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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO CAMPUS ANGICOS CURSO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA RENATO ALISON DA COSTA DEGRADAÇÃO EM ALVENARIAS PROVOCADA POR SAIS NAS EDIFICAÇÕES DE ANGICOS (RN) ANGICOS/RN 2011

renato alison da costa

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO CAMPUS ANGICOS CURSO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

RENATO ALISON DA COSTA

DEGRADAÇÃO EM ALVENARIAS PROVOCADA POR SAIS NAS EDIFICAÇÕES DE ANGICOS (RN)

ANGICOS/RN

2011

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RENATO ALISON DA COSTA

DEGRADAÇÃO PROVOCADA POR SAIS NAS EDIFICAÇÕES DE ANGICOS (RN)

Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA, Campus Angicos para a obtenção do Título de Bacharel em Ciência e Tecnologia.

Orientadora: Profª. Drª. Marcilene

Vieira da Nóbrega

ANGICOS-RN

2011

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A MARIA DE FÁTIMA COSTA minha mãe, que a amo muito e dedicou sua vida à seus filhos e fez ser quem sou hoje. A EMERSON ANTUANE COSTA meu irmão, a pessoa que cresci tendo como ídolo e exemplo.

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AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar a Deus por ter me dado vida e feito com que eu não perdesse o foco e

continuasse buscando meus objetivos;

A minha família por terem me apoiado em minhas decisões, em especial minha mãe

MARIA DE FÁTIMA COSTA por ter me dado amor, carinho e ter feito ser quem sou

hoje;

A minha orientadora Profª. Dra. MARCILENE VIEIRA DA NÓBREGA que além de

me orientar na minha vida e atividades acadêmicas que por sinal fez isso otimamente

também me aconselhou por várias vezes a fazer escolhas de boas conseqüências na

minha vida pessoal;

A meus amigos de vida acadêmica JOÃO PAULO BARROS CAVALCANTE,

HELLYSON DAVID GURGEL COSTA, MARÍLIA DE SÁ LEITÃO, STÊNIO

MIRANDA TORRES FILHO E ERIKA DANTAS DE MACÊDO que passamos por

bons momentos juntos e também por vários obstáculos nessa nossa árdua jornada

acadêmica.

A minha prima GERLANE COSTA por ter me dado apoio em toda minha vida

acadêmica.

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“A mente que se abre para uma nova

idéia jamais volta a seu tamanho

original”

Albert Einstein

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RESUMO

Muitas são as manifestações patológicas que afetam as edificações novas ou antigas. Dentre os danos mais freqüentes estão àqueles provocados por sais em alvenarias e estruturas. Essas manifestações além de comprometerem a integridade desses elementos estruturais provocam efeito estético desagradável. As degradações provocadas por sais ocorrem quando há a migração dos sais danosos até a superfície das alvenarias. Esses sais são diluídos e transportados pela água absorvida pela umidade do ar, aumentando de volume quando essa água evapora e se recristalizam fazendo com que surjam fissuras nas alvenarias. Esta pesquisa tem como objetivo principal diagnosticar as causas da salinidade presente nas alvenarias das edificações na cidade de Angicos - RN. Para alcançar tal objetivo foi realizada uma pesquisa bibliográfica, visitas às edificações com realização de registros fotográficos. Foi realizada uma análise qualitativa do teor de sais através da técnica de condutivimetria nos materiais utilizados na construção das edificações da cidade (areia grossa, areia fina e solo da região). Foi tomada como valor de referência a água destilada que é isenta de sais. Nos resultados obtidos com o teste de condutivimetria há uma indicação de que, esse alto grau de salinidade percebido pela análise visual das alvenarias das edificações, pode estar relacionado com o teor de sais presente nos materiais de construção. Palavras chaves: Degradação. Alvenaria. Sais.

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Teste de condutividade da água destilada a 28°C e à 60°C.................... 37

Tabela 2 - Teste de condutividade para areia grossa a 60°C.................................... 37

Tabela 3 – Teste de condutividade para areia fina a 60°C....................................... 38

Tabela 4 - Teste de condutividade para água da rede a 28°C e à 60°C.................... 41

Tabela 5 - Teste de condutividade para o solo da região a 60°C............................. 41

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Variação da umidade higroscópica em função das concentrações

diferentes de cloreto de sódio (NaCl).......................................................................

20

Figura 2 - Imagem aérea do município de Angicos – RN........................................... 23

Figura 3 – Balança digital utilizada para pesagem das amostras............................. 26

Figura 4 – Chapa aquecedora utilizado para o aquecimento das amostras................. 26

Figura 5 – Condutivímetro utilizado para medição da condutividade elétrica............ 26

Figura 6 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com areia

grossa...........................................................................................................................

28

Figura 7 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com areia fina 29

Figura 8 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com areia solo 30

Figura 9 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com água da

rede...............................................................................................................................

31

Figura 10 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com água

destilada.......................................................................................................................

31

Figura 11 - Situação em que se verificou um alto grau de salinidade no reboco da

edificação.....................................................................................................................

33

Figura 12 – Situação em que se percebe um estado de degradação mais leve............ 34

Figura 13 – Situação em que se percebe um estado de degradação mais leve............ 34

Figura 14: Situação em que se percebe a eflorescência e a criptoflorescência............ 35

Figura 15: Situação em que se percebe a eflorescência e a criptoflorescência............ 36

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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 – Valores da condutividade elétrica da areia grossa para as cinco

amostras...................................................................................................................

38

Gráfico 2 – Valores da condutividade elétrica da areia fina para as cinco amostras.. 39

Gráfico 3 – Valores relativos da condutividade elétrica da areia grossa para as

cinco amostras analisadas............................................................................................

40

Gráfico 4 – Valores relativos da condutividade elétrica da areia fina para as cinco

amostras analisadas.....................................................................................................

40

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

BaCO₃ – Carbonato de Bário

CaCO₃– Carbonato de Cálcio

CaSO₄ – Sulfato de Cálcio

°C – Celsius

K₂O – Silicato de Potássio

K₂CO₃ – Carbonato de Potássio

K NO₃ – Nitrato de Potássio

NaNO₃ – Nitrato de Sódio

Na₂O – Silicato de Sódio

Na₂ CO₃ – Carbonato de Sódio

SO₂ – Dióxido de enxofre

TiO₂ – Dióxido de titânio

CAERN – Companhia de águas e esgotos do Rio Grande do Norte

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 13

2 DEGRADAÇÃO PROVOCADA POR SAIS ........................................................ 16

2.1 AGENTES CAUSADORES DE DEGRADAÇÃO EM ALVENARIAS .......................................... 16

2.2 MÉTODOS DE PREVENÇÃO ....................................................................................................... 21

2.3 MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO .................................................................................................. 21

3 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................... 23

3.1 CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DA PESQUISA ....................................................................... 23

3.2 DIAGNÓSTICOS DAS EDIFICAÇÕES COM SALINIDADE EM ALVENARIA ......................... 24

3.3. DETERMINAÇÃO DA SALINIDADE POR CONDUTIVIDADE ............................................ 24 3.3.1 Técnica de condutivimetria ........................................................................................................ 24 3.3.2 Procedimento do ensaio de condutividade elétrica .................................................................... 25 3.3.2.2 Equipamentos utilizados para medição dos dados ...................................................................... 25 3.3.2.3 Ensaio das amostras .................................................................................................................. 27

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................................................................... 32

4.1 RESULTADOS OBTIDOS NA ANÁLISE VISUAL DAS EDIFICAÇÕES .................................... 32

4.2 RESULTADOS EXPERIMENTAIS ............................................................................................... 36

5 CONCLUSÕES ...................................................................................................... 43

REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 45

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1 INTRODUÇÃO

Muitas são as manifestações patológicas que afetam as edificações novas ou

antigas. Dentre os danos mais freqüentes estão àqueles provocados por sais em

alvenarias e estruturas. Essas manifestações além de comprometerem a integridade

desses elementos estruturais provocam efeito estético desagradável (BIANCHIN, 1999).

O processo de degradação em alvenarias ocorre principalmente porque, na

capilaridade, os sais que podem estar presentes no solo e/ou nos materiais constituintes,

são transportados através dos poros e se depositam na superfície das mesmas

provocando deterioração através da evaporação da água e deposição destes sais

(BEICHEL, 2007).

As condições necessárias para que ocorra a formação depósitos de sais em

alvenarias e/ou concretos são a existência simultânea de sais solúveis, água e condições

ambientais que permitam a percolação e evaporação da água (MENEZES et al., 2006).

O mesmo ressalta que uma grande parte do Nordeste do Brasil, há condições climáticas

que favoreçam a uma elevada salinização do solo. Essa grande concentração de sais em

conjunto com os ventos contínuos, faz com que essa região possua elevadas condições para

o desenvolvimento de eflorescências e criptoflorescências.

Segundo Petrucci (2000) os sais solúveis presentes no solo contém

principalmente cátions, ânions, cloretos, sulfatos, potássio, bicarbonatados e

carbonatados. Ainda de acordo com o mesmo autor os fatores que explicam a maior

concentração de sais nas regiões áridas e semi-áridas são as condições climáticas que

são desfavoráveis como elevada evaporação, infiltração baixa, ventos contínuos e

precipitação baixa.

Pode-se atribuir esses problemas de degradação em alvenarias a diversos fatores

como: sais presente no próprio solo da região em que a edificação está construída, tipo

de material utilizado no preparo das argamassas de revestimentos e assentos dos tijolos,

materiais carreados pela atmosfera como também a própria água de preparo dessas

argamassas.

Os dois fatores que influenciam a deterioração das alvenarias com mais

intensidade são a solubilidade e a higroscopicidade. Este último absorve a água

proveniente da umidade do ar. Esta água dilui os sais, transportando-os por capilaridade

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até a superfície, depositando os mesmos quando a mesma é evaporada. Os sais afloram

nas paredes das alvenarias provocando aumento de volume e deteriorando-as segundo

Marques Junior (2008), Borchardt (2008), Zimermann (2008).

Segundo Bauer (1997), manchas, corrosão, bolor, fungos, algas, eflorescências,

descoloramento de revestimentos, fissuras e alteração nas colorações são as formas de

manifestação da umidade nas edificações e essa água está diretamente ligada ao

transporte dos sais.

A eflorescência nada mais é do que depósitos de sais solúveis nas superfícies das

paredes ou revestimentos, Esse depósito ocorre devido ao transporte dos sais que podem

ser encontrados tanto nos materiais utilizados na construção como no solo e dependendo

da região o solo pode ter uma grande concentração de sais, que são transportados até a

superfície pela água tendo como vias os poros da alvenaria chegando à superfície a água

evapora os sais ficam e causam um aumento de volume provocando fissuras alterando a

estética e às vezes até a estática da estrutura.

As agressões nas edificações ocorrem também através de poluentes atmosféricos

sob a forma de SO2, SO3 e CO2 além das fuligens do ar e que os sais solúveis contidos

nos tijolos, argamassas, e pedras usados como material de construção das edificações

são causas químicas que com o auxílio da umidade pode provocar a eflorescência ou a

criptoflorescência (SEELE, 2000).

Um dos grandes problemas relacionado com degradação de alvenarias é a

umidade. De acordo com Merino (1993), a umidade nos materias provoca o aumento do

seu peso proporcional a sua porosidade alterando assim a sua estática. Com a umidade

presente no material ocorre a dilatação e com a evaporação a retração. Este ciclo

provoca a fadiga do material ou fissuras.

De acordo com Tonera (1997) em edificações mais antigas ocorre incidência de

sais nas alvenarias já em zonas rurais e zonas próximas a cemitérios e fossas sépticas

apresentam grande incidência de sais nas paredes

Desta forma esta pesquisa tem como objetivo principal diagnosticar as causas da

salinidade presente nas alvenarias das edificações na cidade de Angicos - RN. Para

alcançar tal objetivo será realizada uma pesquisa bibliográfica, visitas ás edificações

com realização de registros fotográficos.

Na elaboração deste trabalho outros objetivos de importância semelhante serão

cumpridos, e fazem parte dos meados e fins desta pesquisa alguns desses objetivos

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encontram-se citados abaixo: análise dos locais de onde se originam os agregados

utilizados nas edificações; análise qualitativa, através de testes de condutividade

elétrica, dos teores de sais nos agregados utilizados nas construções da cidade de

Angicos - RN.

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2. DEGRADAÇÃO PROVOCADA POR SAIS

A seguir serão apresentados alguns agentes que causam de forma direta ou

indiretas patologia nas alvenarias e também a presença da salinidade que podem surgir

de vários lugares contribuindo para a degradação das mesmas.

2.1 AGENTES CAUSADORES DE DEGRADAÇÃO EM ALVENARIAS

São bastante numerosas as causas que provocam degradação em alvenarias,

causas essas que derivam de um processo patológico com agentes ativos e/ou passivos.

Esse agentes podem ser encontrados nos materiais utilizados na construção, no ar, no

solo ou em ambos. Para um diagnóstico bem elaborado sobre tais manifestações é

preciso conhecer a origem de tais causas. Essas causas podem ser classificadas como

diretas ou indiretas Carrio (1993).

As causas diretas são aquelas que atuam diretamente nas edificações e nos

materiais, causando a destruição dos mesmos diminuindo a sua resistência e afetando

sua estética. Isso ocorre devido à ação dos agentes físicos, químicos e esforços

mecânicos. Alguns desses agentes encontram-se citados abaixo.

Agentes físicos: Que se refere aos agentes atmosféricos como chuva e vento que

age sobre as edificações e na parte externa em materiais muito porosos têm um efeito

relativamente maior, uma combinação de chuva, vento e materiais muito porosos resulta

em degradação forte;

Agentes Químicos: entende-se por agentes químicos todo produto químico e

sua reação, este agente pode ser oriundo do ambiente, de organismos ou até mesmo da

habitação. Esses agentes reagem com os materiais petrificados das edificações causando

erosão nas mesmas;

Esforços Mecânicos: Sobrecargas atuando sobre a estrutura acima dos limites

na qual foi projetada, provoca lesões na estrutura contribuindo dessa maneira de forma

direta para a degradação.

Existem muitas outras causas físicas, como a variação de temperatura que causa

dilatação e retração dos materiais abrindo fissuras nos mesmos expondo-os e

comprometendo sua vida útil e é por essas fissuras que as impurezas transportadas pelo

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vento se alojam nas fissuras. A velocidade do vento deve ser levada em consideração

pois numa velocidade relativamente alta pode carrear partículas sólidas que colidem

com a estrutura erodindo-as.

Das quatro estações do ano o inverno é a que mais propicia o aumento ou

provocação na degradação, pois aumenta a umidade relativa do ar e do solo facilitando

o transporte de sais danosos às estruturas que se cristalizam na superfície das alvenarias

estruturais provocando a eflorescência das mesmas é o que afirma Petrucci (2000).

As causas indiretas são falhas de projeto, materiais de má qualidade (como

presença de materiais orgânicos nos agregados utilizados), construção não realizada de

acordo com o projeto são os fatores que contribuem para que as causas diretas ocorram

deixando as alvenarias na eminência da degradação.

De acordo com Gewehr (1993) os fatores que comprometem a estrutura e/ou

estética das edificações são as seguintes:

Salinidade na construção

Para Arendt (1995), vários materiais utilizados na construção podem apresentar

uma concentração natural de sais em teores que podem ser prejudiciais, como por

exemplo, a areia utilizada na construção, o solo e até os tijolos que a argila constituinte

pode estar contaminada por sais.

No que diz respeito aos tijolos, podem vir a ocorrer agressões originárias do

meio externo ou do próprio material, causando eflorescência. (MECHA, 1995). Existem

alguns fabricantes que utilizam como aditivo o carbonato de bário (BaCO₃) no processo

de fabricação dos tijolos como medida preventiva para que no cozimento se forme

sulfato de bário insolúvel antes da formação de sulfato de cálcio.

Essa eflorescência que é o transporte, depósito e cristalização dos sais na

superfície das alvenarias provoca defeitos estéticos, mas também podem acarretar

deteriorações mais profundas por meio da agressividade química (MASUERO, 2000).

Segundo Uemoto (1984) o cimento com teor de álcalis (silicato de sódio (Na₂O)

e de potássio (K₂O)) elevado durante a sua hidratação podem se transformar em

hidróxidos (compostos que em solução aquosa sofrem dissociação iônica e permitem

unicamente como ânion o íon de Hidroxila), que ao entrar em contato com o ar,

transformam-se em carbonato de sódio (Na₂CO₃) e de potássio (K₂CO₃), que são muito

solúveis em água.

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Nas impurezas do cimento também pode ser encontrado o dióxido de titânio

(TiO₂), que pode provocar o possível surgimento de eflorescência na presença da água

após a cura do cimento (SOUZA, 1997). De acordo com o mesmo autor há três tipos de

eflorescência: A eflorescência que surge na forma de véu na superfície das argamassas

alterando apenas sua estética, mas sem alterar a sua durabilidade; a eflorescência

provocada pela presença de sulfato de cálcio (CaSO₄) e água que se transformam em

gesso e a eflorescência na cor branca que é aderente e pouco solúvel em água, aparece

em forma de escorrimento nas alvenarias degradadas e que são originárias do carbonato

de cálcio (CaCO₃) existente nas argamassas.

A reconstituição de um traço também pode ser usado como ferramenta para um

diagnóstico das manifestações patológicas afirma Carasek et al. (1997) como por

exemplo o excesso de agregado que ocasiona a pulverulência da argamassa.

De acordo com Bianchin (1999) por meio de exames mineralógico são

encontrados sais expansivos nas edificações e Arendet (1995) diz que o mesmo também

ocorre no concreto com a reação álcali-agregado, havendo a reação dos silicatos do

agregado e dos álcalis do cimento provocando o surgimento de falhas na área superficial

do concreto.

Salinidade no solo

A salinidade presente no solo atinge a alvenaria até níveis mais elevados,

cristalizam-se com a evaporação da água, podendo também ter um aumento na ascensão

capilar devido a redução na permeabilidade da água nos materiais (HENRIQUES,

1995). A salinidade no solo depende também da composição mineralógica que constitui

o mesmo, pois o solo não passa de rochas que sofreram intemperismo seja ele físico ou

químico.

Segundo Uemoto (1984) o solos adubados, são contaminados por nitratos de

amônia (NH₄NO₃), potássio (KNO₃) e sódio (NaNO₃) que são muito solúveis e causam

a eflorescência branca.

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Salinidade por higroscopicidade

Higroscopicidade é uma propriedade que os sais apresentam a capacidade de

absorver a umidade proveniente do ar, os sais encontrados nos materiais de construções

possuem essa propriedade. Henriques (1995) afirma que os sais higroscópicos (possuem

capacidade de absorção da umidade relativa do ar) chegam a se dissolver quando se

encontra entre 65 e 75%, cristalizando-se novamente quando ocorre pequena variação

na umidade relativa.

Como há variação de temperatura, nos momentos em que a temperatura está

mais baixa existe uma umidade relativa do ar mais elevada. Com isso a absorção e

dissolução dos sais são maiores, quando ocorre a evaporação da água os sais

recristalizam-se Este ciclo é denominado de dissolução-cristalização (HENRIQUES,

1995).

Os sais higroscópicos de maior freqüência são os nitratos (são sais formados por

ácido nítrico HNO₃), sulfatos alcalinos (são substâncias iônicas de alto ponto de fusão

que é muito solúvel em água) e de magnésio (MgSO₄) e os de menor incidência são os

carbonatos (resultado da combinação de CO₃ com metais e/ou metalóides ou da reação

de ácido carbônico com esses elementos) (ULSAMER, 1995). Na Figura 1 são

apresentadas as diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl) e o comportamento

da umidade higroscópica na alvenaria com a sua variação. A umidade higroscópica na

alvenaria das edificações varia de acordo com a concentração.

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Figura 1 - Variação da umidade higroscópica em função das concentrações diferentes de

cloreto de sódio (NaCl)

Fonte: Seele (2000)

Salinidade proveniente do ar

O vento tem forte influência na presença de sais no ar, pois pode transportar sais

de ambientes marinhos até as edificações comprometendo sua integridade. Pode ocorrer,

segundo Arendet (1995), que outros vêm da poluição, incluindo os gases e madeira que

quando em combustão liberam dióxido de enxofre (SO₂).

Como os sais existentes no ar são de procedência de ambientes marinhos, as

áreas litorâneas são as que mais sofrem com esse tipo de patologia, pois estão expostas

à concentrações mais elevadas de sais no ar

Depois dessa descrição dos agentes causadores de degradação e dos tipos de

salinidade que contribuem para isso descreve-se a seguir os principais e mais usados

métodos de prevenção e recuperação de alvenarias degradadas por sais.

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2.2 MÉTODOS DE PREVENÇÃO

Há várias maneiras eficientes de se prevenir ou retardar a degradação nas

alvenarias ou revestimentos das edificações, dentre elas está a utilização de materiais

adequados, e que para a determinação dos mesmos é necessário uma análise do solo e

do tipo de obra a ser realizada.

A construção de uma edificação sobre um alicerce de material pétreo previne a

degradação retardando o ataque dos sais danosos, pois as pedras são materiais

parcialmente inertes.

2.3. MÉTODOS DE RECUPERAÇÃO

Como mencionado antes, sabe-se que a presença de sais solúveis e umidade

provocam degradação em alvenarias e paredes das edificações. No entanto é preciso

analisar e conhecer bem onde serão aplicadas as argamassas de recuperação

(BIANCHIN, 1997).

Osmose (processo físico pela qual a água se movimenta entre dois meios de

concentração distinta) induzida por lâmina de água é uma técnica que consiste na

aplicação, na remoção dos sais da superfície da alvenaria através do efeito osmótico

(RUARO, 1997). O mesmo autor cita também a técnica de barreiras físicas. A mesma

consiste em colocação de chapas metálicas, mantas asfálticas, hidrofugantes, Isso pode

impedir apenas inicialmente a contaminação e o fluxo de sais advindos da ascensão

capilar, não solucionando os problemas de sais já existentes, mas evita futuros.

Sistema de revestimento de recuperação é a técnica descrita por Arendet (1995),

a qual consiste de aplicação de chapisco, emboço e argamassa de saneamento. Esse

sistema tem grande porosidade permitindo assim que os sais se cristalizem nos poros

sem causar danos. Ainda citado pelo mesmo autor, existe a técnica de compressas ou

mantas de celulose pura. Estas são mantidas em constante umidade como ocorre na

técnica por osmose. Ainda que essas mantas apresentem um grande poder de absorção,

dependendo do tipo de manta utilizado, pode tornar a técnica economicamente inviável.

Compressas com argamassas de caulim e pedra-pomes artificial: Este método

consiste em uma argamassa constituinte desses dois materiais, onde é fornecida uma

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22

rede de poros finos que permite a absorção dos sais e uma estrutura forte que impede a

retração pela secagem da argamassa.

Compressas de reboco de pura cal: devendo ser mantida constantemente úmida

para a absorção dos sais das paredes por esse sistema ser altamente absorvente, podendo

ser repetido quantas vezes necessária para a obtenção de um resultado satisfatório.

Retoque de revestimento: Onde este método consiste em remover toda a parte

contaminada, com o auxílio de ferramentas pontiagudas, pois nos impactos produzem

vibrações que podem ser prejudiciais a estrutura da edificação e refeita com uma

argamassa relativamente mais forte para que resista mais as futuras contaminações.

Segundo Willimzip (2004), as compressas ou mantas de celulose por ser um

material puro, ou seja, encontrado na natureza e que não reagiu com nenhum outro

material, torna os custos mais elevados, porém garante a extinção das contaminações.

Sistema de revestimento de recuperação é um sistema bastante complexo e não

se aplica as edificações da cidade de Angicos/RN, por isso não será intensificada uma

análise nesse sistema de recuperação.

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3 MATERIAL E MÉTODOS

Nesta seção será apresentada a metodologia utilizada para alcançar os objetivos

propostos.

3.1 CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DA PESQUISA

A pesquisa foi realizada no município de Angicos – RN, localizado numa região

semi-árida. Possui um índice populacional de 11.600 habitantes, área territorial de

741.574km² e tem altitude de 110 m acima do nível do mar. Na figura abaixo uma

imagem aérea da cidade de Angicos/RN.

Figura 2 - Imagem aérea do município de Angicos – RN

Fonte: google.com (2011)1

1 Disponível em: http://www.google.com/maps. Acesso em: 15 Out. 2011.

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24

3.2 DIAGNÓSTICOS DAS EDIFICAÇÕES COM SALINIDADE EM ALVENARIA

Para realização do diagnóstico das edificações que apresentavam problemas com

salinidade em alvenarias, foram realizadas visitas às edificações, nas quais se

realizavam registros fotográficos. Para tal foram visitadas 20 edificações que

apresentavam degradações em situações críticas e leves.

3.3. DETERMINAÇÃO DA SALINIDADE POR CONDUTIVIDADE

Neste trabalho se adaptará a técnica de condutivimetria para o monitoramento da

salinidade em areia grossa, areia fina (de acordo com a ABNT é classificada como areia

grossa a que tiver granulometria entre 0.6 e 2.0 mm e como areia fina a de

granulometria entre 0.06 e 0.2 mm), água e solo da região.

A areia grossa utilizada é proveniente do leito do rio que se localiza nas

proximidades da cidade de Angicos - RN. A areia fina foi obtida da jazida localizada na

Fazenda Jacumã localizada na cidade de Afonso Bezerra-RN. A água utilizada nos

ensaios foi proveniente a própria rede de abastecimento.

Para a análise da condutividade elétrica do solo, foi coletada uma amostra

deformada de solo a 30 cm de profundidade.

Será feita uma análise qualitativa da salinidade desses materiais, em função da

condutividade elétrica. Os testes foram realizados baseados na norma ASTM D–3230

apud Cardozo Filho (2007) (método de teste padrão para determinar sais em óleo cru).

3.3.1 TÉCNICA DE CONDUTIVIMETRIA

Condutividade elétrica é definida pela habilidade de um material conduzir

corrente elétrica. Corrente elétrica é o movimento de elétrons carregados negativamente

ou o movimento dos elétrons em direção ao fluxo de carga elétrica positiva (LOWRIE,

1997 apud CARDOZO FILHO, 2007). Os materiais diferem na mobilidade dos elétrons

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e esta diferença é quantificada pela medida da resistividade elétrica (ou o inverso da

condutividade elétrica).

Verifica-se que a condução elétrica ocorre pela migração de elétrons (como no

caso dos metais) ou íons (como no caso dos líquidos). Geralmente predomina a

condução por um ou outro carregador, mas em alguns materiais inorgânicos observa-se

a condução elétrica e iônica simultaneamente (SANTOS, 2003).

3.3.2 PROCEDIMENTO DO ENSAIO DE CONDUTIVIDADE ELÉTRICA

3.3.2.1 MATERIAIS UTILIZADOS

O ensaio de condutividade elétrica foi realizado nos seguintes materiais: areia

grossa, areia fina, solo da região, água da rede de abastecimento e água destilada.

A areia grossa foi obtida no leito do rio Pataxó que cruza a cidade. A areia fina

foi proveniente de Fazenda Jacumã localizada na cidade Afonso Bezerra – RN cidade

vizinha à Angicos – RN e apresenta as mesmas condições climáticas. O solo da região

foi obtido no centro da cidade onde há uma concentração de edificações maior.

A água destilada foi obtida no destilador do laboratório de química da

UFERSA(Universidade Federal Rural do Semi-Árido).

3.3.2.2 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS PARA MEDIÇÃO DOS DADOS

Para a medição dos dados de condutivimetria foram utilizados os seguintes

equipamentos:

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Balança digital (Figura 3);

Figura 3 – Balança digital utilizada para pesagem das amostras.

Chapa aquecedora de marca TECNAL modelo TE-038;

Figura 4 – Chapa aquecedora utilizado para o aquecimento das amostras.

Termômetro digital de insertar Einstich thermometer modelo PT-03;

Condutivímetro portátil de marca PHTEK e modelo CD203 (Figura 4);

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27

Figura 5 – Condutivímetro utilizado para medição da condutividade elétrica.

Becker de capacidade para 200 ml;

Bastão de vidro.

3.3.2.3 ENSAIO DAS AMOSTRAS

O ensaio de condutividade elétrica foi realizado no Laboratório de Química da

Universidade Federal Rural do Semi-Árido e procedeu-se da seguinte forma:

AREIA GROSSA: Foram preparadas para realização do teste de

condutivimetria cinco amostras, cada uma com 100g (Figura 6a); Após pesagem as

mesmas foram diluídas em 100 ml de água destilada (Figura 6b); Em seguida as

mesmas eram levadas à chapa aquecedora permanecendo nesta até atingir temperatura

de 60oC (Figura 6c e d) e por fim procedeu-se a leitura da condutividade elétrica da

amostras (Figura 6e).

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28

Figura 6 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com areia grossa

AREIA FINA: Para estas amostras foi realizado o mesmo procedimento para

areia grossa. A Figura 6 ilustra a seqüência do procedimento de pesagem (7a), diluição

(7b), aquecimento (7c) leitura da temperatura (7d) e da condutividade elétrica (7e).

(e)

(a) (b)

(d)

(e)

(c)

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29

Figura 7 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com areia fina

SOLO: O ensaio realizado para as amostras de solo procedeu da mesma maneira

que os anteriores como ilustrado na Figura 8(a) a pesagem, a diluição e aquecimento na

Figura 8(b) e (c) e a leitura da condutividade elétrica na Figura 8(d). Não se tem um

resultado mais preciso para análise do solo, pois o laboratório de química da UFERSA

não se dispõe de equipamento para análise de condutividade elétrica elevada. O

Condutivímetro disponível tem medição máxima de 1.999 μS/cm e observa-se que a

amostra de solo ultrapassou o limite de medição do equipamento.

(a)

(e)

(e)

(b)

(d)

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30

Figura 8 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com areia solo

ÁGUA DA REDE DE ABASTECIMENTO FORNECIDA CAERN : Foi

feito o ensaio com a água da rede a temperatura ambiente 28°C e a temperatura objetivo

60°C primeiro foi medida a quantidade de 100 ml de água em um Becker (Figura 9(a));

em seguida é levada à chapa aquecedora até atingir 60°C (Figura 9(b) e 9(c)) e

posteriormente realizada a leitura da condutividade elétrica da amostra (Figura 9(d)).

Este procedimento é ilustrado pela Figura 10.

(a) (b)

(c) (d)

(e)

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31

Figura 9 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com água da rede

ÁGUA DESTILADA: O ensaio da água destilada ocorreu de forma idêntica às

amostras de água da rede. A Figura 10 demonstra sistematicamente o procedimento,

com medição da quantidade de (10a), aquecimento (10b), leitura da temperatura (10c) e

da condutividade (10d).

Figura 10 - Realização do ensaio de condutivimetria para as amostras com água

destilada

(a) (b)

(d) (c)

(a)

(c) (d)

(b)

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32

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Nesta seção serão realizadas as discussões referentes aos resultados obtidos com

a realização do diagnóstico de salinidade nas edificações da cidade de Angicos – RN.

Na primeira parte são apresentados e discutidos os resultados referentes a análise visual

das condições de degradação de algumas edificações visitadas. Em seguida são

apresentados os resultados obtidos nos testes de condutivimetria realizados nas amostras

dos materiais utilizados nas obras da cidade (areia grossa. areia fina e água). Procedeu-

se também o teste de condutivimetria em amostras do solo da região.

4.1 RESULTADOS OBTIDOS NA ANÁLISE VISUAL DAS EDIFICAÇÕES

Neste trabalho foram visitadas vinte edificações onde as mesmas encontravam-

se em diferentes estágios de degradação. Na Figura 11 nota-se que a edificação está em

degradação avançada, pois os tijolos estão à vista e também se encontram afetados pela

degradação.

Esse fato pode estar atribuído à criptoflorescência que de acordo com Gewehr

(2004) ocorre devido à hidratação e aumento de volume dos sais causando assim a

expansão do reboco e deslocando o mesmo. Observa-se também que já foi realizada

antes uma recuperação da alvenaria dessa edificação, mas a degradação ocorreu do

mesmo modo atingindo assim a estética e estrutura da edificação.

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33

Figura 11 - Situação em que se verificou um alto grau de salinidade no reboco da

edificação

Alguns fatores podem estar relacionados com esse alto grau de salinidade como,

por exemplo, o tipo de solo em que a edificação está assente, o material constituinte da

argamassa utilizada para o reboco das paredes, como a areia grossa, areia fina e a

própria água utilizada no preparo dessa argamassa (Carrio, 1993)

Nas edificações das Figuras 12 e 13 é perceptível situações em que ocorrem

degradação mais leve se comparada com a anterior, ocorrida apenas na superfície da

alvenaria. Como na situação apresentada na Figura anterior, nesta edificação já havia

sido realizado uma recuperação, mas que não impediu apenas retardou a ocorrência da

patologia denominada eflorescência alterando a estética da edificação que se não tratada

a estrutura também será afetada.

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34

Figura 12– Situação em que se percebe um estado de degradação mais leve

Figura 13 – Situação em que se percebe um estado de degradação mais leve

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35

A edificação da Figura 14 é um caso bastante conhecido no Bairro Alto da

Esperança (Angicos – RN), onde a tubulação da rede de distribuição de água rompeu e

como a umidade é meio de transporte dos sais ainda na mesma edificação (Figura 14) é

possível observar que a umidade ascendeu as alvenarias à uma altura de

apróximadamente 2m. A edificação foi atacada chegando a ocorrer degradações quase

comprometedoras a estrutura da mesma.

Figura 14: Situação em que se percebe a eflorescência e a criptoflorescência

Eflorescência e criptoflorescência (Figura 15) é o tipo de patologia que ocorre

em várias parte dessa edificação, mesmo com a execução de alguns reparos as

degradações são intensas porque a umidade alta, os sais e o clima da região que é

propício são os fatores responsáveis pela ocorrência de patologia .

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36

Figura 15: Situação em que se percebe a eflorescência e a criptoflorescência

4.2 RESULTADOS EXPERIMENTAIS

O teste de condutivimetria permitiu realizar uma análise qualitativa do teor de

salinidade dos materiais utilizados no preparo das argamassas utilizadas na execução

dos rebocos das edificações da cidade de Angicos.

Para a realização foi utilizada água destilada para proceder a diluição dos

materiais (areia grossa e areia fina). Água destilada é água que foi obtida por meio da

destilação (condensação do vapor de água obtido pela ebulição ou pela evaporação) de

água não pura (que contém outras substâncias dissolvidas, inclusive sais). Enquanto que

a água que bebemos é, em termos gerais, uma solução, a água destilada é, em princípio,

uma substância pura e pode-se dizer isenta também de sais.

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37

Na Tabela 1 são apresentados os dados obtidos no teste de condutivimetria

realizado para a água destilada.

Tabela 1 - Teste de condutividade da água destilada à 28°C e à 60°C

Temperatura Condutividade 28°C 132 μS/cm 60°C 228 μS/cm

Na Tabela 2 são apresentados os dados obtidos no teste de condutivimetria para

as amostras de areia grossa. Observa-se que o valor médio da condutividade desse

material ficou em torno de 326 μS/cm.

Tabela 2 - Teste de condutividade para areia grossa à 60°C Amostra Condutividade

1 317 μS/cm 2 335 μS/cm 3 319 μS/cm 4 314 μS/cm 5 344 μS/cm

Média 326 μS/cm

Se compararmos esses valores com o valor de referência (a condutividade da

água destilada) que é de 228 μS/cm (Tabela 1) percebe-se que há um acréscimo destes

em relação ao valor da água destilada. Essa variação pode estar relacionada com os sais

presentes na areia grossa. No Gráfico 1 são apresentados os valores de condutivimetria

obtidos para as cinco amostras ensaiadas.

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38

Gráfico 1 – Valores da condutividade elétrica da areia grossa para as cinco amostras

Na Tabela 3 são apresentados os dados obtidos no teste de condutivimetria para

as amostras de areia fina. Observa-se que o valor médio da condutividade desse material

ficou em torno de 234 μS/cm.

Tabela 3 – Teste de condutividade para areia fina a 60°C Amostra Condutividade

1 243 μS/cm 2 240μS/cm 3 241 μS/cm 4 246 μS/cm 5 240 μS/cm

Média 234 μS/cm

Se compararmos esses valores com o valor de referência (a condutividade da

água destilada) que é de 228 μS/cm (Tabela 1) percebe-se que há um acréscimo destes

em relação ao valor da destilada. Essa variação pode estar relacionada com os sais

presentes na areia fina, mesmo fato ocorrido para areia grossa. No Gráfico 2 são

apresentados os valores de condutivimetria obtidos para as cinco amostras ensaiadas de

areia fina.

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39

Gráfico 2 – Valores da condutividade elétrica da areia fina para as cinco amostras

Percebe-se nos Gráficos 1 e 2 que os valores de condutividade diferiram tanto

para a areia grossa, quanto para a areia fina, se compararmos com o valor da

condutividade elétrica da água destilada.

A partir do valor da condutividade elétrica da água destilada, foram obtidos

valores relativos de condutividade para a areia grossa e para areia fina. Procedeu-se da

seguinte forma: cada valor da condutividade da areia grossa (Cag) foi dividido pelo valor

da condutividade da água destilada (Cad). Daí obteve-se valores relativos, permitindo

que fosse obtidos os Gráfico 3 e Gráfico 4, respectivamente.

No Gráfico 3 e percebe-se que os valores relativos de condutividade para a areia

grossa são maiores que os valores de referência para água destilada. Este fato é

indicativo de que essa diferença estar relacionada com o teor de sais da areia.

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40

Gráfico 3 – Valores relativos da condutividade elétrica da areia grossa para as cinco

amostras analisadas

No Gráfico 4 ocorreu a mesma situação da areia grossa, ou seja, para a areia fina

percebe-se que os valores relativos de condutividade foram superiores aos valores de

referência (água destilada).

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Gráfico 4 – Valores relativos da condutividade elétrica da areia fina para as cinco

amostras analisadas

Na Tabela 4 são apresentados os valores da condutividade elétrica para água

fornecida pela rede abastecimento. Percebe-se que a condutividade elétrica aos 60oC é

de 449 μS/cm.

Tabela 4 - Teste de condutividade para água da rede de abastecimento fornecida pela

CAERN a 28°C e a 60°C

Temperatura Condutividade 28°C 246 μS/cm 60°C 449 μS/cm

Foram realizadas medições de condutividade elétrica para amostras do solo da

região. Devido a limitações do equipamento que media esses valores não foi possível

medir com precisão tais valores. No entanto, observou-se que o solo da região possui

altos índices de sais, pois o equipamento atingiu seu valor máximo que é de

aproximadamente 2000 μS/cm. Na Tabela 5 são apresentados os valores obtidos à

temperatura de 60oC.

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42

Tabela 5 - Teste de condutividade para o solo da região à 60°C Amostra Condutividade

1 >1999 μS/cm 2 >1999 μS/cm 3 >1999 μS/cm 4 >1999 μS/cm 5 >1999 μS/cm

Como se pode observar na Tabela 5 a condutividade elétrica no solo da região é

alta se comparada com a condutividade da areia grossa e da areia fina. Pode-se atribuir

esse fato à localização geográfica da cidade. A mesma se encontra na Região Central do

Semi-Árido.

Outro aspecto a se considerar nessa análise do solo da região são os acidentes

topográficos existentes na cidade que, com as águas pluviais deixa vários pontos da

cidade com concentração de sais relativamente mais elevada.

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43

5 CONCLUSÕES

Este trabalho teve como objetivo principal diagnosticar as causas da salinidade

presente nas alvenarias das edificações na cidade de Angicos – RN através de análise

visual e análise qualitativa de testes de condutividade elétrica em amostras de agregados

(areia grossa e areia fina) e amostras de solo da região. Partindo dessa assertiva e dos

resultados obtidos com o levantamento em campo, conclui-se que:

Com a realização das visitas às edificações percebeu-se grande quantidade de

edificações cujas paredes estavam afetadas por sais;

A eflorescência e criptoflorescência foram observadas em algumas edificações;

Angicos é uma cidade bastante propícia para a ocorrência de degradações nas

edificações provocadas por sais, tanto por se localizar numa região Semi-Árida como

também por ser bastante acidentada topograficamente permitindo com que as águas

pluviais que escoam no solo e com sais diluídos na mesma se concentrem em uma

determinada área;

Os materiais empregados no preparo das argamassas de reboco estão

relacionados com o alto grau de salinidade presentes nessas edificações;

A areia grossa, areia fina e solo da região apresentaram, do ponto de vista

qualitativo, valores altos de condutividade elétrica se comparados com os valores de

condutividade da água destilada;

A areia grossa apresentou maior condutividade elétrica se comparada com a

areia fina;

A água de abastecimento possui também altos valores de condutividade elétrica;

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44

Os testes realizados com as amostras de solo da região não foram conclusivos

quanto à condutividade elétrica, pois não foi possível medir esse parâmetro com o

equipamento disponível;

Testes preliminares de condutividade elétrica indicaram que o solo da região é

bastante salino, se comparados com a areia fina, areia grossa e água de abastecimento.

Page 45: renato alison da costa

45

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