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FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO

DURABILIDADE DE CIMENTOS-COLAEM REVESTIMENTOS CERMICOS ADERENTES A FACHADAS

Ana Margarida Vaz Duarte Oliveira e S Licenciada em Engenharia Civil pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Dissertao submetida para satisfao parcial dos requisitos do grau de Mestre em Construo de Edifcios Dissertao realizada sob superviso de Professor Doutor Vasco Manuel Arajo Peixoto de Freitas, do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Porto, Janeiro de 2005

I

Aos meus pais

III

AGRADECIMENTOSAo finalizar este trabalho quero manifestar o meu sincero agradecimento a todos aqueles que ao longo do tempo e a diferentes nveis contriburam para a sua realizao. Destaco a confiana, o concelho e o incitamento continuamente recebidos do Professor Vasco Peixoto de Freitas, fundamentais concretizao dos objectivos a que me propus. Quero tambm salientar a crtica certa e o estmulo, necessrios finalizao do presente trabalho, recebidos do Professor Vtor Abrantes, deixando expresso o meu profundo reconhecimento. O apoio prestado pela WEBER-CIMENFIX, LDA., na pessoa do Eng. Lus Silva, cuja disponibilidade e dedicao permitiram o desenvolvimento clere do estudo experimental. ARALAB, LDA., nas pessoas do Dr. Mendes Pereira e do Sr. Pedro Jesus, cuja ateno possibilitou uma rpida adaptao ao equipamento de envelhecimento artificial. Agradeo a todos os meus colegas de mestrado, em especial, Eng. Marisa Antunes e ao Eng. Rui Paulo pela amizade e ajuda. Gostaria ainda de deixar uma palavra de apreo muito especial ao Eng. Antnio Eduardo Costa, Eng. Isabel Lopes, ao Eng. Nuno Machado e Eng. Ana Sofia Guimares, do Laboratrio de Fsica das Construes LFC, e D. Lurdes Lopes, ao Rui Cardoso e Ludovina David, da Secretaria da Seco de Construes Civis, pela colaborao inestimvel. compreenso de todos os meus colegas e amigos que ao longo deste tempo aceitaram a minha dedicao a este propsito. Finalmente saliento o carinho e a preocupao da minha famlia, que possibilitaram a serenidade indispensvel realizao deste trabalho.

V

RESUMOPortugal foi o pas europeu que, a partir do sculo XVI, mais utilizou o revestimento cermico em fachadas. Actualmente, este tipo de revestimento contnua a ser amplamente utilizado, contribuindo para a valorizao das edificaes, por se esperar deles uma elevada durabilidade, vasta funcionalidade e bom desempenho esttico. Contudo, apesar do grande desenvolvimento da indstria da cermica e dos processos de fixao dos ladrilhos cermicos, os problemas relacionados com o seu destacamento so hoje uma patologia grave e frequente, registada quer nos primeiros anos de utilizao quer aps longos perodos de desempenho adequado. Faltam-nos mtodos objectivos, capazes de avaliar o desempenho de materiais e componentes da construo ao longo da sua vida til. Os sistemas de revestimento cermico aderentes ao suporte so compostos basicamente pelos ladrilhos cermicos, pelo produto de colagem e pelo produto de preenchimento das juntas entre ladrilhos. Estes materiais esto sujeitos a variaes de temperatura e humidade, radiao solar e chuva, especialmente quando aplicados em fachadas. A resposta dos materiais a esses agentes de degradao denunciada pelo decrscimo do desempenho de algumas das suas caractersticas fundamentais. Com o objectivo de avaliar a influncia do envelhecimento no desempenho dos cimentos-cola efectumos um conjunto de ensaios na cmara de envelhecimento acelerado disponvel no Laboratrio de Fsica das Construes da Faculdade de Engenharia do Porto LFC, FEUP. Estimou-se a durabilidade dos cimentos-cola em funo do decrscimo do seu desempenho relativamente tenso de aderncia ao longo de diversos ciclos de envelhecimento artificial acelerado, estabelecendo-se um modelo de previso da vida til para este tipo de materiais com base na correlao entre os resultados dos ensaios de curta durao ensaios de envelhecimento artificial acelerado, e os resultados dos ensaios de longa durao ensaios de envelhecimento natural.

Palavras-chave: Durabilidade, Cimentos-cola, Revestimento cermico aderente, Fachadas, Ensaios de envelhecimento artificial acelerado, Ensaios de Envelhecimento natural.

VII

ABSTRACTThe use of ceramic on external wall tiling systems bedded in mortar or in cement-based adhesives, as long tradition in Portugal. However, in the last few years many pathologies, such as adhesion failure of ceramic wall tiles, appear. One of the fundamental cause is the inadequate selection of the cementitious adhesives. The performance of the adhesive is usually evaluated in the initial period. The knowledge of adhesives' characteristics at the initial moment is essential for its classification and marking. However, it does not inform us of the performance during its working life. Objective methods which are able to evaluate the building materials and components performance through its service life are lacking. This studys main goal is to evaluate the durability of the cementitious adhesives in relation to its decreasing performance towards the tensile adhesion strength and discuss criterion of long-term selection of the most adequate adhesive to apply on external ceramic wall tilling systems. At Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto's (FEUP) Building Physics Laboratory - LFC, about 40 samples were submitted to more than hundred accelerated aging cycles. A model to predict cementitious adhesives service life was established through the correlation between artificial accelerated aging tests and natural aging tests.

Keywords: Durability, Cementitious adhesives, Ceramic tile coating, Faades, Artificial accelerated aging tests, Natural aging tests.

VIII

RESUMDepuis le sicle XVI, Portugal a t le pays europen qui plus a utilis le revtement cramique en faades. Actuellement, ce revtement est encore amplement utilis, contribuant pour l'valuation des constructions, pour se souhaiter une durabilit leve, une vaste fonctionnalit et une bonne performance esthtique. Cependant, malgr le grand dveloppement de l'industrie de la cramique et des processus de fixation des carreaux cramiques, les problmes rapports avec leur dtachement sont aujourd'hui une pathologie grave et frquente, vrifie soit dans les premires annes d'utilisation, soit aprs de longues priodes de performance approprie. Ils manquent des mthodes objectives, capables d'valuer la performance des matriaux et les composantes de la construction au long de sa dure de vie. Les systmes de revtement cramique adhrents au support se composent basiquement par des carreaux cramiques, par des produits de collage et par des produits de remplissage des joints entre des carreaux. Ces matriaux sont sujets des variations de temprature et dhumidit, la radiation solaire et la pluie, surtout quand appliqus en faades. La rponse des matriaux ces agents de dgradation est mise en vidence par la diminution de la performance de certaines de leurs caractristiques fondamentales. Avec l'objectif d'valuer l'influence du vieillissement dans la performance du ciment-colle nous avons effectu un ensemble d'essais de vieillissement acclr dans la chambre du Laboratoire de Physique des Constructions de la Facult d'Ingnierie de LUniversit de Porto - LFC, FEUP. La durabilit des mortier-colle a t estime en fonction de la diminution de sa performance l'gard de la tension d'adhrence au long de divers cycles de vieillissement artificiel acclr, tablissant un modle de prvision de vie utile pour ce type de matriaux sur base de la corrlation entre les rsultats des essais de courte dure - essais de vieillissement artificiel acclr, et les rsultats des essais de longue dure essais de vieillissement naturel.

Mot-cl: Durabilit, mortier-colle, Revtement cramique adhrent, Faades, Essais de vieillissement artificiel acclr, Essais de Vieillissement naturel.

IX

X

DURABILIDADE DE CIMENTOS-COLAEM REVESTIMENTOS CERMICOS ADERENTES A FACHADAS

NDICE GERAL

CAPTULO 1 ...................................................................................................................1 1 INTRODUO.................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 CONSIDERAES GERAIS........................................................................ 1 INTERESSE E OBJECTIVOS DO TRABALHO ......................................... 2 ESCOLHA DA AVALIAO DA DURABILIDADE DOS CIMENTOS-COLA COMO TEMA ................................................................ 4 ORGANIZAO E ESTRUTURA DO TEXTO .......................................... 5

CAPTULO 2 ...................................................................................................................7 2 DURABILIDADE ................................................................................................ 7 2.1 2.2 2.3 DEFINIO................................................................................................... 7 CLASSIFICAO......................................................................................... 9 AVALIAO .............................................................................................. 11 Funes, Exigncias e Critrios.............................................................. 11 Mtodos de avaliao ............................................................................. 17

2.3.1 2.3.2 2.4

MECANISMOS E FACTORES DE DEGRADAO ............................... 21

2.4.1 Consideraes gerais .............................................................................. 21 2.4.2 O peso prprio e as sobrecargas decorrentes da sua utilizao normal.. 22 2.4.3 Os choques normais ou excepcionais ..................................................... 22 2.4.4 As solicitaes higrotrmicas ................................................................. 23 2.4.4.1. A aco da temperatura e da radiao solar ................................. 23 2.4.4.2. A aco da humidade ..................................................................... 30 2.4.4.3. A aco do vento ............................................................................ 30 2.5 FIM DA VIDA TIL ................................................................................... 32 XI

CAPTULO 3 .................................................................................................................35 3 SISTEMAS DE REVESTIMENTO CERMICO............................................. 35 3.1 3.2 ORIGENS E EVOLUO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERMICO DE FACHADAS .................................................................... 35 COMPONENTES DOS SISTEMAS DE REVESTIMENTO CERMICO ................................................................................................. 38

3.2.1 O sistema de revestimento cermico ...................................................... 38 3.2.2 Ladrilhos Cermicos............................................................................... 38 3.2.2.1. Definio ........................................................................................ 38 3.2.2.2. Enquadramento normativo ............................................................. 39 3.2.2.3. Caractersticas ............................................................................... 40 3.2.2.4. Ensaios ........................................................................................... 42 3.2.2.5. Matrias-Primas e Processos de Fabrico ...................................... 43 3.2.2.6. Controlo de Qualidade ................................................................... 45 3.2.3 Elementos de fixao Cimentos-cola .................................................. 48 3.2.3.1. Definio ........................................................................................ 48 3.2.3.2. Enquadramento Normativo ............................................................ 49 3.2.3.3. Caractersticas ............................................................................... 55 3.2.3.4. Ensaios ........................................................................................... 57 3.2.4 Suporte.................................................................................................... 59 3.2.4.1. Definio ........................................................................................ 59 3.2.4.2. Classificao segundo a sensibilidade humidade ....................... 60 3.2.4.3. Controlo de qualidade .................................................................... 61 3.3 O PROCESSO DE CERTIFICAO.......................................................... 62 3.3.1 Significado da marcao CE .................................................................. 62 3.3.2 Organismos notificados .......................................................................... 63 3.3.3 Sistemas de comprovao de conformidade........................................... 64 3.3.4 Marcao CE de cimentos-cola .............................................................. 65 3.3.4.1. Decises da Comisso .................................................................... 65 3.3.4.2. Sistema de comprovao da conformidade .................................... 66 3.3.4.3. Declarao de conformidade ......................................................... 66 3.3.5 Importncia da marcao CE.................................................................. 67 3.4 TECNOLOGIAS DE APLICAO DOS REVESTIMENTOS CERMICOS............................................................................................... 68 Seleco dos materiais............................................................................ 68 Seleco dos equipamentos e ferramentas.............................................. 71 Definio do nmero e espessura das juntas ............................................. 72 Preparao do suporte............................................................................. 74 Aplicao do sistema de revestimento cermico.................................... 75

3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 XII

3.4.5.1. Execuo de tarefas preliminares .................................................. 75 3.4.5.2. Aplicao do cimento-cola ............................................................. 76 3.4.5.3. Colocao dos ladrilhos cermicos ............................................... 77 3.4.5.4. Execuo das juntas ....................................................................... 77 3.4.5.5. Limpeza........................................................................................... 77 3.4.5.6. Cura ................................................................................................ 78 3.4.6 Seleco do tipo de revestimento cermico e mtodo de aplicao ....... 78 3.5 PATOLOGIAS ............................................................................................. 80

CAPTULO 4 .................................................................................................................83 4 ESTUDO LABORATORIAL ENVELHECIMENTO ARTIFICIAL ................. 83 4.1 4.2 CONSIDERAES INICIAIS .................................................................... 83 FASE DE TESTE: ENSAIOS DE CURTA DURAO ............................. 84

4.2.1 Modelo fsico.......................................................................................... 84 4.2.2 Preparao dos provetes ......................................................................... 90 4.2.2.1. Condicionamento dos materiais ..................................................... 90 4.2.2.2. Preparao do cimento-cola .......................................................... 90 4.2.2.3. Aplicao do Cimento-cola e colagem dos Ladrilhos.................... 91 4.2.3 Designao dos ensaios .......................................................................... 91 4.2.4 Ensaios de envelhecimento artificial acelerado...................................... 92 4.2.4.1. Enquadramento normativo ............................................................. 92 4.2.4.2. Aparelhos e utenslios..................................................................... 94 4.2.4.3. Procedimentos de ensaio................................................................ 96 4.2.4.4. Registos........................................................................................... 99 4.2.4.5. Funcionamento da cmara climtica Fitoclima 600 EDTU ........ 101 4.2.4.6. Concluses parciais dos ensaios de envelhecimento acelerado .. 105 4.2.5 Ensaios de arrancamento por traco ................................................... 105 4.2.5.1. Enquadramento normativo ........................................................... 105 4.2.5.2. Aparelhos e utenslios................................................................... 106 4.2.5.3. Procedimentos de ensaio.............................................................. 106 4.2.5.4. Registos......................................................................................... 108 4.2.5.5. Funcionamento do aparelho de medio da aderncia ............... 108 4.2.5.6. Concluses parciais dos ensaios de arrancamento por traco.. 109 4.3 RESULTADOS GLOBAIS........................................................................ 110 Consideraes gerais ............................................................................ 110 Registos ................................................................................................ 110 Previso do termo de vida til dos cimentos-cola ................................ 120 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.4

APRECIAO FINAL DOS RESULTADOS.......................................... 122 XIII

CAPTULO 5 ...............................................................................................................123 5 ESTUDO IN SITU ENVELHECIMENTO NATURAL ............................... 123 5.1 5.2 CONSIDERAES INICIAIS .................................................................. 123 FASE DE TESTE: ENSAIOS DE LONGA DURAO........................... 124

5.2.1 A estao de envelhecimento natural ................................................... 124 5.2.2 Ensaios na Estao de Envelhecimento Natural................................... 127 5.2.2.1. Enquadramento ............................................................................ 127 5.2.2.2. Aparelhos e utenslios................................................................... 127 5.2.2.3. Procedimentos de ensaio.............................................................. 127 5.2.2.4. Registos......................................................................................... 128 5.2.2.5. Comparao grfica de resultados .............................................. 129 5.3 SNTESE CRTICA DOS RESULTADOS ............................................... 133

CAPTULO 6 ...............................................................................................................135 6 CONCLUSES ................................................................................................ 135

BIBLIOGRAFIA .........................................................................................................139

XIV

DURABILIDADE DE CIMENTOS-COLAEM REVESTIMENTOS CERMICOS ADERENTES A FACHADAS

NDICE DE FIGURAS

Figura 1.1: Descolamento e destacamento de ladrilhos cermicos em paredes de fachadas .................................................................................................... 4 Figura 1.2: Reabilitao pontual de uma fachada: diferena de cor nas peas cermicas substitudas .............................................................................. 4 Figura 2.1: Destacamento de ladrilhos cermicos em paredes de fachadas ..................... 9 Figura 2.2: Mtodo sistemtico para a previso do tempo de vida til dos materiais e componentes da construo.................................................. 20 Figura 2.3: Instalao de tenses no sistema de revestimento cermico devido diminuio uniforme da temperatura...................................................... 25 Figura 2.4: Instalao de tenses no sistema de revestimento cermico devido ao aumento uniforme da temperatura.......................................................... 25 Figura 2.5: Temperaturas exteriores mximas, em Portugal (Vero) [124]................... 26 Figura 2.6: Temperaturas exteriores mnimas, em Portugal (Inverno) [124]................. 27 Figura 2.7: Valores mximos da radiao global incidente sobre superfcies verticais exteriores, em Portugal Continental [124] ............................... 29 Figura 2.8: Relao entre a perda de desempenho das propriedades de um elemento e os mnimos aceitveis, com identificao daquela que condiciona a vida til da construo....................................................... 33 Figura 3.1: Rapto das Sabinas no Palcio da Quinta da Bacalhoa Azeito [120] ....... 36 Figura 3.2: Interior revestido a azulejo no Pao de Sintra Sintra [120] ...................... 36 Figura 3.3: Quinta dos Azulejos ( esquerda) e Palcio dos condes de Mesquitela ( direita) Lisboa [120] ........................................................................ 36 Figura 3.4: Zona da foz do Rio Douro, Passeio Alegre Porto ..................................... 37 Figura 3.5: Zona da Ribeira Porto [121] ..................................................................... 37 Figura 3.6: Faculdade de Letras da Universidade do Porto FLUP [122] .................... 38 Figura 3.7: Ilustrao esquemtica do processo de fabrico Conformao por prensagem............................................................................................... 44 XV

Figura 3.8: Ilustrao esquemtica do processo de fabrico Conformao por extruso................................................................................................... 44 Figura 3.9: Funes dos organismos envolvidos na marcao CE de argamassas......... 65 Figura 3.10: Marcao CE de Cimentos-cola Sistema 3 ............................................. 66 Figura 3.11: Exemplo de declarao do fabricante de cimentos-cola ............................ 67 Figura 3.12: Camadas do sistema de revestimento cermico aderente e suporte........... 68 Figura 3.13: Procedimentos de seleco e aplicao de revestimentos cermicos em fachadas ............................................................................................ 79 Figura 4.1: Condicionamento dos provetes no interior da cmara de envelhecimento acelerado. ..................................................................... 85 Figura 4.2: Disposio dos ladrilhos cermicos sobre a superfcie do provete.............. 85 Figura 4.3: Esquema dos apoios do aparelho de traco sobre a superfcie do provete .................................................................................................... 86 Figura 4.4: Corte esquemtico do provete de ensaio...................................................... 88 Figura 4.5: Componentes do sistema de revestimento cermico utilizados na preparao dos provetes de ensaio: placas de beto, cimentos-cola e ladrilhos cermicos .............................................................................. 90 Figura 4.6: Fotografia de um provete do tipo PE0 ......................................................... 91 Figura 4.7: Cmara de envelhecimento Fitoclima 600 EDTU .................................... 94 Figura 4.8: Painel de comando e interior da Fitoclima 600 EDTU................................ 95 Figura 4.9: Representao esquemtica da cmara Fitoclima 600 EDTU. .................... 95 Figura 4.10: Representao esquemtica da cmara Fitoclima 600 EDTU ................... 96 Figura 4.11: Ciclo programado 12 horas (720 minutos) ............................................. 99 Figura 4.12: Registo da Humidade e Temperatura entre as 9 horas do dia 30 de Junho de 2004 e as 12 horas do dia 1 de Julho de 2004 ....................... 101 Figura 4.13: Registo de um programa teste.................................................................. 102 Figura 4.14: Registo de um programa teste a temperatura constante........................... 102 Figura 4.15: Grfico dos valores programados 3 ciclos consecutivos ...................... 103 Figura 4.16: Registo comentado da Humidade Relativa e da Temperatura. ................ 103 Figura 4.17: Registo comentado da Humidade Relativa e da Temperatura. ................ 104 Figura 4.18: Aparelho de medio da resistncia traco. ........................................ 106 Figura 4.19: Cola de alta resistncia e pastilha metlica cilndrica.............................. 106 Figura 4.20: Colagem das pastilhas metlicas com cola de alta resistncia................. 107 Figura 4.21: Ensaio de determinao da resistncia traco de cimentos-cola E1.......................................................................................................... 107 XVI

Figura 4.22: Grfico representativo do desfasamento entre as leituras e a fora de traco efectiva ..................................................................................... 109 Figura 4.23: Registo de valores da Fora de traco Provetes PE0: L0 e C2 ........... 112 Figura 4.24: Registo de valores da Fora de traco Provetes PE1: L1 e C2 ........... 112 Figura 4.25: Registo de valores da Fora de traco Provetes PE2: L1 e C2S ......... 113 Figura 4.26: Registo de valores da Fora de traco Provetes PE3: L2 e C2 ........... 113 Figura 4.27: Registo de valores da Fora de traco Provetes PE4: L2 e C2S ......... 113 Figura 4.28: Rotura adesiva na interface entre o cimento-cola e o suporte.................. 114 Figura 4.29: Rotura adesiva na interface entre o ladrilho cermico e o cimentocola. ...................................................................................................... 114 Figura 4.30: Rotura adesiva na interface entre ladrilho cermico e a pastilha metlica................................................................................................. 114 Figura 4.31: Rotura coesiva no seio do cimento-cola. ................................................. 115 Figura 4.32: Rotura coesiva no seio do ladrilho cermico. .......................................... 115 Figura 4.33: Rotura coesiva no seio do suporte. .......................................................... 115 Figura 4.34: Rotura adesiva na interface entre o ladrilho cermico e o cimentocola Provete PE0.2............................................................................. 116 Figura 4.35: Rotura coesiva no seio do suporte Provete PE4.1................................. 116 Figura 4.36: Rotura coesiva no seio do ladrilho cermico Provete PE4.1. ............... 116 Figura 4.37: Evoluo da tenso de aderncia com os ciclos de envelhecimento Ensaio E0: Cimento-cola C2 e Ladrilho cermico L0.......................... 118 Figura 4.38: Evoluo da tenso de aderncia com os ciclos de envelhecimento Ensaio E1: Cimento-cola C2 e Ladrilho cermico L1.......................... 118 Figura 4.39: Evoluo da tenso de aderncia com os ciclos de envelhecimento Ensaio E3: Cimento-cola C2 e Ladrilho cermico L2.......................... 119 Figura 4.40: Evoluo da tenso de aderncia com os ciclos de envelhecimento Ensaio E2: Cimento-cola C2S e Ladrilho cermico L1 ....................... 119 Figura 4.41: Evoluo da tenso de aderncia com os ciclos de envelhecimento Ensaio E4: Cimento-cola classe C2S e Ladrilho cermico L2............. 119 Figura 4.42: Previso do termo de vida til do cimento-cola C2 Ensaios E0, E1 e E3. ...................................................................................................... 121 Figura 4.43: Previso do termo de vida til do cimento-cola C2S Ensaios E2 e E4.......................................................................................................... 122 Figura 5.1: Geometria do suporte em beto do sistema de revestimento aderente ...... 124 Figura 5.2: Tipo de cimento-cola aplicado em cada parcela do suporte ...................... 124

XVII

Figura 5.3: Representao esquemtica da distribuio dos ladrilhos cermicos sobre o suporte da estao de envelhecimento natural ......................... 125 Figura 5.4: Estao de envelhecimento natural Carregado ....................................... 126 Figura 5.5: Correlao entre o nmero de ciclos de envelhecimento artificial acelerado e o tempo real de exposio natural PE0........................... 130 Figura 5.6: Correlao entre o nmero de ciclos de envelhecimento artificial acelerado e o tempo real de exposio natural PE1........................... 130 Figura 5.7: Correlao entre o nmero de ciclos de envelhecimento artificial acelerado e o tempo real de exposio natural PE3........................... 131 Figura 5.8: Correlao entre o nmero de ciclos de envelhecimento artificial acelerado e o tempo real de exposio natural PE2........................... 132 Figura 5.9: Correlao entre o nmero de ciclos de envelhecimento artificial acelerado e o tempo real de exposio natural PE4........................... 132 Figura 5.10: Correlao entre o nmero de ciclos de envelhecimento artificial acelerado e o tempo real de exposio natural Modelo de Previso ................................................................................................ 133

XVIII

DURABILIDADE DE CIMENTOS-COLAEM REVESTIMENTOS CERMICOS ADERENTES A FACHADAS

NDICE DE TABELAS

Tabela 2.1: Durabilidade dos produtos em funo da durabilidade das construes [18] ......................................................................................................... 10 Tabela 2.2: Valores mnimos para a durabilidade do edifcio e seus componentes [15] ......................................................................................................... 10 Tabela 2.3: Classificao de revestimentos exteriores de paredes [27] ......................... 12 Tabela 2.4: Exigncias funcionais de revestimentos de paredes .................................... 14 Tabela 2.5: Valores do coeficiente de dilatao trmica linear - l ............................... 23 Tabela 2.6: Valores do coeficiente de absoro da radiao solar - s [8]..................... 28 Tabela 2.7: Valores mximos da radiao global incidente sobre superfcies verticais exteriores, em Portugal Continental [124] ............................... 29 Tabela 2.8: Valores mximos da radiao global incidente sobre superfcies inclinadas exteriores, em Portugal Continental [124] ............................ 29 Tabela 2.9: Valores caractersticos da presso dinmica do vento W [Pa], segundo o RSA ....................................................................................... 31 Tabela 3.1: Classificao dos ladrilhos cermicos segundo a EN 14411 [38] ............... 40 Tabela 3.2: Classificao dos ladrilhos cermicos Exemplos ..................................... 40 Tabela 3.3: Caractersticas exigidas aos ladrilhos cermicos Normas de ensaio [8] ........................................................................................................... 42 Tabela 3.4: Controlo de recepo de matrias-primas [8].............................................. 46 Tabela 3.5: Controlo em diferentes fases do processo de fabrico [8]............................. 47 Tabela 3.6: Ensaios para o controlo do produto final [8] ............................................... 47 Tabela 3.7: Classes dos adesivos para ladrilhos e pedras naturais segundo a norma EN 12004 [56] ........................................................................................ 49 Tabela 3.8: Classes dos cimentos-cola segundo o Cahier du CSTB 3264 ..................... 51 Tabela 3.9: Enquadramento normativo dos Cimentos-cola. .......................................... 54 XIX

Tabela 3.10: Caractersticas fundamentais dos cimentos-cola, requisitos e normas de ensaio ................................................................................................. 58 Tabela 3.11: Caractersticas opcionais dos cimentos-cola, requisitos e normas de ensaio...................................................................................................... 58 Tabela 3.12: Definio dos suportes em funo dos materiais constituintes [8]............ 59 Tabela 3.13: Descrio das classes de sensibilidade do suporte S em funo da humidade [60]......................................................................................... 61 Tabela 3.14: Sistemas de comprovao de conformidade Identificao do sistema utilizado na marcao dos Cimentos-cola ................................. 64 Tabela 3.15: Decises da EC-DG relativas certificao de Cimentos-cola................. 65 Tabela 3.16: Classes de cimentos-cola recomendadas para aplicaes em fachada [8] ........................................................................................................... 69 Tabela 3.17: Diferentes tipos de juntas .......................................................................... 73 Tabela 3.18: Espessura mnima das juntas de assentamento entre ladrilhos em paredes exteriores [8] ............................................................................. 73 Tabela 3.19: Juntas de construo dimenses, posio e construo em paredes exteriores [8]........................................................................................... 74 Tabela 3.20: Descolamento de sistemas de revestimento cermico aderentes............... 81 Tabela 4.1: Caractersticas dimensionais dos ladrilhos cermicos................................. 86 Tabela 4.2: Caractersticas fsicas e qumicas dos ladrilhos cermicos ......................... 86 Tabela 4.3: Caractersticas fundamentais do cimento-cola C2....................................... 87 Tabela 4.4: Caractersticas fundamentais do cimento-cola C2S .................................... 87 Tabela 4.5: Designao dos 5 tipos de Provetes de Ensaio............................................ 88 Tabela 4.6: Designao atribuda aos Provetes Ensaiados ............................................. 89 Tabela 4.7: Passos de um ciclo completo do ensaio de envelhecimento acelerado. ...... 98 Tabela 4.8: Registo do programador Fitoclima HT 8600 Passo 2. ........................... 100 Tabela 4.9: Resistncia traco medida e de referncia ............................................ 110 Tabela 4.10: Valor mdio da Fora de Rotura - Fmdio ................................................. 111 Tabela 4.11: Tenso de aderncia a (MPa)................................................................. 117 Tabela 5.1: Registo da Fora mdia de Rotura e da Tenso de Aderncia .................. 128

XX

CAPTULO 1

1 INTRODUO

1.1

CONSIDERAES GERAIS

Existem em Portugal vestgios da utilizao de elementos cermicos, embora espordica e sem continuidade aparente, que datam do incio do sculo XIII. No entanto, a utilizao continuada do azulejo, denunciadora de determinao de gosto e tradio, s se inicia no sculo XV. Mais tarde, aps o perodo pombalino e vivida a revoluo industrial, criam-se, em Portugal, as condies sociais, econmicas e polticas que contribuem para a proliferao da utilizao do revestimento cermico. Portugal foi dos pases europeus que, a partir do sculo XVIII, mais utilizou o revestimento cermico em fachadas. Actualmente, este tipo de revestimento contnua a ser amplamente utilizado, contribuindo para a valorizao das edificaes, por se esperar deles uma elevada durabilidade, vasta funcionalidade e bom desempenho esttico. Contudo, apesar do grande desenvolvimento da indstria da cermica e dos processos de fixao dos ladrilhos cermicos, os problemas relacionados com o seu destacamento so hoje uma patologia grave e frequente, registada, quer nos primeiros anos de utilizao, quer aps longos perodos de desempenho adequado.

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O desempenho dos componentes que constituem o sistema de revestimento cermico, em particular dos cimentos-cola, normalmente avaliado no momento da aplicao. O conhecimento das suas caractersticas no momento inicial fundamental para a classificao e marcao CE. Sendo esta classificao imprescindvel na seleco do material que melhor se adequa utilizao pretendida, no nos traduz, no entanto, o seu desempenho ao longo do tempo. Faltam-nos, pois, mtodos objectivos, capazes de avaliar o desempenho de componentes e/ou materiais de construo ao longo da sua vida til. Os sistemas de revestimento cermico aderentes ao suporte so compostos basicamente pelos ladrilhos cermicos, pelo produto de colagem e pelo produto de preenchimento das juntas entre ladrilhos. Estes materiais esto sujeitos a variaes de temperatura e humidade, radiao solar e chuva, especialmente quando aplicados em fachadas. A resposta dos materiais a estes agentes de degradao denunciada pela perda de desempenho de algumas das suas caractersticas fundamentais, ou seja, pelo seu envelhecimento. A durabilidade deste e de muitos outros produtos utilizados na construo um parmetro fundamental para a classificao e medida da qualidade dos mesmos.

1.2

INTERESSE E OBJECTIVOS DO TRABALHO

A procura da qualidade de uma edificao, e em particular, da qualidade dos seus elementos e componentes torna imperativo o desenvolvimento de mtodos de avaliao da durabilidade dos materiais mais utilizados na sua construo e cuja degradao interfira, to significativamente, na segurana dos utilizadores em geral. A avaliao da durabilidade dos materiais tem mltiplos interesses para todos os intervenientes na construo: fabricantes, fornecedores e comerciantes, projectistas, construtores e utilizadores, em geral. Para os fabricantes, o conhecimento das caractersticas mais influentes na degradao dos materiais, d-lhes a possibilidade de as melhorarem e as adequarem utilizao final prevista para o material. O conhecimento do termo da vida til de um produto ou material de construo, para os fornecedores e comerciantes, pode funcionar como distintivo de qualidade para ser utilizado em paralelo com a marcao CE. Os projectistas e os construtores ficam aptos a seleccionar 2

adequadamente os materiais para a utilizao pretendida. Quanto aos utilizadores finais do produto, o conhecimento do seu termo de validade sensibiliza-os para a necessidade de substituio e reabilitao, consciencializando-os para o facto das construes no serem eternas e contribuindo, deste modo, para a sua segurana. Neste sentido, desenvolveu-se, no presente estudo, uma metodologia baseada na abordagem proposta pela EOTA European Organisation for Technical Approvals, no documento guia GD003 [19], adaptada especificidade do material escolhido e aos desenvolvimentos mais recentes. Este um mtodo experimental assente numa metodologia sequencial que pressupe a comparao dos resultados obtidos em ensaios de curta durao ensaios de envelhecimento acelerado, com ensaios de longa durao ensaios de envelhecimento natural ou ensaios sobre sistemas e componentes j existentes ou anteriormente estudados. Com o objectivo de avaliar a influncia dos factores de degradao no desempenho dos cimentos-cola efectumos um conjunto de ensaios na cmara de envelhecimento artificial acelerado Fitoclima 600 EDTU disponvel no Laboratrio de Fsica das Construes da Faculdade de Engenharia do Porto LFC da FEUP, em que se simulam as aces e condies climticas mais relevantes: radiao, chuva, gelo-degelo e variao de temperatura e humidade relativa. Em paralelo, construiu-se uma estao de envelhecimento natural para a realizao de ensaios sobre sistema de revestimento cermico aderentes sujeitos a condies de uso prximas das normalmente verificadas em fachadas. A comparao dos valores obtidos em ambos os ensaios ir permitir o estabelecimento de uma correlao entre o nmero de ciclos de ensaio de envelhecimento artificial acelerado e o tempo real de degradao nos ensaios de envelhecimento natural. Pretende-se, deste modo, constituir uma base de dados essencial e uma ferramenta muito til no estabelecimento de um modelo para a previso da vida til dos produtos e materiais de construo do tipo dos cimentos-cola.

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1.3

ESCOLHA DA AVALIAO DA DURABILIDADE DOS CIMENTOS-COLA COMO TEMA

O sistema de revestimento cermico aderente , no s, um dos sistemas de revestimento mais utilizados nas fachadas portuguesas, mas tambm, o que apresenta patologias com consequncias mais gravosas. O descolamento, com ou sem destacamento, dos ladrilhos cermicos de paredes de fachadas (Figura 1.1) uma patologia to grave quanto frequente neste tipo de sistema de revestimento. Para alm das consequncias funcionais que o descolamento do revestimento cermico de fachadas implica, a queda de ladrilhos cermicos representa um enorme perigo de danos humanos e materiais, substancialmente agravado em edifcios altos.

Figura 1.1: Descolamento e destacamento de ladrilhos cermicos em paredes de fachadas

Para alm disso, na sua reabilitao pontual, nem sempre se conseguem atingir os resultados desejados. Muitas vezes j no se encontram as peas cermicas de caractersticas semelhantes s utilizadas inicialmente e dificilmente se consegue garantir a homogeneidade na cor, textura e planeza das fachadas cermicas reabilitadas (Figura 1.2).

Figura 1.2: Reabilitao pontual de uma fachada: diferena de cor nas peas cermicas substitudas

4

Por outro lado, a degradao das fachadas, acarreta um marcante impacto social e econmico, por serem o elemento mais visvel das construes e determina, em grande parte, a imagem das cidades e a qualidade de vida das populaes. Sendo os elementos mais expostos e sensveis das construes esto mais sujeitos ocorrncia de patologias, requerendo uma ateno especial, quer na concepo e execuo, quer na manuteno. O facto de existir um escasso nmero de trabalhos de carcter experimental para o estudo da durabilidade dos materiais de construo, em particular dos cimentos-cola enquanto elemento do sistema de revestimento responsvel pela adeso ao suporte dos ladrilhos cermicos, face importncia que estes estudos representam, constituiu um factor determinante para a seleco do tema desenvolvido.

1.4

ORGANIZAO E ESTRUTURA DO TEXTO

Este trabalho apresenta-se subdividido em seis captulos distintos. No presente captulo (Captulo 1) faz-se uma breve introduo ao tema, descrevem-se os interesses fundamentais e apresentam-se os principais objectivos a atingir com o presente estudo. Justifica-se ainda a escolha do tema pelo desenvolvimento de uma metodologia experimental na avaliao da durabilidade dos revestimentos cermicos aderentes fachada. No Captulo 2 desenvolve-se o conceito central deste estudo, a durabilidade. Faz-se o seu enquadramento normativo, expe-se a sua classificao e desenvolve-se o mtodo seguido no captulo experimental para a sua avaliao. Descrevem-se todos os parmetros necessrios avaliao da durabilidade, tais como: as funes, as exigncias e os critrios requeridos aos sistemas de revestimento cermico aderentes e os factores de degradao que conduzem ao fim da sua vida til. No terceiro captulo (Captulo 3) faz-se uma descrio exaustiva dos trs componentes do sistema de revestimento cermico (ladrilho, cimento-cola e suporte) utilizados nos provetes de ensaio. Faz-se referncia ao processo de certificao, em especial marcao CE dos cimentos-cola e descreve-se a tecnologia de aplicao do sistema de revestimento cermico aderente a fachadas. Por fim, fala-se do descolamento dos

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ladrilhos cermicos uma das principais patologias neste sistema de revestimento aderente. No Captulo 4, de carcter experimental, inclui-se a descrio dos ensaios de envelhecimento artificial realizados na cmara programvel do LFC, bem como a apresentao e crtica dos resultados obtidos. No Captulo 5 apresenta-se o desenvolvimento da estao de envelhecimento natural. Faz-se referncia aos ensaios realizados sobre os sistemas de revestimento cermico sujeitos a condies de utilizao prximas das normalmente observadas em fachadas. Estabelecendo-se a correlao entre os resultados dos ensaios de envelhecimento artificial acelerado e os resultados dos ensaios de envelhecimento natural com perspectivas futuras de aperfeioamento e de concretizao de um modelo de previso da vida til. No Captulo 6 sintetizam-se os resultados do estudo realizado e apresentam-se as consideraes finais da dissertao. So ainda apresentados trs anexos: Manual do aparelho de medio da resistncia traco; Manual da cmara de envelhecimento artificial acelerado; Relatrios de ensaio.

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CAPTULO 2

2 DURABILIDADE

2.1

DEFINIO

A durabilidade , segundo o dicionrio da lngua portuguesa [123], a durao, ou ainda, a qualidade daquilo que durvel. Associa-se, portanto, a durabilidade qualidade, ou seja, caracterizao daquilo que resiste no tempo e assume-se que quanto mais durvel for um produto ou material maior qualidade apresenta. Por se definir como sendo uma durao, entende-se que a durabilidade quantificvel. Existem variadssimos documentos tcnicos e normativos que abordam o tema da durabilidade ou vida til dos materiais, componentes, sistemas ou construes. Uns de ndole geral e outros mais especficos, relativos a certos materiais ou componentes, e relacionados com a classificao e com as metodologias para a avaliao da durabilidade. A norma internacional ISO 15686 [15] apresenta definies distintas para os conceitos vida til e durabilidade utilizando os termos service life e durability, respectivamente. O primeiro est descrito do seguinte modo:

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Perodo de tempo, aps a construo, em que o edifcio ou seus elementos igualam ou excedem os requisitos mnimos de desempenho.

A durabilidade aparece, no mesmo documento, assim descrita: Capacidade do edifcio ou seus elementos de desempenhar as funes requeridas durante um determinado perodo de tempo sobre a influncia dos agentes actuantes em servio. A EOTA European Organisation for Technical Aprovals, no documento guia GD002 [18], apresenta a seguinte definio para o termo working life, que podemos traduzir por vida til: Perodo de tempo durante o qual o desempenho dos produtos se mantm a um nvel compatvel com a satisfao dos requisitos essenciais. J a Norma Americana ASTM E632 [20] utiliza o termo service life e define-o como: Perodo de tempo, depois da instalao, durante o qual todas as propriedades do material ou componente do edifcio excedem os valores mnimos aceitveis, quando sujeitos manuteno adequada. A mesma norma define tambm a durabilidade utilizando o termo durability com a seguinte descrio: Capacidade de manter um produto, componente, sistema ou construo em servio durante um perodo definido de tempo. No EMODico [21], dicionrio tcnico, podemos ler a seguinte definio para a Durabilidade das argamassas: Resistncia da argamassa a diferentes condies qumicas, mecnicas e climticas, que asseguram o seu desempenho ao longo do tempo de vida til. Entendemos, pelas definies apresentadas, a importncia de conhecer as caractersticas dos materiais, produtos ou sistemas que mais condicionam o seu desempenho, bem como os respectivos nveis a elas exigidos. A essas caractersticas fundamentais chamamos Requisitos Essenciais e sua qualificao designamos Critrios. O nvel de

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qualificao atribudo a cada Requisito um parmetro mensurvel. Assim, atravs deles e dos respectivos Critrios somos capazes de quantificar a Durabilidade. A interpretao objectiva do conceito Durabilidade imprescindvel para a sua necessria avaliao. No entanto, este conceito reveste-se de considervel complexidade e variabilidade. Identificar as caractersticas fundamentais no desempenho de determinado edifcio ou partes dele e definir o nvel de exigncia a eles requerido apresenta, para alm do lado normativo exigencial, uma forte componente subjectiva. Assim, as expectativas que se tem de um edifcio, sistema ou material de construo, ou o significado da sua funcionalidade, podem variar em funo da utilizao prevista, do seu utilizador, ou da poca a que se reporta. Podemos expressar esta ideia com o exemplo de que na evoluo dos padres de conforto ao longo do sculo XX, para o mesmo pas, mas em pocas distintas, leva a que se possa ou no aceitar como habitvel um fogo sem isolamento trmico. Hoje em dia, para alm do conforto fsico, trmico ou acstico, atribui-se elevada importncia ao conforto visual, a aparncia da construo deve ser apelativa para poder ser considerada de qualidade e, portanto, resistente e durvel. Os revestimentos de fachada influenciam consideravelmente a esttica global da edificao (Figura 2.1).

Figura 2.1: Destacamento de ladrilhos cermicos em paredes de fachadas

2.2

CLASSIFICAO

A EOTA, no documento guia GD002 [18], apresenta uma classificao para a durabilidade de produtos em funo da durabilidade das construes que se apresenta na Tabela 2.1. 9

Tabela 2.1: Durabilidade dos produtos em funo da durabilidade das construes [18] Durabilidade das construes Categoria Pequena Mdia Normal Longa Anos 10 25 50 100 Durabilidade dos produtos de construo Categoria Reparveis ou de Reparveis ou Substituveis Fcil Substituio com mais algum esforo 10 10 10 10 10 25 25 25 Para toda a vida da construo 10 25 50 100

A norma internacional ISO 15686-1 [15] tambm recomenda valores mnimos para a durabilidade do edifcio e seus componentes, tendo em conta a necessidade de manuteno e a possibilidade de serem indicados valores mais reduzidos de durabilidade (Tabela 2.2).Tabela 2.2: Valores mnimos para a durabilidade do edifcio e seus componentes [15] Durabilidade do edifcio Ilimitada 150 100 60 25 15 10 Elementos estruturais ou sem acesso Ilimitada 150 100 60 25 15 10 Elementos cuja substituio onerosa 100 100 100 60 25 15 10 Elementos facilmente substituveis 40 40 40 40 25 15 10

Servios 25 25 25 25 25 15 10

Nota: 1 Alguns dos elementos facilmente substituveis, por exemplo pinturas exteriores, podero ter durabilidade inferior, de 3 a 6 anos; 2 A vida ilimitada deve ser utilizada apenas em casos raros porque reduz significativamente as opes de projecto.

Na classificao da durabilidade de um revestimento cermico devemos ter em ateno que esta resulta do somatrio das durabilidades de cada constituinte do revestimento. A vida til do sistema ser correspondente menor longevidade dos seus constituintes (suporte, reboco, emboco, argamassa de assentamento ou cola, juntas e ladrilho cermico). 10

A durabilidade da fachada depende de como a durabilidade dos materiais, componentes e sistema est compatibilizada e de como estes permitem o acesso realizao das aces peridicas de manuteno. Por exemplo, um revestimento cermico de fachada deve ser entendido como uma sucesso de camadas que se integram entre si, condicionando a durabilidade do subsistema s diferentes durabilidades de cada uma das camadas (alvenaria, salpisco, emboo, argamassa de assentamento e ladrilho cermico) [8].

2.3

AVALIAO

A avaliao da durabilidade ou previso do tempo de vida til de um material ou componente pode basear-se, quer em modelos experimentais, quer em modelos tericos (fsicos ou matemticos). Na estimativa da vida til devem ser considerados aqueles que mais se adequam natureza do produto e sua utilizao prevista. Portanto, antes de decidir sobre o mtodo de avaliao a utilizar, convm definir as funes e exigncias do elemento a estudar. 2.3.1 Funes, Exigncias e Critrios

As exigncias, ou requisitos, decorrem das solicitaes a que os materiais ou componentes esto sujeitos durante o seu perodo de vida e em condies normais de utilizao. A Directiva Europeia dos Produtos da Construo 89/106/CE [24] define, para os produtos de construo em geral, seis Requisitos Essenciais, que so os seguintes: Resistncia mecnica e estabilidade; Segurana contra incndios; Higiene, sade e ambiente; Segurana na utilizao; Proteco contra o rudo; Economia de energia e reteno de calor. No que se refere ao sistema de revestimento cermico de fachadas, para compreendermos os requisitos que lhe so exigidos, devemos conhecer, previamente, quais as funes que se pretende que desempenhe. A utilizao de um critrio classificativo 11

de revestimentos de paredes exteriores baseado na sua funcionalidade, tal como o apresentado na Tabela 2.3, o ideal para perceber qual a aptido esperada de determinado revestimento. Para alm do critrio funcional existem, evidentemente, muitos outros critrios classificativos possveis, com base por exemplo nos materiais constituintes, na natureza do ligante, na tcnica de execuo, ou no carcter tradicional ou no tradicional do revestimento [26].Tabela 2.3: Classificao de revestimentos exteriores de paredes [27] Classificao Funcional Tipos Principais de Revestimentos Tipos Descriminados de RevestimentosSoletos de ardsia Soletos de fibrocimento Soletos de compsitos de cimento com fibras (sem amianto) Ladrilhos de beto Ladrilhos de barro vermelho Placas de granito Placas de basalto Placas de calcrio Placas de mrmore Placas de ardsia Placas de pedra artificial Placas de fibrocimento Em placas de outros materiais Autoclavado normal

Em escama

Em placas de pedra natural

REVESTIMENTOS DE ESTANQUIDADE

Revestimentos por elementos descontnuos (de fixao mecnica directa ou indirecta)

Placas de compsitos de cimento com fibras (sem amianto) Placas de plstico Termoendurecido Termopltico

Placas de chapa de ao zinc. Rguas de madeira Em rguas Rguas de plstico Rguas metlicas Revestimentos de ligantes hidrulicos armados e independentes Revestimentos com base em ligantes sintticos armados Termoendurecido Termopltico Ao Alumnio -

REVESTIMENTOS DE IMPERMEABILIZAO

Revestimentos de ligantes minerais

Tradicionais

Argamassas de cimento Argamassas de cal apagada Argamassas de cal hidrulica Argamassas bastardas Revestimentos monocamada -

No tradicionais Revestimentos de ligantes sintticos Revestimentos de ligantes mistos

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Tabela 2.3: Classificao de revestimentos exteriores de paredes [27] Classificao Funcional Tipos Principais de RevestimentosRevestimentos por elementos por elementos descontnuos independentes com isolamento na caixa de ar Revestimentos com revestimentos minerais armados e independentes com isolamento na caixa de ar REVESTIMENTOS DE ISOLAMENTO TRMICO Revestimentos delgados sobre isolante Revestimentos espessos sobre isolante Revestimentos de argamassas de ligantes minerais com inertes de material isolante Revestimentos por componentes isolantes Revestimentos obtidos por projeco in situ de isolante Camadas de acabamento dos revestimentos de impermeabilizao de ligantes minerais Tradicionais No tradicionais da classe I Revestimentos de lingantes sintticos da classe II da classe III da classe IV Revestimentos delgados de ligantes mistos

Tipos Descriminados de RevestimentosBarro vermelho Azulejo Grs Semi-grs De pasta Granulado Granito Basalto Calcrio Mrmore Ardsia

Ladrilhos cermicos

Ladrilhos hidrulicos Colados REVESTIMENTOS DE ACABAMENTO OU DECORATIVOS Revestimentos por elementos descontnuos Ladrilhos de pedra natural

Ladrilhos de pedra artificial Mosaicos de vidro opaco Ladrilhos hidrulicos Ladrilhos de pedra natural De pasta Granulado Granito Basalto Calcrio Mrmore Ardsia

Fixados mecanicamente (fixao directa)

Ladrilhos de pedra artificial Mosaicos de vidro opaco Revestimentos por pintura No texturados Texturados -

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Para alm do conhecimento da funcionalidade, definir os Requisitos Essenciais de um determinado material ou componente implica o conhecimento aprofundado das condies de uso, ou seja, o conhecimento das aces a que o material ou componente vai estar sujeito durante a sua vida til. Essas aces podem ser consideradas como agentes ou mecanismos de degradao quando responsveis pela alterao das caractersticas fundamentais do produto em estudo. No caso dos revestimentos cermicos aderentes a fachadas, as solicitaes mais relevantes a considerar so as seguintes: As solicitaes de natureza higrotrmica, nomeadamente a temperatura e humidade, e outras solicitaes climticas, tais como o vento, a neve e o gelo; A aco da gua e dos produtos quimicamente agressivos, inerentes, por exemplo, s operaes normais de limpeza e conservao; Os choques; Os agentes que provocam a degradao do aspecto dos revestimentos, em particular as poeiras, os microorganismos e a poluio atmosfrica. Para resistir a estas e outras solicitaes decorrentes da utilizao normal, os revestimentos de fachada, em geral, devero satisfazer as exigncias apresentadas na Tabela 2.4, baseada nas exigncias funcionais de revestimentos de paredes apresentadas em [25]. Na coluna da direita desta tabela assinalam-se as exigncias consideradas mais relevantes para o sistema de revestimento cermico aderente a fachadas.Tabela 2.4: Exigncias funcionais de revestimentos de paredes Exigncia Tipos Principais de Exigncias Tipos Discriminados de exignciasEstabilidade perante solicitaes normais de uso Estabilidade perante solicitaes de ocorrncia acidental Exigncias contra riscos de incndio Reaco ao fogo Aco fisiolgica Toxicidade Exigncias de segurana no uso Segurana no contacto Rugosidade dos paramentos Temperatura dos paramentos Peso prprio Solicitaes climticas Choques normais Choques acidentais X X X X X

Exigncias de estabilidade

EXIGNCIAS DE SEGURANA

14

Tabela 2.4: Exigncias funcionais de revestimentos de paredes ExignciaEXIGNCIAS DE COMPATIBILIDADE COM O SUPORTE

Tipos Principais de Exigncias

Tipos Discriminados de exignciasX X X Permeabilidade gua Absoro de gua Permeabilidade ao vapor de gua Permeabilidade gua Absoro de gua X X X

Exigncias de compatibilidade geomtrica Exigncias de compatibilidade mecnica Exigncias de compatibilidade qumica

Estanquidade gua da chuva EXIGNCIAS DE ESTANQUIDADE Exigncias de estanquidade gua Estanquidade gua no interior Exigncias de isolamento trmico Exigncias de secura dos paramentos interiores

EXIGNCIAS TERMOHIGROMTRICAS

X Temperatura superficial interior

EXIGNCIAS DE PUREZA DO AR EXIGNCIAS DE CONFORTO ACSTICO Exigncias de planeza Planeza geral Planeza localizada X X X X X X

Exigncias de verticalidade Exigncias de rectido das arestas Exigncias de regularidade e de perfeio de superfcie Exigncias de homogeneidade de enodoamento pela poeira Exigncias de homogeneidade de cor e de brilho Exigncias contra a aspreza dos paramentos EXIGNCIAS DE CONFORTO TCTIL Defeitos de superfcie Largura de fissuras Homogeneidade da temperatura superficial interior Diferena de cor Diferena de reflectncia difusa Perfil geomtrico de superfcie

EXIGNCIAS DE CONFORTO VISUAL

X

X X

Exigncias contra a pegajosidade dos paramentos Exigncias de secura dos paramentos Exigncias contra a fixao de poeiras ou de micro-organismos Exigncias de resistncia limpeza Aspreza dos paramentos Pegajosidade dos paramentos

EXIGNCIAS DE HIGIENE

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Tabela 2.4: Exigncias funcionais de revestimentos de paredes Exigncia Tipos Principais de ExignciasExigncias de resistncia a aces de choque e de atrito

Tipos Discriminados de exignciasResistncia aos choques Resistncia riscagem Choques de corpo mole Choques de corpo duro Classes de resistncia riscagem X X X X X X X X X

Resistncia gua da chuva Exigncias de resistncia aco da gua EXIGNCIAS DE ADAPTAO UTILIZAO NORMAL Resistncia s projeces acidentais de gua Resistncia lavagem por via hmida Resistncia aos vapores hmidos Exigncias de aderncia ao suporte Exigncias de resistncia formao de ndoas de produtos qumicos ou domsticos Exigncias de resistncia ao enodoamento pela poeira Resistncia ao arrancamento por traco Resistncia peladura Resistncia formao de ndoas Lavabilidade Resistncia formao de ndoas Lavabilidade

X X X X X X X X X X X X X X

Exigncias de resistncia suspenso de cargas Resistncia ao calor Exigncias de resistncia aos agentes climticos Resistncia ao frio Resistncia gua Resistncia luz Resistncia aos choques trmicos EXIGNCIAS DE DURABILIDADE Exigncias de resistncia aos produtos qumicos do ar Resistncia ao ozono Resistncia ao dixido de azoto Resistncia ao dixido de enxofre Resistncia a solues amoniacais Exigncias de resistncia eroso provocada pelas partculas slidas em suspenso no ar Exigncias de resistncia fixao e ao desenvolvimento de bolores EXIGNCIAS DE FACILIDADE DE LIMPEZA EXIGNCIAS DE APTIDO PARA O ARMAZENAMENTO EXIGNCIAS DE ECONOMIA

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Apresentadas as exigncias h que definir os parmetros susceptveis de as avaliar. A estes parmetros atribumos a designao de Critrios. Aos critrios de anlise da vida til podemos atribuir valores limites de referncia, Valores Crticos, que sero fixados de acordo com a normalizao aplicvel ao produto ou componente em estudo ou, com base em questes de ordem mais subjectiva que se relacionem, por exemplo, com requisitos de ndole esttica, funcional ou econmica. No estudo experimental desenvolvido neste trabalho o Requisito Essencial avaliado foi a durabilidade ou vida til fsica do sistema de revestimento cermico aderente a fachadas e o Critrio seleccionado para a sua caracterizao foi a quantificao da tenso de aderncia dos cimentos-cola elemento do sistema responsvel pela ligao entre os ladrilhos e o suporte. O Valor Crtico fixado foi de 0,3 MPa. 2.3.2 Mtodos de avaliao

A previso da vida til , pela prpria variabilidade e evoluo do conceito, uma cincia relativa e no exacta. Os produtos ou materiais em estudo definem, pelas suas caractersticas especficas ou pelo desempenho que deles se pretenda, o mtodo de avaliao a utilizar. No entanto, para determinado produto ou componente da construo, h sempre um vasto conjunto de exigncias a satisfazer. A generalidade dos mtodos de avaliao, tendo em conta a complexidade e subjectividade implcitas na previso da vida til, concentra-se na anlise particular de uma nica exigncia. Ora, de acordo com o anteriormente exposto, o conjunto de exigncias a satisfazer para um dado produto ou componente da construo bastante alargado. No entanto, este conjunto pode cingir-se a trs grupos principais de factores que determinam o final da vida til de um elemento [22]: Obsolescncia funcional ou de imagem; Performance econmica; Vida til fsica (durabilidade). Existem diversos mtodos que caracterizam ou modelam a vida til funcional ou econmica das construes ou dos seus elementos constituintes. Para estas situaes utilizam-se, normalmente, modelos tericos, apoiados sobretudo por mtodos determinsticos ou probabilsticos. 17

No entanto, mesmo que se mantenha assegurado o interesse econmico ou patrimonial de determinado edifcio ou componente, e ainda que estes assegurem os requisitos de funcionalidade dos utentes, a vida til das construes depende, no limite, da sua integridade fsica. Este facto, associado natureza mensurvel das propriedades fsicas dos materiais, levou a que praticamente todo o estudo da vida til se tenha concentrado sobre a durabilidade, de forma a programar as aces de manuteno no tempo e prever os respectivos custos. Para tal, desde o incio dos anos oitenta, mas com particular nfase na ltima dcada foram desenvolvidos numerosos mtodos [22]. O mtodo sugerido pela EOTA, no documento guia GD003 [19] foi o mtodo seguido na avaliao da durabilidade do sistema de revestimento cermico aderente, presente no estudo experimental apresentado no Captulo 4. Este um mtodo experimental assente numa metodologia sequencial que pressupe a comparao dos resultados obtidos em ensaios de curta durao ensaios de envelhecimento acelerado, com ensaios de longa durao ensaios de envelhecimento natural ou ensaios sobre sistemas e componentes j existentes ou anteriormente estudados. A primeira fase do mtodo experimental a Definio do Problema. nesta fase que se definem quais as caractersticas essenciais do produto ou componente que devem ser avaliadas e quais os valores mnimos que essas caractersticas podem apresentar. Portanto, nesta fase que se estabelecem os Requisitos e respectivos Critrios do produto ou componente em estudo. Com a informao recolhida possvel identificar quais os mecanismos e factores de degradao que mais afectam os Requisitos considerados e quais os indicadores dessa mesma degradao. Esta fase designada por fase de Preparao. fase de Preparao segue-se a fase de Pr-Teste, que envolve a realizao de ensaios de curta durao sob condies extremas, tendo em vista a validao (a anlise da viabilidade) dos mecanismos de degradao sugeridos. Depois destas fases iniciais, onde so criadas as condies necessrias experimentao propriamente dita, segue-se a fase de Teste. Nesta etapa devem realizar-se ensaios de curta durao e ensaios de longa durao. Os resultados dos ensaios de longa durao podem ser obtidos de inspeces realizadas a edifcios existentes, de resultados obtidos em experincias j realizadas ou de experincias em curso. 18

A realizao dos dois tipos de ensaios, de curta e de longa durao, ir permitir: a comparao de ambos os resultados; a aceitao ou rejeio dos resultados obtidos nos ensaios de curta durao e o estabelecimento de uma correlao entre os tempos obtidos nos ensaios de envelhecimento artificial e os tempos reais de degradao do produto em estudo. Se a degradao provocada pelos mecanismos e factores estabelecidos, em condies extremas, nos ensaios de envelhecimento acelerado, for semelhante degradao observada nos produtos sujeitos s condies normais de utilizao, durante longos perodos de tempo, ento podemos estabelecer modelos de previso do tempo de vida til do produto. Caso contrrio, todo o processo repetido, utilizando diferentes condies de exposio (diferentes factores e mecanismos ou diferentes tempos e intensidades de exposio) at se obterem os resultados de degradao semelhantes aos obtidos em condies naturais de exposio. Na Figura 2.2 representa-se, de forma esquemtica, o mtodo para a previso do tempo de vida til dos materiais e componentes da construo anteriormente descrito.

19

DEFINIODesempenho, requisitos e critrios. Caracterizao dos materiais.Degradao

PREPARAOIdentificao dos mecanismos e factores de degradao. Ensaios deExposio

envelhecimento disponveis.

PR-TESTEEnsaios de curta durao em condies extremas, para testar a adequao das condies de exposio em estudo.

TESTEEnsaios de curta durao Ensaios de longa durao Ensaios de exposio em campo

NO

A degradao semelhante?SIM

Inspeces a edifcios

DISCUSSO E INTERPRETAO

Registos de ensaios realizados

Relacionar ensaios de degradao com o envelhecimento a longo prazo. Estabelecer modelos de previso da vida til.

Edifcios experimentais

PREVISO DA VIDA TIL

Figura 2.2: Mtodo sistemtico para a previso do tempo de vida til dos materiais e componentes da construo

20

2.4 2.4.1

MECANISMOS E FACTORES DE DEGRADAO Consideraes gerais

O envelhecimento refere-se a todo o processo de degradao produzido pela interaco entre um material, produto ou componente e o ambiente em que est inserido, alterando a sua estrutura e as suas propriedades dimensionais, fsicas, qumicas ou trmicas. A degradao o resultado das interaces entre o material e o seu meio. Nesse meio existem inmeros factores de degradao que actuam em conjunto como a radiao, a temperatura, a humidade e muitos outros. Estes factores de degradao no devem ser analisados isoladamente, pois a degradao resulta de interaces complexas de efeitos intrnsecos a dois ou mais factores. A actuao conjunta dos factores de degradao acelera o processo de envelhecimento. Os factores de degradao a considerar no estudo da durabilidade dos revestimentos cermicos aderentes a fachadas, esto directamente relacionados com determinadas solicitaes, decorrentes das condies normais de uso, a que devero resistir sem rotura nem destacamento em relao ao suporte, nomeadamente [8]: O peso prprio e as sobrecargas decorrentes da sua utilizao normal; Os choques normais ou excepcionais; As aces climticas externas, nomeadamente as solicitaes higrotrmicas, a aco da neve e as aces de presso e depresso, vibrao e abraso provocadas pelo vento; As deformaes impostas, de carcter estrutural ou de outra ndole; A aco da gua e dos produtos quimicamente agressivos, inerentes, por exemplo, s operaes normais de limpeza e conservao; Os agentes que provocam a degradao do aspecto dos revestimentos, em particular as poeiras, os microorganismos e a poluio atmosfrica. Quando expostos aos factores de degradao, ou s solicitaes normais decorrentes do uso, os materiais vo sofrendo alteraes, apresentando, normalmente, uma sucessiva perda de funcionalidade. O efeito da degradao essencialmente traduzido pela mudana das propriedades dos materiais. A alterao ou perda de determinada caracterstica fsica, qumica ou mecnica do produto revela portanto o seu envelhecimento. 21

2.4.2

O peso prprio e as sobrecargas decorrentes da sua utilizao normal

Muito embora este tipo de aco esteja relacionado com suportes de funes estruturais, o sistema de revestimento, porque funciona em conjunto com o suporte, assume parte da carga a este destinada. A quantidade de carga absorvida pelo revestimento depende da relao entre a sua rigidez e a do suporte. O revestimento apenas compartilhar com o suporte as cargas que sejam aplicadas aps o seu assentamento, como o caso do seu peso prprio e das sobrecargas de servio. Poder, no entanto, sofrer as consequncias da deformao por fluncia devida a cargas aplicadas antes do assentamento. Este efeito tanto maior quanto mais curto for o tempo decorrente entre a aplicao destas cargas e o assentamento. A definio do momento adequado para o assentamento , portanto, uma questo essencial [9]. Outra questo essencial, a definir na concepo do sistema de revestimento, a quantificao do seu peso prprio e das sobrecargas decorrentes da sua utilizao. O peso prprio dever ser indicado pelo fabricante, enquanto que as sobrecargas aparecem definidas nos regulamentos prprios, como por exemplo no Regulamento de Segurana e Aces para Estruturas de Edifcios e Pontes RSA [33]. 2.4.3 Os choques normais ou excepcionais

Os sistemas de revestimento de paredes devero resistir aos choques acidentais no excepcionais, resultantes da ocupao normal (choques normais), podendo tambm contribuir para a resistncia aos choques excepcionais dos elementos construtivos em que se inserem. Os elementos construtivos devem ser capazes de resistir aos choques correntes e excepcionais, como por exemplo a queda de pessoas ou objectos, provenientes do exterior ou do interior, sem pr em risco a segurana das pessoas. A resistncia aos choques excepcionais dever ser garantida pelos elementos no seu conjunto (paredes ou pavimentos), cabendo aos toscos a principal parcela, podendo os revestimentos dar algum contributo [9]. A exposio aco dos choques varivel. Numa mesma fachada podemos identificar diferentes zonas com importncias distintas de exposio. As arestas das fachadas e as zonas prximas do terreno so as reas mais susceptveis a este tipo de aco. 22

As aces de choque conduzem, normalmente acentuada fendilhao dos ladrilhos cermicos, podendo at provocar o seu destacamento. 2.4.4 As solicitaes higrotrmicas

2.4.4.1. A aco da temperatura e da radiao solar As variaes de temperatura provocam alteraes dimensionais nos materiais. Para os materiais de construo correntes e para a gama de temperatura a que estaro sujeitos em servio, existe uma relao linear entre a variao dimensional sofrida e a variao da temperatura que a provocou, dada pela expresso seguinte: L L. l .t em que: L a variao de comprimento por aco da temperatura [m]; L representa o comprimento inicial [m]; l o coeficiente de dilatao trmica linear [C-1]; t representa a variao da temperatura [C]. No sistema de revestimento cermico, o suporte e cada um dos seus constituintes apresentariam, se no solidarizados, variaes dimensionais diferentes quando sujeitos a uma mesma aco, porque so diferentes os seus coeficientes de dilatao trmica (l) (ver Tabela 2.5).Tabela 2.5: Valores do coeficiente de dilatao trmica linear - l Material Ladrilho em grs Azulejo (faiana) Ladrilho porcelnico Ladrilho extrudido Tijolo Argamassa de juntas Argamassa de reboco Cimento-cola Beto corrente [C-1] 9 x 10-6 9 x 10-6 9 x 10-6 (5 a 13) x 10-6 (3,5 a 5,8) x 10-6 9,6 x 10-6

(2.1)

l

Referncia

ISO 10545-8 [47]

10,0 x 10-6 10,0 x 10-6 6,0 x 10-6

23

Contudo, estando o suporte e os vrios componentes do sistema de revestimento cermico aderente rigidamente solidarizados, a componente diferencial das suas variaes dimensionais fica restringida, do que resulta a instalao de tenses no revestimento e suporte. Estas apresentam padres diferentes conforme o tipo de movimentos e suas combinaes; isto tenses de compresso ou de traco nos ladrilhos e nos produtos de preenchimento das suas juntas e tenses de corte e normais na cola e nas interfaces ladrilhos-cola. Sendo o coeficiente de dilatao trmica dos produtos cermicos (l 5 x 10-6 K-1) sensivelmente metade do dos materiais cimentcios (l 10 x 10-6 K-1), uma variao uniforme da temperatura provocaria, se esses elementos no estivessem solidarizados, deformaes diferentes nos ladrilhos e nos constituintes cimentcios do revestimento ou do suporte [9]. 1 A parte restringida das deformaes dar origem instalao de tenses no sistema de revestimento e no suporte. A diminuio uniforme da temperatura provocar tenses de compresso nos ladrilhos cermicos. Como, para esta mesma aco, os elementos cimentcios subjacentes tm a tendncia de contrair mais do que os ladrilhos cermicos, h uma componente diferencial do movimento que fica restringida e que origina a instalao da tenso de compresso nos ladrilhos (Figura 2.3). No caso contrrio, um aumento uniforme da temperatura provocar a instalao de tenses de traco nos ladrilhos cermicos, porque os ladrilhos dilatam menos do que os elementos cimentcios adjacentes (Figura 2.4).

1

Nota: l 5 x 10-6 K-1 significaria uma deformao de 0,1 mm/m por cada 20C de variao de temperatura; l 10 x 10-6 K-1 significaria uma deformao de 0,2 mm/m para a mesma variao de temperatura. Assim para essa variao de temperatura, restar uma deformao diferencial de 0,1 mm/m [9].

24

Figura 2.3: Instalao de tenses no sistema de revestimento cermico devido diminuio uniforme da temperatura

Figura 2.4: Instalao de tenses no sistema de revestimento cermico devido ao aumento uniforme da temperatura

25

As variaes sazonais da temperatura geralmente so lentas, o que favorece a relaxao2 das tenses geradas. No entanto, se essa variao for brusca ou rpida, no haver lugar a relaxao significativa das tenses, sobretudo nos ladrilhos cermicos cuja capacidade de relaxao3 de tenses ser menor do que a das argamassas. Assim nos ladrilhos, o nvel elevado das tenses geradas, conjugado com o seu comportamento frgil, poder dar origem a roturas ruidosas e violentas, ou mesmo explosivas, indcio da libertao de uma grande quantidade de energia acumulada [9]. A envolvente exterior dos edifcios pode atingir amplitudes trmicas, ao longo do ano, superiores a 50C [8]. Nas Figuras 2.5 e 2.6 apresentam-se as temperaturas exteriores mximas absolutas, de Vero e as temperaturas exteriores mnimas absolutas, de Inverno, no territrio nacional.

Figura 2.5: Temperaturas exteriores mximas, em Portugal (Vero) [124]

A relaxao consiste na diminuio ao longo do tempo das tenses geradas por imposio de uma deformao constante, devida capacidade de dissipao de energia de deformao de alguns materiais [9]. 3 A capacidade de relaxao de tenses em materiais mais frgeis como os ladrilhos dever ser inferior de materiais comparativamente mais dcteis como as argamassas. [9].

2

26

Figura 2.6: Temperaturas exteriores mnimas, em Portugal (Inverno) [124]

Quando a variao da temperatura no uniforme, como por exemplo no caso de uma superfcie exterior sujeita radiao solar, a deformao diferencial resultar no s da diferena de coeficientes de dilatao trmica, mas tambm do prprio diferencial de temperatura. A superfcie exterior de um elemento de construo sujeito radiao solar poder atingir os valores definidos pela seguinte expresso:

t se t e +

s .Rhe

(2.2)

em que: tse Temperatura da superfcie exterior [C-1]; te Temperatura do ambiente exterior [C-1]; s Coeficiente de absoro da radiao solar [-]; R Radiao solar global [W/m2]; he Condutncia trmica superficial exterior [W/m2.C].

27

De um modo geral pode considerar-se que he = 25 W/m2.C, enquanto que o valor de s , sobretudo, condicionado pela cor do paramento, no devendo contudo menosprezar-se o efeito da rugosidade da superfcie ou da sujidade que se deposita [8]. Na Tabela 2.6 apresentam-se alguns valores de s, em funo da cor da superfcie.Tabela 2.6: Valores do coeficiente de absoro da radiao solar - s [8] Cor da Superfcie Branco Amarelo, cor-de-laranja, vermelho claro Vermelho escuro, verde claro, azul claro Castanho, verde escuro, azul vivo, azul escuro Castanho escuro, preto

Valor de s0,2 a 0,3 0,3 a 0,5 0,5 a 0,7 0,7 a 0,9 0,9 a 1,0

No caso concreto do revestimento cermico, sob aco da incidncia directa da radiao solar, um ladrilho de cor escura pode rapidamente atingir uma temperatura da ordem dos 60C, de que resultaro, no plano do revestimento, por restrio da dilatao imposta aos ladrilhos, tenses de compresso muito elevadas e sem possibilidade de, face rapidez da aco, beneficiarem de relaxao significativa. O gradiente de temperatura, resultante da sua variao no uniforme, provocar, para alm de roturas explosivas, uma curvatura no elemento revestido, de cuja restrio resultar a instalao de tenses de traco ou de compresso nos ladrilhos. A intensidade da radiao solar global (que apresenta a componente directa e difusa) depende de diversos factores, tais como [8]: A latitude geogrfica; A altitude do local; A estao do ano; A hora do dia; A orientao e inclinao da superfcie que recebe a radiao; A poluio atmosfrica; O ambiente circundante, nomeadamente o sombreamento que provoca sobre a superfcie. 28

Em Portugal continental os valores mximos de radiao global incidente sobre superfcies exteriores so, de um modo geral, os que se apresentam nas Tabelas 2.7 e 2.8 e na Figura 2.7.Tabela 2.7: Valores mximos da radiao global incidente sobre superfcies verticais exteriores, em Portugal Continental [124] Radiao Solar Global Mxima R [W/m2] Estao do Ano NInverno Primavera/Outono Vero 90 150 180Superfcies Verticais

E680 720 900

SE940 980 880

S1050 790 460

SO920 940 800

O670 700 780

Tabela 2.8: Valores mximos da radiao global incidente sobre superfcies inclinadas exteriores, em Portugal Continental [124] Radiao Solar Global Mxima R [W/m2] Estao do Ano(90-75) Superfcies Inclinadas (todas as Orientaes excepto o Norte) (75-60) (60-45) (45-30) (30-15) (15-0)

Vero Inverno

90 180

680 900

940 880

1050 460

920 800

670 780

Figura 2.7: Valores mximos da radiao global incidente sobre superfcies verticais exteriores, em Portugal Continental [124]

29

2.4.4.2. A aco da humidade Tal como os gradientes de temperatura, as variaes do teor de humidade provocam variaes dimensionais nos materiais. As variaes induzidas podero ter um carcter reversvel ou irreversvel. So reversveis as variaes dimensionais que resultam das alternncias de humedecimento e secagem dos materiais quando em servio. Essas alternncias so provocadas pela gua da chuva, gua utilizada nas operaes de limpeza e projeces de gua inerentes do uso e, tambm, pelas alteraes de humidade relativa ambiente. As variaes dimensionais irreversveis so a retraco de secagem inicial das argamassas e betes e a expanso com a humidade dos produtos cermicos que se segue sua cozedura. A solidarizao de materiais com coeficientes de expanso com a humidade distintos, como no caso dos sistemas de revestimento cermico aderentes, implica a restrio das deformaes impostas por alteraes do teor de humidade. Tal como no caso da variao da temperatura, tais restries originam a instalao de tenses de compresso ou de traco no plano dos ladrilhos. As variaes dimensionais provocadas por variaes cclicas de humidade ou temperatura conduzem ao enfraquecimento por fadiga dos materiais. 2.4.4.3. A aco do vento A aco do vento no territrio nacional encontra-se caracterizada no RSA [33], em funo do Zonamento do Territrio e da Rugosidade Aerodinmica do Solo. Nos sistemas de revestimento aderentes ao suporte despreza-se, normalmente, esta solicitao, uma vez que as tenses geradas so bastante inferiores resistncia dos produtos de colagem. J nos sistemas de revestimento exteriores fixados mecanicamente a aco do vento torna-se condicionante. O RSA [33] considera, em termos de aco do vento, que Portugal se divide em duas zonas distintas, sendo: Zona A A generalidade do territrio, com excepo das regies pertencentes zona B; 30

Zona B Os arquiplagos dos Aores e da Madeira e as regies do continente situadas numa faixa costeira com 5 km de largura ou altitudes superiores a 600 m. Consideram-se, no RSA [33], dois tipos de rugosidade aerodinmica, para ter em conta a variao da aco do vento com a altura acima do solo, sendo: Rugosidade do tipo I a atribuir aos locais situados no interior de zonas urbanas em que predominem edifcios de mdio e de grande porte; Rugosidade do tipo II a atribuir aos restantes locais, nomeadamente zonas rurais e periferias urbanas. Na Tabela 2.9 apresentam-se alguns valores caractersticos da presso dinmica do vento w (Pa), determinados a partir das frmulas definidas no RSA [33]. As presses ou depresses que se exercem sobre as fachadas e coberturas podem ser calculadas multiplicando os valores da presso dinmica do vento w (Pa) pelos coeficientes de presso definidos no RSA [33] [8].Tabela 2.9: Valores caractersticos da presso dinmica do vento w [Pa], segundo o RSA Estruturas Identicamente Solicitadas pelo Vento Zona ARugosidade Tipo I Tipo II

Restantes Estruturas Zona ARugosidade Tipo I Tipo II

Altura Acima do Solo h [m]

Zona BRugosidade Tipo I Tipo II

Zona BRugosidade Tipo I Tipo II

0 10 15 20 40 70 120

921 921 921 1025 1309 1616 2000

1212 1212 1347 1454 1759 2064 2419

1115 1115 1115 1240 1584 1956 2420

1467 1467 1630 1760 2129 2498 2927

709 709 709 788 1007 1243 1538

932 932 1036 1119 1353 1588 1861

857 857 857 954 1219 1505 1861

1128 1128 1254 1353 1638 1921 2251

31

2.5

FIM DA VIDA TIL

A definio do Fim da Vida til, tal como a do conceito de Durabilidade, no inequvoca. Reveste-se de enorme subjectividade, no s, pelo facto de ser caracterizada pelo grande nmero de propriedades com diferentes nveis de importncia, como tambm, pela prpria evoluo no julgamento da utilidade ou validade ao longo das vrias pocas. Aparentemente de leitura unvoca, por representar o termo do usufruto ou o fim da aplicao de determinado material, componente ou construo, o fim da vida til pode ter diferentes interpretaes. Por exemplo, a vida til de uma construo ou edificao est associada a aspectos relacionados com a segurana estrutural e no degradao dos materiais com funes estruturais. Citando a proposta do RGE, no artigo 119 ponto 1 da verso final de 17-06-2004 [35], a vida til de uma edificao, doravante tambm designada por VUE, corresponde ao perodo em que a respectiva estrutura no apresenta degradao dos materiais, em resultado das condies que conduzam reduo da segurana estrutural inicial, nomeadamente nas seces crticas dos elementos estruturais principais. O conceito VUE est, portanto, relacionado com a vida til fsica ou durabilidade. Contudo, quando falamos em partes da edificao, materiais, componentes ou sistemas, com maior facilidade de reparao ou substituio do que, obviamente, a estrutura da edificao, a durabilidade deixa de ser o factor dominante na determinao do fim da vida til. Na generalidade das situaes, no se chega a atingir o limite da vida til fsica quando se alteram ou recuperam partes das construes. So critrios do domnio subjectivo, como a aparncia, a necessidade de novidade ou a alterao da funcionalidade, que ditam o fim da vida til dos materiais e componentes das edificaes, mesmo antes de estes se apresentarem fisicamente obsoletos. Na tentativa de demonstrar quais os factores determinantes para o fim da vida til MOSER [36] analisa graficamente este conceito. O mtodo utilizado apoia-se na atribuio de diferentes nveis de exigncia s diferentes propriedades em anlise, que, por seu lado, apresentam perdas de desempenho tambm distintas. O grfico da Figura 2.8 mostra a relao entre a perda de desempenho das propriedades de um elemento e as exigncias mnimas aceitveis. Na generalidade das situaes, de acordo com o exemplo 32

graficamente exposto, a aparncia, apesar de apresentar nveis de exigncia inferiores relativamente segurana, a propriedade condicionante da vida til, pois apresenta um decrscimo de desempenho mais acentuado.

Figura 2.8: Relao entre a perda de desempenho das propriedades de um elemento e os mnimos aceitveis, com identificao daquela que condiciona a vida til da construo

No estudo experimental desenvolvido neste trabalho considerou-se a vida til fsica do sistema de revestimento cermico como a propriedade condicionante. O fim da vida til fsica associou-se falta de aderncia do sistema ao suporte, porque o destacamento representa a mais grave e frequente patologia dos sistemas de revestimento cermico aderentes e porque influencia, significativamente, a segurana dos utentes. Anteps-se a vida til fsica, em detrimento da obsolescncia funcional ou de aparncia esttica, porque, o sistema de revestimento cermico mantm a sua funcionalidade desde que no esteja fisicamente degradado e porque, em termos de aparncia, a grande maioria deste tipo de componente das edificaes no apresenta um decrscimo acentuado.

33

CAPTULO 3

3 SISTEMAS DE REVESTIMENTO CERMICO

3.1

ORIGENS E EVOLUO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERMICO DE FACHADAS

Existem em Portugal vestgios da utilizao de cermica que datam do incio do sculo XIII como por exemplo a cermica pavimentar medieval da abadia cisterciense de Alcobaa. Outro exemplo da aplicao de expresso medieval, embora espordica e sem continuidade aparente, o trecho do pavimento da capela tumular de Estvo Domingues e Mor Martins no claustro da S de Lisboa (incio do sculo XIV). A utilizao continuada do azulejo, denunciadora de determinao de gosto e tradio, inicia-se no sculo XV. Ele foi introduzido em solues ornamentais de edifcios civis e religiosos. Encontram-se exemplares deste perodo no Museu de Beja, no Palcio da Quinta da Bacalhoa em Azeito (Figura 3.1), no Convento de Jesus em Setbal, no Pao de Sintra (Figura 3.2), no Museu Nacional do Azulejo, no Museu da Cidade de Lisboa e na Quinta das Torres em Azeito. O seu uso implicava, at ento, um custo elevado limitando-se, na sua maioria, aos revestimentos interiores em forma de tapete ou a peas ornamentais. Quando utilizado no exterior, limitava-se ao revestimento de pinculos e cpulas de igrejas.

35

Figura 3.1: Rapto das Sabinas no Palcio da Quinta da Bacalhoa Azeito [120]

Figura 3.2: Interior revestido a azulejo no Pao de Sintra Sintra [120]

O Marqus de Pombal, no sculo XVIII, implementa em Portugal um projecto de industrializao da cermica. Cria-se, ento, a Fbrica Real (Fbrica de Loia do Rato), simplificam-se os padres dos azulejos existentes com o intuito de aumentar a produo e diminuir o seu custo. Tornando-se acessvel a um pblico mais vasto, a utilizao do revestimento cermico estende-se a espaos intermdios entre o interior e o exterior, como no revestimento de alpendres, ptios e claustros e tambm na decorao de jardins em bancos e chafarizes (Figura 3.3).

Figura 3.3: Quinta dos Azulejos ( esquerda) e Palcio dos condes de Mesquitela ( direita) Lisboa [120]

36

De sbrio e equilibrado bom gosto, este variado azulejo pombalino constitui um perodo expressivamente bem definido que se estende at ao reinado seguinte de D. Maria, em contraponto com o neoclassicismo da transio para o sculo XIX [1]. No sculo XIX a proliferao da produo industrializada, decorrente da Revoluo Industrial, imprime maior simplicidade e economia na produo e utilizao do revestimento cermico. O azulejo sai de novo do interior dos edifcios mas, desta vez, para revestir completamente a fachada. Assim, com influncias brasileiras, o revestimento cermico traz luz, cor e alegria fachada, definindo um novo ambiente urbano. Para alm disso, por ser durvel e facilmente lavvel, a sua aplicao na fachada, confere salubridade aos edifcios, especialmente nos situados em zonas ribeirinhas (Figura 3.4 e Figura 3.5).

Figura 3.4: Zona da foz do Rio Douro, Passeio Alegre Porto

Figura 3.5: Zona da Ribeira Porto [121]

Os portugueses desenvolveram, diversificaram e adaptaram, com criatividade muito prpria, a utilizao do azulejo, transportando-o at arquitectura do sculo XXI (Figura 3.6).

37

Figura 3.6: Faculdade de Letras da Universidade do Porto FLUP [122]

O revestimento cermico de fachada contnua a ser amplamente utilizado, contribuindo para a valorizao das edificaes, por se esperar deles uma elevada durabilidade, vasta funcionalidade e bom desempenho esttico.

3.2 3.2.1

COMPONENTES DOS SISTEMAS DE REVESTIMENTO CERMICO O sistema de revestimento cermico

O sistema de revestimento cermico aderente ao suporte composto basicamente por 6 camadas de materiais diferentes: suporte, chapisco, emboo, cimento-cola, junta e ladrilho cermico. Nos pargrafos seguintes ( 3.2.2, 3.2.3 e 3.2.4) descrevem-se detalhadamente apenas trs dos componentes, os ladrilhos cermicos, os cimentos-cola e os suportes, por serem estes