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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NA FISSURAÇÃO DE INTERFACE ESTRUTURA DE CONCRETO-ALVENARIA ALEX MIZAEL MARTINS PLÍNIO FERREIRA PIRES THOMAS MARCELO E SILVA GOIÂNIA 2013

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL

INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS

NA FISSURAÇÃO DE INTERFACE

ESTRUTURA DE CONCRETO-ALVENARIA

ALEX MIZAEL MARTINS

PLÍNIO FERREIRA PIRES

THOMAS MARCELO E SILVA

GOIÂNIA

2013

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ALEX MIZAEL MARTINS

PLÍNIO FERREIRA PIRES

THOMAS MARCELO E SILVA

INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS

NA FISSURAÇÃO DE INTERFACE

ESTRUTURA DE CONCRETO-ALVENARIA

Trabalho apresentado à Escola de Engenharia

Civil da Universidade Federal de Goiás como pré-requisito para a obtenção do título de

Bacharel em Engenharia Civil.

Área de concentração: Construção Civil

Orientadora: Profa. Dra. Helena Carasek

GOIÂNIA

2013

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AGRADECIMENTOS

Primeiramente agradecemos a Deus por ter nos dado força para chegarmos até este momento

magnífico de nossas vidas. Agradecemos também as nossas famílias pois é o que temos de mais

valioso e aos nossos pais que nunca, em nenhuma ocasião, foram capazes de nos deixar desistir e

sempre proporcionaram, na medida do que lhes era possível, um meio para sempre seguirmos

adiante. Foram severos quando deveriam e carinhosos quando precisávamos. Não estaríamos aqui

senão por eles.

É claro que não faltaria aqui nossos professores, por todas os momentos de aprendizagem que

compartilhamos juntos. Em especial agradecemos nossos professores Helena Carasek e

Oswaldo Cascudo, orientadora e co–orientador neste trabalho. Foram verdadeiros pais que tivemos

nesta escola. Foram muito importantes os momentos que tivemos tanto em sala de aula quanto

extra classe. Houve momentos em que as conversas que tivemos na “famosa” sala 12 do bloco A

da Escola de Engenharia Civil foram fundamentais para realmente seguirmos adiante. Com certeza

fazem partem dessa nossa realização.

Não seria justo esquecer de todos os nosso colegas, aliás somos mais que colegas somos amigos,

que estão conosco desde o começo desse curso, eles mais que ninguém sabem o que passamos

juntos, como foi difícil chegar até aqui, quantas vezes tivemos que dizer um para o outro seguir

em frente e como precisamos ser forte. Foram muitas vezes nossa base, assim como em alguns

momentos fomos a deles. Fizemos verdadeiras amizades.

Agradecemos também uns aos outros (Alex, Plínio e Thomas), que fizemos parte desse árduo mas

prazeroso trabalho. Compomos muito bem nosso grupo, cada qual fez sua parte. Ajudamos um ao

outro quando foi preciso e jamais nos omitimos.

Por fim agradecemos também aos autores cujo os trabalhos recorremos para nos embasar e

concebermos o nosso e todas as pessoas que nos ajudaram a começar e terminar essa tarefa.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Interseção dos resultados obtidos pelo ICDd de janeiro e pela medição de umidade

(MELO JÚNIOR; CARASEK, 2011) .............................................................................................. 13

Figura 2 - Carta Solar – latitude 16° Sul (CAVALEIRO; MALATO, 1969 apud

FERNANDES, 2007)......................................................................................................................... 14

Figura 3 - Carta solar para fachada com azimute 45° - horários de insolação (FERNANDES,

2007) ................................................................................................................................................... 15

Figura 4 - Localização do Bloco A da Escola de Engenharia Civil – UFG e da estação

meteorológica, Setor Leste Universitário, Goiânia-GO .................................................................. 18

Figura 5 - Edifício estudado: Fachadas (a) Leste e Norte; (b) Norte e Oeste ................................ 19

Figura 6 – Mapeamento de manifestações patológicas – Bloco A, Escola de Engenharia

Civil, Universidade Federal de Goiás: (a) Fachada Norte; (b) Fachada Sul; (c) Fachada

Oeste; (d) Fachada Leste (FREITAS; PIRES, 2012) ....................................................................... 20

Figura 7 – (a) Equipamento para mapeamento da umidade superficial – Moisture Meter M-

T-170; (b) Termômetro infravermelho – Incoterm 7660.08.0.00 .................................................. 21

Figura 8 - Métodos utilizados para aferição dos dados: (a) Fachada Leste; (b) Fachada Oeste

............................................................................................................................................................. 22

Figura 9 – Identificação dos locais para realização das fotografias................................................ 24

Figura 10 – Fissurômetro utilizado na pesquisa............................................................................... 24

Figura 11 – Suporte artesanal para câmera fotográfica ................................................................... 25

Figura 12 – Instrumento utilizado para iluminação: (a) Pendente; (b) Utilização do pendente

às 3 h, Fachada Leste ......................................................................................................................... 26

Figura 13 - Método utilizado para medir a abertura das fissuras .................................................... 26

Figura 14 – Fachada Leste: (a) localização esquemática da fissura selecionada; (b)

localização real da fissura selecionada; (c) pontos de coleta próximos à fissura. ......................... 27

Figura 15– Fachada Norte: (a) localização esquemática da fissura selecionada; (b)

localização real da fissura selecionada; (c) pontos de coleta próximos à fissura. ......................... 28

Figura 16 – Fachada Oeste: (a) localização esquemática da fissura selecionada; (b)

localização real da fissura selecionada; (c) pontos de coleta próximos à fissura. ......................... 28

Figura 17 – Fachada Oeste: (a) localização esquemática da fissura selecionada; (b)

localização real da fissura selecionada; (c) pontos de coleta próximos à fissura. ......................... 29

Figura 18 – Selo de gesso: (a) estado pré-fissura; (b) estado pós-fissura. ..................................... 29

Figura 19 - Precipitação na cidade de Goiânia - 1961 a 1990 (INMET, 2013) ............................. 30

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Figura 20 - Precipitação no Brasil no trimestre Fevereiro a Abril de 2013 (INMET, 2013) ........ 31

Figura 21 - Precipitação no Brasil no trimestre Junho a Agosto de 2013 (INMET, 2013) ........... 31

Figura 22 – Dados climatológicos de Goiânia – 1961-1990: (a) Insolação (horas); (b)

Temperatura Média (graus celsius) (INMET, 2013) ....................................................................... 32

Figura 23 – Carta solar de Goiânia (16,4°S): (a) Figura gerada pelo software Sol-Ar; (b)

Carta solar simplificada (adaptado do software Sol-Ar 2013, baseado em FERNANDES,

2007) ................................................................................................................................................... 33

Figura 24 – Umidade superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do

horário e da orientação da fachada – Período Chuvoso................................................................... 34

Figura 25 – Valores médios de umidade superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário – Período Chuvoso – Fachada Leste ............................................................ 35

Figura 26 - Valores médios de umidade superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário – Período Chuvoso – Fachada Oeste............................................................ 35

Figura 27 - Valores médios de umidade superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário – Período Chuvoso – Fachada Norte............................................................ 36

Figura 28 - Valores médios de umidade superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário – Período Chuvoso – Fachada Sul................................................................ 36

Figura 29 – Valores médios de umidade superficial dos pontos da alvenaria e da estrutura

em função do horário e da orientação da fachada – Período Chuvoso ........................................... 37

Figura 30– Umidade superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do

horário e da orientação da fachada – Período Seco ......................................................................... 38

Figura 31 – Valores médios de umidade superficial dos pontos da alvenaria e da estrutura

em função do horário e da orientação da fachada – Período Seco.................................................. 39

Figura 32 – Valores médios de umidade na alvenaria e estrutura, nos períodos seco e

chuvoso, em função do horário e da orientação da fachada ............................................................ 40

Figura 33 - Medições aferidas: (a) em superfície irregular; (b) em superfície lisa........................ 41

Figura 34 – Temperatura superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do

horário e da orientação da fachada – Período Chuvoso................................................................... 43

Figura 35 – Carta solar simplificada para Goiânia e fachadas de azimute 345°, 75°, 165° e

255°, chamadas de Norte, Leste, Sul e Oeste respectivamente (adaptado do software SOL-

AR 2013, baseado em FERNANDES, 2007) – Período Chuvoso .................................................. 44

Figura 36 - Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário, Período Chuvoso – Fachada Leste .............................................................. 45

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Figura 37 - Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário, Período Chuvoso – Fachada Oeste.............................................................. 45

Figura 38 - Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário, Período Chuvoso – Fachada Norte.............................................................. 46

Figura 39 - Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário, Período Chuvoso – Fachada Sul.................................................................. 47

Figura 40 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos da alvenaria e da estrutura

em função do horário e da orientação da fachada – Período Chuvoso ........................................... 47

Figura 41 - Temperatura superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do

horário e da orientação da fachada – Período Seco ......................................................................... 48

Figura 42 - Carta solar simplificada para Goiânia e fachadas de azimute 345°, 75°, 165° e

255°, chamadas de Norte, Leste, Sul e Oeste respectivamente (adaptado do software SOL-

AR 2013, baseado em FERNANDES, 2007) – Período Seco ........................................................ 49

Figura 43 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário, Período Seco – Fachada Leste ..................................................................... 50

Figura 44 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário, Período Chuvoso – Fachada Oeste.............................................................. 50

Figura 45 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário, Período Chuvoso – Fachada Norte.............................................................. 51

Figura 46 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura,

em função do horário, Período Chuvoso – Fachada Sul.................................................................. 51

Figura 47 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos da alvenaria e da estrutura

em função do horário e da orientação da fachada – Período Seco.................................................. 52

Figura 48 – Comparação dos valores médios de temperatura na alvenaria e estrutura, nos

períodos seco e chuvoso, em função do horário e da orientação da fachada ................................. 53

Figura 49 – Relação entre a temperatura ambiente e os valores de temperatura superficiais

nos pontos sobre alvenaria de um dia aleatório do período seco .................................................... 54

Figura 50 - Pontos na fissura vertical analisada na fachada leste no período seco: (a) às 03 h;

(b) às 11 h ........................................................................................................................................... 55

Figura 51 - Abertura das fissuras, em função do horário e da orientação da fachada – Período

Seco ..................................................................................................................................................... 56

Figura 52 - Abertura das fissuras e temperatura superficial média de pontos na alvenaria e

estrutura, em função do horário e da orientação da fachada – Período Seco ................................. 57

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Figura 53 – Relação da abertura das fissuras com a temperatura média da alvenaria ao longo

do dia – Período Seco ........................................................................................................................ 58

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Classificação quanto à abertura, segundo ABNT NBR 9575:2010 (ABNT, 2010) .... 16

Tabela 2 - Valores de temperatura ambiente e temperatura superficial nos pontos sobre

alvenaria de um dia aleatório do período seco ................................................................................. 54

Tabela 3 – Medidas de abertura das fissuras monitoradas nas fachadas do edifício ao longo

do dia - Período Seco ......................................................................................................................... 56

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.................................................................................................................... 10

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................... 12

3. METODOLOGIA DO ESTUDO DE CASO ................................................................... 18

3.1 VISTORIA ............................................................................................................................ 20

3.2 MEDIÇÕES SUPERFICIAIS DE UMIDADE E TEMPERATURA .......................... 21

3.3 MONITORAMENTO DAS FISSURAS .......................................................................... 23

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES...................................................................................... 27

4.1 INFORMAÇÕES PRELIMINARES E VISTORIA ...................................................... 27

4.2 CLIMA DA REGIÃO ......................................................................................................... 30

4.3 MEDIÇÕES SUPERFICIAIS DE UMIDADE ............................................................... 33

4.3.1 Período Chuvoso ........................................................................................................... 33

4.3.2 Período Seco .................................................................................................................. 38

4.3.3 Análise global da umidade .......................................................................................... 39

4.4 MEDIÇÕES SUPERFICIAIS DE TEMPERATURA ................................................... 42

4.4.1 Período Chuvoso ........................................................................................................... 42

4.4.2 Período Seco .................................................................................................................. 48

4.4.3 Análise global da temperatura ................................................................................... 52

4.5 MONITORAMENTO DAS FISSURAS .......................................................................... 55

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................. 59

5.1 CONCLUSÕES .................................................................................................................... 59

5.2 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS .............................................................. 60

REFERÊNCIAS ............................................................................................................................... 62

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 10

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

1. INTRODUÇÃO

Têm-se observado constantemente diversas anomalias e manifestações patológicas nas fachadas

dos edifícios. Sendo estas fachadas, em sua grande maioria, compostas por estrutura de concreto

armado moldado in loco, alvenaria de vedação em blocos cerâmicos e revestimento em argamassa

com acabamento decorativo em pintura ou placas cerâmicas. Dentre tais patologias, as fissuras

têm sido detectadas frequentemente nas regiões de interface estrutura de concreto-alvenaria de

vedação.

De acordo com Thomaz (1998), várias são as causas que provocam o surgimento de fissuras em

uma edificação destacando-se entre elas: as movimentações higroscópicas, as movimentações

térmicas, as sobrecargas e os recalques de fundação.

Nota-se então que a ação da temperatura e da umidade pode acarretar em algumas manifestações

patológicas, sendo a mais importante o surgimento de fissuras nas interfaces entre alvenaria e

estrutura, sendo estas fissuras então o foco desse trabalho.

Assim, a compreensão de elementos climáticos formadores do clima da região onde o edifício está

localizado é uma importante ferramenta para a prevenção de problemas e mudanças na aparência

das fachadas. Além disso, o entendimento dos efeitos que a geometria e os arranjos das partes

envolvidas numa fachada podem proporcionar diante dos aspectos climáticos (chuva, vento,

umidade do ar e temperatura) e urbanos (poeira e poluição), contribui positivamente com a

durabilidade da edificação.

Neste sentido, o presente trabalho presta-se a continuar a temática de Freitas (2012), dedicando-se

ao estudo da “Influência dos fatores climáticos nas fissuras de interface

estrutura de concreto-alvenaria”. Deste modo este trabalho objetiva-se principalmente em

contribuir para a análise e entendimento de aspectos que sejam relevantes à durabilidade dos

revestimentos de fachadas de edifícios, a partir da compreensão da influência de fatores climáticos

– em especial: temperatura e umidade – na fissuração da interface estrutura/alvenaria, por meio de

um estudo de caso realizado no bloco A da Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal

de Goiás. Para tanto, esse estudo de caso fundamenta-se basicamente na aplicação de técnicas de

medição, tanto de umidade quanto de temperatura, em diferentes horários, nas fachadas do referido

edifício.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 11

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Além disso, pretende-se verificar as fachadas mais susceptíveis a manifestações patológicas por

influência da temperatura e umidade e também verificar a influência da umidade e da temperatura

na atividade de fissuras ao longo do dia.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 12

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Os revestimentos de fachada têm papel fundamental para as edificações, especialmente os

revestimentos externos que, além da sua questão estética, integram o sistema de vedação do

edifício contribuindo com o conforto térmico e acústico, e ainda protegendo contra a ação de

intempéries.

Para que seja possível prevenir as fachadas das manifestações patológicas, e assim contribuir

positivamente à sua durabilidade, é necessário considerar e compreender a interação delas com os

fenômenos climáticos. São vários os fatores climáticos que influenciam na deterioração de

fachadas, dentre eles destacam-se a umidade e a temperatura.

De acordo com Helene (19921 apud OLIVARI, 1992), as manifestações patológicas estão

relacionadas a vários fatores tais como: variações de umidade, variações térmicas, agentes

biológicos, materiais incompatíveis entre outros. Dentre esses fatores que podem contribuir para a

promoção de manifestações patológicas, será considerado aqui dois que se destacam bastante: a

temperatura e a umidade.

Jorne (2010) reconhece a umidade como um fator de extrema importância, que origina com

frequência uma diminuição da durabilidade dos materiais e a alteração de algumas de suas

propriedades, como a diminuição do isolamento térmico, sendo talvez a causa mais importante da

deterioração das construções, causando ao mesmo tempo condições deficientes de habitabilidade

e salubridade que podem afetar os que se utilizam do edifício.

A presença em abundância de água nas fachadas gera muitos problemas, dentre eles notam-se o

manchamento, descoloração, fissuração, lixiviação, proliferação de microrganismos, redução do

isolamento térmico, entre outros. Carasek (2010) ressalta que a distinção dos processos deve ser

encarada apenas didaticamente, sendo que na prática ocorrem ao mesmo tempo, devendo ser

considerada a interação entre eles.

Segundo Melo Júnior (2010), a presença de detalhes arquitetônicos e construtivos pode funcionar

como barreiras de proteção ou elemento condutor de umidade da chuva, assim como plataforma

para deposição de poluentes e microrganismos, causando manchamento das fachadas. O autor

verificou que a deterioração das fachadas está ligada às orientações cardeais (Norte, Sul, Leste,

1 Helene, Paulo R.L. Manual para reparo, reforço e proteção de estruturas de concreto. São Paulo: Editora Pini,

1992

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 13

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Oeste), sendo que, de acordo com o posicionamento, podem apresentar manifestações específicas.

O pesquisador ainda avaliou a chuva dirigida (associação da chuva e vento), e relacionou-a com o

nível de umidade das fachadas. Dessa avaliação, verificou que fachadas de um mesmo edifício

estão expostas a níveis diferentes de umidade originada da chuva.

Melo Júnior; Carasek (2011) correlacionaram os resultados dos índices de chuva dirigida

direcionais (ICDd), calculados para Goiânia no mês de janeiro, com os valores de umidade

superficial medidos experimentalmente nas fachadas de um edifício multipavimentos e traçaram

um gráfico do tipo radar (Figura 1) com isto, comprovam a influência da chuva dirigida com a real

umidade existente na superfície dos revestimentos.

Figura 1 - Interseção dos resultados obtidos pelo ICDd de janeiro e pela medição de umidade (MELO JÚNIOR;

CARASEK, 2011)

De acordo com sua orientação em relação às orientações cardeais, as fachadas recebem também

radiações solares em intensidades diferentes e assim estão sujeitas a diferentes gradientes de

temperatura.

Segundo Fernandes (2007), para o estudo da insolação das fachadas é utilizado o tradicional

sistema da carta solar, que é um sistema de projeção, que mostra as variações anuais e diárias do

caminho aparente do sol em um desenho conciso, aonde apresenta as projeções das trajetórias

aparentes do sol de mês em mês. A Figura 2 representa a carta solar para a cidade de Goiânia

(latitude 16,4° Sul).

Legenda:

Resultado pelo ICDd

Resultado pela medição de umidade

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 2 - Carta Solar – latitude 16° Sul (CAVALEIRO; MALATO, 19692 apud FERNANDES, 2007)

Para se definir a insolação de uma fachada, é necessário definir sua orientação em termos de seu

azimute3, procede-se então da seguinte forma: identifica-se o ângulo referente ao azimute; liga-se

esse ponto ao centro da carta; define-se a reta normal à fachada e traça-se, pelo centro, uma reta

perpendicular à anterior, conhecida como linha-base da fachada. Esta linha, interceptará as

projeções do caminho aparente do sol identificando-se, a partir daí, por interpolação, os horários

até os quais ou após os quais ocorre a insolação, para a data pretendida.

A título de exemplo, Fernandes (2007) mostrou a linha-base de uma fachada com azimute 45°

(Figura 3) em uma carta solar simplificada. O encontro da linha-base com as linhas curvas (pontos

A, B e C) que representam as projeções do caminho aparente do sol determina os horários de

insolação dessa fachada. Observa-se, no caso, que a fachada tem insolação até as 14:30 h (ponto A)

no solstício de inverno, até as 13:00 h (ponto B) nos equinócios e até as 11:30 h (ponto C) no

solstício de verão.

2 CAVALEIRO, A. S.; MALATO, J. J. Geometria da insolação de edifícios. Lisboa: Laboratório Nacional de

Engenharia Civil – LNEC, 1969. 3 Para o presente trabalho, azimute, segundo a topografia, é o ângulo formado a partir do norte até o alinhamento,

contando sempre no sentido horário, varia de zero a 360°.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 15

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 3 - Carta solar para fachada com azimute 45° - horários de insolação (FERNANDES, 2007)

Resende, Barros, e Medeiros (2001) ressaltam que a temperatura é um importante fator causador

de patologias em revestimentos de fachada de edifícios, podendo provocar variações físicas e/ou

químicas nos materiais. Das variações físicas destaca-se a variação dimensional (dilatação ou

contração), que causa o aparecimento de tensões que podem levar a deformações ou ruptura, com

fissuração. Ainda segundo os autores, com relação a variação química, a temperatura pode

favorecer a reações químicas, atuando como catalisadora, as quais podem diminuir a durabilidade

do revestimento.

Como foi destacado anteriormente, a temperatura influencia o surgimento de várias patologias,

dentre elas uma que se destaca bastante é a fissuração. As fissuras segundo Thomaz (1992), são as

manifestações patológicas mais importantes a se considerar devido ao seu aspecto estrutural, pois

pode alertar sobre uma possível falha estrutural, pelo comprometimento da obra em serviço e pelo

incômodo que pode acarretar ao usuário. Tanto que a NBR 6118 – Projetos de Estrutura de

Concreto – procedimento (2007), item 13.4.3, faz o controle da fissuração quanto à

aceitabilidade sensorial – situação em que as fissuras passam a causar desconforto psicológico aos

usuários, embora não representem perda de segurança da estrutura.

Sabattini e Barros (1990) classificam fissuras as aberturas menores que 0,5 mm de espessura e

trincas as aberturas iguais ou maiores que 0,5 mm de espessura.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 16

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Já Ribas (20024 apud SILVA, 2007) classifica as aberturas em três categorias sendo: microfissuras

as aberturas menores que 0,2 mm de espessuras, fissuras são aquelas cuja a espessura das aberturas

estão entre 0,2 mm e 2 mm e as gretas as aberturas com mais de 2 mm de espessura.

Ainda no que preconiza a classificação de fissuras, a norma ABNT NBR 9575:2010

“Impermeabilização – Seleção e Projeto” classifica as trincas, fissuras e microfissuras de acordo

com abertura, mostrado na Tabela 1.

Tabela 1 - Classificação quanto à abertura, segundo ABNT NBR 9575:2010 (ABNT, 2010)

Trinca Fissura Microfissura

Abertura (mm)

> 0,5 mm e < 1,0 mm

≤ 0,5 mm ≤ 0,05 mm

Trinca Fissura Microfissura

Abertura (mm)

> 0,5 mm e < 1,0 mm

≤ 0,5 mm ≤ 0,05 mm

Por fim, a norma NBR 15575-2 (2010) classifica trinca como sendo as com abertura igual ou

superior a 0,6 mm.

Thomaz (1992) salienta que as variações de temperatura resultam numa variação dimensional dos

materiais, causando dilatação ou contração. Os movimentos causados pelas variações de

temperatura são restringidos pelos diversos vínculos existentes numa construção, causando assim

tensões que podem provocar o aparecimento de fissuras. Ainda de acordo com o autor, deve-se

considerar não só a amplitude das variações térmicas mas, também a velocidade com que ela se

desenvolve pois, um material pode apresentar respostas diferentes ante a variações lentas e

bruscas, ou seja, os materiais podem absorver as movimentações oriundas das movimentações dos

justapostos a ele caso as variações térmicas sejam lentas, o mesmo pode não ocorrer se tais

variações forem bruscas.

Nesse sentido, Sahb (2005) salienta que as variações térmicas não obrigatoriamente implicam em

fissuras nas regiões de interface componente estrutural-alvenaria de vedação, pois para tal

requerem movimentações diferenciais entre os elementos envolvidos, porém alguma situações

podem ser consideradas como agravantes e contribuir diretamente para o surgimento de tais

fissuras, dentre elas: exposição a diferentes solicitações térmicas ou gradientes térmicos

significativos entre materiais diferentes.

4 RIBAS, R. B.; CASADEMUNT, A. P. Reconocimiento, diagnosis e intervención em fachadas. Catalunya: Itec,

2002.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 17

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Em construções, a mescla de materiais com diferentes características é bastante comum como, por

exemplo, a integração da estrutura de concreto com a alvenaria de vedação. De acordo com

Cascudo (2013), as alvenarias sofrem demais com a deformabilidade excessiva da estrutura, pois,

não têm a mesma ductilidade do concreto. Sendo assim, sabendo que a alvenaria trabalha diferente

do concreto, é muito comum o surgimento de fissuras na interface entre esses dois elementos.

Alguns materiais são mais resistentes que outros, e por isso são mais suscetíveis as solicitações

advindas das variações térmicas. Há materiais como o concreto que suportam os ciclos de

variações, por outro lado, há materiais, como os blocos cerâmicos, que não resistem tão bem a tais

ciclos. Thomaz (1992), lembra que altas tensões são geradas a partir das bruscas variações e são

relevantes para materiais que se degradam com choques térmicos.

O monitoramento e análise das atividade das fissuras é de extrema importância para diagnosticar

e tentar buscar uma solução para essa patologia. Segundo Thomaz (1992), a quantificação das

movimentações sofridas por um componente é feita não apenas analisando as propriedades físicas

tais como: condutibilidade térmica, coeficiente de dilatação térmica linear, módulo de deformação

entre outros, mas, também analisando o ciclo de temperatura ao qual esteve sujeito, observando

seu máximo e mínimo e a velocidade com que se deu a mudança térmica.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 18

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

3. METODOLOGIA DO ESTUDO DE CASO

A pesquisa se deu nas seguintes etapas: vistoria do prédio, medição superficial de umidade e

temperatura dos pontos selecionados em cada fachada, monitoramento das fissuras selecionadas

para posterior tratamento, e análise dos dados em softwares adequados.

O estudo de caso foi realizado no bloco A, da Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal

de Goiás, localizado no Setor Leste Universitário na cidade de Goiânia-GO (Figura 4).

Figura 4 - Localização do Bloco A da Escola de Engenharia Civil – UFG e da estação meteorológica, Setor Leste

Universitário, Goiânia-GO

Para facilitar a descrição das fachadas, elas serão denominadas apenas como Norte, Sul, Leste e

Oeste, apesar de haver uma distorção de 15° em relação aos pontos cardeais. A título de exemplo,

a fachada Norte encontra-se no azimute 105°.

Estação Meteorológica

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

As fachadas do edifício estudado podem ser vistas na Figura 5.

Figura 5 - Edifício estudado: Fachadas (a) Leste e Norte; (b) Norte e Oeste

(a) (b)

Para a presente pesquisa, com o objetivo de auxiliar na identificação das fissuras, foi aproveitado

um mapeamento das patologias observadas no bloco A (edifício mostrado na Figura 5), realizado

por Freitas (2012) e Pires (2012), através de recursos fotográficos e softwares adequados. O

resultado de tal mapeamento é apresentado na Figura 6.

Leste Norte

Oeste

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 6 – Mapeamento de manifestações patológicas – Bloco A, Escola de Engenharia Civil, Universidade Federal

de Goiás: (a) Fachada Norte; (b) Fachada Sul; (c) Fachada Oeste; (d) Fachada Leste (FREITAS; PIRES, 2012)

3.1 VISTORIA

Com o objetivo de compreender a influência da umidade e temperatura na fissuração de interface

alvenaria-estrutura, foi realizada uma vistoria no edifício. Baseando-se portanto no mapeamento

obtido (Figura 6), durante a vistoria determinaram-se as fissuras de interface alvenaria-estrutura

que seriam estudadas e pontos próximos a elas para coleta dos dados de umidade e temperatura a

fim de relacionar tais dados com a atividade da fissura. A escolha destes pontos abrangeu todas as

fachadas (N, S, L e O). E ficaram assim determinados:

Fachada Leste: Dois pontos no pilar, dois na viga, dois na alvenaria, próximos entre si, e

uma fissura na interface entre a alvenaria e o pilar;

Fachada Norte: Dois pontos no pilar e dois na alvenaria, próximos entre si, e uma fissura na

interface entre a alvenaria e o pilar;

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Fachada Oeste: Dois pontos no pilar, dois na viga e dois na alvenaria, próximos entre si, e

duas fissuras, uma na interface entre a alvenaria e o pilar e uma na interface entre a alvenaria

e a viga;

Fachada Sul: Dois pontos no pilar e dois na alvenaria, próximos entre si, e uma fissura na

interface entre a alvenaria e o pilar.

Tais pontos estão representados na Figura 14, Figura 15, Figura 16 e Figura 17 do item 4.1,

página 27.

3.2 MEDIÇÕES SUPERFICIAIS DE UMIDADE E TEMPERATURA

Como sequência à vistoria, a fim de acompanhar as influência da umidade e temperatura nas

fissuras de interface alvenaria-estrutura de concreto, foram feitas medições tanto de umidade,

quanto de temperatura em pontos próximos às fissuras selecionadas.

A coleta de dados foi feita em duas etapas, sendo uma no período chuvoso – mês de abril – e outra

no período seco – meses de agosto e setembro.

Para a coleta de dados de temperatura e umidade foram utilizados o termômetro digital

infravermelho, sem contato direto com a superfície, Incoterm 7660.08.0.00, e o equipamento

medidor de umidade superficial, Moisture Meter M-T-170, através do contato dele com a

superfície, ambos ilustrados na Figura 7. Padronizou-se a distância para a realização das medidas

de temperatura em aproximadamente 20 cm.

Figura 7 – (a) Equipamento para mapeamento da umidade superficial – Moisture Meter M-T-170;

(b) Termômetro infravermelho – Incoterm 7660.08.0.00

(a) (b)

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Os dados de umidade e temperatura, tanto no período seco como no período chuvoso, foram

coletados durante três dias, não necessariamente ininterruptos, a cada quatro horas. Estes horários

foram estabelecidos de maneira a serem sensíveis à amplitude térmica diária, quais sejam: 7 h,

11 h, 15 h, 19 h, 23 h, 03 h.

No total, então, de acordo com o item 3.1, foram selecionados 20 pontos para medição de umidade

e de temperatura. Assim, ao longo dos dias e horários já especificados anteriormente, somando-se

os períodos seco e chuvoso, foi feito um total de 720 medições de temperatura e 720 medições de

umidade.

Para que a coleta de dados fosse possível em todas as fachadas, foi necessário a utilização de meios

auxiliares, como a utilização de andaimes e escadas. O Centro de Gestão do Espaço Físico da

Universidade Federal de Goiás (CEGEF) foi de primordial importância para implantar as medidas

necessárias à boa aferição dos dados. Na fachada leste foi retirada uma folha da telha e colocadas

tábuas, sendo acessado por meio de uma escada de mão; já na fachada oeste foi instalado um

andaime; ambas mostradas na Figura 8.

Figura 8 - Métodos utilizados para aferição dos dados: (a) Fachada Leste; (b) Fachada Oeste

(a)

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

(b)

Outro contratempo foi o acesso ao local nos horários não-comerciais para realização das medições

de temperatura e umidade. Houve então a necessidade de uma autorização de entrada gerada pelas

pessoas competentes. Tal empecilho, facilmente resolvido por se tratar de um local público,

colabora com a justificativa da escolha do prédio para o estudo, uma vez que seria improvável a

autorização de um acompanhamento assim em quaisquer entidade privada.

3.3 MONITORAMENTO DAS FISSURAS

A fim de monitorar a atividade das fissuras, foi feito um acompanhamento delas nos mesmos

horários pré-determinados, citados no item 3.2, para as medições de umidade e temperatura

superficiais. Tal monitoramento se deu através de fotografias ampliadas de alta resolução, feitas

através de uma câmera fotográfica com resolução adequada, e softwares adequados para edição de

imagem.

Para a realização das fotografias, foram selecionados três pontos sobre cada fissura previamente

determinada, em todas as fachadas. A Figura 9 ilustra o esquema citado anteriormente, com três

pontos sobre uma fissura, identificados como “fissura 1”, “fissura 2” e “fissura 3”.

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 9 – Identificação dos locais para realização das fotografias

Selecionados os pontos para as fotografias, fez-se então a captura das imagens de cada local com

a câmera fotográfica; essa captura foi acompanhada de um objeto de medida conhecida como

referência para posterior comparação à abertura da fissura. Para não alterar e mascarar os

resultados, tal objeto não deve sofrer variações dimensionais quando submetidos às ações de

umidade e temperatura às quais as fachadas se encontram sujeitas. Para tanto, foi utilizado um

fissurômetro de acrílico, ilustrado na Figura 10.

Figura 10 – Fissurômetro utilizado na pesquisa

Para facilitar a captura quanto ao ajuste do foco – que interfere diretamente na nitidez da imagem

– foi necessário padronizar a distância do equipamento à fissura. Assim, se fez necessária a

utilização de um suporte para tal equipamento, ilustrado na Figura 11. Tal suporte foi feito de

arame galvanizado, dobrado de maneira artesanal, de modo que mantivesse a lente a uma distância

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

fixa do local desejado. Essa distância foi determinada após alguns testes para que fosse atingido o

melhor foco possível, definida em, aproximadamente, 10 cm.

Figura 11 – Suporte artesanal para câmera fotográfica

Devido a baixa luminosidade nas fachadas do prédio estudado no período noturno, se fez também

imprescindível a utilização de outro instrumento que possibilitasse a captura das imagens, com

qualidade e nitidez. Para isso foi confeccionado um pendente5, que está apresentado na Figura

12(a), bem como sua utilização - Figura 12(b).

5 Suporte adaptado com soquete para encaixe de uma lâmpada, ligado à corrente elétrica, utilizado para se fazer a

iluminação de um local com iluminação insuficiente ou inexistente.

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 12 – Instrumento utilizado para iluminação: (a) Pendente; (b) Utilização do pendente às 3 h, Fachada Leste

De posse das fotografias ampliadas, fez-se uma análise para se obter a medida da abertura da

fissura, comparando-a com a medida de referência do fissurômetro; tal análise foi realizada com o

auxílio de ferramentas adequadas do software de edição de imagens – CorelDraw®. A Figura 13

ilustra a aplicação desse método.

Figura 13 - Método utilizado para medir a abertura das fissuras

Foi então observada a atividade da fissura através dos valores das aberturas medidas para cada

horário.

Legenda:

y: abertura da fissura

x: medida de referência

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Este capítulo objetiva a apresentação dos dados coletados em campo, bem como sua análise,

sempre visando sua relação com as fissuras na interface entre a alvenaria e a estrutura de concreto.

Inicialmente, serão apresentados resultados sobre o clima da região estudada; em seguida, os

resultados obtidos com a vistoria do prédio estudado; posteriormente serão mostrados resultados

das medições de umidade, seguidos dos de temperatura; e, por fim, uma análise da atividade das

fissuras de interface estrutura de concreto-alvenaria, relacionando-as com a temperatura.

4.1 INFORMAÇÕES PRELIMINARES E VISTORIA

O bloco A da Escola de Engenharia Civil da UFG foi construído em 1961, passando por reformas

em 1985 e 2005, apenas na pintura e instalações de novos equipamentos. O método construtivo

utilizado no prédio foi concreto armado moldado in loco, alvenaria de vedação em bloco cerâmico,

revestimento em argamassa e acabamento em pintura acrílica texturizada. O edifício possui

66,60 m de comprimento, 8,75 m de largura, com 3 pavimentos; é de natureza administrativa,

contemplando principalmente gabinetes de professores da escola.

A localização das fissuras, bem como dos pontos de coleta de umidade superficial e temperatura

estão representados na Figura 14, Figura 15, Figura 16 e Figura 17 a seguir, sendo “P1” e “P2”

pontos sobre o pilar, “V1” e “V2” pontos sobre a viga e “A1” e “A2”, pontos sobre a alvenaria.

Figura 14 – Fachada Leste: (a) localização esquemática da fissura selecionada; (b) localização real da fissura

selecionada; (c) pontos de coleta próximos à fissura.

(a) (b) (c)

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 15– Fachada Norte: (a) localização esquemática da fissura selecionada; (b) localização real da fissura

selecionada; (c) pontos de coleta próximos à fissura.

(a) (b) (c)

Figura 16 – Fachada Oeste: (a) localização esquemática da fissura selecionada; (b) localização real da fissura

selecionada; (c) pontos de coleta próximos à fissura.

(a) (b) (c)

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 17 – Fachada Oeste: (a) localização esquemática da fissura selecionada; (b) localização real da fissura

selecionada; (c) pontos de coleta próximos à fissura.

(a) (b) (c)

Segundo Carasek (2013), uma boa metodologia para se observar a atividade de uma fissura é a

utilização de um “selo de gesso”, que compreende uma pasta de gesso de aproximadamente 3 mm

de espessura, pois o gesso possui resistência mecânica à tração desprezível e fissura-se com

quaisquer movimentação da fissura estudada; todavia, este método não quantifica a atividade,

apenas qualifica quanto à passividade ou atividade da fissura. Para tanto, foram feitos “selos de

gesso” em todas as fissuras selecionadas.

Figura 18 – Selo de gesso: (a) estado pré-fissura; (b) estado pós-fissura.

(a) (b)

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Assim, ficou comprovado que as fissuras são ativas, Figura 18, e desse modo viabilizou-se o estudo

analítico das fissuras.

4.2 CLIMA DA REGIÃO

Geograficamente, Goiânia está localizada na latitude 16º 41’ sul, na longitude 49º 17’ oeste e,

conforme Fernandes (2007), o clima predominante é o tropical, caracterizado pelo verão bastante

chuvoso e o um inverno rigorosamente seco. Os dados climatológicos do Instituto Nacional de

Meteorologia (INMET), apresentados no gráfico da Figura 19, enfatizam a predominância de um

clima com duas estações bem definidas, uma chuvosa e outra seca, para Goiânia.

Figura 19 - Precipitação na cidade de Goiânia - 1961 a 1990 (INMET, 2013)

Infere-se do gráfico da Figura 19 que a estação chuvosa na região de Goiânia se dá no mês de

outubro e se estende até o mês de março e abril, meses em que as precipitações estão acima de

150 mm praticamente, exceto pelo mês de abril que foram verificadas precipitações um pouco

abaixo de 150 mm. Já a estação seca abrange os meses de maio a setembro, onde as precipitações

obtidas estão abaixo de 50 mm.

Ainda de acordo com o INMET (Figura 20 e Figura 21) são apresentados dados atuais de

precipitação no Brasil, do trimestre de Fevereiro a Abril de 2013 e do trimestre de Julho a Setembro

do mesmo ano, respectivamente.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 31

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 20 - Precipitação no Brasil no trimestre Fevereiro a Abril de 2013 (INMET, 2013)

Depreende-se da Figura 20 que de fevereiro até abril do ano de 2013 a região de Goiás esteve na

estação chuvosa, já no período de junho a agosto de 2013, o tempo seco predominava.

Figura 21 - Precipitação no Brasil no trimestre Junho a Agosto de 2013 (INMET, 2013)

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 32

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Os dados observados respaldam a coleta de dados realizada para esse trabalho que tinha por

finalidade colhe-los no período chuvoso, e assim foi feito pois, a primeira etapa da coleta foi feita

em abril (período chuvoso) e no período seco, e também foram colhidos, sendo a segunda parte da

coleta realizada entre o final de agosto e o começo de setembro (período seco).

Em relação às ações solares, a insolação em Goiânia é maior nos meses mais secos e nos meses

chuvosos a insolação é menor devido aos elevados índices de nebulosidade nos períodos de chuva.

A cidade apresenta os maiores valores de temperatura média nos meses de setembro e outubro e

as médias mais baixas têm ocorrido nos meses de junho e julho, como ilustrado na Figura 22.

Figura 22 – Dados climatológicos de Goiânia – 1961-1990: (a) Insolação (horas);

(b) Temperatura Média (graus celsius) (INMET, 2013)

(a) (b)

Ainda no que tange a insolação, foi gerada uma carta solar para Goiânia com o auxílio do software

Analysis Sol-Ar6. Embora a carta solar gerada pelo software ofereça um grande nível de

detalhamento, o presente trabalho recorrerá a um desenho mais simplificado.

Tendo como base a simplificação feita pelo autor Fernandes (2007) – onde ele identificou apenas

as três linhas básicas: a do solstício de verão, do solstício de inverno e a dos equinócios de março

e setembro – para este trabalho ainda foram identificadas as linhas do movimento diário do sol

6 Analysis Sol-Ar é um software que permite obter a carta solar da latitude especificada, assim como auxilia no

projeto de proteções solares, dentre outras coisas. Desenvolvido no Laboratório de Eficiência Energética em

Edificações (LabEEE), do Departamento de Engenharia Civil (DEC), da Universidade Federal de Santa Catarina

(UFSC)

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 33

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

para os demais meses, para que coincida com os períodos reais de medições superficiais de

temperatura.

Figura 23 – Carta solar de Goiânia (16,4°S): (a) Figura gerada pelo software Sol-Ar; (b) Carta

solar simplificada (adaptado do software Sol-Ar 2013, baseado em FERNANDES, 2007)

(a) (b)

4.3 MEDIÇÕES SUPERFICIAIS DE UMIDADE

Serão apresentados a seguir os resultados das medições superficiais de umidade das fachadas do

edifício em estudo do período chuvoso, seguidos dos resultados do período seco; ainda será

apresentada uma análise geral englobando uma comparação entre os dois períodos e, uma breve

discussão sobre tais resultados.

Para os dois períodos – seco e chuvoso – inicialmente será apresentada uma análise geral,

englobando a variação média de umidade na alvenaria e estrutura em todas as fachadas;

posteriormente, será feita uma análise isolada da mesma variação em cada fachada e então, uma

análise comparativa dentre as fachadas.

4.3.1 Período Chuvoso

Os dados que serão apresentados foram coletados em três dias ininterruptos, em meados do mês

de Abril. Pode-se observar na Figura 19 - Precipitação na cidade de Goiânia - 1961 a 1990

(INMET, 2013), que a precipitação esperada para o período se mantém acima de 100 mm, que

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 34

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

pode ser comprovado pela Figura 20 - Precipitação no Brasil no trimestre Fevereiro a Abril de

2013, na qual nota-se que a região em questão está caracterizada entre “normal” e

“muito chuvoso".

A Figura 24 apresenta o gráfico com a variação média, ao longo do dia, da umidade superficial da

alvenaria e estrutura (pilar e viga), para as diferentes orientações das fachadas. Tal gráfico

apresenta a média dos valores medidos nos horários especificados. Foi feita uma repetição da série

de “3 h”, simplesmente para facilitar a compreensão do ciclo diário.

Figura 24 – Umidade superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do horário e da orientação da

fachada – Período Chuvoso

Percebe-se no gráfico Figura 24 um padrão na variação da umidade ao longo do dia, que começa

com um valor mais baixo às 3 h, atingindo seu pico às 15 h – na maioria das fachadas, tanto para

estrutura quanto para alvenaria – retornando aos valores mínimos das 23 h as 3 h.

Ainda pelo gráfico da Figura 24, nota-se que a umidade mantém certa constância dos valores entre

a alvenaria e estrutura nas fachadas Leste e Oeste, sendo a segunda, sutilmente menos úmida que

a primeira. Dentre as fachadas Norte e Sul, a segunda apresenta-se mais úmida do que a primeira;

observa-se ainda uma considerável diferença entre a alvenaria e estrutura, em torno de 3%, em

ambas, a estrutura encontra-se mais úmida do que a alvenaria em todos os horários.

Nota-se ainda uma uniformidade dentre os valores de estrutura (pilares e vigas), sendo assim, os

gráficos mostrados a seguir apresentam resultados de umidade, ainda no período chuvoso, aonde

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

Alvenaria Pilar Viga Alvenaria Pilar Viga Alvenaria Pilar Alvenaria Pilar

Leste Oeste Norte Sul

Um

idad

e (%

)

3h 7h 11h 15h 19h 23h

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 35

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

foi feita uma média dos valores nos pilares e vigas, resultando simplesmente em “estrutura”, sendo

mostrada uma análise separada para cada fachada.

Figura 25 – Valores médios de umidade superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário –

Período Chuvoso – Fachada Leste

A Figura 25 mostra o comportamento da fachada Leste, em relação a umidade, durante um dia.

Nota-se para esta fachada poucas variações entre a alvenaria e estrutura, com o máximo valor

encontrado para ambas às 15 h.

Figura 26 - Valores médios de umidade superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário –

Período Chuvoso – Fachada Oeste

6,4

6,76,3

7,7

6,4

5,95,8

6,77,0

7,7

6,25,7

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Um

idad

e (%

)Alvenaria

Estrutura

4,8 4,6

5,96,4

5,8

5,2

5,3 5,5

6,56,8

6,6

6,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Um

idad

e (%

)

Alvenaria

Estrutura

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 36

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Observa-se no gráfico da Figura 26, que representa ao comportamento da fachada Oeste ante a

umidade, um fato diferente do observado na fachada leste: ao longo de todo o dia a umidade na

estrutura é maior que na alvenaria, com seu pico às 15 h.

Figura 27 - Valores médios de umidade superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário –

Período Chuvoso – Fachada Norte

Extrai-se da Figura 27 que mantém um comportamento parecido para a fachada anterior, com os

valores de umidade dos pontos sobre a estrutura sempre maiores do que os valores observados

para a alvenaria, e com seu pico também às 15 h.

Figura 28 - Valores médios de umidade superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário –

Período Chuvoso – Fachada Sul

4,74,4

5,2

6,2

5,24,9

7,4

6,9

8,7

8,5

7,8 7,8

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Um

idad

e (%

)

Alvenaria

Estrutura

7,4 7,6

8,9

7,9

8,2

7,4

10,4 10,210,9 10,6

10,910,8

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Um

idad

e (%

)

Alvenaria

Estrutura

Page 37: INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NA FISSURAÇÃO …ªncia_dos_fatores_climáticos_na...umidade do ar e temperatura) e urbanos (poeira e poluição), contribui positivamente com

Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 37

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Para a fachada Sul, visto no gráfico da Figura 28, a estrutura ainda se consolida como mais úmida

do que a alvenaria. Nesta fachada, os valores se mantiveram em uma certa constância, não sendo

observado um horário de pico.

Para uma análise global da umidade superficial no período chuvoso, tais gráficos foram agrupados

no gráfico da Figura 29.

Figura 29 – Valores médios de umidade superficial dos pontos da alvenaria e da estrutura em função do horário e da

orientação da fachada – Período Chuvoso

Para todas as fachadas, nota-se que os valores encontrados de umidade superficial na estrutura

superam os encontrados para a alvenaria – exceto para a fachada Leste, onde os dois elementos

não sofrem muitas variações entre si – e ainda, todas se apresentando mais úmidas durante o final

da manhã e o início da tarde, entre 11 h e 15 h. Dentre as fachadas, a voltada a Sul destaca-se como

a mais úmida, resultado esperado uma vez que a mesma não recebe significativa incidência solar,

como será mostrado nos resultados de temperatura no item 4.4.

6,4 6,2

8,97,7

6,8

8,7

10,9

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

hLeste Oeste Norte Sul

Orientação das Fachadas

Um

idad

e (%

)

Alvenaria - Período Chuvoso Estrutura - Período Chuvoso

Page 38: INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NA FISSURAÇÃO …ªncia_dos_fatores_climáticos_na...umidade do ar e temperatura) e urbanos (poeira e poluição), contribui positivamente com

Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 38

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

4.3.2 Período Seco

A seguir serão apresentados dados de umidade coletados no final de agosto e início de setembro,

que como pode ser observado no gráfico da Figura 19 corresponde ao período seco da região de

Goiânia, por se tratar de um período com precipitações abaixo de 50 mm. Os dados que serão

abordados logo mais, são valores médios – resultantes da coleta durante três dias – que representam

melhor as variações ao longo de um dia qualquer.

O gráfico da Figura 30 mostra, de maneira geral, o comportamento das quatro fachadas do edifício

estudado, com relação à umidade, apresentando para tanto valores médios das umidades dos dias

em que foram coletados os dados.

Figura 30– Umidade superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do horário e da orientação da

fachada – Período Seco

Assim como no período chuvoso, a umidade no período seco apresenta um padrão: às 3 horas ela

é baixa, aumenta ao longo das horas até atingir seu pico, geralmente às 15 horas, exceto em

algumas exceções que serão abordadas mais adiante, e cai novamente até atingir seu mínimo, que

geralmente acontece às 3 horas, e assim completando o ciclo.

A Figura 31 aborda de maneira mais clara e com valores específicos o comportamento das

fachadas, facilitando a visualização e entendimento de tal comportamento.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

Alvenaria Pilar Viga Alvenaria Pilar Viga Alvenaria Pilar Alvenaria Pilar

Leste Oeste Norte Sul

Um

idad

e (%

)

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Page 39: INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NA FISSURAÇÃO …ªncia_dos_fatores_climáticos_na...umidade do ar e temperatura) e urbanos (poeira e poluição), contribui positivamente com

Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 39

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 31 – Valores médios de umidade superficial dos pontos da alvenaria e da estrutura em função do horário e da

orientação da fachada – Período Seco

Observa-se para as fachadas, um comportamento semelhante ao período chuvoso, citado

anteriormente (item 4.3.1), em que os valores de umidade superficial se mostram maiores nos

pontos sobre a estrutura, com pico à tarde. A fachada Leste mostra-se sem variações expressivas

com relação aos pontos sobre a alvenaria e estrutura; e a fachada Sul é a que se destaca como sendo

a mais úmida.

4.3.3 Análise global da umidade

Este tópico se objetiva em apresentar uma análise global dos valores de umidade nos dois

elementos – alvenaria e estrutura – para os dois períodos simultaneamente; e por fim, uma

discussão sobre tais resultados.

A fim de se perceber a variação de umidade ocorrida entre os períodos estudados – seco e chuvoso

– foi traçado o gráfico a seguir (Figura 32). Este, mostra a diferença entre as umidades dos períodos

para cada elemento – alvenaria e estrutura – em função do horário e orientação da fachada.

5,0

1,9

4,1

2,2

4,1

6,6

2,6

4,64,2

2,9

8,08,3

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,03

h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

Leste Oeste Norte Sul

Orientação das Fachadas

Um

idad

e (%

)

Alvenaria - Período Seco Estrutura - Período Seco

Page 40: INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NA FISSURAÇÃO …ªncia_dos_fatores_climáticos_na...umidade do ar e temperatura) e urbanos (poeira e poluição), contribui positivamente com

Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 40

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Como esperado, nota-se que, tanto a alvenaria, quanto a estrutura estão claramente mais úmidas

no período chuvoso.

O comportamento da alvenaria se mantém semelhante para os dois períodos, contudo com valores

absolutos maiores. Observa-se ainda que os máximos valores medidos situam no período da tarde.

Figura 32 – Valores médios de umidade na alvenaria e estrutura, nos períodos seco e chuvoso, em função do horário

e da orientação da fachada

Não diferente, os valores médios de umidade na estrutura entre os dois períodos se apresentam de

uma maneira semelhante à alvenaria, com um evidente aumento dos valores do período seco para

o chuvoso. Como já visto, a fachada voltada a Sul mostra-se a mais úmida, seguido da fachada

Norte e por último, as fachadas Leste e Oeste, com valores semelhantes.

Entre a alvenaria e estrutura notam-se valores semelhantes na fachada Leste, e uma variação média

de, aproximadamente, 0,5% a Oeste, e em torno de 2% nas fachadas Norte e Sul.

Já entre os períodos seco e chuvoso, para o mesmo elemento, observa-se uma variação média por

volta de 3%. Sendo a máxima variação observada, em torno de 4% da estrutura na fachada Norte.

5,0

4,13,4

6,66,4

6,2

8,9

4,4

4,6 4,2

8,0

7,7

6,8

8,7

10,9

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

Leste Oeste Norte Sul

Orientação das Fachadas

Um

idad

e (%

)

Alvenaria - Período Seco Alvenaria - Período Chuvoso

Estrutura - Período Seco Estrutura - Período Chuvoso

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 41

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Pela análise dos dados exibidos nos capítulos 4.3.1 - Período Chuvoso e 4.3.2 - Período Seco,

resumido no gráfico da Figura 32, constata-se o aumento, já esperado, de umidade no período

chuvoso em vista do período seco. Há também uma conservação, entre os dois períodos medidos,

no padrão geral de comportamento da variação de umidade ao longo do dia. Entretanto, este padrão

é facilmente influenciado por uma série de fatores externos (chuva durante um dia inteiro, por

exemplo) devendo ser analisadas as médias de medições feitas em diferentes dias dentro dos

períodos.

Um detalhe a ser salientado é que o aparelho utilizado na coleta de dados de umidade, Moisture

Meter M-T-170, exige contato direto com o elemento a aferir. Todavia para aumento da acurácia

do aparelho é necessário que este esteja com sua placa de sensores totalmente aderida à superfície,

ou seja, a situação ideal é a que a superfície medida seja plana e lisa, não sendo esta a situação das

fachadas do prédio estudado. Desta forma, o valor absoluto dos dados medidos para este estudo

podem não representar a umidade real do ponto no momento da medição. O detalhe destacado na

Figura 33 (a) exibe a deficiência no contato entre o aparelho e a superfície irregular da fachada e

o detalhe na imagem (b) o contato quase total entre a superfície do aparelho e a da parede lisa

adjacente, evidenciando uma pequena margem para diferenças entre o valor real e o valor

registrado.

Figura 33 - Medições aferidas: (a) em superfície irregular; (b) em superfície lisa

(a) (b)

Apesar disto, é importante salientar que todas as medidas realizadas para o estudo foram realizadas

sob as mesmas condições, e embora os valores obtidos não sejam tão precisos, a variação entre

eles, ao longo dos dias, pode ser considerada confiável. A análise deste estudo terá como base o

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 42

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

padrão de variação da umidade, não sendo foco quaisquer tipo de quantificação numérica, sendo

necessário para tal um aparelho e métodos de aferição mais elaborados que representem com maior

precisão a situação real do objeto estudado.

4.4 MEDIÇÕES SUPERFICIAIS DE TEMPERATURA

Da mesma maneira que foram apresentados os dados de umidade, será feita a apresentação dos

dados de temperatura das fachadas do edifício em estudo do período chuvoso, seguidos dos

resultados do período seco; ainda será apresentada uma análise global contendo uma comparação

simultânea dos dois períodos e, uma discussão geral sobre os resultados.

Para os dois períodos – seco e chuvoso – inicialmente será apresentada uma análise geral,

englobando os valores médios coletados de temperatura superficial, em todos os pontos,

(alvenaria, viga e pilar), em função do horário e da orientação da fachada; posteriormente, será

apresentada uma análise da variação diária de temperatura na alvenaria e estrutura, evidenciando

o comportamento em cada fachada, seguido de uma análise geral englobando todas as fachadas.

Para auxiliar a análise dos resultados de temperatura, é importante entender o caminho percorrido

pelo sol durante o dia. Para isso, será utilizado um método simplificado da tradicional carta solar

apresentado por Fernandes (2007), para a região de Goiânia, adaptado para o edifício em estudo.

Vale ressaltar que tal método apenas auxiliará nas análises, mesmo porque um aprofundamento no

assunto fugiria do escopo deste trabalho.

4.4.1 Período Chuvoso

Os dados que serão apresentados neste tópico correspondem à coleta realizada em meados do mês

de abril, executada em três dias ininterruptos, época em que a região de Goiânia está no período

chuvoso. A Figura 34 exibe um gráfico que relaciona as médias das temperaturas aferidas no

decorrer do dia, da alvenaria e da estrutura – nos horários citados no capítulo 0, item 3.2 – com a

orientação das fachadas.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 43

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 34 – Temperatura superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do horário e da orientação

da fachada – Período Chuvoso

Comparando-se os valores de temperatura entre as fachadas, pelo gráfico acima, observa-se os

maiores valores às 11 h na fachada Leste; enquanto que a Oeste, os valores de temperatura

aumentam mais tarde, entre 11 h e 15 h; na fachada Norte há valores altos durante maior parte do

dia; e a Sul mantém-se sem muitas variações, não ultrapassando os 24° C.

Pode-se entender os resultados acima pela análise da carta solar simplificada para Goiânia,

mostrada na Figura 35. Nota-se, pelo caminho aparente do sol para o período chuvoso (mês de

Abril), que a fachada Leste recebe insolação frontal até 12:30 (ponto A); enquanto que a fachada

Oeste começa receber insolação a partir de 12:30; já os altos valores da fachada Norte se dá por

ela receber insolação a partir das 7 h (ponto B), estendendo-se por todo o dia; e as baixas

temperaturas da Sul se dá em decorrência da insolação apenas até as 7 h (ponto B).

35,2°

32,2°31,6°

35,1°

23,8°

0,0°

5,0°

10,0°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

Alvenaria Pilar Viga Alvenaria Pilar Viga Alvenaria Pilar Alvenaria Pilar

Leste Oeste Norte Sul

Tem

per

atu

ra (

°C)

3h 7h 11h 15h 19h 23h

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 44

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 35 – Carta solar simplificada para Goiânia e fachadas de azimute 345°, 75°, 165° e 255°, chamadas de Norte,

Leste, Sul e Oeste respectivamente (adaptado do software SOL-AR 2013, baseado em FERNANDES, 2007) –

Período Chuvoso

Ainda pelo gráfico da Figura 34, é notável a diferença entre os valores de temperatura observados,

ao longo do dia, para alvenaria e estrutura (viga e pilar). Para uma melhor compreensão da

diferença entre esses dois elementos, foram traçados os seguintes gráficos com os valores médios

de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário. A título

de simplificação, por apresentarem um comportamento semelhante quanto à umidade, foi feita a

média dos valores coletados nos pontos presentes nas vigas e pilares resultando-se apenas em

“estrutura”.

A Figura 36 evidencia o comportamento da fachada Leste quanto à variação diária de temperatura

tanto na alvenaria quanto na estrutura. Observa-se claramente a alternância da atividade térmica

entre dois elementos, em que a alvenaria encontra-se com uma temperatura menor durante a

madrugada, e atinge seu pico às 11 h, como observado anteriormente, atingindo valores de

temperatura com aproximadamente 4,0° C de diferença para a estrutura no mesmo horário.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 45

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 36 - Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário,

Período Chuvoso – Fachada Leste

Observa-se um comportamento semelhante à fachada Leste para a fachada Oeste, exposto na

Figura 37, contudo com uma menor amplitude térmica, em torno de 14° C, sendo que o menor

valor ocorre às 7 h e o maior, às 15 h.

Figura 37 - Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário,

Período Chuvoso – Fachada Oeste

19,1°

21,3°

35,2°

27,8°

22,3°

20,1°

20,2°

21,6°

31,9°

27,0°

22,9°

21,1°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria

Estrutura

18,7° 18,0°

26,3°

31,6°

22,7°

19,7°

20,2° 19,2°

26,0°

28,6°

22,9°

20,7°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria

Estrutura

Page 46: INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NA FISSURAÇÃO …ªncia_dos_fatores_climáticos_na...umidade do ar e temperatura) e urbanos (poeira e poluição), contribui positivamente com

Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 46

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

A oscilação entre os valores de temperatura para a alvenaria e estrutura permanece na fachada

Norte, como pode ser visto na Figura 38. Por receber insolação na maior parte do tempo, essa

fachada apresenta-se mais quente durante todo o dia; e a máxima diferença observada entre a

alvenaria e estrutura se assemelha a fachada Oeste, em torno de 3,0° C, menor apenas que a fachada

Leste, 4,0° C.

Figura 38 - Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário,

Período Chuvoso – Fachada Norte

A fachada voltada a Sul não apresenta grandes variações, nem grandes valores de temperatura, que

se deve ao fato de só receber insolação até as 7 h, como já explicado anteriormente. Todavia, o

mesmo padrão de diferença entre alvenaria e estrutura também é observado. Como pode-se ver na

Figura 39, sendo a máxima amplitude observada em torno de 5,0° C; enquanto que na fachada

Leste, tal amplitude ultrapassa os 16,0° C.

19,0° 18,4°

32,2°

35,1°

24,0°

20,4°

20,0° 19,1°

30,8°

32,8°

24,8°

21,6°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria

Estrutura

Page 47: INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS NA FISSURAÇÃO …ªncia_dos_fatores_climáticos_na...umidade do ar e temperatura) e urbanos (poeira e poluição), contribui positivamente com

Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 47

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 39 - Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário,

Período Chuvoso – Fachada Sul

Para efeito de comparação dentre as fachadas, tais resultados apresentados separadamente acima

foram agrupados no gráfico da Figura 40.

Figura 40 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos da alvenaria e da estrutura em função do horário e

da orientação da fachada – Período Chuvoso

Em síntese, nota-se pelo gráfico Figura 40, os picos de temperatura pela manhã na fachada Leste;

à tarde na Oeste; ao longo do dia, na Norte; e a Sul com baixas sem grandes variações. É

interessante também notar que durante a madrugada as temperaturas, tanto da alvenaria quanto da

estrutura, praticamente se igualam em todas as fachadas, ficando em torno de 19° C para a primeira

19,0° 18,4°

22,4°

23,8°

21,5°

19,4°

19,6° 19,2°22,4°

23,3°21,8°

20,0°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria

Estrutura

19,1°

35,2°

18,7°

31,6°

19,0°

35,1°

19,0°

23,8°

20,2°

31,9°

20,2°

28,6°

20,0°

32,8°

19,6°23,3°

17,0°

19,0°

21,0°

23,0°

25,0°

27,0°

29,0°

31,0°

33,0°

35,0°

37,0°

3 h

7 h

11 h

15 h

19 h

23 h

3 h

7 h

11 h

15 h

19 h

23 h

3 h

7 h

11 h

15 h

19 h

23 h

3 h

7 h

11 h

15 h

19 h

23 h

Fachada Leste Fachada Oeste Fachada Norte Fachada Sul

Orientação das Fachadas

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria - Período Chuvoso Estrutura - Período Chuvoso

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 48

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

e aproximadamente 20° C para a segunda. Também é evidente a diferença dos valores de

temperatura superficiais entre alvenaria e estrutura durante o dia, fato que influencia diretamente

nas patologias observadas em suas interfaces.

4.4.2 Período Seco

Analogamente ao Período Chuvoso (item 4.4.1), foi realizado um estudo semelhante para o

Período Seco. Para o presente trabalho, os dados correspondentes a este período foram coletados

no final do mês de agosto e início de setembro. Tais meses caracterizam bem o período seco para

a região de Goiânia, comprovado pelos dados de precipitação do Instituto Nacional de

Meteorologia, mostrados na Figura 19 e Figura 21.

Inicialmente serão apresentados, no gráfico da Figura 41, os dados coletados de temperatura

superficial média de pontos da alvenaria e estrutura (pilar e viga), em função do horário e da

orientação da fachada.

Figura 41 - Temperatura superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do horário e da orientação

da fachada – Período Seco

Pela observação do gráfico anterior e, recorrendo-se à carta solar para esse período (semelhante à

do período chuvoso), mostrado na Figura 42, nota-se o mesmo padrão ocorrido anteriormente:

picos de temperatura pela manhã a Leste, já que recebe insolação direta até 12:00; máximos valores

35,3°37,0° 39,5°

25,1°

0,0°

5,0°

10,0°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

Alvenaria Pilar Viga Alvenaria Pilar Viga Alvenaria Pilar Alvenaria Pilar

Leste Oeste Norte Sul

Tem

per

atu

ra (

°C)

3h 7h 11h 15h 19h 23h

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 49

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

de temperatura por volta de 15 h a Oeste, pelo motivo de começar receber insolação somente à

tarde; valores de temperatura mais altos durante todo o dia, a Norte, uma vez que recebe insolação

durante maior parte do dia; e a Sul com temperatura mais amena, por receber baixa incidência

solar, somente até as 7 h.

Figura 42 - Carta solar simplificada para Goiânia e fachadas de azimute 345°, 75°, 165° e 255°, chamadas de Norte,

Leste, Sul e Oeste respectivamente (adaptado do software SOL-AR 2013, baseado em FERNANDES, 2007) –

Período Seco

Da mesma maneira vista para o período chuvoso, é notável a oscilação dos valores de temperatura

nos dois diferentes elementos – alvenaria e estrutura. Desse modo, mostra-se a seguir, uma análise

separada para cada fachada da variação diária de temperatura em tais elementos.

O gráfico da Figura 43 apresenta as variações de temperatura em função do horário para a fachada

Leste. Esta apresenta um comportamento de grande semelhança comparada aos resultados

apresentados para o Período Chuvoso, em que a alvenaria mostra uma maior amplitude térmica do

que a estrutura.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 50

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 43 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário,

Período Seco – Fachada Leste

Para a fachada Oeste, a maior diferença de temperatura entre a alvenaria e estrutura ocorre às 15 h,

ultrapassando os 5,0° C, como pode ser visto na Figura 44. A temperatura, para esta fachada, sobe

rapidamente após as 11 h, momento a partir do qual se inicia a insolação, e se resfria rapidamente.

Figura 44 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário,

Período Chuvoso – Fachada Oeste

A fachada Norte é a que apresenta maiores valores de temperatura ao longo dos horários em que

foram realizadas as medições. Nota-se um aquecimento rápido a partir das 7 h, e um resfriamento

16,4°

20,6°

35,3°

29,6°

23,4°

19,4°17,8°

22,0°

32,7°

28,5°

23,4°

20,3°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria

Estrutura

16,6°17,8°

23,9°

37,0°

24,4°

19,9°18,3°

19,5° 23,8°

31,6°

24,4°

20,1°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria

Estrutura

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 51

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

ainda mais rápido evidenciado pela maior inclinação da reta de decaimento, após atingir seu pico

às 15 h.

Figura 45 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário,

Período Chuvoso – Fachada Norte

Não ocorre grandes variações para a fachada Sul, resultado também constatado para o período

Chuvoso.

Figura 46 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos sobre alvenaria e estrutura, em função do horário,

Período Chuvoso – Fachada Sul

Analogamente ao período chuvoso, a fim de comparar a atuação da temperatura dentre as fachadas,

foi traçado o gráfico da Figura 47.

16,6°

18,3°

30,2°

39,5°

25,9°

20,2°17,5°

19,0°

29,5°

36,8°

26,0°

21,0°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria

Estrutura

16,1°

18,4°

22,7°

25,1°

21,9°

19,0°17,3°

19,0°22,8°

24,8° 22,0°

19,9°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3h 7h 11h 15h 19h 23h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria

Estrutura

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 52

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 47 – Valores médios de temperatura superficial dos pontos da alvenaria e da estrutura em função do horário e

da orientação da fachada – Período Seco

Do gráfico anterior, percebe-se que a amplitude térmica da alvenaria é maior para todas as

fachadas, atingindo em torno de 23° C na fachada Norte, enquanto que a máxima amplitude

observada para estrutura não atinge 20° C; observa-se ainda que a alvenaria é mais fria durante a

madrugada, e mais quente nos picos de temperatura.

4.4.3 Análise global da temperatura

Com o objetivo de se perceber a variação de temperatura ocorrida entre os períodos estudados –

seco e chuvoso – foi traçado o gráfico a seguir. Este, mostra a diferença entre as temperaturas dos

períodos para os dois elementos – alvenaria e estrutura – em função do horário e orientação da

fachada.

Nota-se, tanto para a alvenaria quanto para a estrutura (Figura 48), que no Período Seco os valores

de temperatura superficial são maiores durante os horários de pico – 11 h para fachada Leste e

15 h para as demais fachadas – e menores durante a madrugada.

16,4°

35,3°

16,6°

37,0°

16,6°

39,5°

16,1°

25,1°

17,8°

32,7°

18,3°

31,6°

17,5°

36,8°

17,3°

24,8°

10,0°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

Fachada Leste Fachada Oeste Fachada Norte Fachada Sul

Orientação das Fachadas

Tem

per

atu

ra (°C

)

Alvenaria - Período Seco Estrutura - Período Seco

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 48 – Comparação dos valores médios de temperatura na alvenaria e estrutura, nos períodos seco e chuvoso,

em função do horário e da orientação da fachada

Como observado na carta solar simplificada e adaptada para este trabalho (Figura 23b, página 33),

o caminho aparente do sol é semelhante para os dois períodos estudados, o que implica em uma

insolação semelhante para ambos. Logo, pode-se atribuir os menores valores para o período

chuvoso à maior nebulosidade existente, conforme discutido no item 4.2.

A estação meteorológica existente no local possibilitou a coleta de dados, a cada minuto, da

temperatura ambiente do local e assim foi possível compará-la com a temperatura superficial

medida nas fachadas ao longo do dia.

Para se fazer a correlação da temperatura superficial medida com a temperatura ambiente, foram

aproveitados dados de temperatura dos pontos sobre alvenaria de um dia do período seco. Tal

escolha se deu por dois motivos: pelo fato de que este período apresenta os maiores valores de

temperatura; e a amplitude térmica da alvenaria ter se mostrado superior à da estrutura.

10,0°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°3

h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

Fachada Leste Fachada Oeste Fachada Norte Fachada Sul

Orientação das Fachadas

Tem

per

atu

ra (

°C)

Alvenaria - Período Seco Alvenaria - Período Chuvoso

Estrutura - Período Seco Estrutura - Período Chuvoso

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Tabela 2 - Valores de temperatura ambiente e temperatura superficial nos pontos sobre alvenaria de um dia aleatório

do período seco

Horário Temperatura

Ambiente

Temperatura Superficial

Norte Sul Leste Oeste

03 h 12,3° 14,4° 13,6° 14,3° 13,9°

07 h 14,9° 15,7° 16,6° 17,2° 15,4°

11 h 22,7° 27,6° 20,4° 28,2° 21,7°

15 h 26,1° 36,3° 21,7° 27,2° 32,0°

19 h 21,3° 24,1° 20,0° 21,4° 22,3°

23 h 15,5° 19,5° 17,7° 18,8° 20,1°

Como os dados da estação meteorológica são coletados a cada minuto, foi feita uma média dos

valores para o mesmo horário de medição de temperatura superficial.

Desse modo, foi traçado o gráfico da Figura 49, que constata a relação entre a temperatura

ambiente e os valores de temperatura superficiais nos pontos sobre alvenaria de um dia aleatório

do período seco.

Figura 49 – Relação entre a temperatura ambiente e os valores de temperatura superficiais nos pontos sobre

alvenaria de um dia aleatório do período seco

Observa-se que a temperatura superficial de todas as fachadas acompanha a temperatura ambiente

até certo ponto, e a partir do qual se distancia da temperatura do meio. Pode-se atribuir esse

distanciamento devido à insolação na fachada, como foi mostrado pela carta solar (Figura 42).

Nota-se a elevação da temperatura superficial da fachada Leste a partir das 7 h, com o máximo às

11 h; o mesmo é visto a Norte, a partir das 8 h e se mantendo com maiores valores durante todo o

10,0°

15,0°

20,0°

25,0°

30,0°

35,0°

40,0°

00 h 04 h 08 h 12 h 16 h 20 h 24 h 28 h

Tem

per

atu

ra (

°C)

Norte

Sul

Leste

Oeste

AMBIENTE

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 55

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

dia; a Oeste, a partir de 12 h com seu pico de temperatura as 15 h; e a Sul que recebe baixa

incidência solar, se aquecendo portanto apenas devido à temperatura do meio.

4.5 MONITORAMENTO DAS FISSURAS

Os dados que serão apresentados neste tópico correspondem ao monitoramento de pontos

selecionados sobre as fissuras das diferentes fachadas, no período que se estendeu do final de

agosto ao início de setembro, correspondente ao período seco da região de Goiânia. O

monitoramento completo da atividade das fissuras - de todas as fachadas - foi realizado neste

período deliberadamente, considerando-se que neste a variação de temperatura no qual a alvenaria

e a estrutura estariam submetidas ao longo do dia seria maior que no período caracterizado como

chuvoso, e, portanto registrar-se-iam variações mais expressivas na abertura das fissuras. Esta

consideração se mostra concreta, conforme destacado na Figura 48 – Comparação dos valores

médios de temperatura na alvenaria e estrutura, nos períodos seco e chuvoso, em função do horário

e da orientação da fachada.

Durante a realização das medições já foi possível notar, a olho nu, a diferença no tamanho da

abertura das fissuras de determinadas fachadas em determinados horários. A Figura 50 mostra

duas fotos, representadas com o mesmo nível de zoom, de um ponto da fissura vertical analisado

na fachada leste às 3 h (a), e às 11 h (b).

Figura 50 - Pontos na fissura vertical analisada na fachada leste no período seco: (a) às 03 h; (b) às 11 h

(a) (b)

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 56

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

A Tabela 3 apresenta as medidas encontradas para a abertura das fissuras monitoradas no decorrer

do dia, nos horários citados no capítulo 3, item 3.2 – com a orientação das fachadas.

Tabela 3 – Medidas de abertura das fissuras monitoradas nas fachadas do edifício ao longo do dia - Período Seco

Horário Abertura das Fissuras (mm)

Norte Sul Leste Oeste

03 h 0,062 0,060 0,031 0,038

07 h 0,057 0,056 0,020 0,036

11 h 0,049 0,052 0,010 0,030

15 h 0,042 0,050 0,019 0,020

19 h 0,057 0,054 0,024 0,032

23 h 0,061 0,057 0,027 0,045

A Figura 51 relaciona os dados da Tabela 3 onde se percebe um padrão na variação das aberturas

das fissuras ao longo do dia, que começam com um valor maior às 3 h, atingindo aberturas mínimas

nos horários entre as 11 h e 15 h retornando a aberturas maiores das 23 h as 3 h. A presença deste

padrão, além de caracterizar a atividade das fissuras no decorrer do dia, indica o período de

abertura máxima das fissuras como sendo no fim da noite e durante a madrugada.

Figura 51 - Abertura das fissuras, em função do horário e da orientação da fachada – Período Seco

A Figura 52 correlaciona ainda a abertura das fissuras com as temperaturas aferidas no decorrer

do dia nas fachadas estudadas. Nela, nota-se a inversa proporcionalidade entre a variação na

temperatura da alvenaria e da estrutura e a variação nas aberturas das fissuras, onde o aumento da

0,031

0,010

0,020

0,045

0,062

0,042

0,060

0,050

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

Fachada Leste Fachada Oeste Fachada Norte Fachada Sul

Orientação das Fachadas

Ab

ertu

ra (

mm

)

Abertura

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 57

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

temperatura até o valor máximo medido (entre 11 h e 15 h) representa a diminuição na abertura

das fissuras até o valor mínimo registrado.

Figura 52 - Abertura das fissuras e temperatura superficial média de pontos na alvenaria e estrutura, em função do

horário e da orientação da fachada – Período Seco

Ainda na Figura 52 é possível perceber, em análise individual por fachada, que a velocidade com

qual a fissura aumenta ou diminui – indicada pela inclinação da curva traçada – obedece

inversamente à velocidade em que a temperatura varia na alvenaria e na estrutura. Desta forma,

tem-se na fachada leste um aumento acentuado na abertura da fissura das 3 h até o seu máximo às

11 h, hora em que o sol cessa sobre esta fachada, ao passo em que na fachada oeste o aumento é

lento das 3 h às 11 h, por não haver contato direto da fachada com a luz solar, atingindo o seu

máximo às 15 h e diminuindo de forma mais acelerada até as 23 h.

Já a Figura 53 apresenta as medidas de abertura das fissuras em função da temperatura média da

alvenaria ao longo do dia no período seco, para as diferentes fachadas estudadas.

0,031

0,010

0,020

0,045

0,062

0,042

0,060

0,050

16,4°

35,3°

16,6°

37,0°

16,6°

39,5°

16,1°

25,1°

0,0°

7,0°

14,0°

21,0°

28,0°

35,0°

42,0°

49,0°

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

3 h

7 h

11

h

15

h

19

h

23

h

Fachada Leste Fachada Oeste Fachada Norte Fachada Sul

Orientação das Fachadas

Tem

per

atu

ra (

°C)

Ab

ertu

ra (

mm

)

Abertura Temperatura - Alvenaria Temperatura - Estrutura

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 58

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Figura 53 – Relação da abertura das fissuras com a temperatura média da alvenaria ao longo do dia – Período Seco

No gráfico da Figura 53 foram traçadas linhas de tendência, levando-se em conta os seis pontos

medidos para cada fachada, sendo possível notar uma clara predominância na inclinação das retas.

Esta predominância indica que as aberturas, apesar de inicialmente possuírem dimensões

diferentes e de estarem localizadas em fachadas sujeitas a variações de temperaturas diferentes ao

longo do dia devido à insolação, possuem comportamento bastante semelhante.

R² = 0,8521

R² = 0,7638

R² = 0,9056

R² = 0,9791

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

0,0° 5,0° 10,0° 15,0° 20,0° 25,0° 30,0° 35,0° 40,0° 45,0° 50,0°

Ab

ertu

ra (

mm

)

Temperatura na Alvenaria

Fachada Leste Fachada Oeste Fachada Norte Fachada Sul

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A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este tópico abordará a finalização do trabalho apresentado, apresentando as conclusões, as

considerações sobre a metodologia adotada para a realização desta pesquisa, bem como de algumas

sugestões de pesquisas futuras que visam o tema tratado neste trabalho.

5.1 CONCLUSÕES

Este trabalho apontou a temperatura e a umidade como fatores climatológicos que influenciam

diretamente em algumas patologias, com foco nas fissuras. Foi mostrado o comportamento de

fissuras de interface de estrutura de concreto–alvenaria, das fachadas, relacionando-as com a

variação de temperatura e umidade.

A metodologia adotada para a realização da pesquisa se mostrou adequada quanto aos resultados

de variação de temperatura e umidade; e também ao monitoramento das fissuras. Contudo, para se

obter valores absolutos reais de umidade, se faz necessário um aparelho em que seu contato se

adapte com as condições da superfície.

Os maiores valores encontrados de umidade se deram na fachada Sul, tal que recebe insolação

apenas durante alguns minutos ao dia nos dois períodos, porém, a Norte aparece na sequência dos

maiores valores de umidade, fachada que recebe insolação durante maior parte do tempo. Logo,

não existe uma simples relação inversa da umidade superficial aferida com a temperatura

superficial e insolação incidente na fachada.

A estrutura se mostra mais úmida do que a alvenaria tanto no período seco quanto no chuvoso,

exceto na fachada voltada à leste, na qual praticamente não há variação entre os valores.

Como esperado, a temperatura superficial é diretamente proporcional à temperatura do ambiente

e à incidência solar. Com os maiores valores à Norte, já que a incidência solar é mais intensa;

seguida da Leste e Oeste, com valores e incidências solares semelhantes; e por último a fachada

voltada à Sul, com a menor incidência.

A atividade da fissura é diretamente proporcional à amplitude térmica da fachada. Logo, as

fachadas Leste, Norte e Oeste possuem fissuras nas regiões de interface mais ativas do que as

fissuras na fachada Sul. Sendo tais fachadas então (L, N e O), mais susceptíveis à manifestações

patológicas devido à ação da temperatura.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 60

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

As maiores aberturas de fissuras ocorreram durante os períodos mais frios, e as menores, nos

períodos mais quentes, devido à contração e dilatação térmica dos elementos, respectivamente.

Como visto, as fachadas do edifício estudado estão sujeitas a diferentes intensidades de umidade

e temperatura ao longo do ano e ainda, que o material utilizado no revestimento é bastante sensível

a variações de temperatura.

O seguinte trabalho, desta forma, atesta a atividade das fissuras presentes na interface da estrutura

de concreto e da alvenaria das diferentes fachadas, que agem como juntas de dilatação térmica

permitindo a movimentação do revestimento de fachada. Não se pode, entretanto, inferir que a

existência desta atividade possui relação direta com o surgimento das fissuras. Embora essa região

de interface se caracterize como um ponto singular na fachada como um todo - onde há o encontro

de materiais diferentes, que se comportam de formas distintas quando submetidas a variações de

umidade e temperatura – seriam necessárias abordagens diferentes que possibilitariam um

diagnóstico da causa do surgimento das fissuras.

Contudo, comprovou-se que a alvenaria e a estrutura se comportam de maneiras diferentes, assim,

como prevenção às fissuras nas regiões de interface entre tais elementos, deve-se impedir a

movimentação entre eles – fixando-se a alvenaria à estrutura com auxílio de ferro cabelo e/ou tela

de reforço – ou ainda, liberar a movimentação entre a alvenaria e estrutura – executando-se uma

junta de movimentação.

5.2 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS

A pesquisa realizada nesse trabalho visou relacionar a temperatura e a umidade com atividade das

fissuras de interface entre estrutura de concreto – alvenaria. Ainda neste sentido, podem-se realizar

estudos mais aprofundados a fim de obter respostas a outros questionamentos que surgiram a

respeito deste tipo de patologia. A seguir estão algumas sugestões para pesquisas futuras:

Seguir uma linha de pesquisa que confirme a causa do surgimento deste tipo de patologia

(fissuras na interface estrutura de concreto - alvenaria), e de outras patologias também.

Propor uma terapia para as fissuras tratadas neste trabalho, ou seja, com base nas causas

do surgimento destas fissuras elaborar soluções eficazes para correção, evitando o

ressurgimento das mesmas.

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Influência dos fatores climáticos na fissuração de interface estrutura de concreto-alvenaria 61

A.M.Martins; P.F.Pires; T.M.Silva

Realizar medições de umidade superficial com aparelhos mais sofisticados, que forneçam

valores mais precisos, para que se possam quantificar com acurácia os efeitos da variação

da umidade nos revestimentos de fachada;

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