1
Introdução
A umidade pode
ser considerada como um grande obstáculo na construção civil, pois, conforme
Perez [1], sua presença representa um dos
problemas mais difíceis de serem corrigidos nas edificações. Para Souza [2], os problemas decorrentes da presença
de umidade geram grandes problemas nas edificações, tanto na sua
funcionalidade, acarretando em prejuízos financeiros, como danos aos bens
materiais, a saúde e conforto do usuário.
Por falta de
proteção, a infiltração de água é responsável por abreviar a vida útil das
construções [3,
4 e 5]. Segundo
Verçoza [6], a umidade, além de ser um dos
mecanismos degradantes que ocorre na edificação, é também um meio de surgimento
de outras manifestações patológicas, como o aparecimento de eflorescências,
ferrugens, mofo, bolores, perda de pinturas e revestimentos e até a causa de
acidentes estruturais. Sendo assim, a impermeabilização assume um papel
importante na durabilidade das edificações.
Grande parte
das falhas de uma impermeabilização pode ser atribuída a sua inexistência ou a
falta de importância que é destinada na concepção de seu projeto. O projeto de
impermeabilização tem como objetivo analisar, elaborar, detalhar e descrever o
melhor método e material a ser adotado, a fim de obter um satisfatório
comportamento da impermeabilização e compatibilização com demais projetos da
edificação [7
e 8].
De acordo com
Cichinelli (2007) [9],
além da falta do projeto de impermeabilização, a má execução também pode ser
responsável por falhas nesse sistema, como aplicação equivocada da emenda no
caso das mantas e da espessura no caso de membranas.
Há inúmeros materiais,
marcas e tipos de produtos na construção civil para impermeabilização, assim
sendo, a escolha da solução deve ser determinada pelo elemento construtivo, bem
como suas funções e desempenho que a requeiram [10].
Na engenharia,
a viabilidade econômica tem um grande poder de decisão nas escolhas de
materiais. Os impermeabilizantes, por se tratarem de materiais
industrializados, de modo geral possuem um custo elevado. Porém, antes de se buscar
produtos com custos mais baixos, deve-se considerar a questão de qualidade e da
vida útil do material escolhido [11].
Por haver no
mercado uma grande variedade de produtos destinados a atividade de
impermeabilização, com diferentes composições, preços, princípios de
funcionamento e modos de aplicação, o objetivo desse trabalho foi realizar uma
análise comparativa de eficiência, através de ensaios experimentais, juntamente
com análise de custo e produtividade, de três impermeabilizantes moldados in
loco, com finalidade de analisar o custo-benefício de cada produto na
utilização em coberturas não transitáveis.
2
Materiais
e métodos
O presente estudo contou então com a realização de um programa
experimental para a análise de desempenho dos impermeabilizantes.
2.1
Materiais
Os produtos impermeabilizantes empregados na pesquisa foram selecionados
de acordo com guia de aplicação da norma de desempenho para impermeabilização
do IBI - Instituto Brasileiro de Impermeabilização [12]. O critério de escolha foi a vida
útil de projeto (VUP) de cada produto, sendo uma emulsão asfáltica, com VUP de
8 anos, uma membrana a base resina acrílica, com VUP de 16 anos, e por fim uma
membrana de resina termoplástica, com VUP de 25 a 30 anos.
A emulsão asfáltica, normatizada pela NBR 9685 [13], possui como componente principal o
asfalto (40 – 70% de concentração) e densidade de 0,95 a 1,05 Kg/L. A membrana
acrílica, normatizada pela NBR 13321 [14], é composta por água, cargas minerais, emulsão acrílica,
pigmento, estabilizantes, antiespumante e biocida, sua densidade é de
aproximadamente 1,2kg/L. Por fim, a resina termoplástica, NBR 15885 [15], é composta por polímeros acrílicos e
cimento Portland (25 – 50% de concentração) e sua densidade é de 1,60 kg/L.
Os concretos a serem impermeabilizados pelos produtos listados
anteriormente foram confeccionados com cimento Portland CPV – ARI, traço base
1:1:6, com relação água cimento de 0,495, resultando em um material de
resistência de 35 MPa.
O cimento empregado possui massa específica de 3,13 g/cm³ e foi escolhido
por ser a opção comercial com mais rápida hidratação, permitindo que os ensaios
aos 28 dias representassem concretos com estágios de hidratação avançados.
O agregado miúdo empregado possui dimensão máxima de 2,4mm e massa
específica de 2,62 g/cm³ e o agregado graúdo, brita 1, possui massa específica de
2,65 g/cm³.
2.2
Análise
de desempenho e eficiência – Ensaios Experimentais
Para análise
de desempenho e eficiência dos produtos foram moldados corpos de provas
cilíndricos, com dimensões de 0,10x0,20m e lajes, com dimensões de 0,60x0,60x0,07m
(dimensões adotadas com base no estudo de Vasconcelos e Bauer (2018) [16]). Parte das amostras receberam os
produtos impermeabilizantes estudados e outra parte foi mantida sem produto, a
fim de representar a série referência.
Após a cura de
28 dias do concreto foi realizada a aplicação dos produtos (EA – emulsão
asfáltica; MA – membrana acrílica; RT – resina termoplástica), conforme as
orientações das fichas técnicas dos fabricantes, conforme Tabela 1.
Tabela
1: Critérios para aplicação dos produtos.
|
Produto
|
Requisito
|
Intervalo
(hora)
|
Secagem
(dias)
|
|
|
EA
|
2
a 3 demãos
|
12
|
5
|
|
|
MA
|
3
à 4 demãos
|
6
|
1
|
|
|
RT
|
Espessura
de 2mm a 4mm
|
6
|
7
|
|
Para análise
de desempenho os ensaios realizados foram: teste de estanqueidade, absorção por
imersão e absorção por capilaridade.
Para o teste
de estanqueidade foram empregadas 4 lajes, as quais foram submetidas a uma
lâmina de água de 0,03m por 72 horas, através de um recipiente transparente e
vedado, conforme recomendação da Anexo C NBR 15575-3 [17], Figura 1.
Figura 1: Teste de estanqueidade realizado nas quatro lajes estudadas.
Para o ensaio
de absorção por imersão (Figura 2) foram utilizados 20 corpos de prova, sendo
estes ensaiados de acordo com a NBR 9778 [18], sendo 5 com aplicação de cada produto e 5 para a série
referência, sem aplicação. Após a aplicação e secagem dos produtos, os corpos
de prova foram levados a estufa por 72 horas, a 40ºC e, após a secagem, foram
registradas a massa da amostra seca e das amostras que foram submersas, sob
temperatura ambiente pelos períodos de 24 horas, 48 horas e 72 horas.
Figura 2:
Ensaio de absorção de água por imersão.
Simultaneamente
foi realizado o ensaio de absorção por capilaridade, conforme NBR 9779 [19]. Foram utilizados novamente 20 corpos
de prova, sendo 5 impermeabilizados pela metade (parte em contato com a água),
com cada impermeabilizante, (Figura 3), e 5 como referência, sem aplicação de
produto.
Figura 3: Ensaio de absorção por capilaridade.
Após o ensaio,
os corpos de prova foram rompidos por compressão diametral, conforme Figura 4,
para avaliação da percolação de água no interior das amostras.
Figura 4: Ensaio de absorção por capilaridade – rompimento à compressão
diametral.
2.3
Análise
de aplicação e custo
Para análise
comparativa do custo inicial médio dos três produtos analisados, o custo/m²
impermeabilizado foi obtido a partir do custo unitário das atividades, com base
nos dados de produtividade de mão de obra da TCPO 2018 [20] e com preços e encargos sociais da
SINAPI, aplicados ao estado do Paraná, com referência a agosto de 2019 [21]. Para verificação da produtividade
foi adotado o cronograma para a realização da impermeabilização em 1m² de
cobertura, considerando as etapas mínimas de aplicação, de acordo com os
respectivos fabricantes, e dias úteis trabalhados.
3
Resultados
e discussões
Após a
realização da coleta de dados dos ensaios experimentais e da análise de aplicação
e custos de cada produto, foi demonstrado individualmente o resultado obtido em
cada ensaio.
3.1
Teste
de estanqueidade
Após a
submissão das lajes ao teste de estanqueidade as mesmas foram observadas por 72
horas. Ao final do ensaio não foi constatado o aparecimento de bolhas ou
infiltração na parte inferior das amostras, e também não foi observado p
rebaixamento do nível da água na referência de 0,03m, nas condições e no
período estudado. Sendo assim, todas as lajes foram consideradas estanques,
conforme Figura 5.
Figura 5: Resultado teste de estanqueidade após 72 horas. A – Laje com
emulsão asfáltica; B – Laje com membrana acrílica; C – Laje com resina
termoplástica; D – Laje referência.
Oliveira,
Fraga e Barboza (2013) [10]
indicam em um estudo comparativo entre emulsão acrílica e cimentícia a
estanqueidade, após 72 horas de ensaio, para os dois materiais, de forma
semelhante ao obtido neste estudo.
Desta forma,
para o ensaio proposto neste item, não foi possível a identificação de um produto
que demonstrasse um desempenho superior aos demais, visto que até mesmo a série
referência mostrou-se estanque.
3.2
Ensaio
de absorção por imersão
A Figura 6
apresenta os resultados coletados para a taxa de absorção por imersão. A taxa
média inicial de absorção nos corpos de prova impermeabilizados foi de 0,32% e
dos corpos de prova referência a taxa média foi 5,18%. Após o período de 72
horas, a taxa média de absorção foi de 0,47%, para os corpos de prova
impermeabilizados e de 5,30% para a série referência.
Analisando os
resultados obtidos para as séries impermeabilizadas notou-se um comportamento
semelhante entre elas, e satisfatório se comparado à série referência. Pelo
desvio padrão obtido as séries emulsão asfáltica e resina termoplástica puderam
ser consideradas estatisticamente equivalentes pelo teste de Tukey nas leituras
realizadas. Na idade final avaliada, 72 horas de ensaio, a membrana acrílica apresentou
o menor valor, validado estatisticamente, entre todas as séries avaliadas,
indicando seu melhor desempenho durante este ensaio.
Figura 6: Absorção de água por imersão.
Relacionando
os valores obtidos por Barasuol [22], o qual realizou o ensaio de imersão em concretos sob cura
em baixas temperaturas, com resistência 25 MPa e uso de cimento CP- IV com
brita 0 e 1, afim de reduzir os índices de vazios, o mesmo obteve uma taxa de
absorção por imersão de 5,97%, sendo assim observa-se que comportamento da
série referência foi coerente ao relatado pela literatura.
Colombo e Piva
(2017) [23], realizaram um estudo comparativo
semelhante, entre uma emulsão asfáltica e uma resina acrílica. Segundo os
autores, a resina apresentou menor absorção (1,3%) quando comparada a emulsão
(1,7%), confirmando o resultado obtido neste estudo. Contudo, nota-se que a
absorção observada nos dois materiais foi superior a apresentada neste estudo,
podendo ser justificada pela diferença do substrato (traço do concreto) e do
produto ensaiado (fabricante).
3.3
Ensaio
de absorção por capilaridade
O
comportamento dos corpos de provas com produtos impermeabilizantes após o
ensaio de absorção por capilaridade, nos períodos de 03 e 06 horas, pode-se
considerar similar, pois a média de taxa de absorção entre esses períodos foi
de 0,68%. Porém, após o período de 24 horas, os corpos de prova da série resina
termoplástica apresentaram uma taxa de absorção de 0,15%, contra a taxa de
absorção da emulsão asfáltica de 1,66% e da membrana acrílica de 0,97%. No
período de 72 horas, a série referência teve uma absorção de 7,92% a mais em
relação a resina termoplástica, que teve o melhor comportamento. A emulsão
asfáltica e membrana acrílica se mantiveram com equivalente estatisticamente,
considerando a maior variabilidade de desvio padrão entre eles, conforme Figura
7.
Figura 7: Absorção de água por capilaridade.
O
comportamento dos corpos de prova, no ensaio apresentado no item anterior foi
linear e proporcional, diferente do comportamento da absorção por capilaridade,
mostrando que a umidade por ascensão capilar foi mais presente que a pressão
exercida nos corpos submersos, exceto na resina termoplástica. Esse produto,
conforme Pezzolo [24],
é indicado para impermeabilização em rodapés de paredes de drywall, e os
resultados confirmam um bom desempenho para essa finalidade.
A análise da
ascensão capilar nos corpos de prova rompidos por compressão diametral não foi
possível nas séries impermeabilizadas, isto porque a absorção observada nestes
casos foi muito baixa. Já para a série referência foi observada uma altura
média de percolação de 5,3cm, como indicado na Figura 8.
Figura 8: Corpos de prova da série referência na análise de ascensão
capilar após o ensaio de compressão diametral.
3.4
Aplicação
e custo
Para a análise
da produtividade foram analisados os dados dispostos na Tabela 2, com a
comparação de consumo de cada produto, indicado pela ficha técnica para
pressões positivas, e pelo consumo médio obtido na aplicação dos produtos para
os ensaios.
Tabela
2: Consumo médio dos produtos
impermeabilizantes.
|
Produto
|
|
Consumo
ficha técnica
|
Consumo
real
|
|
EA
|
|
4,0
a 5,0 kg/m2
|
4,23
kg/m2
|
|
MA
|
|
2,0kg/m2
|
2,54
kg/m2
|
|
RT
|
|
4,0
kg/m2
|
6,23
kg/m2
|
Devido a
aplicação ser realizada em corpos de prova cilíndricos e os materiais
impermeabilizantes terem a finalidade para aplicação em locais planos, como em
lajes e coberturas, houveram dificuldades. Na aplicação da resina termoplástica
não foi possível o atingimento do consumo conforme solicitado pela ficha
técnica, contudo, visualmente, notou-se um bom desempenho no cobrimento dos
microporos da superfície das amostras. O mesmo não ocorreu na aplicação da
emulsão asfáltica, na qual observou-se, nas primeiras demãos, que nos locais
onde havia a necessidade de tamponamento dos microporos, surgiram bolhas de ar,
sendo uma possível causa a consistência do material, conforme Figura 9.
Figura 9: Aplicação da emulsão asfáltica na
laje.
Nas etapas de
preparo, o produto que mostrou ter maior facilidade de aplicação foi a membrana
acrílica, sendo um material líquido de fácil aderência, não havendo perda de
material.
Na Tabela 3
estão dispostos os valores médios de mercado de produtos similares aos
referenciados na pesquisa, para análise de custo unitário e produtividade.
Tabela
3: Preço médio dos impermeabilizantes.
|
Produto
|
Preço
médio de mercado
|
|
EA
|
R$
8,72 kg
|
|
MA
|
R$
12,42 kg
|
|
RT
|
R$
6,80 kg
|
A partir
desses dados, pode-se elaborar a composição de preço unitário (CPU) de
aplicação por m² de cada produto, sendo a Tabela 4 da emulsão asfáltica.
Tabela
4: CPU impermeabilização com emulsão
asfáltica.
|
Descrição
|
Ud
|
Coef
|
Preço
|
Total
|
|
IMPERMEABILIZAÇÃO
a base de emulsão asfáltica
|
M²
|
-
|
|
R$ 105,00
|
|
Ajudante
de aplicador de impermeabilização
|
H
|
0,50
|
19,86
|
R$9,93
|
|
Aplicador
de impermeabilização
|
H
|
0,50
|
21,86
|
R$
10,93
|
|
Proteção
mecânica com argamassa de cimento e areia
|
M²
|
1,00
|
24,11
|
R$
24,11
|
|
Emulsão
adesiva
|
KG
|
0,40
|
7,94
|
R$
3,18
|
|
Emulsão
asfáltica
|
KG
|
4,00
|
8,72
|
R$
34,88
|
|
Véu
de poliéster
|
M²
|
1,10
|
19,98
|
R$
21,98
|
Fonte:
Adaptado de [20]
e [21].
Os produtos
membrana acrílica e resina termoplástica, em suas fichas técnicas não exigem a
camada de proteção mecânica. Na Tabela 5 e 6 estão apresentadas as CPU’S de
aplicação da membrana acrílica e resina termoplástica, respectivamente.
Tabela
5: CPU impermeabilização com membrana
acrílica.
|
Descrição
|
Ud
|
Coef
|
Preço
|
Total
|
|
IMPERMEABILIZAÇÃO
à base de resina acrílica
|
M²
|
-
|
|
R$
67,68
|
|
Ajudante
de aplicador de impermeabilização
|
H
|
0,50
|
19,86
|
R$
9,93
|
|
Aplicador
de impermeabilização
|
H
|
0,50
|
21,86
|
R$
10,93
|
|
Membrana
acrílica
|
KG
|
2,00
|
12,42
|
R$
24,84
|
|
Véu
de poliéster
|
M²
|
1,10
|
19,98
|
R$
21,98
|
Fonte:
Adaptado de [20]
e [21].
Tabela
6: CPU impermeabilização com resina
termoplástica.
|
Descrição
|
Ud
|
Coef
|
Preço
|
Total
|
|
IMPERMEABILIZAÇÃO
com resina termoplástica
|
M²
|
-
|
|
R$
70,04
|
|
Ajudante
de aplicador de impermeabilização
|
H
|
0,50
|
19,86
|
R$
9,93
|
|
Aplicador
de impermeabilização
|
H
|
0,50
|
21,86
|
R$
10,93
|
|
Membrana
de polímero acrílico com cimento
|
KG
|
4,00
|
6,80
|
R$
27,20
|
|
Véu
de poliéster
|
M²
|
1,10
|
19,98
|
R$21,98
|
Fonte:
Adaptado de [20]
e [21].
Pode-se
analisar que o custo unitário do kg da membrana acrílica é 54,75% mais caro que
a resina termoplástica. Contudo, devido o consumo da membrana acrílica ser
menor, o custo unitário do m² impermeabilizado, neste caso, fica mais baixo. A
emulsão asfáltica em relação ao custo, foi a que apresentou o resultado menos
satisfatório, pois devido a necessidade de camada de regularização e seu
consumo, o preço total foi de R$ 105,00/m² contra R$ 67,68/m² da resina
acrílica, que teve o melhor preço unitário por m² impermeabilizado.
4
Conclusões
Os resultados
obtidos neste estudo permitiram apontar as conclusões listadas a seguir:
·
Os testes de
eficiência (estanqueidade e absorção) apontaram resultados semelhantes entre as
séries impermeabilizadas, e somente a membrana acrílica obteve resultado
estatisticamente superior no ensaio de absorção por imersão;
·
A emulsão asfáltica
apresentou perda de material e bolhas ao longo do ensaio, não atendendo
requisitos de desempenho da NBR 9685 [13]. Diante desse exposto, seria necessário a avaliação do seu
comportamento ao longo do seu uso, a fim de verificar se este desgaste comprometeria
seu desempenho;
·
Considerando o
resultado obtido pelo custo unitário de aplicação, a emulsão asfáltica foi o
produto que teve resultado menos satisfatório, sendo o custo médio de aplicação
de R$ 105,00, quando comparada aos demais produtos, com um custo médio de R$
68,00. Seu custo mais elevado se dá pela necessidade da camada de proteção
mecânica, exigida pelo seu fabricante;
·
Considerando os
resultados obtidos, de eficiência e custo, e considerando a VUP dos sistemas de
impermeabilização, destaca-se o comportamento da membrana acrílica e da resina
termoplástica;
·
Ainda, destaca-se
a necessidade de estudos futuros, a fim de verificar o comportamento desses
produtos ao longo de sua utilização, confirmando a VUP dos mesmos, e o seu
custo, ao longo de seu uso.
5
Agradecimentos
Os autores
agradecem as agências brasileiras CNPq, Capes e Fundação Araucária pelo apoio
financeiro, a Universidade Federal do Paraná (UFPR), ao Programa de
Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil (PPGECC), ao Centro Universitário
UNIFACEAR e a concreteira NOVAMIX por todo o auxílio dado ao estudo.
6
Referências
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nas edificações: Recomendações para a prevenção da penetração de água da chuva
pelas fachadas. Tecnologia de Edificações, São Paulo, n. 2, p. 35-42,
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Departamento de Engenharia de Materiais de Construção, Universidade Federal de
Minas Gerais, Belo Horizonte, 2008.
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VASCONCELOS, P.H. C.; GRANATO, J. E. Sistemas de impermeabilização e isolamento
térmico. In: ISAIA, G. C. Materiais de construção civil e princípios de ciência
e engenharia dos materiais. São Paulo: Ed. IBRACON, 2010, v.2.
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implemented approaches. Construction
and Building Materials, V. 101, pp. 80-90, 2015.
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Patologia das Edificações. Porto Alegre, Editora Sagra, 1991.
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P. M. Projeto de impermeabilização em piscinas e terraços. Universidade do
Extremo Sul Catarinense, 2016.
[8]
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Manifestações patológicas de impermeabilizações com uso de sistema não aderido
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Dissertação de Mestrado – URGS. Porto Alegre, 2013.
[9]
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[14]
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA
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[16]
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[18]
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[19]
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[24]
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