Resumo

As Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) promovem ambientes altamente agressivos aos componentes e sistemas de construção. Essa agressividade ambiental advém dos gases ácidos liberados pela ação bacteriana durante o tratamento dos efluentes. A degradação das estruturas de concreto em ETEs algumas vezes é negligenciada pelas empresas de saneamento, tanto por não garantir a execução de estruturas duráveis com rigorosos controles de qualidade quanto por especificações incorretas em projeto, além, ainda, de as empresas não manterem um cronograma de manutenções preventivas e corretivas. Nesse contexto, metodologias que sejam capazes de quantificar o grau de degradação das estruturas em ETEs ainda são tímidas, embora existam muitos métodos de avaliação de estruturas de concreto para edificações usuais. A metodologia desenvolvida pela Universidade de Brasília para cálculo do Grau de Deterioração de Estruturas de Concreto (Metodologia GDE/UnB) de edificações pode ser adaptada para determinar o estado de degradação de estações de tratamento de esgotos. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar o grau de deterioração de uma estação de tratamento de esgotos fornecendo subsídios técnicos para intervenções e manutenções por meio de adaptações na metodologia GDE/UnB. A metodologia utilizada será a aplicação do método GDE/UnB adaptado às ETEs, considerando-se todos os fatores propostos no método de acordo com as particularidades que estações de tratamento de esgotos apresentam. Trata-se de uma proposta preliminar de adaptações na metodologia visando, com base nos resultados obtidos, novos ajustes de forma a se chegar na metodologia final. Para auxiliar na avaliação, foi realizado o ensaio de avaliação da profundidade carbonatada do concreto nas unidades estudadas. Como resultados pode-se considerar que a ETE avaliada apresenta um alto nível de deterioração. As unidades com maior urgência de manutenção são o poço de sucção, o canal de chegada, a grade fina e o tanque de armazenagem de lodo, embora a grade grossa esteja na iminência de adentrar ao nível crítico de degradação. Com base na análise realizada, considera-se que a metodologia aplicada atende à expectativa, entretanto os fatores adotados ainda necessitam de discussões mais profundas, principalmente no que tange ao cálculo do grau de deterioração geral da ETE.

Introdução

As unidades envolvidas na coleta, transporte, tratamento e disposição dos esgotos domésticos estão sujeitas a ambientes de alta agressividade e, consequentemente, a uma séria deterioração dos sistemas que as constituem, em especial às estruturas de concreto.

O concreto é um dos materiais mais utilizados para construção de Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) (SARRAY, 2013) e elas apresentam uma série de agentes deletérios ao concreto podendo-se citar:

• a ação erosiva da areia em desarenadores (BAYNE, 2009);]

• o ataque por cloretos em unidades que utilizam o cloro para desinfecção ou coagulantes à base de cloretos na coagulação/floculação;

• microrganismos que produzem ácidos capazes de reduzir o pH do concreto e atacar a pasta de cimento, expondo a armadura à corrosão (SHIRAKAWA, 1994; DAVIS et al., 1998; GU et al.,1998; NICA et al., 2000; GIANNANTONIO et al., 2009; LEEMANN et al., 2010; MARQUEZ-PEÑARANDA et al., 2016).

Sarray (2013) e Moradian et al. (2012) estudaram a deterioração das estruturas de concreto em estações de tratamento de esgotos. Em seus estudos Sarray (2013) descreve que um dos mais importantes fatores para a deterioração do concreto são a sua composição, permeabilidade, pH e ainda os ácidos produzidos por microrganismos. Quando não especificadas de forma adequada e expostas a esses ácidos, as estruturas de concreto sofrem rápida deterioração, uma vez que há um ataque ao material desencadeando aumento da porosidade e, consequentemente, redução da resistência e durabilidade (SARRAY, 2013). Moradian et al. (2012) propõem que se deve avaliar uma ETE de forma geral levando-se em consideração a interação entre os mecanismos de degradação que atuam sobre o concreto e não somente a ação deletéria de microrganismos.

A implantação e manutenção das ETEs demandam um alto investimento (McNALLY et al., 2010) e são projetadas com estimativas de vida útil (alcance de final de plano), em média, de 30 anos, tanto nacionalmente, como internacionalmente (SARRAY, 2013) embora muitas vezes, mesmo após o alcance do final de plano, elas possam continuar em operação.

Porém, mesmo prevendo o funcionamento das estações por períodos longos, nem sempre há cuidados criteriosos com a construção dessas unidades, levando as estações a apresentarem sérias deteriorações em poucos anos de operação (McNALLY, 2010). Moradian et al. (2012) analisaram os ataques sofridos em uma estação com menos de 10 anos de operação e detectaram carbonatação e corrosão das armaduras em estado avançado. Sarray (2013) verificou o aparecimento de manifestações patológicas de corrosão das armaduras e deterioração do concreto em estações de tratamento com apenas 1,5 anos e 15 anos de operação. Dias et al. (2016) avaliaram estações com idades de 2, 4, 8, 12, 28 e 32 anos de operação e observaram que mesmo as ETEs mais jovens, já apresentaram sérias manifestações patológicas com relação à erosão, corrosão das armaduras e corrosão do concreto por biodeterioração.

Considerando-se esta rápida deterioração que as estações sofrem, torna-se indispensável a utilização de técnicas de avaliação das condições e do grau de deterioração das unidades com vistas ao planejamento de manutenções corretivas e preventivas, assim como elencar a ordem de priorização que elas deverão ser implementadas (CASTRO, 1994; SARRAY, 2013).

Pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram um método quantitativo de avaliação do grau de deterioração de estruturas de concreto denominado metodologia GDE/UnB para edificações usuais (CASTRO, 1994). A importância de se adotar um método científico para avaliar estruturas de concreto reside no fato de que há uma redução na subjetividade que é inerente a cada avaliador. Há de se ressaltar ainda que esta metodologia pode ser complementada com a realização de ensaios de campo e de laboratório fornecendo subsídios técnicos e imparciais para os resultados da avaliação (CASTRO, 1994).

De acordo com Fonseca (2007), a avaliação tem como objetivo “definir as ações necessárias à garantia da durabilidade da edificação, nos aspectos de segurança, funcionalidade e estética, auxiliando a tomada de decisões de engenheiros e técnicos da área de manutenção e recuperação de estruturas”.

Autores: Nayara Gracyelle Dias; Helena Carasek Cascudo e Oswaldo Cascudo.