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Perícia Judicial

Quebra expontânea de placas de vidros de fachada suspensa

* Foram omitidos os dados de identificação das partes e do objeto 

Introdução

Trata-se de Perícia Judicial elaborada em conjunto com o engenheiro de materiais MARCOS ESTEVAM BALZER, CREA-SC 1227360-D, que teve como um dos seus objetivos, esclarecer sobre a quebra e queda de placas de vidros na 2a fachada (Placas de vidros suspensas em sistema de fixação articulado denominado "spider glass") de um edifício comercial localizado em ABABAABABAB.

Foram realizadas inspeções na fachada, nos sistemas de fixação das placas de vidro da 2ª fachada; coleta de amostras de elementos de fixação; análise dos projetos básico e executivo. Além da vistoria ao local, foram realizadas diligências na indústria de beneficiamento dos vidros, onde foram realizadas inquirições e visita técnica do processo de transformação do vidro (corte, lapidação, furação, têmpera, laminação, ensaios de controle de qualidade), e na fábrica dos vidros onde foram coletados dados sobre o processo de fabricação do vidro (matéria prima, fundição, recozimento, ensaios de controle de qualidade).

Do objeto 

Denominado 2ª fachada ou segunda pele, consiste de um brise vertical plano em placas de vidro serigrafado, temperado e laminado, vazado, com espessura total de 17 mm (8mm + 1mm (PVB) + 8mm), fixado em estrutura metálica ancorada na estrutura de concreto armado do edifício, contendo junta telescópica entre os andares. As placas de vidro possuem medidas variadas, de aproximadamente 2,5 m x 1,0 m, fixadas com sistema spider glass (sistema de fixação produzido em aço inoxidável, de uma a quatro vias (pernas) que permite fixar os vidros às estruturas por meio de ferragens especiais articuladas)  em estrutura metálica, afastado cerca de 1 m da fachada cortina. A área total do envidraçamento com o sistema spider glass é de  2.916,68 m2, sendo:

 

  • Fachada Leste (PV04A) composta por 280 placas, com área total de 640,42 m2;

  • Fachada Sudeste (PV01A) composta por 336 placas, com área total de 854, 84 m2;

  • Fachada Noroeste (PV7A) composta por 560 placas, perfazendo a área total de 1.421,42 m2

Dos eventos ocorridos

Obteve-se o registro da ocorrência de quebra de 18 (dezoito) placas de vidro da segunda fachada, sendo que destas, 4 caíram, sendo 2 (duas) acidentalmente, em razão da queda de 2 (duas) placas posicionadas acima. As placas quebradas foram removidas da estrutura e armazenadas nas instalações da Autora.

Após a ocorrência do primeiro evento de quebra de vidro da 2ª fachada, em janeiro de 2015, foram realizadas intervenções para evitar a queda das placas de vidro no caso de quebra, consistentes de substituição dos parafusos rotulados cônicos por parafusos rotulados com cabeça de sobrepor e fixação de pefil de alumínio tipo cantoneira, com silicone, em toda a extensão longitudinal superior e inferior das placas de vidro.

Das condições na data da perícia

A Figura 5 apresenta as características dos dois sistemas de fixação, antes e após a intervenção. Observa-se que os parafusos originais eram cônicos e os espaçadores plásticos tinham o mesmo formato. Os parafusos que substituíram os cônicos foram os parafusos de sobrepor (ou retos). Propositalmente foi colocado na Figura 5 a imagem dos furos dos vidros antes e após a intervenção, mostrando que os mesmos não foram alterados. Nota-se que os furos possuem medidas diferentes, sendo que o da placa interna possui diâmetro maior que o da placa externa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Analisando as placas de vidros quebradas, observou-se que as origens das quebras (nucleações) ocorriam sempre em regiões das placas onde o seu entorno é completamente preenchido por partículas de vidros (Figura 6-b). Em outras palavras, o início das fraturas ocorreram sempre nas regiões mais centrais das placas, e não nas arestas das laterais ou nas bordas dos furos.   

Na região de origem da fratura observou-se dois fragmentos de vidro, com os tamanhos de uma das arestas em comum, unidos, formando em seu contorno uma imagem semelhante ao número oito – 8 (Figura 6-c).

 

Na região central desta união, equidistante das faces do vidro, observou-se um ponto escuro, de formato esférico, com um brilho cuja intensidade se alternava de acordo com o ângulo em que era observado (Figura 6-d).

As lâminas serigrafadas são as que ficam dispostas ao lado interno da fachada, enquanto que as lâminas lisas são as que ficam dispostas ao lado externo. 

As placas armazenadas continham somente uma das lâminas quebradas. Não havia uma regra sobre quais lâminas das placas estavam sofrendo as quebras. Haviam alguns casos de placas com quebras na lâmina interna e outros na lâmina externa.

 

Durante a inspeção foi realizada também a verificação da medida dos diâmetros dos furos de algumas placas. As placas apresentavam furos de diâmetro de 40 mm na lâmina externa, 44 mm na lâmina interna e 49 mm no extremo da borda chanfrada da lâmina externa, conforme apresentado na Figura 7.

Das três placas escolhidas para retirada das amostras, duas estavam quebradas na lâmina lisa (externa) e uma na lâmina serigrafada (interna), conforme apresentado na Figura 8. 

Amostras para ensaios laboratoriais foram cortadas com auxílio de serra circular diamantada, de regiões das placas onde havia sido observado o início das quebras (nucleação), conforme mostra a Figura 9. Na sequência as amostras foram identificadas, embaladas e encaminhadas para análise.

A vistoria da fachada permitiu observar as seguintes anomalias:

  • Os parafusos transpassam os furos de maneira excêntrica. A Figura 16 mostra um dos sistemas de fixação analisados, onde a parte superior do parafuso está sendo apoiada pela placa de vidro, e na parte inferior há um espaço de 9,0 mm entre o parafuso e a placa. Observa-se ainda, no detalhe, que a tensão exercida pela placa externa sobre o parafuso provoca o amassamento do espaçador plástico, com rompimento completo do mesmo.

  • Pela posição em que as buchas apresentavam o amassamento (detalhe da Figura 16), a tensão de compressão das placas sobre os parafusos é concentrada somente pela placa externa, que possui furo de menor diâmetro. ​

  • O espaçador disposto na face da placa externa apresentava extremidade ressecada e quebradiça, conforme mostra a Figura 17.​

  • Os furos das placas analisadas na fachada possuíam as mesmas medidas encontradas nos furos das placas quebradas analisadas na primeira diligência, sendo 40 mm de diâmetro na lâmina externa, 44 mm de diâmetro na lâmina interna, e 49 mm de diâmetro no extremo da borda chanfrada da lâmina externa.

Os espaçadores plásticos cônicos, que haviam sido usadas na fachada, encontravam-se ressecados e quebradiços, conforme mostra a Figura 18.

 

Parte Experimental

Com base nas informações obtidas nas quatro diligências, os estudos experimentais partiram das seguintes hipóteses:

 

  • As fraturas dos vidros teriam ocorrido de forma espontânea, devido a contaminação por níquel sulfeto;

  • As aberturas dos furos das placas de vidros seriam maiores que o diâmetro das rótulas dos parafusos cônicos. Assim sendo, os vidros “escorregavam” sobre as rótulas, vindo a cair da fachada;

  • O material plástico utilizado na fabricação dos espaçadores não possuía resistência mecânica e às intempéries. Os espaçadores retos estariam se deformando pela ação do peso da fachada e degradando na face externa, assim como os espaçadores cônicos se degradaram pela ação das intempéries;   

Definição dos Experimentos:

 

  • Em se tratando da hipótese de que as quebras dos vidros ocorreram espontaneamente devido a contaminação por níquel sulfeto, optou-se por estudar os vidros por meio da técnica de análise por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Esta técnica permite identificar, com precisão, as dimensões das inclusões e, por meio da Microanálise de Raios-X, analisar qualitativamente e quantitativamente os elementos químicos presentes no vidro e nas inclusões.

 

  • Além da microscopia eletrônica definiu-se ainda caracterizar os fragmentos do vidro na região do início da quebra por análise Estereoscópica. Por meio desta análise identificou-se a posição da inclusão na seção transversal do vidro, eliminando quaisquer dúvidas relacionadas aos parâmetros críticos mínimos necessários de que uma inclusão fosse a causadora das quebras espontâneas.

 

  • Em se tratando da hipótese de que as placas de vidros cairiam da fachada em razão de que os furos das placas possuíam dimensões maiores que as cabeças dos parafusos cônicos, optou-se pela realização de uma análise dimensional dos parafusos (cônicos e de sobrepor) e dos espaçadores plásticos (cônicos e retos). Os resultados obtidos foram comparados com as dimensões dos furos das placas de vidro. 

 

  • Em se tratando da hipótese de que o material utilizado na fabricação dos espaçadores não apresentasse a resistência mecânica e às intempéries, optou-se por caracterizá-los pelas técnicas de Espectroscopia no Infravermelho (FTIR) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC).

 

  • A FTIR apresenta os resultados na forma de espectros de absorção de energia do material, que estão relacionados aos níveis energéticos de suas moléculas. Os valores apontados nestes espectros são comparados a valores de absorção tabelados, possibilitando a identificação do polímero em análise.

 

  • O DSC fornece as medidas de fluxo de calor do material, obtendo-se as principais temperaturas de transição do mesmo. Os desvios entre as temperaturas de transição apresentadas nos ensaios e as temperaturas de transição tabeladas fornecem, além da possibilidade de identificação do material em estudo, alguns indicativos de degradação do material.

Sobre inclusão de Níquel Sulfeto (NiS)

Antes de apresentar os resultados das análises faz-se necessário uma abordagem suscinta sobre a influência das inclusões de níquel sulfeto na quebra espontânea de vidros temperados.

 

A presença de níquel sulfeto tem sido uma das causas mais comuns da quebra de vidros temperados, de forma espontânea. Trata-se de um contaminante advindo do processo de fabricação do vidro. A quebra do vidro está associada a transformações de fase do níquel sulfeto. Quando um material muda de fase ele altera o seu arranjo atômico, ou seja, se alteram as distâncias entre os átomos que compõe tal material. Como consequência, ocorre uma alteração de volume do mesmo. Ao ocorrer esta variação de volume ocorre uma tensão interna pontual no vidro. Dependendo do tamanho e localização da inclusão, esta variação de volume gera uma pequena trinca, desencadeando a ruptura total da placa de vidro.

 

A inclusão de níquel sulfeto advém de resíduos de níquel no processo de produção do vidro. O níquel pode estar relacionado a impurezas presentes na matéria prima, ou por contaminações por meio do contato do vidro, ainda no estado fundido (líquido), a um metal ferroso que contenha o elemento níquel em sua composição (YOUSF, O. et al (2011).

 

O níquel sulfeto pode possuir duas fases distintas, dependendo da condição energética (temperatura) em que se encontra. A primeira possui uma estrutura (arranjo dos átomos) hexagonal, também chamada de fase α (alfa), e a outra possui uma estrutura romboédria, também chamada de fase β (beta).  Quando a temperatura do níquel sulfeto está acima de 3900C, ele é estável na fase α. Quando a temperatura está abaixo de 3900C, ele é estável na fase β. 

 

Após o processo de têmpera (onde o vidro é aquecido a 6000C e depois resfriado rapidamente), a estrutura do níquel sulfeto que, teoricamente, deveria se transformar de fase α para fase β, se congela, fazendo com que o vidro na temperatura ambiente possua inclusões de NiS em meio a uma fase α, ou seja, instável. O volume da fase β do NiS é cerca de 2,2 a 4% maior que o volume da fase α. Isso significa que, durante o uso do vidro, caso haja uma transformação de fase de α para β haverá uma expansão localizada, gerando tensão capaz de provocar a ruptura total da placa de vidro. Este fenômeno é chamado de quebra espontânea. Isso normalmente ocorre após um longo período em que o vidro foi produzido, podendo levar até mesmo alguns anos (YOUSF, O. et al (2011); KASPER, A. (2017)).

 

A forma utilizada, pelas indústrias de beneficiamento de vidro, para evitar a quebra espontânea, é submeter todas as placas de vidro, após o processo de têmpera, a um ensaio chamado Heat Soak (HS). Neste ensaio as placas de vidro temperadas são submetidas a um ciclo de duas horas a uma temperatura de 2900C. Caso haja placas de vidro contaminadas com níquel sulfeto, ocorrerá a ruptura das mesmas durante o ensaio (KARLSSONG, S. (2017)).

 

Assim sendo, existem dois parâmetros críticos, onde somente inclusões que atendam a estes parâmetros podem causar a quebra espontânea das placas de vidro.

 

O primeiro parâmetro é a posição do níquel sulfeto na seção transversal da placa de vidro. A área central da placa, que compreende entre ¼ e ¾ da seção é chamada de zona de tração. A outra área, entre 0 e ¼ da seção, é chamada de zona de compressão. Quando o níquel sulfeto se aloja na zona de compressão, a expansão do mesmo será suprimida pela tensão circulante do próprio vidro, e não iniciará a ruptura. Quando o níquel sulfeto se aloja na zona de tração, o incremento de volume devido a expansão provocada pela transformação de fase do mesmo leva a formação de trincas, causando a quebra espontânea da placa do vidro.

 

O segundo parâmetro refere-se ao tamanho da inclusão de níquel sulfeto. O diâmetro mínimo teórico para causar a quebra espontânea do vidro, baseado no modelo mecânico de tensões, é 50 µm.  Na prática, a menor inclusão encontrada para causar a quebra espontânea do vidro é 60 µm (LI, X. et al (2006).

 

Importante ressaltar que a indústria vidreira responsável pela obtenção dos vidros float utilizam os critérios de qualidade estabelecidos pela Norma NBR NM 294:2004. Esta norma estabelece dimensões e requisitos de qualidade em relação aos defeitos óticos e de aspecto, além de composição química e características físicas e mecânicas. Portanto, esta Norma não abrange a verificação de inclusões de dimensões da ordem de 50 a 300 µm, como é o caso das inclusões de níquel sulfeto. O que se utiliza, e é recomendado em todo o mundo, é o ensaio Heat Soak em todas as placas de vidro float, após o processo de têmpera.

 

Finalizando, outras características observadas nas inclusões de níquel sulfeto são a coloração escura brilhante e aspecto áspero e esférico.

Resultados dos ensaios laboratoriais nos vidros e inclusões

 

A caracterização dos vidros e das inclusões foram realizadas no Laboratório de vidros do Centro de Tecnologia - CETEA/ITAL, em Campinas-SP. A seguir é apresentada uma síntese dos resultados das análises. 

 

No laboratório foram retiradas, das amostras coletadas na primeira diligência, os fragmentos onde ocorreu a nucleação das quebras dos vidros, conforme mostra a Figura 19.

 

 

Na sequência foi realizada a análise no estereoscópio, onde foi possível identificar a localização das inclusões, conforme mostra a Figura 20.  

 

Para a identificação do tamanho exato das inclusões utilizou-se do Microscópio Eletrônico de Varredura, com aumentos de 200 vezes. As dimensões encontradas foram de 154, 154 e 134 µm. A Figura 21 mostra uma das micrografias, cuja inclusão possuía 154 µm.

 

A partir da microanálise de raios X foram identificados os elementos químicos presentes nas amostras de vidro e nas inclusões, conforme espectros da microanálise apresentados na Figura 22-a e b.

 

Os picos dos espectros da Figura 22 mostram os principais elementos químicos contidos no vidro e na inclusão. Além disso, o equipamento fornece os dados quantitativos relacionados a esses elementos, conforme apresentado na Tabela 1.

A Tabela mostra que o vidro analisado possui composição própria do vidro float. Já as inclusões possuem, em alto teor, os elementos enxofre e níquel, além de traços de 1,0% de ferro. Estes elementos não fazem parte da composição do vidro, portanto são decorrentes de contaminação. O silício, cálcio e sódio, presentes na análise da inclusão, são provenientes do próprio vidro.

Os resultados obtidos nas análises dos vidros e inclusões mostraram que:

 

  • O formato esférico da inclusão e a cor brilhosa (Figura 20 a e b) são característicos de inclusão de níquel sulfeto;

  • O fragmento observado na seção transversal da amostra (Figura 20-a) está localizada na zona de tração (entre ¼ e ¾ da seção), atendendo ao primeiro parâmetro crítico para que uma inclusão de níquel sulfeto provoque a quebra espontânea no vidro temperado;

  • O tamanho da inclusão observado ao MEV (Figura 21), é maior que o mínimo necessário para que ocorra uma quebra espontânea em vidros temperados. Portanto, atende ao segundo parâmetro crítico para ocorrência de quebra espontânea;

  • O espectro de microanálise do vidro (Figura 22-a) mostra que a composição do vidro está dentro dos parâmetros admitidos por Norma;

  • O espectro de microanálise da inclusão (Figura 22-b) mostra que a inclusão possui 45% de enxofre e 38% de níquel, tratando-se, portanto, de uma inclusão de níquel sulfeto;

Resultados da análise dimensional dos elementos de fixação

As Figuras 23 a 25 apresenta os resultados da análise dimensional dos furos das placas, dos parafusos de sobrepor e dos espaçadores plásticos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As Figuras 26 e 27 apresentam os resultados da análise dimensional dos furos dos parafusos cônicos e respectivos espaçadores plásticos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A Figura abaixo mostra, esquematicamente, as dimensões evidenciadas na perícia e as constantes no projeto executivo:

Figura 35: (a) Medidas dos furos dos vidros encontradas na perícia; (b) medidas de Projeto Executivo

Os resultados (Figura 35) mostram diferenças de 3 mm na lâmina externa e 4 mm na lâmina interna entre as medidas realizadas na perícia e as informadas pela Requerida. Estas diferenças são maiores que as tolerâncias estabelecidas pela Norma EM 14179, que é de ± 2 mm para furos entre 20 e 100 mm.

Durante a segunda diligência observou-se, ao serem abertos os parafusos da fachada, que os parafusos transpassavam o vidro de forma excêntrica, onde a parte superior estava em contato direto com o vidro e na parte inferior havia um espaço de aproximadamente 9 mm entre o parafuso e o vidro. Tomando as medidas dos parafusos e espaçadores (Figuras 24 e 25) e as medidas dos furos das fachadas têm-se o modelo esquemático apresentado na Figura 36.

Observa-se, a partir da Figura 36, que a área do espaçador, que faz contato com a face externa da placa e o parafuso, é significativamente reduzida com o formato do furo chanfrado. O furo externo chanfrado foi dimensionado para uso de parafuso cônico, conforme se projetou a fachada originalmente. 

 

As placas estavam apoiadas sobre a parte superior do parafuso, amassando os espaçadores e formando um espaço de aproximadamente 9 mm na parte inferior. Isso ocorre porque, além das placas de vidros terem escorregado devido a pequena área de contato do espaçador com o parafuso, a diferença de tamanho entre o parafuso e o furo externo da placa é de aproximadamente 8,5 mm.

 

Este posicionamento excêntrico dos parafusos reflete-se diretamente no posicionamento das placas da fachada. Os desníveis horizontais e verticais observados na segunda diligência (Figuras 12 e 13), provém deste problema de posicionamento dos parafusos nos furos.

 

Observa-se ainda na Figura 36 que as placas estão apoiadas nos parafusos somente pela parte superior do furo da lâmina externa, numa área de aproximadamente 3 mm, fazendo com que os espaçadores amassem e quebrem nesta região (detalhe na figura 36).

 

A Figura 37 compara as medidas do sistema de fixação cônico (parafuso e espaçador) com as medidas dos furos da placa de vidro. 

 

 

 

 

Observa-se que o diâmetro maior do chanfro da placa externa é 4,5 mm maior que o diâmetro no limite externo do espaçador. Considerando ainda que o diâmetro do parafuso (rosca) é 8,5 mm menor que o furo externo, tornam-se claras as razões pelas quais, na época, foram observados parafusos fixados em um nível abaixo da face do vidro externo ou até mesmo passando direto pelos furos.

 

A Figura 38 refere-se a imagens obtidas do Laudo da Requerida CRESCÊNCIO PETRUCCI, obtidas na época das ocorrências, quando a fachada ainda era fixada com os parafusos cônicos.

 

 

 

 

 

Análise dos espaçadores plásticos

As caracterizações dos espaçadores plásticos foram realizadas no Centro Tecnológico de Polímeros CETEPO - SENAI, em São Leopoldo - RS. Foram enviados ao laboratório amostras de espaçadores retos (novos e usados) e espaçadores cônicos (novos e usados). Os objetivos principais das análises foram de identificar o tipo de polímero utilizado na fabricação dos espaçadores e comparar os resultados entre os novos e usados, afim de evidenciar presença de degradação. A Figura 28 mostra as imagens dos espaçadores, conforme foram enviados para as análises. 

 

 

 

 

Análise qualitativa por Espectroscopia no Infravermelho – FTIR

 

As Figuras 29 e 30 apresentam os espectros no infravermelho dos espaçadores retos e de sobrepor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Análise de calorimetria diferencial de varredura - DSC

 

As Figuras 31 a 34 apresentam os resultados do DSC para os espaçadores cônicos e de sobrepor, novos e usados. Identificou-se um pico de 135ºC, característico de fusão. No resfriamento observa-se um evento térmico com pico em 119ºC, característico de cristalização. Tais temperaturas de transição indicam se tratar de um polímero POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A Figura 32 (espaçador reto-novo) mostra um pico de 135oC, característico de fusão. No resfriamento observa-se um evento térmico com pico em 119oC, característico de cristalização. Tais temperaturas de transição indicam se tratar de um polímero POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A Figura 33 (espaçador cônico-usado) mostra um pico de 133oC, característico de fusão. No resfriamento observa-se um evento térmico com pico em 117oC, característico de cristalização. Tais temperaturas de transição indicam se tratar de um polímero POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE.

A Figura 34 (espaçador cônico-novo) mostra um pico de 134oC, característico de fusão. No resfriamento observa-se um evento térmico com pico em 120oC, característico de cristalização. Tais temperaturas de transição indicam se tratar de um polímero POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE.

s resultados do Infravermelho e do DSC mostraram que o polímero utilizado na fabricação dos espaçadores é o POLIETILENO.

 

De acordo com o Catálogo Técnico dos materiais componentes do sistema spider glass, da PROJETO ALUMÍNIO – ANEXO7, dentre as peças que compõe o sistema havia “bucha para furação cônica de baixo atrito em PVC e arruela de baixo atrito em PVC.

 

O Polietileno de Alta Densidade possui baixa resistência às intempéries quando comparado com outros materiais aplicados em obras de engenharia, como por exemplo, o Nylon.

 

Para aplicações extremas, ao ar livre, onde todos os dias o material é exposto a radiação solar, é necessário que se utilize plásticos com resistência Ultra Violeta (UV). Estes plásticos normalmente são aditivados com estabilizadores de UV, em cor preta, como por exemplo o aditivo “nego de fumo”. Além disso, outros plásticos, tais como polímeros fluorados podem demonstrar excelente resistência a UV no estado natural.

 

Quando é utilizado um polímero no estado natural, sem aditivos, em ambientes ao ar livre, exposto ao sol, ocorrem alterações na coloração, como branqueamento, além de formação de rupturas e trincas. Além destas alterações aparentes, o plástico desenvolve fragilidade, como redução de elasticidade e dureza, rompendo-se facilmente por tensão (Fonte: www.ensingerplastics.com/pt). 

 

Os resultados do DSC mostram que todos os tipos de espaçadores utilizados na fachada, antes e após as ocorrências, foram fabricados com POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE.  A Tabela 2 apresenta os resultados obtidos para as Temperaturas de Cristalização (TC), Variação de Entalpia de Cristalização ∆ Hc,), Temperatura de Fusão (Tm) e Variação de Entalpia de Fusão ∆Hm).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As temperaturas de fusão e de cristalização de todas as amostras são características de PEAD – Polietileno de Alta Densidade. Porém, o maior valor de diferença de variação de entalpia de cristalização entre os espaçadores cônicos (usados e novos) são indicativos de que os espaçadores cônicos usados apresentaram maior índice de degradação.

 

A diferença de Entalpia - ∆Hc entre os espaçadores cônicos, novo e usado, foi de 25,5 J/g. Já entre os espaçadores retos, novo e usado, foi de 5 J/g. Como entalpia de cristalização refere-se a uma variação de energia exotérmica, a diferença de aproximadamente 5 vezes no valor de ∆Hc entre o espaçador cônico e o reto demonstra que, após o uso, a maior alteração de estrutura ocorreu no espaçador cônico, sendo este um indicativo de que os espaçadores cônicos (usados), ou seja, os que ficaram mais tempo expostos às intempéries, do lado externo da fachada, encontrava-se em estágio mais avançado de degradação. 

 

Utilizando-se dos valores das temperaturas de transição, da Tabela 2, calculou-se o Grau de Cristalinidade dos espaçadores. Para efeito de cálculo utilizou-se do valor teórico de entalpia de fusão do Polietileno 100% cristalino, que é 293 J/g. Os resultados são mostrados na Tabela 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A degradação dos Polietileno provoca um aumento de sua cristalinidade, causando branqueamento e o ressecamento no material.  A maior variação no percentual de cristalinidade ocorreu no espaçador cônico, significando que a exposição às intempéries promoveu alterações mais significativas na sua estrutura do que nos espaçadores retos. Este resultado mostra-se coerente, uma vez que os espaçadores cônicos apresentavam maior área superficial de contato com as intempéries do que os espaçadores retos.

 

 

Conclusões

 

Com base nas informações obtidas nas diligências e resultados das análises acima, é possível inferir as seguintes causas para as quebras e quedas dos vidros da fachada do edifício:

 

  • As quebras das lâminas das placas ocorreram de forma espontânea, devido a contaminação do vidro por níquel sulfeto.

  • As quedas das placas de vidro, registradas antes da intervenção da fachada, ocorreram por dois fatores. O primeiro refere-se as diferenças nas dimensões das furações e da cabeça do parafuso cônico. Os furos das lâminas externas são maiores que a cabeça do parafuso cônico. A segunda refere-se à degradação do material do espaçador. O material selecionado na fabricação do espaçador, POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE, não possui resistência às intempéries, portanto, quando exposto a radiação ultravioleta dos raios solares degrada-se, tornando-se frágil. Os dois fatores, agindo de forma concomitante, levaram as quedas das placas.

  • Embora não tenha sido observado nas diligências nenhuma situação em que o início das quebras ocorreu em outras regiões das placas, tais como arestas e bordas dos furos, cabe ao Perito alertar que a situação apresentada na Figura 36 mostra que, mesmo após a intervenção, a segunda fachada do edifício não se encontra em condição segura. Existem pontos de alta tensão de compressão nos sistemas de fixação, devido a pequena área de apoio das placas de vidro sobre os parafusos. Como os espaçadores são feitos de material inadequado, que estão se degradando com o tempo, existe o risco de os pontos de apoio do vidro tocarem os parafusos metálicos. O atrito entre estes dois materiais poderá provocar quebras das lâminas. Caso ocorra quebra das duas lâminas das placas, mesmo estando fixadas com os parafusos de sobrepor e com as cantoneiras, existe o risco de as placas virem a cair.  

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