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Impermeabilizacao E Patologias Trabalho Storte
 

Impermeabilizacao E Patologias Trabalho Storte

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palestra 2009

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    Impermeabilizacao E Patologias Trabalho Storte Impermeabilizacao E Patologias Trabalho Storte Document Transcript

    • Instituto Brasileiro do Concreto . IMPERMEABILIZAÇÃO – PREVENÇÃO E PROTEÇÃO Marcos Storte Engenheiro Civil, MSc, Viapol Impermeablilizantes Gerente Técnico Storte@viapol.com.br 1 – INTRODUÇÃO A atividade impermeabilização, é entendida de forma simplória, como a adoção de técnicas e metais com o objetivo de formar uma barreira química ou física , contra a passagem da água. No entanto, a impermeabilização tem uma função muito mais importante, que é a de proteger os materiais de construção, contra a degradação provocada pela água, visto que a maioria deles são suscetíveis à esta degradação. Os materiais e sistemas de impermeabilização possuem características próprias e variáveis, em função de sua composição química, formulações, etc.., apresentando propriedades distintas de resistência a tração, alongamento, aderência, impermeabilidade, absorção de água, durabilidade, etc. Portanto, se os sistemas possuem propriedades variáveis, é natural que sua aplicação na construção civil apresente formas de desempenho distintas. Assim sendo, a impermeabilização torna-se uma atividade complexa, visto que os profissionais da especialidade, devem conhecer com profundidade as propriedades dos sistemas impermeabilizantes para então deduzir o seu comportamento frente as solicitações impostas pela construção civil. Por outro lado, a construção que servirá de suporte e proteção da impermeabilização apresenta também sua propriedades físicos e químicos intrínsecas dos materiais utilizados na sua construção, que refletem nas exigências de desempenho do sistema de impermeabilização, que será utilizado para protegê-lo, contra a passagem indesejável da água. A somatória de materiais distintos para a construção de uma edificação, cada um com propriedades diferentes, bem como da metodologia de aplicação, muitas vezes acarretam em problemas de patologia construtivas, que incidem diretamente no desempenho da impermeabilização e, se a mesma não estiver adequadamente dimensionada, poderá falhar por não resistir aos esforços impostos. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 1
    • Instituto Brasileiro do Concreto . Exemplificamos abaixo ocorrências comuns que podem comprometer o desempenho da impermeabilização se suas propriedades estiverem aquém das exigências; As paredes de alvenaria construídas de tijolo maciço, bloco de concreto, tijolo cerâmico apresentam dilatação térmica distintas entre si e em relação a uma estrutura de concreto. Assim sendo, no encontro entre uma parede de alvenaria e um pilar ou viga, podem ocorrer trincas. Uma parede de platibanda apoiada em uma laje de cobertura, contornando toda a edificação, pode apresentar trincas devido a ausência de juntas de dilatação. Também é comum trinca entre a alvenaria e a laje de apoio. Esta trinca pode movimentar-se com valores acima da capacidade de alongamento do sistema impermeabilizante, provocando seu rompimento, caso o mesmo não tenha sido reforçado junto às meias canas. Além deste fato, a trinca formada entre a alvenaria e a laje, permite a entrada d’água que escorre pela fachada externa da edificação. Uma regularização de uma laje, para dar caimento de 1% em direção aos ralos coletores, pode ter sido executada com traço inadequado, aplicada sobre laje impregnada de sujeira, sem hidratação, o que provocará seu deslocamento e a ocorrência de trincas, que podem danificar a impermeabilização. Uma proteção mecânica mal dimensionada para resistir ao tráfego imposto, ou a ausência de juntas de dilatação térmica, pode acarretar trincas que causem danos na impermeabilização. Em muitas ocasiões, a impermeabilização é apontada como ineficiente, sendo que, a partir de uma análise mais rigorosa, percebe-se que a mesma perdeu sua eficiência devido a erros construtivos que provocaram sua degradação. Por erro de interpretação, a impermeabilização é apontado como ré, quando nestes casos é uma verdadeira vítima das falhas construtivas. Assim sendo, os profissionais da atividade de impermeabilização devem conhecer as patologias construtivas mais comuns e inerentes às áreas impermeabilizadas, a fim de prevenir com o dimensionamento adequado da impermeabilização, bem como dos reforços necessários. Os construtores também devem conscientizar-se destas patologias, já que são responsáveis diretos pelas suas manifestações. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 2
    • Instituto Brasileiro do Concreto . 1.1 – MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS As principais manifestações patológicas relacionadas com a impermeabilização, podem ser divididas em dois grupos: GRUPO 1 Manifestações patológicas provocadas pela infiltração d’água, devido a ausência ou falha da impermeabilização. GRUPO 2 Manifestações patológicas originárias do processo construtivo, que podem provocar o rompimento ou danos à impermeabilização. Manifestações patológicas do GRUPO 1 Corrosão das Armaduras A corrosão das armaduras é uma das principais manifestações patológicas, responsáveis por prejuízos da ordem de 0,5% do PIB, segundo algumas estatísticas. Recobrimento das armaduras abaixo dos valores recomendados pelas normas da ABNT. Concreto executado com elevado fator água/cimento, acarretando elevada porosidade do concreto e fissuras de retração. Ausência ou deficiência de cura do concreto, proporcionando a ocorrência de fissuras, porosidade excessiva, diminuição da resistência, etc. Segregação do concreto com formação de ninhos de concretagem, devido ao traço, lançamento e vibração incorretos, formas inadequadas, etc. Carbonatação do Concreto A reação do cimento com a água resulta em compostos hidratados. Na confecção do concreto, normalmente adiciona-se um excedente de água de amassamento necessária para sua mistura e trabalhabilidade. Assim, obtemos um concreto compacto e denso, porém poroso. A elevada alcalinidade do concreto(PH entre 12 e 14)deve-se principalmente ao hidróxido de cálcio resultante da reação do cimento. O hidróxido de cálcio em combinação com os hidróxidos ferrosos do aço formam uma capa passivadora, composta de óxidos compactos e contínuos, que mantém a armadura protegida, mesmo em concretos com elevada umidade. A carbonatação do concreto, notadamente em concretos porosos ou com baixo cobrimento das armaduras reduz a alcalinidade do concreto para valores de PH inferiores a 10, tendo como conseqüência a destruição da capa passivadora da armadura, permitindo a início do processo de corrosão, quando em presença de água (eletrólito), oxigênio e diferença de potencial da armadura. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 3
    • Instituto Brasileiro do Concreto . Eflorescência A eflorescência é a formação de depósitos salinos na superfície das alvenarias , concreto ou argamassas, etc.., como resultado da sua exposição a água de infiltrações ou intempéries. Ë considerado um dano, por alterar a aparência do elemento onde se deposita. Há casos em que seus sais constituintes poder ser agressivos e causar degradação profunda. A modificação no aspecto visual é intensa onde há um contraste de cor entre os sais e o substrato sobre as quais se deposita. Como exemplo, a formação branca de carbonato de cálcio sobre tijolo vermelho. Quimicamente a eflorescência é constituída principalmente de sais de metais alcalinos (sódio e potássio) e alcalino-ferrosos(cálcio e magnésio, solúveis ou parcialmente solúveis em água). Pela ação da água de chuva ou do solo, estes sais são dissolvidos e migram para a superfície e a evaporação da água resulta na formação de depósitos salinos. Fatores que contribuem para a formação de eflorescências: Devem agir em conjunto: - teor de sais solúveis; - pressão hidrostática para proporcionar a migração para a superfície; - presença de água. O cimento recomendado para assentamento de revestimentos em áreas molhadas é o CP-IV, cuja atividade pozolânica consome o hidróxido de cálcio na fase de hidratação. Degradação das pinturas e revestimentos A água pode penetrar em uma construção das seguintes formas: Estado líquido - águas pluviais; - águas de infiltração; - umidade ascendente; - estado de vapor; - condensação capilar; - absorção higroscópica; - condensação. Além destas formas, a água também pode já estar presente na edificação através da umidade das materiais de construção, utilizados na sua construção. A umidade degrada uma série de componentes de uma construção, inclusive das pinturas, revestimentos de papel de parede, laminados decorativos, madeira, etc., tanto pela ação direta da água, como pela dissolução dos sais presentes nos materiais de construção. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 4
    • Instituto Brasileiro do Concreto . As patologias mais observadas são manifestadas nas pinturas, dentre as quais são citadas: Eflorescências São manchas esbranquiçadas que surgem na pintura, provocada pela lixiviação dos sais solúveis das argamassas e alvenarias. Os principais sais solúveis presentes na alvenaria e argamassa de revestimentos podem ser classificados como os carbonatos(cálcio magnésio, potássio, sódio), hidróxidos de cálcio, sulfatos(cálcio, magnésio, potássio, sódio), cloretos(cálcio, magnésio) e nitratos(potássio, sódio, amônia). Desagregamento Caracteriza-se pela destruição da pintura que se esfarela, destacando-se da superfície, podendo inclusive, destacar com parte do reboco. Normalmente é causado pela reação química dos sais lixiviados, pela ação da água que ataca as tintas ou adesivos de revestimentos. Saponificação Manifesta-se pelo aparecimento de manchas na superfície pintada, freqüentemente, provocando o destacamento ou degradação das pinturas, notadamente as do tipo PVA, de menor resistência. A saponificação também ocorre, devido a alta alcalinidade do substrato, que pode ter se manifestado pela, eflorescência dos sais altamente alcalinos. Bolhas O maior poder impermeabilizante, de alguns tipos de tintas e adesivos de revestimentos, dificultam a dissipação do vapor de água ou a própria água encontrada no substrato, podendo provocar o deslocamento e formação de bolhas nas pinturas ou revestimentos. Normalmente ocorrem em tintas alquídicas(esmaltes, óleo), epóxi, hypalon, bem como perda de propriedades adesivas de colas de revestimentos de papéis, vinílicos, laminados, etc. Bolor A absorção ou presença de umidade nas tintas, notadamente dos tipos PVA, em função das resinas e aditivos da formulação(espessantes, plastificantes, etc.), proporcionam condições adequadas para o surgimento e crescimento de colônias de fungos e bactérias, notadamente em ambientes pouco ventilados e luminosos. Exemplo comum pode ser observado nos tetos de banheiros. Destacamento É provocado pela reação dos sais das eflorescências lixiviados até a interface das pinturas, prejudicando sua aderência. Bolor O desenvolvimento de bolor ou mofo em edificações é ocorrência comum em climas tropicais. O bolor está associado a existência de alto teor de umidade no componente atacado e no meio ambiente, podendo interferir na salubridade e habitabilidade da edificação. Também pode ocorrer o emboloramento em paredes com umidade provocada por vazamentos ou infiltrações. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 5
    • Instituto Brasileiro do Concreto . Os fungos tem seu desenvolvimento bastante afetado pelas condições ambientais, notadamente pela umidade e temperatura. Sua manifestação ocorre em ambientes com elevado teor de umidade ou ambiente com elevada umidade relativa do ar (acima de 75%). Desenvolvem-se bem entre temperaturas de 10 a 35º C. Estas condições ambientais são genéricos, pois mesmo fora destes referenciais, podem ocorrer emboloramento, dependendo da espécie de fungos considerada. Manifestações patológicas do Grupo 2 Trincas e fissuras em edificações Dentre os inúmeros problemas patológicos das edificações, as trincas são particularmente importantes pelos seguintes fatos: - aviso de um eventual problema estrutural ou de estado perigoso; - comprometimento da estanqueidade da edificação; - constrangimento psicológico dos usuários da edificação. Abaixo são relacionados os principais tipos de trincas encontradas na patologia das construções: a) Variações térmicas Os componentes de uma construção estão sujeitas a variações térmicas diárias e sazonais, que provocam sua variação dimensional. Estes movimentos de dilatação e contração, são restringidos pelos diversos vínculos que envolvem os materiais, gerando tensões que podem provocar trincas ou fissuras. As movimentações térmicas de um material estão relacionadas com as suas propriedades físicas, com a intensidade das variações da temperatura. A magnitude das tensões envolvidas é relacionada aos seguintes fatores: - intensidade de movimentação; - grau de restrição imposto pelos vínculos; - capacidade de deformação do material. As trincas e fissuras de origem térmica, podem surgir também por movimentações diferenciadas entre: - distintos materiais; - componentes de um mesmo material; - distintas partes de um mesmo material. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 6
    • Instituto Brasileiro do Concreto . Nas condições normais, a principal fonte de calor que atua sobre os componentes de uma construção é o sol. A amplitude e a variação térmica de um material, está relacionado a: - Intensidade da radiação; - direta; - difusa. Propriedades do material - absorbância; - emitância; - condutância térmica superficial; - calor específico; - massa específico; - coeficiente de condutabilidade térmica. A temperatura da superfície do material exposto a fonte de radiação solar pode ser estimada a partir da temperatura do ar e da cor desta superfície, podendo-se analisar a intensidade das movimentações em função dos limites extremos de temperatura, a que está submetido o material e em função do seu coeficiente de dilatação térmica linear. As tensões desenvolvidas no material, poderão ser estimados com base no módulo de deformação e nas condições de vínculos que restringem sua movimentação, podendo, análogamente, verificar o efeito de sua deformação sobre os componentes vizinhos. As lesões verificadas em obras sob efeito das movimentações diferenciadas, assumem diversas situações e intensidade, como exemplo: - destacamentos entre alvenarias e estruturas; - destacamento das argamassas de seus substrato; - fissuras ou trincas inclinadas em paredes com vínculo em pilares e vigas, expostos ou não à insolação; - fissuras ou trincas regularmente espaçadas em alvenarias ou concreto, com grandes vãos sem juntas; - fissuras ou trincas horizontais em alvenarias apoiadas em lajes submetidas a forte insolação. Teor de umidade dos materiais A alteração da umidade dos materiais porosos, acarretam variações dimensionais nos elementos e componentes de uma construção. O aumento da umidade provoca expansão; inversamente, a diminuição da umidade provoca a contração do material. Havendo vínculos que restringem a movimentação, aliado a intensidade da movimentação e do módulo de deformação, o material desenvolve tensões que podem provocar trincas ou fissuras, de forma semelhante às provocadas pela variação térmica. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 7
    • Instituto Brasileiro do Concreto . As variações do teor de umidade provocam movimentações de dois tipos: Irreversíveis Ocorrem geralmente logo após a confecção do material, e são originadas devido a perda ou ganho de umidade, até que o material atinja a umidade higroscópica de equilíbrio. Reversíveis Ocorrem por variação de umidade do material ao longo do tempo, limitadas a um certo período em que o material esteja entre os limites seco ou saturado. Sobrecargas Os carregamentos previstos ou não em projeto podem produzir fissuras, sem que comprometo a estabilidade estrutural. A ocorrência de fissuras no concreto armado, provoca uma redistribuição das tensões ao longo do componente fissurado. De forma geral são previstas as possibilidades de fissuração do concreto nas regiões tracionadas. Procura-se limitar a fissuração em função do efeito estético, da deformabilidade da estrutura e de sua durabilidade, frente aos agentes agressivos, notadamente da corrosão das armaduras. Os tipos mais comuns, são provocados por torções por excessiva deformabilidade de lajes ou vigas, recalques diferenciais e por sobrecargas. Deformação excessiva do concreto armado As estruturas de concreto armado deformam-se sob ação de cargas permanentes ou acidentais. O cálculo estrutural admite flechas que não comprometem a estabilidade ou o efeito estético. Entretanto suas amplitudes podem gerar tensões, que comprometem as alvenarias e outros componentes apoiados ou vinculados à estrutura, acarretando a formação de fissuras ou trincas. Recalques diferenciais A deformação do solo sob o efeito de cargas externas, pode ser diferente ao longo das fundações de uma edificação, podendo gerar recalques diferenciais que geram tensões variáveis, que podem induzir na ocorrência de trincas e fissuras. Retração hidráulica O concreto ou argamassa retrai quando seca e expande quando absorve água. Estas variações de volume, devido a presença de água, são inerentes ao concreto e argamassas. A mistura de água ao cimento, produz uma série de reações cujos produtos compõem-se de materiais cristalinos e uma grande quantidade de gel (tobermorita). A variação do traço do concreto e argamassas apresenta maior ou menor retração. A quantidade de água tem relação direta com a retração. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 8
    • Instituto Brasileiro do Concreto . As medidas preventivas para reduzir a retração hidráulica são: - menor relação água/cimento; - maior teor de agregados; - espessura do cimento; - hidratação. Aderência A preparação do substrato que receberá uma impermeabilização, deve ser executada de forma a proporcionar sua adequada aplicação. Não deve apresentar cantos e arestas vivas, que deverão ser arredondados com raio compatível com o sistema a ser adotado, isentas de pontas de ferro, protuberâncias, ninhos, sujeita e com caimentos adequados. Para tanto na maioria das vezes, o substrato recebe uma regularização com argamassa de cimento e areia. Muitas vezes tem-se observado uma total displicência no preparo das argamassas de regularização, acarretando no seu descolamento, que acaba por danificar a impermeabilização, perdendo-se a sua eficiência. Independente do traço adequado da argamassa aplicada como preparação para a impermeabilização, é essencial que tenhamos uma adequada aderência ao substrato. A aderência se dá pela penetração do aglomerante nos poros da base e seu endurecimento subsequente. A aderência, além de outros fatores, está diretamente relacionada a textura da base, da capacidade de absorção do aglomerante e da homogeneidade das propriedades finais. Quando a base não for suficiente áspera e porosa, ou quando se constituir de materiais de graus de absorção diferenciados, a norma NBR 7200 recomenda a aplicação prévia de um chapisco, para se evitar o descolamento da argamassa de regularização. A baixa aderência das argamassas de regularização pode ser ainda comprometida, caso o substrato esteja sujo, com partículas soltas, impregnado de óleos desmoldantes, resíduos orgânicos, aditivos hidrofugantes, ou com superfície excessivamente lisa, tais como nata de cimento, etc. Outros fatores que alteram a aderência estão relacionadas a elevada quantidade de água no preparo da argamassa, do seu manuseio após o fim do tempo de pega, ausência de hidratação prévia do substrato, ausência de cura da argamassa, etc. A argamassa de regularização deve Ter um módulo de deformação o mais perto possível do módulo de deformação do substrato, de forma a evitar tensões diferenciadas elevadas que possam gerar esforços cizalhantes intensos na interface de aderência, que podem acarretar no seu descolamento. Ninhos e falhas de concretagem A impermeabilização não deve ser aplicada num substrato desagregado ou de baixa resistência. Alguns sistemas de impermeabilização, como os cimentos impermeabilizantes por cristalização, só apresentam eficiência sobre substratos de concreto ou argamassa compactos. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 9
    • Instituto Brasileiro do Concreto . Os ninhos e falhas de concretagem são pontos preferenciais de ocorrência de patologia de corrosão das armaduras, cujas conseqüências como fissuração do concreto e expansão das armaduras, podem danificar a impermeabilização. Os ninhos e falhas de concretagem devem ser cuidadosamente reparados, de forma a datar estas regiões, com propriedades, no mínimo iguais ao do concreto original. Devem ser eliminados todos os materiais desagregados até atingir o substrato compacto, efetuando-se o reparo com argamassas de alta resist6encia, não retrateis, aditivadas com polímeros incorporadores de aderência, aplicadas após prévia hidratação do substrato. Recobrimento das armaduras A ausência de recobrimento adequado das armaduras do concreto armado, com os valores mínimos recomendados pela NBR 6118, podem desencadear processos de corrosão das armaduras, tendo como manifestação a expulsão da capa de cobrimento das armaduras, interferindo na aderência, puncionamento ou rasgamento do sistema impermeabilizante. Uma vez constatado a deficiência do cobrimento das armaduras, pode-se prevenir as manifestações patológicas, com a aplicação de revestimentos especiais que compensem a ausência do recobrimento recomendado por norma. Uma das soluções adotadas é o da aplicação de cimentos ou argamassas poliméricas, compostas de cimento, quartzo de granulometria definida e polímeros(acrílicos, SBR, SBS, etc.), cuja propriedade de baixa permeabilidade a agentes agressivos, evita ataque às armaduras. Chumbamento de peças Os ralos, tubulações ou peças emergentes devem ser rigidamente fixados ao substrato, de forma a que seu possível deslocamento não prejudique a impermeabilização aplicada e arrematada nestes pontos. Devem ser evitadas a presença de materiais estranhos, como madeira e outros materiais, que possam interferir na fixação destas peças. Recomenda-se para a correta fixação a utilização de argamassas tipo grout ou aditivadas com polímeros(acrílicos, SBR). Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 10
    • Instituto Brasileiro do Concreto . 1 Referências STORTE, M. Deterioração do concreto aparente pelo meio ambiente, suas causas e medidas de proteção. 5º Simpósio Brasileiro de Impermeabilização, São Paulo - SP , 1986 STORTE, M. Asfalto elastomérico para impermeabilização de lajes, 2º Encontro Regional de Impermeabilização de Minas Gerais - MG, FUMEC. 1989 STORTE, M. Perícia : Um caso real, 7º Simpósio Brasileiro de Impermeabilização, São Paulo - SP, 1991 STORTE, M. Látex Estireno Butadieno - Aplicação em concretos de cimento e polímero, Dissertação para obtenção do título de Mestre em Engenharia à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, SP. 1991 STORTE, M., et al.. Variación de las propiedades físicas de las mantas asfálticas respecto del câmbio de las matérias primas que la componem, 10º Simpósio Brasileiro de Impermeabilização, São Paulo - SP, 1997 STORTE, M., et al.. Avaliação de desempenho e durabilidade de selantes, 10º Simpósio Brasileiro de Impermeabilização, São Paulo - SP, 1997 STORTE, M, Manta asfaltica en canal de riego, Impermeabilizantes y Geossintéticos en Operaciones Minero Metalúrgicas - Lima - Peru, 1997 STORTE, M. Canal do Tabalhador - Fortaleza - Brasil, 2º Congresso Latino-Americano de Impermeabilización - Buenos Aires – Argentina, 1998 STORTE, M., Case study 3, The Canal Project, Fortaleza, Brazil, Xth Congress of the International Waterproofing Association, Copenhagen - Denmark , 1998 STORTE, M. Tratamento de áreas molháveis, II, III, IV e V Seminários de Soluções Tecnológicas Integradas em Curitiba – PR , Rio de Janeiro – RJ, Belo Horizonte – MG e Porto Alegre- RS, 1999 VIAPOL. Impermeabilização de reservatórios com mantas asfalticas, Boletim Técnico da Viapol, São Paulo - SP, 1995 VIAPOL. Impermeabilização com mantas asfálticas poliméricas em dupla camada, Boletim Técnico da Viapol, São Paulo, 1995 VIAPOL. Mantas asfálticas pré fabricadas versus membranas, Boletim Técnico da Viapol, São Paulo, 1996 VIAPOL. Mantas asfálticas sob telhados, Boletim Técnico da Viapol, São Paulo - SP, 1997 VIAPOL. Inscrustações em piscinas, Boletim Técnico da Viapol, São Paulo - SP, 1997 VIAPOL. Impermeabilização sobre coberturas pré moldadas e juntas de dilatação, Boletim Técnico da Viapol, São Paulo - SP, 1998 Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 11
    • Instituto Brasileiro do Concreto . VIAPOL. Tratamento das áreas molháveis com paredes em gesso acartonado, Boletim Técnico da Viapol, São Paulo - SP, 2002 STORTE, M., A Importância da Impermeabilização , V Simpósio EPUSP sobre Estruturas de Concreto , São Paulo - SP , 2003 STORTE, M. Coberturas e Sub Coberturas em Telhados , XII Simpósio Brasileiro de Impermeabilização , São Paulo - SP , 2003 STORTE, M. Impermeabilização versus Gesso Acartonado , XII Simpósio Brasileiro de Impermeabilização , São Paulo - SP , 2003 STORTE, M. Water Ways - case , XII Simpósio Brasileiro de Impermeabilização , São Paulo - SP , 2003 STORTE, M. Conforto Térmico em Coberturas , XII Simpósio Brasileiro de Impermeabilização , São Paulo - SP , 2003 STORTE, M. A Importância da Impermeabilização , 46º Congresso Brasileiro do Concreto , Florianópolis - SC , 2004 Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações 12