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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
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
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.
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.
“A mente que se abre para uma nova
idéia jamais volta a seu tamanho
original”
Albert Einstein
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.
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
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
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
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
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
13
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
14
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
15
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.
16
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
17
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.
18
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.
19
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.
20
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.
21
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
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.
23
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.
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
25
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:
26
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);
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).
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)
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)
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)
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)
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.
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.
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
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 .
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.
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.
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.
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.
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).
41
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.
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.
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;
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.
45
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