Patologia em Estruturas Metálicas Estudo de caso utilizando termografia

1.0 INTRODUÇÃO
Como se sabe, a corrosão é uma das principais causas de manifestações patológicas em estruturas metálicas e uma das mais perigosas, sendo a umidade um de seus principais agentes causadores, razão pela qual a identificação precisa dos pontos de ocorrência de umidade em uma edificação deve ser tratada como tarefa prioritária em qualquer processo de tratamento, recuperação e reparo destes elementos estruturais.
De nada adiantaria a realização de um projeto de recuperação que possivelmente envolverá a recomposição de seções metálicas, bem como a reaplicação de sistemas de pintura anticorrosiva, se não for possível agir na causa raiz do problema, impedindo assim a entrada de água na edificação.
Neste sentido, o objetivo deste estudo de caso é descrever a aplicação   da termografia como ferramenta auxiliar no diagnóstico de manifestações patológicas em um edifício executado com estruturas metálicas.
 2.0  CONSIDERAÇÕES INICIAIS.
      A termografia infravermelha é uma técnica de engenharia diagnóstica que emprega câmeras térmicas, as quais medem a intensidade da radiação infravermelha emitida pelas superfícies, detectando as diferenças de temperaturas existentes nas superfícies.
       Na Engenharia Civil tem sido amplamente empregada na identificação de problemas de umidade nas edificações, uma vez que, a presença de umidade nas superfícies causa uma redução em sua temperatura superficial, sendo esta temperatura captada no termograma.
     As figuras, abaixo, ilustram o padrão de imagens obtidas pela termografia quando ocorre a presença de umidade ou vazamentos.
    É interessante notar que quanto mais escuro for o diagrama, menor será a temperatura e por consequência maior a chance de vazamento ou presença de umidade.

Figura 01: Padrão de imagem térmica indicando umidade ascensional. Fonte: Bauer e Pavón (2015)

Figura 02: Padrão de imagens quando da presença de infiltrações e vazamentos Fonte: Curso Oficial Termografia GLDS versão 1 (2020).
3.0 CARACTERISTICAS DA EDIFICAÇÃO
A edificação em estudo é um imóvel comercial composto por um subsolo e 10 pavimentos estruturados com vigas e pilares de aço, lajes metálicas tipo Steel deck, totalizando 6.700 m² de área construída.
 No subsolo existem cortinas de contenção de solo, que  foram executadas em concreto armado, servindo estas de apoio para as vigas metálicas localizadas neste nível.
 A proteção passiva contra incêndio foi executada combinando a utilização de tintas intumescentes e argamassa projetada
A razão para a realização da inspeção foi a ocorrência precoce de corrosão no subsolo da edificação. O prognóstico de deterioração da edificação, quando analisado sob o ponto de vista do tempo de operação do edifício (aproximadamente 10 anos), e também a sua classificação quanto a corrosão atmosférica, não eram condizentes com estado de corrosão encontrado em algumas vigas e pilares do subsolo da edificação.
Como já comentado acima, para fins de definição dos sistemas de proteção contra a corrosão, o edifício foi caracterizado como classe C  conforme  Norma ISO 12944 , ou seja, um ambiente urbano tradicional com um grau de corrosividade média.

Figura 03: Categorias de corrosividade atmosférica segundo a ISO 12944.
As imagens abaixo ilustram o estado de corrosão de algumas vigas e pilares localizados no subsolo da edificação.

 Figura 04: Estado de corrosão precoce das estruturas metálicas localizadas na região do subsolo.

Figura 05: Corrosão em viga metálica apoiada na cortina de concreto (grau de corrosão entre C e D).

4.0 APLICAÇÃO DA TERMOGRAFIA.

            Durante a inspeção realizada na estrutura  foi possível constatar  que a principal causa do processo acelerado de corrosão da estrutura metálica foi a  presença de umidade em toda a área do subsolo.

         Através da utilização das imagens térmicas foi possível localizar os pontos de infiltração de água, tanto na cortina de concreto, quanto na rampa de acesso. Também foi possível identificar a presença de umidade em algumas vigas metálica indicando um provável desplacamento da argamassa projetada (proteção mecânica contra corrosão e incêndio) em um curto espaço de tempo.

Figura 06: Imagem térmica indicando infiltração  na cortina de concreto.

Figura 07: Imagem térmica indicando infiltração nas estruturas da rampa.

Figura 08: Imagem térmica indicando umidade junto a proteção passiva.

Figura 09: Corrosão no deck metálico.

Figura 10: Imagem térmica indicando umidade no deck metálico.

5.0 MATRIZ GUT

            No intuito de elencar e priorizar as atividades de recuperação das manifestações patológicas identificadas durante a vistoria da edificação foi elaborada uma matriz GUT. Esta matriz foi entregue ao cliente juntamente com o laudo da inspeção.

          A Matriz de Priorização de GUT é uma ferramenta que ajuda na priorização da resolução de problemas por meio de 3 critérios: Gravidade, Urgência e Tendência.        

 Figura 11:  Matriz GUT 

 A partir da pontuação obtida no item anterior foi possível estabelecer o gráfico de priorizações das intervenções a serem realizadas na obra.

Figura 12:  Histograma matriz GUT

6.0 RECOMENDAÇÕES

    As recomendações sugeridas para a recuperação estrutural foram divididas em dois grupos, obtidos a partir da análise da matriz GUT, descritos a seguir:

·     Intervenções com o objetivo de cessar as infiltrações na cortina e na Rampa.

     Foram recomendadas como ação prioritária a recomposição da impermeabilização tanto da rampa quanto da cortina de concreto.

 ·        Recuperação das Estruturas Metálicas.

     As ações sugeridas para a recuperação das estruturas metálicas estão listadas abaixo:

    - Limpeza da estrutura metálica através da utilização de abrasivos de modo a remover todo o produto da corrosão das vigas

          -Avaliação das vigas, pilares e chumbadores quanto a sua perda de espessura;

          -Recálculo da estrutura metálica considerando possíveis perdas de espessura;   

          -Execução de reforços conforme projeto estrutural específico (caso seja necessário);

          -Definição de aplicação de novo sistema de pintura considerando uma classe de agressividade superior a originalmente especificada  C4 conforme norma ISO 12944.

7.0 CONCLUSÃO

    Ao final da inspeção, se pode concluir que a umidade proveniente das infiltrações que ocorrem tanto na rampa, quanto na cortina da edificação causou uma alteração na condição de agressividade atmosférica na  região do subsolo.

   Estas infiltrações criaram um microclima com elevado teor de umidade que favoreceu o aparecimento de um processo corrosivo nas vigas e pilares metálicos localizadas naquele ambiente.

    A partir da utilização da termografia, foi possível identificar com precisão os pontos de infiltração de modo a orientar as ações de recuperação, sendo que a prioridade das ações deve ser concentrada em implementar intervenções que cessem a entrada de umidade na edificação.