A desagregação granular ou desagregação arenosa, pode ser caracterizada como o aumento da rugosidade superficial das superfícies da pedra, levando à perda material pétreo, arredondamento de arestas e perda de pormenor nas pedras (Begonha, 1997, 2001) (Figuras 4.1a a 4.1d). A perda de material
é maior nas zonas em contacto ou próximas de juntas onde se aplicaram argamassas de cimento designando-se, neste caso, por desagregação granular diferencial (Figuras 4.1e e 4.1f).
a) Hospital de Santo António – Fachada Este b) Capela-farol de São Miguel-o-Anjo
c) Hospital de Santo António – Fachada Este d) Hospital de Santo António – Fachada Este
e) Hospital de Santo António – Fachada Sul f) Hospital de Santo António – Fachada Este Figura 4.1 – Aspetos de desagregação granular de intensidade forte a intermédia em edifícios no
As causas do aparecimento deste tipo de deterioração prendem-se maioritariamente pela presença de minerais de sais solúveis no interior da rede porosa das pedras que, após vários ciclos de cristalização/dissolução e/ou cristalização/deliquescência e/ou hidratação/desidratação, geram sucessivamente forças internas de tração que levam à fissuração dos minerais constituintes das rochas. Todavia, a perigosidade dos minerais de sais solúveis não é igual, pelo que o efeito da sua ação está bastante dependente da sua solubilidade e força de cristalização associada ao respetivo volume molar. A cristalização de um determinado sal depende da temperatura e do grau de sobressaturação da solução onde este se encontra. Para uma determinada temperatura e grau de sobressaturação, os sais com menores volumes molares são aqueles que apresentam maiores forças de cristalização. O Quadro 4.1 apresenta os valores dos volumes molares para os sais mais frequentemente encontrados nas edificações de pedra afetadas por desagregação granular.
Quadro 4.1 – Minerais mais frequentemente encontrados em edificações e o seu respetivo volume molar (Begonha, 2018)
Mineral Volume Molar (cm3/mol)
Halite 27,06 Calcite 36,80 Nitratite 37,11 Anidrite 46,31 Niter 47,69 Thenardite 53,00 Gesso 74,21 Glauberite 100,06 Aptitalite 125,44 Singenite 126,32 Epsomite 140,82 Mirabilite 217,70 Etringite 705,12
Scherer (2000) refere que a tensão máxima que a cristalização de um sal solúvel pode exercer está relacionada com a sobressaturação do líquido que preenche o poro, enquanto os limites inferiores de tensão estão relacionados com as energias na interface cristal/ parede do poro, o tamanho do poro e a pressão do líquido.
Contudo, a classificação da ação do sal solúvel em termos de danos potenciais terá que ter em atenção os dois fatores acima mencionados, a solubilidade e a força de cristalização. A solubilidade de um determinado mineral de sal solúvel depende da temperatura e da pressão e condiciona a maior ou menor facilidade com que o sal cristaliza. O Quadro 4.2 apresenta as solubilidades de alguns sais de minerais solúveis por 1000g de água a 20ºC.
Quadro 4.2 – Solubilidade dos minerais de sais solúveis mais frequentes (Begonha, 2018) Mineral Solubilidade (g de sal / 1000g de água)
Nitratite 876 Halite 360 Niter 330 Thenardite 195 Gesso 2,55 Calcite 0,06
Pela análise destes quadros poder-se-ia considerar que a calcite (CaCO3), devido ao seu elevado volume
molar, poderia ser considerada como um mineral potencialmente muito prejudicial, no entanto, devido à sua baixa solubilidade, uma vez cristalizada, muito dificilmente volta a dissolver-se.
Recentemente, vários autores, aquando do estudo de vários monumentos em todo o mundo, associaram o aparecimento destas patologias com a presença de muitos dos sais acima mencionados.
Moutinho (2005) e Madureira (2008) aquando, respetivamente, do estudo da Igreja de Santa Maria de Leça e do Mosteiro da Serra do Pilar, verificaram que o aparecimento de zonas com desagregação granular estava restringido a áreas húmida e não lixiviadas sujeitas a ascensão capilar, áreas húmidas sob cornijas, zonas adjacentes a juntas de argamassas de cimento e zonas expostas a ventos de Sudoeste e Sul.
Diversos autores referem os minerais de sais solúveis identificados em amostras de desagregação granular localizadas em áreas exteriores ou interiores submetidas à ascensão de soluções salinas a partir do solo.
Begonha (1997, 2001) identificou o gesso (CaSO4·2H2O), halite (NaCl) e por vezes a nitratite (NaNO3)
em amostras de desagregação granular nas fachadas Este e Sul do Hospital de Santo António, no Porto, sujeitas à ascensão capilar de soluções salinas a partir do solo. Sob as mesmas condições, o autor refere a presença de gesso e halite em amostras da Torre dos Clérigos e Igreja do Carmo.
Begonha (2000) identificou, no Mosteiro de São Miguel de Refojos em Cabeceiras de Basto, a halite e ainda o niter (KNO3), gesso e a nitratite em amostras das fachadas Oeste e Sul, o niter e o gesso em
amostras do interior da igreja e da sacristia e o gesso, halite, nitratite e glauberite (Na2Ca(SO4)2·2H2O)
no interior do zimbório.
Na Igreja de São Pedro de Rates, Begonha (2002c) observou a halite, gesso e niter no Portal Oeste, gesso, halite e nitratite no Portal Sul, halite e gesso no Portal Norte e gesso no interior da igreja. Moutinho (2005) observou, em zonas submetidas à ascensão capilar de soluções salinas a partir do solo, a halite e o gesso em amostras do Portal Sul da Igreja de Santa Maria de Leça do Mosteiro de Leça do Balio e o gesso, halite, nitratite, singenite (K2Ca(SO4)2·H2O) e glauberite em amostras da parede interior
Sul do mesmo monumento.
Cardoso (2008) após recurso a microscopia eletrónica de varrimento observou a halite, gesso e nitratite em amostras do Portal Oeste da Igreja de Paço de Sousa, e nitratite, niter, trona (Na3(CO3)·(HCO3)·2H2O), gesso, gaylussite (Na2Ca(CO3)2·5H2O) e halite em amostras da Parede Norte
Costa Leite (2008) identificou a halite em amostras do Portal Norte da Igreja de Santa Clara em Vila do Conde e o gesso, halite e a nitratite em amostras do interior da igreja.
Silva (2012), em amostras de desagregação granular recolhidas no Hospital da Santa Casa da Misericórdia em Viana do Castelo, observou, com recurso ao MEV, a halite, gesso, nitratite e oxalato de cálcio (CaC2O4).
Todavia, a desagregação granular também se encontra fortemente associada à presença de sais marinhos, resultado da proximidade de zonas costeiras, tal como Bré (2008) verificou aquando do estudo da Capela do Senhor da Pedra. A autora refere que uma das principais causas para este tipo de deterioração deve- se ao embate de gotículas de água do mar, altamente salinas, nevoeiro salino e elevada humidade do local. Após a realização de análises recorrendo à difração dos raios-X (DRX) e microscopia eletrónica de varrimento (MEV), foram identificados a halite e gesso em amostras no exterior do monumento. Hoje em dia já existem técnicas in-situ e não destrutivas que avaliam e/ou “quantificam” a intensidade da desagregação granular, como a avaliação sensorial, a técnica da fita adesiva e a utilização do ressalto do esclerómetro de Schmidt.
A avaliação sensorial inclui a quantidade de material que cai pelo toque das superfícies com a mão, a observação da rugosidade da superfície, do adoçamento das formas e da perda de material pétreo ocorrido até então permitem a atribuição qualitativa da intensidade da desagregação granular em três graus: nula ou fraca, intermédia e forte.
A técnica da fita adesiva consiste na colagem de uma medida de fita cola normalizada que depois de levantada permite determinar a massa de material pétreo retirado e assim avaliar a intensidade de desagregação granular.
O valor do ressalto do esclerómetro de Schmidt correlaciona a dureza superficial da pedra com a sua resistência à compressão. Consiste na produção de uma reação elástica pelo impulso de uma massa conhecida, que choca contra o material, sobre uma superfície de contacto. Assim, é possível medir a quantidade de energia recuperada no ressalto da massa, o que permite obter um índice de dureza da superfície ensaiada (valor do ressalto designado por R) sobre uma escala graduada acoplada ao martelo. Madureira (2008) estabeleceu uma rilação entre o valor do ressalto pelo esclerómetro de Schmidt e a intensidade da desagregação granular (Quadro 4.3).
Quadro 4.3 – Rilação entre a intensidade de desagregação granular e a resistência à compressão uniaxial pelo ensaio do esclerómetro de Schmidt (Madureira, 2008)
Intensidade da Desagregação Resistência à compressão uniaxial (MPa)
Forte 0 - 25
Média 25 - 90
Fraca > 90
A atribuição quantitativa da intensidade da desagregação granular obtida pelo esclerómetro de Schmidt, com base na escala proposta por Madureira (2008) e presente no Quadro 4.3, coincidiu com a atribuição qualitativa da intensidade da desagregação granular obtida pela avaliação sensorial usada na cartografia da desagregação granular nos três graus referidos anteriormente, como o comprovam os resultados
obtidos pelo mesmo autor no Mosteiro da Serra do Pilar e por Oliveira (2017) no Museu do Vinho do Porto na Rua da Reboleira.