Impermeabilização

A palavra impermeabilização tem um sentido diferente pare cada pessoa conforme sua profissão, instrução ou ponto de vista.
Impermeabilização é o “Processo pelo qual se torna impermeável um tecido, um papel, um revestimento”.
Como primeiro passo, precisamos identificar os pontos por onde a água entra na edificação.

Vamos enumerá-los de cima para baixo:
– Telhados e coberturas planas.
– Terraços e áreas descobertas.
– Calhas de escoamento das águas pluviais.
– Caixas-d’água, piscinas e tubulações hidráulicas.
– Pisos molhados, como banheiros e áreas de serviço.
– Paredes pelas quais a água escorre e recebem chuva de vento, jardineira e jardineira de fachadas.
– Esquadrias e peitoris das janelas.
– Soleiras de portas que abrem para fora.
– Água contida no terreno, que sobe por capilaridade, ou se infiltra em subsolos, abaixo do nível freático, etc.
– Como se verifica, a defesa contra a água requer uma atuação muito abrangente, e o assunto vai muito além do que se imagina à primeira vista.

A impermeabilizarão inclui tratamento que se deve dar aos subsolos, à coberturas planas e terraços, e a forma de execução da construção, como:
– concreto/betão
– argamassa
– sistema de pintura
– revestimentos decorativos
– instalações hidráulicas (água e esgoto)
– calafetação de juntas, etc.

Para atingir o objetivo final da estanqueidade total, o processo tem, por força, de ser indicado no projeto. Os arquitetos precisam ser conscientizados das responsabilidades que têm na cadeia de seqüência de decisões, que culminam no bom resultado.
Não existe produto ou processo milagroso que vá corrigir omissões e erros de projetos e planejamentos. Os problemas a serem resolvidos são, de modo geral, de bom senso, muito mais do que de engenharia.

Talvez o fenômeno físico mais importante a não perder de vista é o que diz respeito à movimentação das estruturas, pela influência da variação da temperatura e da complexidade da interação dos materiais diversos de uma construção.
De fato, nada é rígido e imutável na construção.
A impermeabilização carrega o estigma de um certo mistério provocado pela grande variedade de produtos e sistemas que são oferecidos, com características e custos dispares ou pela sofisticação da argumentação técnica, para compelir os que não têm conhecimento, a terem a imagem de uma solução difícil que  confunde os leigos e motiva as pessoas a fugirem da impermeabilização. Procuramos, simplificar o tema e reduzi-lo à sua verdadeira dimensão, restituindo a confiabilidade nele e numa fase importante da obra.
A impermeabilização é um assunto que não pode ser ignorado, virando-se as costas para ela.

EXECUÇÃO DE PROJETOS COM VISTA A IMPERMEABILIZAÇÃO

1. CONSIDERAÇÕES GERAIS:

O arquiteto, ao realizar um projeto para qualquer tipo de construção, deve preocupar-se com os problemas de impermeabilização já durante a fase de elaboração do mesmo.
É corrente a prática de deixar as soluções desses problemas para serem resolvidas pelo construtor, quando na realidade devem fazer parte do projeto.
Este capítulo tem por finalidade oferecer aos arquitetos alguns subsídios pêlos quais possam orientar suas especificações.

2. CLASSIFICAÇÃO DAS IMPERMEABILIZAÇÕES

Os materiais e sistemas de impermeabilização devem ser escolhidos conforme as circunstâncias em que serão usados. Relativamente a essas circunstâncias, as impermeabilizações podem ser classificadas em duas formas principais:
a) de acordo com a atuação da água sobre o elemento da construção;
b) de acordo com o comportamento físico do elemento da construção.

2.1. Classificação de acordo com a atuação da água

Sob este aspecto, temos as impermeabilizações:
– contra água de percolação
– contra água com pressão
– contra humidade por capilaridade.

Água de percolação é a que atua em terraços e coberturas, empenas e fachadas, onde existe livre escoamento, sem exercer pressão hidrostática sobre os elementos da construção.
Água com pressão é a que atua em subsolos, caixas d’água, piscinas, exercendo força hidrostática sobre a impermeabilização.
Humidade por capilaridade é a ação da água sobre os elementos das construções que estão em contato com bases alagadas ou solo úmido. A água é absorvida e transportada, pela ação da capilaridade de materiais porosos, até acima do nível estático.

2.2. Classificação quanto ao comportamento físico do elemento da construção

Sob este aspecto, temos as impermeabilizações:
– de elementos da construção onde normalmente se prevê a ocorrência de trincas
– de elementos da construção não sujeitos a fissuramento e trincas.

Elementos de construção onde normalmente se prevê a ocorrência de trincas são as partes da obra sujeitas a alterações dimensionais provenientes do aquecimento e do resfriamento, ou a recalques e movimentos estruturais, como as lajes contínuas passando sobre vigas, marquises em balanço, etc.
Caixas d’água elevadas também se enquadram neste item, devido ao diferencial térmico acentuado entre a água e as paredes e a tampa da caixa, aquecidas pela irradiação solar, e porque, ao serem enchidas, o peso adicional provoca movimentos.
Elementos de construção não sujeitos a fissuramentos e trincas são as partes da obra com carga estabilizada, em condições de temperatura relativamente constante (como acontece geralmente em subsolos ou onde o concreto permaneça em compressão).
Não obstante esta generalização, trincas e falhas no concreto podem ocorrer por contração durante o processo de cura, deficiências de execução devido a falhas no lançamento do concreto e granulometria dos agregados, acomodação do terreno, abalos causados por obras vizinhas, passagem de veículos pesados, e terremotos.

3. TIPOS DE IMPERMEABILIZACÃO

Relativamente à forma e aos materiais usados em sua execução, existem três tipos principais de impermeabilizações:
– rígidas
– plásticas ou elásticas
– laminares.

3.1. Rígidas (acessórios)

As impermeabilizações rígidas são os concretos que se tornam impermeáveis pela inclusão de um aditivo, e os revestimentos com argamassas, tratados da mesma forma.

3.2. Plásticas ou elásticas

São impermeabilizações feitas com mantas pré-fabricadas ou com elastômeros dissolvidos e aplicados no local, em forma de pintura ou melação em várias camadas e que, ao se evaporar o solvente, deixam uma membrana hipoteticamente elástica.
Os produtos que se apresentam em forma dissolvida são: Neoprene e Hypalon, emulsões asfálticas, emulsões acrílicas e outros tipos de termoplásticos ou elastômeros dissolvidos.
Na opinião dos autores as impermeabilizações feitas por pintura ou melação devem ter seu uso restrito a figuras geométricas, que mantêm o concreto em compressão, impossibilitando a formação de trincas e fissuras, ou quando a impermeabilização ficar exposta ao tempo. Em lajes planas e onde a impermeabilização é coberta por uma pavimentação ou qualquer lastro, o uso de mantas é indicado, pêlos motivos expostos no item 4.2.3. As mantas para impermeabilização são feitas de borracha butílica, de PVC plastificado e de asfalto com armadura.

A antiga norma da A.B.N.T.-NBR 9952 “MANTAS ASFÁLTICAS PARA USO NA IMPERMEABILIZAÇÃO” estabelecia uma relação entre carga de ruptura e o respectivo alongamento obtido no ensaio de tração de uma manta para uso na impermeabilização. Este relacionamento é expresso por um valor que é obtido multiplicando-se a carga de ruptura, expressa em N (Newtons), pelo alongamento, expresso como percentual, e é chamado “Produto Carga – Deformação”. A Norma dividia as mantas em duas classes:

Classe l – Manta Normal
Classe 2 – Manta de Alta Resistência.

A classe em que uma manta se enquadra depende de sua resistência à tração, do alongamento e do “Produto Carga – Deformação”. Estes valores têm relacionamento direto com o tipo de armadura usado.
Relacionamos na tabela no. l os tipos de armadura mais usados e os respectivos valores para a carga de ruptura, alongamento e “Produto Carga – Deformação”.
A análise dos valores acima apresentados revela que, com exceção das mantas armadas com véu de vidro, as demais possuem boa capacidade de alongamento, e as impermeabilizações executadas com estas mantas podem ser consideradas como sendo plásticas ou elásticas. Neste item não vamos abordar o mérito de cada uma das armaduras ou mantas citadas, que será assunto para o item 5 deste capítulo.

3.3. Laminares

São as impermeabilizações executadas com asfalto ou elastômeros, armadas ou estruturadas pela intercalação de materiais rígidos, com feltros asfálticos, tecidos de “nylon”, tecidos de vidro, tecidos de juta e lâminas de alumínio. São também denominadas pinturas armadas ou melações armadas, e são feitas “In loco”

4. TEORIA DO FUNCIONAMENTO DA IMPERMEABILIZAÇÃO

4.1. Caminhos da água

A água penetra em construções essencialmente por três caminhos:
a)por trincas e rachaduras;
b)pêlos poros do material;
c) por falhas no material: brocas, ninhos no concreto e fendas junto às ferragens;
d)por falta de arremate adequado acima do nível do perímetro da área plana;
e)pelo fado externo do paramento que confina as áreas planas.

4.2. Tipos de vedação

4.2.1. Vedação por introdução de aditivos no concreto ou na argamassa
a) No concreto:
Obtida pelo emprego de aditivos, aliada à determinação correta da granulometria dos agregados, à relação água/cimento e pelo perfeito controle do lançamento e compactação do concreto (vibração).
b) Na argamassa:
Caso o concreto ou as paredes de alvenaria fiquem porosos, vedam-se as superfícies aplicando-se revestimento e argamassa com aditivo que promova a impermeabilidade.

4.2.2. Vedação por tamponamento

Infiltrações oriundas de água com pressão são geralmente vedadas por tamponamento local ou injeção em profundidade. Detalhes em “Infiltrações em subsolo”.

4.2.3. Vedação por meio de mantas asfálticas

A vedação de trincas ou rachaduras é o caso de mais difícil solução.
Em primeiro lugar deve-se levar em conta que na maioria dos casos as trincas ou rachaduras ainda não existem quando se executa a impermeabilização. Em segundo lugar deve-se lembrar que as trincas nas estruturas são fenômenos dinâmicos, principalmente quando oriundos de influências térmicas, pois se movimentam constantemente. Por último, terminada a impermeabilização, dar-se-á uma relaxação que impedirá uma resposta imediata a qualquer solicitação
externa dos elementos rígidos. Pêlos motivos expostos, as impermeabilizações rígidas e as pinturas são absolutamente inadequadas, mesmo quando a pintura tenha sido feita com um elastômero que deposite filme de elevada elasticidade.
Vamos analisar o que acontece.
Consideremos a membrana, obtida por pintura ou colagem aplicada sobre uma placa rígida, de forma que os dois materiais se encontrem intimamente ligados e que a placa rígida tenha uma trinca com abertura de comprimento C.
Ao se alargar a trinca, passando de C para C + ΔC, o alongamento que o filme impermeável terá de suportar será obtido pela fórmula:
L = C x 1.00 =x %

Suponhamos que C = 0,10mm e  C = 0,90mm
Teremos: 0,90 x 100 = 900% de alongamento 0,10
Se não havia nenhuma trinca e esta se abriu depois, de maneira que C = 0 e C = Y, o alongamento será:
Y x 100 =  (infinito)

Obviamente, por mais elástico que seja o produto, uma membrana delgada e aderida não acompanha o movimento e se rompe, porém, uma manta não aderida ao suporte dará melhor desempenho pois os esforços não serão a ela transmitidos.

4.3. Soluções básicas para a impermeabilização

a) Aplicação de uma camada grossa de produto impermeabilizante.
A camada a aplicar, conforme a elasticidade ou a plasticidade do material, deverá ter sempre espessura muitas vezes maior do que a abertura provável da fissura. Geralmente são necessários 5 a l0 mm, o que torna este processo economicamente impraticável.

b) Método de intercalação laminar
A intercalação de feltro asfáltico ou tecidos feito in loco no meio de um material impermeável e dúctil permite o deslizamento entre camadas, de forma que somente as camadas inferiores ligadas aos elementos rígidos se rompem e as outras se mantêm intactas pela ação do reforço.

Este sistema evidentemente tem seus limites, pois os reforços podem romperse em casos extremos ou quando o material impermeável e dúctil ficar endurecido pelo efeito do envelhecimento.
Os tradicionais sistemas de feltro e asfalto têm dado resultados satisfatórios até agora, quando bem executados e com o número de camadas e espessura do asfalto adequados, ou seja, 4 camadas de 2 quilos de asfalto, intercaladas por  camadas de feltro.

C)Sistema não aderido
É evidente que o sistema mais correto e menos sujeito a problemas é o da manta não aderida à base.
Neste caso, os alongamentos se diluem em toda a extensão das mantas e eliminam-se os pontos de esforço concentrado. Sendo as mantas feitas de material dúctil, após terem sido submetidas a um esforço de tração acabam se acomodando, entrando em estado de relaxação, o que elimina as tensões, evitando assim o rompimento.

4.4. Influência do substrato e da pavimentação

A prática demonstra que não se consegue uma superfície ideal para a impermeabilização. Geralmente as superfícies sobre as quais se executa a impermeabilização são regularizadas com argamassa, feita com areia grossa e apenas regularmente desempenada, apesar das recomendações para uma superfície bem acabada.
O comportamento das mantas impermeáveis, em relação à agressão do substrato e da pavimentação, depende do material de que são feitas.

Comparando-se as características dos principais tipos de mantas em uso, podemos observar o seguinte:
– As mantas de PVC e de borracha, quando colocadas sobre um substrato que apresenta protuberâncias formadas por grãos de areia, ficam apoiadas sobre estas saliências, e por serem relativamente rígidas e delgadas (geralmente têm menos de l mm de espessura) acabam sendo perfuradas pelo atrito produzido pêlos movimentos entre o substrato e a pavimentação.
– As mantas de asfalto com armadura são produzidas com betumes asfálticos dúcteis que não se opõem à penetração das pontas de areia e por esta razão as mantas amoldam-se ao substrato e não são perfuradas.
Evidentemente é necessário que a altura das pontas salientes do substrato não seja maior do que, aproximadamente, um terço da espessura das mantas.
Quando se opta por mantas de menor espessura é necessário ter maior cuidado no preparo do substrato e de sua limpeza, antes da colocação das mantas. O preparo do substrato para receber mantas de PVC e borracha exige a aplicação de uma camada que as protejam. É também necessário colocar outra camada protetora sobre as mesmas mantas antes de executar a pavimentação. Estas duas camadas protetoras têm uma nomenclatura específica, sendo chamadas: – Camada de berço (a inferior). – Camada de amortecimento (a superior).
Estas camadas são feitas com betume asfáltico, feltro asfáltico, mastiques asfálticos ou combinações destes produtos. As mantas asfálticas com armadura são consideradas como tendo as camadas de proteção já incorporadas, uma vez que existe uma espessura de asfalto protegendo a armadura.
A impermeabilização, seja qual for o sistema, necessita de uma camada protetora, executada com argamassa de cimento e areia, e geralmente também de uma pavimentação. As pavimentações e camadas protetoras são sujeitas a variações de temperatura, que promovem movimentos que agridem a impermeabilização.
Sendo a pavimentação diretamente atingida pelo aquecimento solar, fica muito mais quente do que a laje por baixo, que está à temperatura do ambiente interno. Isso pode causar um gradiente de 30 ºC e consequentemente diferenças de dilatação entre as camadas, pois temos várias superfícies planas sobrepostas. O diferencial na dilatação entre as camadas aplicadas causa movimentos de atrito. A camada de amortecimento tem a função de resguardar a manta impermeável dessa agressão. Ora, se ela for de material macio e dúctil, este terá um desempenho melhor do que um material mais rígido e duro.
Para amenizar o efeito do atrito acima exposto, a argamassa de proteção, que fica imediatamente acima da impermeabilização, deve ter um traço fraco (l:6, cimento e areia) e no mínimo l5mm de espessura. Na colocação da massa, deve-se usar réguas, como mestras, para se conseguir a espessura desejada.
Os espaços que ficam, ao serem retiradas as réguas, devem ser enchidos com mastique asfáltico, passando a funcionar como juntas de dilatação.

Tendo discorrido sobre os principais fatores que influenciam na eficiência de uma impermeabilização, passaremos aos sistemas adequados para que se obtenha uma impermeabilização simples e segura.
Analisaremos os méritos das diversas mantas que são apresentadas aos usuários.

5. CARACTERÍSTICA E DESEMPENHO DAS MANTAS

Voltando ao item 3.2. verificamos que existem várias opções de mantas com características bem diferentes. Para escolher bem, é necessário estudar detidamente estas características e o desempenho que a manta vai ter na obra.

Para se conhecer bem o que é uma manta plástica ou elástica, além das características que enumeramos no item 3.2., temos que conhecer suas outras características:
a)Resistência ao envelhecimento;
b)Flexibilidade à baixa temperatura (< 0 ºC);
c) Resistência ao ataque de micro – organismos, aos álcalis e aos ácidos dissolvidos nas águas pluviais;
d)Resistência ao puncionamento dinâmico e estático, conforme as condições que a manta terá que suportar durante a execução e durante o uso;
e)Resistência ao calor e ao escorrimento;
f)Absorção de água e estanqueidade sob pressão.
Existe ainda uma característica que desejamos destacar, é a que diz respeito à possibilidade de efetuar-se as emendas entre as mantas, com facilidade.
Todo sistema de manta é eficaz quando há total segurança nas emendas.

Os sistemas de emenda mais usuais são:
– Para borracha butílica: Vulcanização a frio com adesivos e fitas especiais.
– Para PVC:Emendas por fusão, por meio do aquecimento com aparelho elétrico de solda a ar quente.
– Para mantas asfálticas: Solda autógena do asfalto, usando maçarico de GLP.
A emenda por solda autógena de asfalto é a mais eficaz, segura e de rápida execução, deixando pouca margem de erro. Facilita tremendamente a execução de arremates junto às instalações hidráulicas e contornos  complicados da obra. As impermeabilizações com mantas podem ser executadas de três maneiras, em relação à aderência ao substrato:
– Totalmente aderidas ao substrato;
– Semi – aderidas ao substrato;
– Não aderidas ao substrato.
Como verificamos no item 4.3.(c) o sistema não aderido é o que oferece melhor desempenho, porém seus opositores o condenam, alegando que é difícil localizar pontos de infiltração. Pela experiência dos autores com o uso de mantas asfálticas com armadura de filme de polietileno, o sistema não aderido não traz este tipo de problema e mesmo aos poucos casos em que isto ocorre, a solução é problema do aplicador e não do usuário. Os sistemas aderidos também não são isentos de problemas de identificação de pontos de entrada de água, porque são aderidos a uma camada de argamassa de regularização superposta à laje, e que geralmente não forma um corpo monolítico. A água se distribui entre o concreto da laje e a argamassa de regularização, e assim o ponto de infiltração não coincide com o ponto de entrada da água.

As mantas de borracha butílíca e de PVC requerem uma camada de berço e não devem ser aplicadas diretamente sobre um concreto ou argamassa.

Em contraste, as mantas de asfalto com armadura, com 3mm de espessura total, já têm a camada de berço e a de amortecimento incorporadas. Além disso, as mantas asfálticas se acomodam sobre as irregularidades do substrato, deixando as protuberâncias penetrarem no asfalto e preencherem as depressões, amoldando-se ao substrato e assim não estão sujeitas a perfurações. As mantas de borracha butílica e PVC, quando aplicadas sem berço, são perfuradas pêlos grãos de areia e protuberâncias, porque não se amoldam ao substrato. Já as mantas asfálticas podem ser aplicadas diretamente sobre o substrato, desde que respeitadas as instruções de preparo, encontradas no capítulo “Aglomerantes hidráulicos e influência da água nas argamassas e nos concretos” . É necessário aderir as mantas ao substrato nos seguintes casos:
-nas mantas autoprotegidas, que não levam pavimentação ou lastro pesados sobre elas, para evitar que sejam arrancadas pelo vento;
-nos planos verticais;

-em fundos de caixas d’água e de piscinas.
As mantas asfálticas podem ser aderidas pelo processo CAQ (coragem com asfalto quente) ou CMG (coragem com maçarico de gás).
O processo CMG é muito rápido, seguro e econômico. A possibilidade de sua execução depende apenas do tipo de proteção anti – aderente empregado na fabricação da manta. As mantas necessitam desta proteção para poderem ser bobinadas. Se a proteção anti – aderente for um granulado mineral, a manta somente pode ser aderida pelo sistema CAQ, porém se a proteção anti – aderente for um filme delgado de polietileno, ou de talco, que são facilmente consumido pelo calor da chama do maçarico de gás, o processo CMG é o indicado. A colagem de manta asfáltica na vertical e sobre superfícies curvas de fácil execução e segura, levando grande vantagem sobre as mantas de borracha e de PVC, que não se amoldam.
Vamos ver agora o que determina a escolha da armadura mais adequada para as mantas asfálticas.
Como verificamos, os materiais mais usuais são:

– filme de polietileno;
– filme de poliéster;
– feltro de poliéster;
– véu de fibra de vidro;
– filme de PVC;
– tecido de juta.

Os fatores determinantes são:
– desempenho;
– custo;
– rapidez e facilidade de execução da impermeabilização.

Pela experiência dos autores com lajes planas em coberturas, as mantas armadas com filme de polietileno oferecem o menor custo para um bom desempenho. Sua colocação requer, entretanto, mão-de-obra treinada e especialização dos responsáveis, porque nas mãos de inexperientes, as mantas podem ser danificadas. Por esta razão devem ser aplicadas por firmas credenciadas pelo fabricante.
O mesmo se pode dizer das mantas armadas com filme de poliéster, que têm um custo um pouco mais alto do que as armadas com filme de polietileno. Sua vantagem reside no fato do filme de poliéster ser muito resistente à perfuração, resistindo aos brotos de capim e às raízes de plantas que, por incrível que pareça, perfuram outros tipos de mantas. Estas mantas destinam-se a floreiras e reservatórios executados diretamente sobre o solo, não obstante nada impeça seu uso geral.

As mantas armadas com feltro de poliéster têm um custo elevado, porém seu uso vem ganhando adeptos pela excelente qualidade e facilidade de instalação. Têm boa resistência ao puncionamento, não sendo danificadas com facilidade, mesmo por aplicadores pouco experientes. São dimensionalmente estáveis e por isto facilitam a execução dos serviços. São indicadas para caixas d’água, piscinas e planos verticais, resistindo a temperaturas altas (até 90ºC) sem escorrer. Como armadura, um feltro de poliéster pesando l50 g/m2. é suficiente para a maioria dos usos, porém, para serviços onde se deseje uma manta classe 2 – Manta de Alta Resistência, deve ser usado um feltro pesando 200 g/m2.
As mantas armadas com véu de fibra de vidro encontram poucas, ocasiões de serem especificadas, por não possuírem características que justifiquem seu custo. São dimensionalmente estáveis e têm bom desempenho onde as solicitações não são extremas.
O filme de PVC tem seus adeptos devido à sua boa resistência mecânica, porém a associação do PVC com asfalto é perigosa, porque o tipo de PVC deve ser especial. Quando não o for, haverá seqüestro do plastificante contido no PVC, a manta torna-se rígida e perde sua flexibilidade, o asfalto se separa do filme e as emendas se abrem. O PVC é de custo mais elevado do que o filme de polietileno, sem oferecer vantagem de desempenho. Mantas de PVC de baixo custo são feitas de PVC comum, sem características adequadas e seu uso levará ao fracasso.