O primeiro equívoco a corrigir: o concreto não libera CO₂
Quando se mede uma concentração elevada de dióxido de carbono em áreas fechadas para a cura térmica do concreto no inverno, é comum dizer que “o concreto libera CO₂ enquanto endurece”. Não se deve interpretar dessa forma a reação de hidratação do concreto convencional de cimento Portland. A hidratação é o processo no qual os minerais do cimento reagem com a água e formam produtos sólidos hidratados, como o silicato de cálcio hidratado (C-S-H) e o hidróxido de cálcio. A explicação do American Concrete Institute (ACI) sobre a hidratação também apresenta como elementos centrais a reação entre o cimento e a água e a formação de C-S-H. Não há CO₂ gasoso entre os produtos das equações representativas de hidratação.
Na verdade, a carbonatação de materiais cimentícios endurecidos é o processo em que o CO₂ externo reage com os produtos da hidratação e forma carbonato de cálcio e outros compostos. Quando os gases de exaustão de um aquecedor a combustão entram em contato com a superfície do concreto fresco, podem provocar carbonatação superficial e prejudicar também a qualidade. A orientação do ACI sobre concretagem em tempo frio explica que, ao usar aquecedores a combustão, são necessárias ventilação adequada e reposição de umidade para evitar a carbonatação superficial causada pelo CO₂. Portanto, diante de CO₂ detectado em uma área de cura térmica, devem-se investigar primeiro as fontes reais, como a combustão de linhito, carvão vegetal, GLP ou querosene, a respiração dos trabalhadores e a entrada de gases de processos externos. Aditivos ou processos especiais devem ser avaliados separadamente, mas a análise não deve partir da premissa de que “a própria hidratação é uma fonte de CO₂”.
Por que uma área de cura se transforma em um risco de espaço confinado
Fechar as áreas sob lajes, subsolos, poços e o entorno de reservatórios com lonas plásticas, tendas ou mantas térmicas para a cura conserva o calor, mas também reduz a troca de ar. Mesmo que exista uma entrada, se a ventilação natural for insuficiente e o local não tiver sido projetado para ocupação contínua, a atmosfera interna poderá ser muito diferente da externa. Escadas, aberturas, divisórias, vigas e dutos fazem com que a concentração dos gases não seja uniforme nem mesmo dentro de um único ambiente. O fato de o aquecedor estar desligado tampouco significa que o local esteja seguro. Brasas e combustíveis ainda quentes podem continuar gerando gases, e os gases já produzidos permanecem sob as coberturas e nas zonas mais baixas.
O caso de intoxicação por CO em área de cura de concreto da Agência de Segurança e Saúde Ocupacional da Coreia enfatiza que, antes de entrar em um local de cura que utiliza linhito, é preciso medir a concentração de monóxido de carbono e de outros gases perigosos. O material prático da Agência sobre segurança e saúde em obras de construção também apresenta casos de asfixia por gases tóxicos durante a cura com linhito e recomenda ventilação, medição das concentrações de oxigênio e gases e entrada sob a direção do supervisor. O ponto de partida no local de trabalho não é o nome do processo, “cura”, mas o cenário de risco de um “espaço mal ventilado em que se queima combustível”.
O CO₂ da combustão completa e o CO da combustão incompleta devem ser controlados em conjunto
Quando um combustível à base de carbono recebe oxigênio suficiente e sofre combustão completa, os principais produtos são CO₂ e água. No entanto, em um espaço cercado por coberturas, a redução do suprimento de oxigênio, a contaminação do queimador, uma relação inadequada entre combustível e ar ou o contato da chama com uma superfície fria podem aumentar a combustão incompleta e gerar CO. Combustíveis sólidos com combustão irregular, como linhito e carvão vegetal, exigem atenção especial. O risco de CO também não desaparece em equipamentos a GLP ou querosene apenas porque esses combustíveis são considerados “limpos”. Defeitos no equipamento, manutenção inadequada e ventilação insuficiente podem, em conjunto, produzir CO.
CO₂ e CO não podem ser medidos como substitutos um do outro. Uma concentração elevada de CO₂ pode indicar acúmulo de gases de combustão e ventilação insuficiente, mas não permite calcular a concentração de CO. Um resultado baixo de CO em um ponto tampouco descarta a presença de CO₂ ou deficiência de oxigênio em outra área. Por isso, a instrumentação da área de cura deve ser capaz de detectar separadamente, no mínimo, oxigênio (O₂), gases inflamáveis (%LEL), CO e CO₂. Outros produtos da combustão também devem ser avaliados conforme as condições de uso de linhito, carvão vegetal e querosene e a avaliação de riscos do local. Não presuma que um detector padrão de 4 gases mede CO₂: confirme nas especificações e pelo gás de calibração se o equipamento realmente inclui um sensor específico de CO₂, como um sensor NDIR.
O CO₂ não é apenas um gás que desloca o oxigênio
O CO₂ tem densidade relativa maior que a do ar e pode se acumular em zonas baixas mal ventiladas. Quando entra em grande quantidade, também reduz a proporção de oxigênio no ar por deslocamento. Contudo, uma leitura normal de oxigênio não significa que a concentração de CO₂ seja segura. O próprio CO₂ irrita a respiração e pode causar dor de cabeça, tontura, falta de ar e perda da capacidade de julgamento; em altas concentrações, pode levar à perda de consciência e à morte. Por outro lado, medir apenas o CO₂ pode deixar passar a deficiência de oxigênio e a intoxicação por CO.
O Pocket Guide do NIOSH sobre CO₂ descreve o CO₂ como um gás incolor e inodoro e indica um limite de exposição recomendado de 5.000 ppm para 8 horas, um limite de curta duração de 30.000 ppm e um valor IDLH de 40.000 ppm. Esses valores são critérios dos Estados Unidos usados na seleção de proteção respiratória e na avaliação da exposição ocupacional. Para decidir sobre a entrada em espaços confinados na Coreia, devem ser aplicados os critérios coreanos. Já as regras essenciais da Agência de Segurança e Saúde Ocupacional da Coreia para espaços confinados definem “ar adequado” como oxigênio igual ou superior a 18% e inferior a 23,5%, CO₂ abaixo de 1,5%, CO abaixo de 30 ppm e sulfeto de hidrogênio abaixo de 10 ppm. Não se trata de escolher entre os limites de exposição do NIOSH e os critérios coreanos de ar adequado, mas de distinguir claramente a legislação aplicável dos critérios da permissão de entrada e estabelecer valores de alarme mais rigorosos no local.
A ventilação não é uma tarefa acessória para ligar o aquecedor
A alternativa mais segura é substituir a fonte de calor a combustão por um sistema elétrico, de água quente ou de aquecimento indireto, no qual os gases de exaustão não entrem na área de trabalho. Quando o uso de equipamento a combustão for inevitável, respeite a finalidade e as condições de instalação do fabricante e, sempre que possível, mantenha a unidade de combustão e a saída dos gases fora da área coberta. Liberar sob a lona os gases de aquecedores de combustão direta ou de aquecedores improvisados em tambores e ventilar apenas na hora da entrada significa manter a fonte ligada e apenas diluir suas consequências.
A ventilação forçada deve ser projetada como um fluxo que fornece ar externo limpo e descarrega o ar contaminado em um local seguro. Posicionar a entrada do ventilador perto da exaustão do aquecedor, dos gases de veículos ou de um gerador pode, na verdade, insuflar CO e CO₂ para dentro. A extremidade do duto não deve ficar apenas perto da entrada: o ar fresco precisa alcançar os fundos sem saída e as zonas baixas, enquanto a descarga deve evitar o curto-circuito em que o ar novo sai imediatamente. Determine a vazão necessária considerando a geometria do espaço, a taxa de geração, a vazão de ar e as perdas nos dutos, e verifique o desempenho pela tendência real das concentrações. Um tempo fixo, como “ventilar por alguns minutos”, não funciona para todos os espaços.
Após a ventilação, é obrigatório medir novamente. O estado do aquecedor, o vento, as coberturas e as portas mudam durante o trabalho; por isso, o monitoramento contínuo é a regra. Vincule o alarme de perda de energia e os critérios de ação a uma evacuação imediata caso o sistema de ventilação pare ou um alarme dispare. A norma 1926.1204 da OSHA para espaços confinados na construção exige verificar as condições aceitáveis antes da entrada, testar na ordem oxigênio–inflamáveis–tóxicos, monitorar continuamente a área de trabalho e manter um vigia do lado de fora. A ventilação não substitui a medição, e a medição não substitui a eliminação da fonte.
Onde instalar os detectores portáteis e os sensores fixos
Não se deve concluir que basta colocar um único sensor no piso apenas porque o CO₂ é mais pesado que o ar. Os gases de exaustão quentes sobem inicialmente e podem se misturar ou ficar presos em bolsões específicos devido aos ventiladores, às diferenças de temperatura, ao movimento dos trabalhadores e às divisórias. O CO tem densidade semelhante à do ar e pode se espalhar por todo o espaço. O fluxo real sob as coberturas é mais complexo do que uma simples estratificação.
Antes da entrada, faça a amostragem remota a partir do lado de fora, sem que a cabeça nem as vias respiratórias de quem mede ultrapassem o plano da abertura. Verifique as partes superior, intermediária e inferior, o entorno dos aquecedores, os fundos sem saída, a altura da zona respiratória dos trabalhadores e as rotas de deslocamento previstas. Em detectores com bomba, aguarde o tempo de transporte correspondente ao comprimento da mangueira mais o tempo de resposta do sensor e verifique se o filtro não está obstruído por gotas de água ou poeira. O guia do NIOSH sobre espaços confinados orienta testar toda a extensão superior, intermediária e inferior com um instrumento calibrado e, caso se identifique uma atmosfera desfavorável, ventilar antes da entrada. O apêndice da OSHA sobre procedimentos de teste atmosférico orienta, em entradas descendentes com possibilidade de estratificação, testar progressivamente a direção de avanço e uma faixa de aproximadamente 1,22 m à esquerda e à direita, deslocando-se conforme o tempo de resposta do instrumento.
Os sensores fixos devem ser posicionados em torno das fontes de risco, não em um único ponto supostamente representativo. Considere sensores de CO₂ nas zonas baixas de estagnação e sensores de CO entre os aquecedores e a área de trabalho e na altura de respiração. Instale sensores nas entradas e saídas da ventilação para diferenciar seu desempenho da entrada de contaminação externa. O trabalhador deve usar um detector multigás pessoal na zona respiratória. Assim, os sensores fixos cobrem o espaço e o detector pessoal complementa a avaliação da exposição real do trabalhador. Após a instalação, confirme o fluxo de ar com teste de fumaça ou medição de velocidade e garanta que o alarme seja audível e visível também para o vigia fora das coberturas. Todos os sensores exigem teste funcional antes do uso, calibração na periodicidade indicada pelo fabricante, verificação da bateria e da bomba de amostragem e conservação dos registros.
A permissão de entrada não se resume a uma linha com números de concentração
Se a área de cura tiver sido avaliada como espaço confinado, a permissão de trabalho anterior à entrada deve registrar o espaço e a atividade, os tipos e as quantidades de combustíveis e aquecedores, os gases previstos, as medidas de isolamento, o método de ventilação, os locais e horários de medição e os valores efetivamente medidos, a pessoa que realizou as medições, os critérios de aceitação, os entrantes e o vigia, os meios de comunicação, as condições de evacuação e o método de resgate. Trabalhos breves, como reabastecer combustível, ajustar as coberturas, executar acabamento ou verificar a resistência, não são exceção. A atitude de “entrar só por um instante” é o que produz a primeira vítima.
A sequência de execução pode ser organizada da seguinte forma:
Identifique os aparelhos de combustão e os combustíveis e, se possível, desligue-os e remova-os ou substitua-os por sistemas com exaustão externa.
Impeça a entrada não autorizada e sinalize na entrada o risco de asfixia e intoxicação por CO, bem como a pessoa responsável.
A partir do lado de fora, meça O₂, %LEL, CO e CO₂ nas partes superior, intermediária e inferior com um instrumento calibrado e registre os valores reais.
Faça ventilação forçada com ar limpo e meça novamente nos mesmos pontos. Não permita a entrada se qualquer parâmetro estiver fora dos critérios.
Depois de confirmar as condições aceitáveis, o supervisor autoriza a entrada; somente entram trabalhadores equipados com detector pessoal e meio de comunicação, enquanto um vigia permanece do lado de fora.
Monitore continuamente durante o trabalho e evacue imediatamente todas as pessoas se a concentração subir, a ventilação parar, o aquecedor apresentar anomalia, a comunicação for perdida ou as condições de trabalho mudarem.
Ao terminar, confira todas as pessoas, encerre a permissão e transmita os alarmes e valores anormais ao turno seguinte e às empresas contratante e contratada.
Um procedimento simplificado que controle a atmosfera perigosa somente por ventilação deve ser considerado apenas quando houver dados que demonstrem que a ventilação mantém continuamente as condições seguras e que os trabalhadores podem escapar com segurança se ela parar. Não retire o local do regime de permissão apenas porque a primeira leitura foi baixa. Se o aquecedor for religado, as coberturas forem fechadas ou a configuração do espaço mudar, a avaliação de riscos e a permissão devem recomeçar.
O resgate deve ser planejado previamente, não uma entrada improvisada de colegas
Pessoas expostas a CO₂ e CO podem perder a capacidade de julgamento e de movimento antes de perceber o perigo. Se um colega entrar sem detector e sem proteção respiratória ao ver um trabalhador caído, ocorrerá um acidente em sequência. O vigia não é a pessoa que entra para executar o resgate, mas quem acompanha continuamente os entrantes, ordena a evacuação diante de uma anomalia e aciona a equipe de resgate. Sempre que possível, instale antes do trabalho meios de resgate sem entrada, como cinturão de segurança, linha de vida e tripé. Se a geometria do espaço exigir resgate com entrada, assegure antecipadamente uma equipe treinada e realmente capaz de realizar o resgate naquele espaço, respiradores autônomos de pressão positiva ou respiradores de adução de ar adequados e pessoal de resgate reserva. Respiradores com filtro não fornecem oxigênio e, portanto, não são equipamentos de resgate para atmosferas com deficiência de oxigênio ou atmosferas IDLH de concentração desconhecida.
Resumo essencial
Para controlar corretamente o risco de CO₂ em áreas de cura do concreto, é preciso começar corrigindo a química. A hidratação normal do cimento é uma reação em que água e cimento formam produtos sólidos hidratados, e não uma reação que libera CO₂. No inverno, o CO₂ sob as coberturas de cura provém principalmente dos gases da combustão completa das fontes de calor; nas mesmas condições, a combustão incompleta também pode gerar CO letal. Como o CO₂ não apenas desloca o oxigênio, mas também apresenta toxicidade própria, medir somente O₂ não é suficiente.
A cura segura reúne em um único sistema a escolha de uma fonte de calor sem gases de exaustão, a ventilação forçada com ar externo limpo, a medição de O₂, %LEL, CO e CO₂ nas partes superior, intermediária e inferior e na zona respiratória dos trabalhadores, o monitoramento contínuo durante o serviço, uma permissão de entrada documentada, um vigia externo e um plano de resgate sem entrada. Odor, aparência da chama, permanência breve e histórico sem acidentes não comprovam condições seguras. Se os valores medidos, o desempenho da ventilação e as condições da permissão não tiverem sido confirmados, a única decisão correta é não entrar.