaram entre 16,3 a 18,8 ˚C, as quais após o aquecimento da água passaram a ser de 18,0 e 21,6 ˚C. Para a face D, a variação foi maior, sendo

inicialmente de 14,8 e 15,9 ˚C, e após o aquecimento de 18,7 e 27,7 ˚C, conforme é possível observar nas Figuras 21 e 22 e nas Figuras 23 e 24.

O ganho térmico efetivo desse sistema exposto a água quente, quando comparadas as temperaturas mínimas medidas antes e após a exposição ao calor, e a variação medida entre as temperaturas máximas medidas antes e depois do aquecimento da água foi de 6˚C, esse foi o segundo maior valor quando comparado os blocos de face ranhurada, conforme Figuras 67 e 68.

Figura 21– Imagem termográfica antes do aquecimento da coluna de água com

BRD – faces A e D.

Figura 22– Imagem termográfica após o aquecimento da coluna de água com

Figura 23– Imagem termográfica antes do aquecimento da coluna de água com

BRD – face B.

Figura 24– Imagem termográfica após o aquecimento da coluna de água com

BRD – face B.

De modo comparativo aos demais sistemas analisados, foi retirada uma amostra do bloco estrutural cerâmico para a avaliação do índice de absorção médio. Comparado com os demais resultados para blocos de faces ranhuradas, apresentou o terceiro maior teor de umidade, sendo esse de 9,57%, estando abaixo do medido como padrão para esse tipo de bloco, que foi de 11,3%.

Mesmo com o baixo valor de umidade médio medido no bloco cerâmico, por meio das variações de temperatura observadas nas imagens termográficas. Verificou- se a presença de umidade nas faces verticais do sistema de revestimento, podendo essa umidade ser oriundo dos pontos de vazamento da interface entre argamassa de assentamento e laje de concreto, ou ainda a própria água aprisionada na argamassa no processo executivo, a qual, independentemente da fonte, pode representar risco

de aparecimento de manifestações patológicas a médio e longo prazo nos sistemas de revestimento vertical internos e externos.

- Bloco de faces ranhuradas com cerâmica aplicada impermeabilizante

O último elemento analisado com o uso de blocos cerâmicos de faces ranhuradas foi o com as placas cerâmicas aplicadas diretamente sobre uma camada de impermeabilizante (BRI), o qual, diferentemente dos demais analisados, apresentando leve presença de umidade nas faces externas B, C e D somente após 84 h de avaliação.

A pressão hidrostática inicial foi de 86,52 Kgf/m², apresentando uma perda de apenas 5,3% ao longo de todo o período de avaliação, o que representou uma redução de 4,60 Kgf/m² na pressão hidrostática à qual o sistema estava submetido.

De um modo especial, as umidades constatadas nas faces externas foram leves e praticamente imperceptíveis, não permitindo que se houvesse certeza de sua presença. A manifestação mais clara de presença de umidade no sistema de revestimento vertical foi observada a partir das 108 h na face D, através da variação de coloração da argamassa de assentamento dos blocos estruturais, conforme mostra a Figura 25b. Na Figura 25a não foi possível identificar pontos que possam representar manchas de umidade, bem como ao longo do período, não foi observada a presença de água no interior dos furos dos blocos estruturais junto a primeira camada de argamassa de assentamento.

Para se medir o grau de umidade média presente nos blocos cerâmicos foram extraídas amostras em diferentes faces, tendo sido retiradas duas na Face D e uma na Face A. A primeira amostra foi retirada da Face A, a qual apresentou umidade média de 2,11%. Na face D a primeira amostra foi a junto da amarração das alvenarias entre a faces C e D. Nesse ponto a umidade média foi de 0,32%, demonstrando assim a ausência de umidade proveniente de infiltrações ou vazamento. A segunda amostra foi retirada do bloco central da face D, o qual indicava existir ponto de umidade ou vazamento, tendo com uma umidade média de 4,96%.

Os valores de umidade presentes no bloco cerâmico ainda se encontram baixos quando comparados ao valor do índice de absorção médio do material, que foi de 11,3%, e também quando comparado aos demais sistemas com bloco cerâmico de faces ranhuradas, sendo importante destacar a variação de 4,64% na umidade entre dois pontos localizados em uma mesma face do sistema de revestimento, o que pode representar variação da concentração de água ao longo da face.

Essa umidade ou água observadas podem ser oriundas da argamassa de assentamento, ou ainda de ganho de umidade proveniente do ambiente, ou ainda, de pontos de passagem do meio interno para o meio externo do próprio sistema de revestimento. Esse último pode ser o de menor influência, pois o sistema foi testado com o uso de material impermeabilizante com pouca idade, bem como sem a ação de agentes mecânicos e térmicos existentes em um sistema real.

Esses fatos podem ser explicados, assim como as demais manifestações patológicas observadas nos demais sistemas com o uso de blocos estruturais com faces ranhuradas, por meio da localização dos pontos onde podem ter sido identificadas falhas quando confrontadas com a paginação das placas cerâmicas. Na Figura 26 têm-se a face que apresentou a maior variação no sistema com impermeabilizante em blocos de faces ranhuradas está localizada junto as placas cerâmicas que foram recortadas para serem aplicadas no piso do sistema de revestimento. Na elevação da face D verificou-se que o bloco atingido está localizado no encontro entre duas placas cerâmicas, podendo assim a umidade ser proveniente tanto de problemas na execução da argamassa de rejuntamento do piso, como da face vertical.

Figura 26 – Compatibilização entre paginação do revestimento cerâmico e a

incidência de manifestações patológicas em BRI exposto a coluna de água.