A vida secreta dos prédios

Pesquisadores da UFU aprimoram métodos para determinar vida útil de edificações


É muito comum ouvirmos o termo “patologia” para designar doenças ou males que acometem algum ser vivo. Mas a palavra também é utilizada pela Engenharia Civil para se referir ao ramo que estuda sintomas, origens e soluções dos problemas apresentados por edificações.

Como ciência que se dedica a tratar da “saúde” de imóveis, a Patologia das Construções possui meios de examinar o estado das edificações. Além de detectar possíveis problemas que possam ser apresentados pelas estruturas, essas técnicas também ajudam a determinar qual a vida útil do prédio, definido pela Norma Técnica NBR 6118, de 2003, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), como o tempo pelo qual as estruturas desempenham a sua função sem a necessidade de grandes reparos.

Agora, um projeto de professores da Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Federal de Uberlândia (UFU), batizado de “Previsão de Vida Útil” (PREVIU), está propondo métodos de determinação da vida útil da construção, a partir das ferramentas de detecção de patologias e confiabilidade estrutural, que analisa o ciclo de vida dos equipamentos.

A determinação da vida útil de um objeto, móvel ou imóvel, tem grande importância em ramos como a indústria de bens eletrodomésticos, máquinas e automóveis e vem ganhando crescente atenção no ramo de construção civil. No entanto, o coordenador do projeto e professor do curso de Engenharia Civil, Turibio da Silva, explica que a NBR 6118, que é uma norma para projeto, recomenda a análise apenas em casos de surgimento de algum problema das estruturas.

Com a intenção de estabelecer um método para mensurar a durabilidade das armações de concreto antes das manifestações de “doenças”, a equipe do PREVIU, iniciado em 1997, trabalhou com a associação de três ferramentas de análise do estado dos prédios: a extração de microtestemunhos, que são fragmentos retirados de várias partes do edifício; a esclerometria, ou medição da resistência do concreto; e a ultrassonografia, para analisar o estado das estruturas por meio de imagens internas.


Análise preventiva
Uma das inovações proporcionadas pelo projeto é possibilitar que a análise seja feita logo após a conclusão da obra e não anos depois, como prega a maior parte dos métodos. “O nosso método é para ser aplicado ao final da construção. Portanto, se existir algum problema, ele poderá ser sanado rapidamente e a vida útil será atingida conforme planejada”, afirma Silva. A agilidade para a análise permite a redução de possíveis custos com a correção de erros que poderiam ir se agravando com o passar do tempo. A técnica leva em consideração dados sobre o cimento, o agregado (formado por rochas, brita, areia e outros materiais similares que dão mais estabilidade à massa) e o aço que compõe as estruturas armadas. 

O exame de esclerometria, uma das ferramentas de análise, consiste na produção de um impacto sobre a superfície do concreto para analisar sua  “resistência” e homogeneidade. Já a ultrassonografia refere-se ao exame das estruturas para verificar o comportamento das estruturas de concreto armado, homogeneidade, fissuras internas ou concreto com variações internas de comportamento. Tudo é a realizado com o que os pesquisadores chamam de “corpos-de-prova”, que são esses fragmentados das edificações.

A extração de testemunhos é uma técnica tradicional já muito utilizada e prevista por outra norma técnica, a  NBR 7680, de 2007. Porém, os professores da UFU propõem a adoção de diâmetros menores do que aqueles definidos pelo documento, de, no mínimo, 100 milímetros. Assim, ao invés de “pedaços” de 50, 100 e 150 mm, utiliza-se o corte de outros de 22, 32 e 38 mm. Extraídos na direção horizontal dos blocos de concreto, das partes inferior e superior da construção, os testemunhos são usados para obter informações sobre a resistência, composição, contaminação do concreto, entre outros.

Silva explica que os microtestemunhos podem ser comparados a uma espécie de biópsia da construção. “Para o diagnóstico é necessário obter uma amostra. O local de retirada depende de um estudo de especialistas para não comprometer a segurança”, diz. Como a retirada desses “pedaços” do prédio possui um caráter destrutivo, é recomendável que se extraia um menor número possível de fragmentos e dos menores tamanhos possíveis. Antes de tudo, é necessário que a extração seja muito bem-planejada, seguindo um procedimento previamente determinado.

Para avaliar a técnica,  foram recolhidas, durante seis meses, cerca de 240 amostras extraídas de edificações recém-construídas, como o edifício 5E do Campus Santa Mônica, concluído em 2003, onde foram realizadas as primeiras inspeções. As informações recolhidas serviram para alimentar o banco de dados de um software de análise estatísticas chamado Statgraphics, que ajuda a definir regularidades em se tratando das estruturas.

Mais tarde, a técnica foi aplicada novamente na análise de outros quatro prédios, concluídos em 2005, nos quais foram feitos ensaios de esclerometria e ultrassonografia e, em um deles, extração de testemunhos. As informações foram utilizadas para ajudar a definir padrões de comportamento das variáveis que afetam a estrutura e a probabilidade de falha das vigas da estrutura ao longo do tempo, relação que é graficamente representada por uma curva ascendente, indicando que as chances vão aumentando ao longo dos anos, graças ao desgaste dos materiais.  

“Toda a atividade que se realiza tem um risco. Os bens móveis ou imóveis também têm embutidos uma probabilidade de falhar. No caso dos edifícios, as normas de cada país definem qual será, aproximadamente, essa probabilidade de falha”, diz o professor para justificar a importância da previsão de erros na fase de projetos. No Brasil, as normas que tratam das estruturas de concreto armado estimam que a chance de falha seja de 1 em 1 milhão. Essa é a base de cálculo usada para a elaboração do projeto estrutural. Após sua execução, a probabilidade aceitável pode aumentar. 

Para a pesquisa, foi adotada a relação de 1 em 1 mil, considerando o edifício já concluído. A diferença entre as taxas, explica o professor, se deve ao fato de que, quando o prédio já foi construído, muitos erros que eram apenas possíveis de ocorrer já podem ter sido concretizados devido a equívocos da mão de obra ou da qualidade do material empregado.

A fim de que as análises sejam o mais plausível possível, Silva conta que é importante ampliar ao máximo o número e a variedade de dados disponíveis para que se possa definir com mais segurança o que há de fixo em relação ao desgaste das edificações. “Cada estrutura construída é única e dificilmente se repetirá, mas, se for anotado o resultado de vários tipos de estruturas e situações, após vários anos será possível obter padrões que permitirão diminuir o número de testemunhos necessários para a avaliação de uma estrutura”, diz.


Patologias
A maioria dos prédios pode apresentar algum tipo de patologia com o passar dos anos. Por isso, o mais adequado é que a preocupação com esse tipo de problema se inicie ainda na fase de elaboração do projeto, quando se deve atentar para as normas técnicas de construção.

Segundo o coordenador do projeto, as orientações foram atualizadas de modo a propiciar uma vida útil estimada em 50 anos para os edifícios. “É importante lembrar que um edifício é composto de várias partes e algumas durarão poucos anos, mas o mais importante é a estrutura”, revela. Apesar da possibilidade de se antecipar, o pesquisador conta que, apenas depois de concluída a obra, será possível tentar determinar sua vida útil. 

O principal causador de “doenças” para as construções, de acordo com ele, é a umidade, que pode levar as armaduras (barras de aço) do concreto armado à corrosão, em sua manifestação mais grave.  Isto ocorre devido a ação de gás carbônico, resultante da queima de combustíveis fósseis, e de cloretos, substâncias compostas por cloro associado a outro elemento, na atmosfera. Temperatura e qualidade do concreto são outras variáveis que afetam a saúde dos edifícios.

As patologias de incidência mais comum são aquelas relacionadas aos elementos de vedação como paredes, revestimentos e instalações, todas de natureza menos grave, ao passo que aquelas apresentadas pelas estruturas custam a se manifestar. “Elas são as mais prejudiciais ao edifício e poderão levar ao colapso, caso não sejam tratadas a tempo”, alerta.

Mesmo com sua relevância para a manutenção das edificações e a contribuição para a redução de gastos de manutenção ou com reformas, o professor conta que o estudo das patologias e mensuração da vida útil das edificações ainda não tem avançado muito porque esbarra em pontos como a resistência do construtor em fornecer dados durante a construção e a falta de informação da sociedade em relação à importância desses aspectos técnicos.

Para ilustrar a incoerência, ele compara os cuidados que precedem a compra de um carro e a de um imóvel. “Quando se pretende comprar um carro, vários itens são verificados como desempenho, garantia, segurança e, se for um carro usado, ainda leva-se a um mecânico de confiança para verificar seu estado. No caso do imóvel, que custa muito mais, simplesmente olha-se os cômodos, acabamento e financiamento. Se depois de alguns anos aparece um problema, ainda encontramos pessoas que dizem que ‘é assim mesmo’ e que ‘sempre ocorre este problema’. Aí, ou se recupera e arca com os prejuízos ou a questão será decidida na Justiça”, conclui.

Projeto: “Desenvolvimento de método para estimar a vida útil de estruturas de concreto durante a construção visando atender à NBR 6118:2003”
Modalidade: Edital Jovens Doutores
Coordenador: Turibio José da Silva
Valor: R$12.991,00

Desireé A ntônio