Materiais, execução da estrutura e controle tecnológico

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1 CAIXA ECONÔMICA FEDERAL DIRETORIA DE PARCERIAS E APOIO AO DESENVOLVIMENTO URBANO ALVENARIA ESTRUTURAL Materiais, execução da estrutura e controle tecnológico REQUISITOS E CRITÉRIOS MÍNIMOS A SEREM ATENDIDOS PARA SOLICITAÇÃO DE FINANCIAMENTO DE EDIFÍCIOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL JUNTO À CAIXA ECONÔMICA FEDERAL Prof. Fernando Henrique Sabbatini Brasília/DF Revisão realizada em 15 OUT 2002 (Alterações em vermelho nas páginas 13, 15 e 16) Documento Revisado em 31 MAR 2003 (Alterações efetuadas pela DIDUP, em vermelho negrito na página 13)

2 APRESENTAÇÃO O presente trabalho técnico foi elaborado pelo Prof. Fernando Henrique Sabbatini, por solicitação da CAIXA, com o objetivo de estabelecer os requisitos e critérios a serem observados na execução de edificações multifamiliares, de 3 a 5 pavimentos, em alvenaria estrutural que empreguem blocos cerâmicos com função estrutural ou blocos vazados de concreto. Cabe esclarecer que em sua elaboração foram consideradas e incorporados os objetivos do Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do Habitat PBQP-H. As diretrizes para financiamento de residências unifamiliares de 1 e 2 pavimentos (casas e sobrados) serão objeto de um trabalho específico, que abordará, de forma sistêmica, todas as exigências de desempenho para estas tipologias de construção habitacional e não apenas os relacionados com o desempenho estrutural. Tão logo este documento esteja finalizado e aprovado, será também distribuído para as GIDUR, para ser implementado. No entanto, como orientação preliminar e de aplicação imediata, oportuno destacar que, caso as casas e sobrados a serem financiados forem projetados tendo como única estrutura suporte as paredes de alvenaria (sem vigas e pilares) e estas forem executadas com blocos cerâmicos ou de concreto, somente poderão ser empregados blocos que preencham um conjunto de características, especificadas nas Normas Brasileiras vigentes, em especial a NBR 7171 (para blocos cerâmicos) e NBR 7173 (para blocos vazados de concreto). Até que o documento sobre residências unifamiliares esteja disponível e em vigor, somente poderão ser empregados blocos cerâmicos que, concomitantemente, atendam às seguintes normativas: tenham furos perpendiculares à face de assentamento ou, em outras palavras, que são projetados para serem assentados com os furos e vazados no sentido vertical (definidos na NBR 7171 como blocos portantes); sejam, no mínimo, de classe 25 de resistência à compressão, ou seja, tenham

3 resistência à compressão na área bruta mínima de 2,5 MPa, quando ensaiados segundo a NBR 6461 Bloco cerâmico para alvenaria verificação de resistência à compressão; tenham precisão dimensional. Para isto, os blocos, quando medidos segundo as prescrições da NBR 7171, devem ter tolerância de fabricação de + 3mm para qualquer dimensão (largura, altura ou comprimento). Da mesma forma, somente poderão ser empregados blocos de concreto que, concomitantemente, atendam as seguintes exigências normativas: sejam vazados, ou seja, toda seção transversal (paralela à face de assentamento) apresente uma área inferior a 75% da área bruta (largura x comprimento). Isto significa que não são admitidos blocos com uma das faces cega. A espessura mínima de qualquer parede do bloco deverá ser de 15 mm; tenham resistência à compressão mínima de 2,5 Mpa, quando ensaiados segundo a NBR 7184 (método de ensaio para blocos vazados de concreto); tenham precisão dimensional. Para isto, os blocos devem ter tolerâncias de fabricação de + 3mm e - 2mm para qualquer dimensão (largura, altura ou comprimento). Importante ressaltar que o conteúdo, do presente trabalho, assim como as orientações técnicas preliminares sobre o correto uso da alvenaria estrutural em casas térreas e sobrados, foi previamente discutido com as Entidades representativas de cada segmento produtor envolvido, respectivamente, a Associação Nacional da Indústria Cerâmica ANICER e a Associação Brasileira de Cimento Portland ABCP. DIDUP / GEPAD

4 SUMÁRIO 1 Introdução Objetivo Definições e Conceitos Exigências para garantia do desempenho estrutural e da durabilidade dos edifícios em alvenaria Exigências e critérios mínimos quanto aos materiais e componentes a serem empregados na execução de paredes de alvenaria Exigências quanto aos blocos vazados de concreto Exigências quanto aos blocos de cerâmicos com função estrutural Exigências quanto às argamassas de assentamento e aos graudes de preenchimento de vazios Exigências quanto aos componentes metálicos para reforço e aos componentes pré-fabricados cimentícios Exigências essenciais quanto aos métodos e técnicas construtivas a serem empregados na produção da estrutura de edifícios Exigências construtivas quanto aos métodos de elevação de paredes Exigências construtivas quanto aos métodos e técnicas de execução de lajes Exigências construtivas quanto às técnicas de embutimento de instalações e corte de paredes Exigências e parâmetros para o controle tecnológico a ser adotado na produção da estrutura de edifícios em alvenaria estrutural Exigências quanto às características iniciais de referência dos blocos, das argamassas e da alvenaria... 29

5 7.2 Exigências quanto ao controle de recebimento de materiais e Componentes Exigências quanto ao controle tecnológico da produção de alvenaria exigências quanto ao controle tecnológico da produção de paredes de alvenaria e da estrutura do edifício Bibliografia de referência... 36

6 5 REQUISITOS E CRITÉRIOS MÍNIMOS A SEREM ATENDIDOS PARA SOLICITAÇÃO DE FINANCIAMENTO DE EDIFÍCIOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL JUNTO À CAIXA ECONÔMICA FEDERAL - MATERIAIS, EXECUÇÃO DA ESTRUTURA E CONTROLE TÉCNOLOGICO. 1. INTRODUÇÃO O emprego de paredes resistentes de alvenaria na estrutura suporte de edifícios não se constitui em uma inovação tecnológica recente. Na realidade até o início deste século a alvenaria era o mais utilizado, seguro e durável material estrutural e o único aceito na estruturação de edificações de grande porte. Em São Paulo o exemplo mais destacado desta utilização é o Teatro Municipal, inaugurado em 1911 e totalmente estruturado em paredes de alvenaria resistente. No entanto, apesar da utilização tradicional da alvenaria como estrutura suporte, na década de 70 foi introduzida, em São Paulo, uma revolucionária inovação neste campo - os Processos Construtivos de Alvenaria Estrutural (PCAE), conhecidos pela sua forma simplificada alvenaria estrutural. A primeira tecnologia a ser importada teve origem nos EEUU e é comumente denominada por alvenaria estrutural armada de blocos de concreto. Após anos de adaptação e desenvolvimento no País esta tecnologia foi consolidada na década de 80, através de normalização oficial (da ABNT e posteriormente referendada pelo INMETRO) consistente e razoavelmente completa. Outras tecnologias foram importadas e adaptadas em anos subseqüentes, mas até o presente não foram, ainda, normalizadas. A diferença fundamental entre o uso tradicional da alvenaria como estrutura e os PCAE é que estes últimos são de dimensionamento e construção racionais, enquanto que, na alvenaria convencional, as estruturas são dimensionadas e construídas empiricamente. O dimensionamento através de cálculo estrutural, com fundamentação técnico-científica, permite a obtenção de edifícios com segurança estrutural conhecida, semelhante à obtida com estruturas reticuladas de concreto armado, e compatível com as exigências da Sociedade Brasileira para edifícios multipavimentos. No dimensionamento racional da alvenaria estrutural, da mesma forma que no dimensionamento de estruturas reticuladas, empregam-se modelos matemáticos que simulam o comportamento físico do edifício e permitem, através de métodos

7 6 determinísticos e semiprobabilísticos, inferir a segurança das estruturas e prever o grau de risco de falência estrutural. Também, como no caso das estruturas de concreto armado, para que o nível de segurança teórico seja obtido na etapa de construção são estabelecidos com rigor às características dos materiais estruturais, os processos e métodos construtivos e a metodologia de controle tecnológico a ser empregada. Ocorre que, infelizmente, no Brasil, estes preceitos não têm sido utilizados corretamente e milhares de edifícios têm sido construídos nos últimos 20 anos, utilizando a parede de alvenaria como único elemento estrutural, com níveis de segurança absurdamente perigosos. Os recentes desmoronamentos de prédios na Região de Recife, são apenas um reflexo de uma situação calamitosa. As principais causas desta situação são facilmente identificadas: projeto estrutural empírico, uso de materiais inadequados (principalmente blocos), métodos executivos incoerentes e ausência quase que total de controle tecnológico dos materiais e da construção. Uma parcela da culpa por estes fatos ocorrerem é a ausência de normalização brasileira específica dos PCAE que empregam blocos cerâmicos. Como resultado da falta de definição das características desta tecnologia existem muitas interpretações, no mínimo, equivocadas e baseadas nas normas de alvenaria estrutural de blocos de concreto. No entanto, a ausência de normalização específica não deveria ser uma barreira intransponível nem uma justificativa para interpretações, pois o projeto e a construção poderiam se fundamentar em normalização estrangeira, como aliás prescrevem, tanto a ética profissional (de engenheiros e arquitetos), como a legislação brasileira. Outra parcela de culpa pode ser, também, creditada a não observância intencional, por parte de muitos construtores, das exigências normativas para a produção de edifícios com o emprego dos PCAE de blocos de concreto. Em suma, a falta de regras ou a não observância das existentes justificam, em parte, a situação atual. Deve-se, porém, destacar que os projetos e as construções não-racionais não são a regra do setor. Pode-se afirmar, com certeza, que a maioria dos edifícios construídos em alvenaria estrutural no País possui um grau de segurança adequado. Isto porque, nos seus projeto e construção, atenderam-se plenamente as prescrições e exigências normativas.

8 7 Visando definir regras claras e precisas que assegurem a execução de edifícios com desempenho adequado e de custo coerente, a Caixa Econômica Federal objetiva estabelecer, através deste documento, os requisitos e critérios mínimos a serem atendidos no projeto e execução da estrutura de edifícios em alvenaria estrutural, para que possam ser financiados. Estas condições mínimas foram estabelecida tendo como base a normalização brasileira existente em agosto de 2001, bem como as recomendações internacionais para projeto e construção de edifícios multipavimentos em alvenaria estrutural, além do conhecimento tecnológico desenvolvido no Brasil e consolidado através de pesquisas experimentais em Universidades e Institutos de Pesquisa, nos últimos 20 anos. Os custos destes serviços serão de responsabilidade do solicitante do financiamento. 2. OBJETIVOS O presente documento tem por objetivo estabelecer os critérios e exigências para a construção da estrutura de edifícios habitacionais quando esta for constituída essencialmente de paredes resistentes de alvenaria, nos empreendimentos objeto de financiamento ou contratação pela Caixa Econômica Federal. As seguintes características restringem, ainda, o alcance deste documento, pois, o mesmo refere-se apenas a: 1. Edifícios multipavimentos (habitação coletiva) de 3 a 5 pavimentos; 2. Edifícios que empreguem processos construtivos de alvenaria estrutural com uma das seguintes tipologias: de alvenaria não-armada (auto-suporte) e alvenaria parcialmente armada; 3. Edifícios que empreguem paredes de alvenaria de blocos cerâmicos com função estrutural ou de blocos vazados de concreto. 3. DEFINIÇÕES E CONCEITOS Para permitir uma compreensão inequívoca da terminologia utilizada neste documento são, a seguir, definidos e conceituados alguns termos:

9 8 ALVENARIA - componente complexo, conformado em obra, constituído por tijolos ou blocos unidos entre si por juntas de argamassa, formando um conjunto rígido e coeso. ALVENARIA ESTRUTURAL - alvenaria utilizada como estrutura suporte de edifícios e dimensionada a partir de um cálculo racional. O uso da alvenaria estrutural pressupõe: segurança pré-definida (idêntica a de outras tipologias estruturais); construção e projeto com responsabilidades precisamente definidas e conduzidas por profissionais habilitados; construção fundamentada em projetos específicos (estrutural-construtivo), elaborado por engenheiros especializados; PROCESSOS CONSTRUTIVOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL (PCAE) - São específicos modos de se construir edifícios que se caracterizam por: Empregar como estrutura suporte paredes de alvenaria e lajes enrijecedoras; Serem dimensionados segundo métodos de cálculo racionais e de confiabilidade determinável; Ter um alto nível de organização de produção de modo a possibilitar projetos e construção racionais. PCAE NÃO - ARMADA (PCAE-NA) ou AUTO SUPORTE São PCAE que empregam como estrutura suporte paredes de alvenaria sem armação. Os reforços metálicos são colocados apenas com finalidades construtivas (em cintas, vergas, contravergas, na amarração entre paredes e nas juntas horizontais com a finalidade de evitar fissuras localizadas). PCAE PARCIALMENTE ARMADA (PCAE-PA). São PCAE que empregam como estrutura suporte paredes de alvenaria sem

10 9 armação e paredes com armação. Estas últimas se caracterizam por terem os vazados verticais dos blocos preenchidos com graute (um micro-concreto de grande fluidez) envolvendo barras e fios de aço. Os PCAE-PA são dimensionados como os PCAE-NA, porém, quando no dimensionamento surgem trechos da estrutura com solicitações que provoquem tensões acima das admissíveis, estes trechos são dimensionados como alvenaria armada. BLOCO componente (unidade de alvenaria) de fabricação industrial com dimensões que superam as do tijolo; BLOCOS VAZADOS blocos com células contínuas (vazados) perpendiculares a sua sessão transversal (são assentados com os vazados na direção vertical) nos quais a área total dos vazados em qualquer sessão transversal é de 25% a 60% da área bruta da sessão. BLOCOS MACIÇOS blocos cuja área de vazios em qualquer sessão transversal é inferior a 25% da área bruta da sessão. BLOCOS DE CONCRETO blocos produzidos com agregados inertes e cimento portland, com ou sem aditivos, moldados em prensas-vibradoras. BLOCOS CERÂMICOS blocos constituídos de material cerâmico, obtido pela queima em alta temperatura (> 800ºC) de argilas, moldados por extrusão. 4. EXIGÊNCIAS PARA GARANTIA DO DESEMPENHO ESTRUTURAL E DA DURABILIDADE DOS EDIFÍCIOS EM ALVENARIA Para que uma estrutura de alvenaria cumpra adequadamente as funções para a qual é projetada e construída a mesma deverá atender a diversos critérios de desempenho. Este documento procura parametrizar os principais aspectos relativos ao projeto e a construção de edifícios multipavimentos de forma a que sejam atendidos os requisitos de desempenho quanto à segurança estrutural e quanto à durabilidade. Os demais requisitos de desempenho (p.ex. conforto térmico, acústico, segurança ao fogo e estanqueidade) deverão ser objeto de um outro documento. Para garantir que os citados requisitos de desempenho sejam corretamente

11 10 atendidos são feitas exigências quanto: às características dos materiais e componentes utilizados (item 5); aos métodos e técnicas construtivas (item 6), e ao controle tecnológico a ser adotado (item 7). As exigências aqui estabelecidas são aquelas consideradas como as principais para que se tenha uma garantia mínima do desempenho quanto à segurança estrutural e a durabilidade. Além destas exigências devem também ser respeitadas: todas as demais exigências da normalização oficial; as recomendações dos fabricantes de materiais e componentes e dos detentores das tecnologias dos processos construtivos; as disposições regulamentares e legais das autoridades municipais, estaduais e federais, e outras exigências e recomendações consolidadas em documentação específica, desde que não conflitem com as aqui estabelecidas. Para poderem ser mais facilmente referenciadas, as exigências estão codificadas com o formato EX-n.n.n, onde n é um dígito qualquer. A referenciação de uma exigência é sempre feita entre colchetes [EX-n.n.n]. 5. EXIGÊNCIAS E CRITÉRIOS MÍNIMOS QUANTO AOS MATERIAIS E COMPONENTES A SEREM EMPREGADOS NA EXECUÇÃO DE PAREDES DE ALVENARIA Como este documento engloba quatro tipologias de PCAE (alvenaria autosuporte de blocos cerâmicos e de concreto e alvenaria parcialmente armada de blocos cerâmicos e de concreto) são, a seguir, estabelecidos, para argamassas, grautes, componentes pré-fabricados, barras e fios de aço para armadura e componentes para reforço metálico Exigências quanto aos blocos vazados de concreto Os blocos vazados de concreto para serem empregados em edifícios de alvenaria estrutural devem atender à todas as normas pertinentes e, além disso, integral e concomitantemente as seguintes exigências: [EX-5.1.1] - Tenham produção industrial, o que significa: ser fabricado e comercializado por uma indústria produtora de blocos, legalmente estabelecida, com emissão de Notas Fiscais; [EX-5.1.2] Os blocos deverão ser curados a vapor na planta industrial,

12 11 para garantir o atendimento da exigência de máxima retração na secagem, estabelecida na NBR 6136 e determinada pelo método de ensaio da NBR A indústria produtora dos blocos deverá ainda fazer um controle contínuo e estatístico de processo, de modo a garantir uma adequada uniformidade da produção. A produção do bloco com função estrutural não admite, em nenhuma hipótese, uma linha de produção que resulte em blocos com dispersão maior que 15% de CV (coeficiente de variação) da resistência à compressão, em uma produção contínua, por longos ou curtos períodos. A alta dispersão é indicativa de uma produção inadequada de blocos com função estrutural. A qualificação de indústrias produtoras que atendam a esta exigência será efetuada em conformidade com os termos do Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do Habitat PBQP- H; [EX-5.1.3] - Tenham dimensões e geometria tal que atendam à: Espessura mínima de qualquer parede do bloco de 25 mm (medida no ponto mais estreito); Largura real mínima de 140 mm; massa por m² de parede mínima de 150 kg, obtida multiplicando-se o número de blocos por m² pela massa seca m 1 (definida pela NBR 7184); [EX-5.1.4] - Tenham resistência característica (f bk,definida pela NBR 6136) mínima de 4,5 MPa; [EX-5.1.5] - Resultem em prismas ocos com resistência à compressão individual mínima de 2,25 MPa e resistência à compressão característica (f pk ), de 6 corpos de prova, no mínimo igual a 2,5 MPa, ensaiados segundo a NBR 8215, métodos A ou B, e f pk calculada segundo a NBR-8798 (item ); [EX-5.1.6] Se a tipologia adotada for a de PCAE-PA (parcialmente armada) os blocos adotados devem ter vazados cuja sessão transversal (medida em qualquer ponto) tenham, no mínimo, 70x70 mm e dispostos de tal forma a garantir uma sessão mínima de 50x70 mm por toda a altura da parede estrutural;

13 12 [EX-5.1.7] Os lotes de blocos deverão ser submetidos a um contínuo controle de aceitação em relação à resistência à compressão característica. Os blocos não poderão ser utilizados até que sejam liberados pelo controle tecnológico, devendo permanecer estocados com identificação clara de sua condição (liberados, com data e responsabilidade pela liberação, ou não). Os lotes para inspeção devem ser constituídos segundo o item (6.1.a) da NBR 6136, limitado, porém, a blocos. O critério para liberação dos lotes é de que atendam concomitantemente ao valor do f bk definido em projeto e o especificado na exigência [EX-5.1.4]. Se os blocos tiverem marca de conformidade, reconhecida pelo INMETRO, este controle de aceitação dos blocos não precisará ser feito, sendo substituído pelo controle tecnológico de fabricação. Mesmo nesta situação o desempenho estrutural do edifício deverá ser avaliado através do controle tecnológico do componente parede (item da NBR 8798) e de acordo com a exigência [EX-7.3.1]. O emprego de blocos que, por suas características inovadoras, não atendam a exigência [EX-5.1.3] somente poderá ser especificado após análise da garantia de seu desempenho, efetuada com base nas orientações técnicas expedidas pela própria CAIXA. No prazo de vigência deste documento as demais exigências não poderão deixar de serem cumpridas Exigências quanto aos blocos de cerâmicos com função estrutural Os blocos cerâmicos com função estrutural poderão ser maciços ou vazados. Para a tipologia PCAE-PA, os blocos deverão, obrigatoriamente, ser vazados. Como os blocos para a tipologia PCAE-NA (auto suporte, ou não-armada) diferem bastante dos da tipologia PCAE-PA, as exigências a seguir estão identificadas por estas siglas quando dizem respeito apenas a uma das duas tipologias. Para serem empregados em edifícios de alvenaria estrutural, os blocos cerâmicos devem atender integral e concomitantemente as seguintes exigências: [EX-5.2.1] - Tenham produção industrial, o que significa: ser fabricado e comercializado por uma indústria produtora de blocos, legalmente estabelecida, com emissão de Notas Fiscais;

14 13 [EX-5.2.2] Devem ser produzidos em uma planta industrial que, pelas suas características, garanta uma produção com adequado grau de uniformidade por meio do controle tecnológico contínuo, a partir da correta seleção e tratamento de argilas, controle da secagem e queima uniforme dos blocos. A produção do bloco com função estrutural não admite, em nenhuma hipótese, uma linha de produção que resulte em blocos com dispersão maior que 20% de CV (coeficiente de variação) da resistência à compressão, em uma produção contínua, por longos ou curtos períodos. A alta dispersão é indicativa de uma produção inadequada de blocos com função estrutural. A qualificação de indústrias cerâmicas que atendam a esta exigência será efetuada em conformidade com os termos do Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat PBQP-H e do Programa Setorial de Qualidade das Indústrias de Cerâmica Vermelha; [EX-5.2.3] - Tenham dimensões e geometria tal que atendam à: Espessura mínima de qualquer parede do bloco de 8 mm. As demais características geométricas deverão seguir a Especificação da NBR 7171/92 Bloco cerâmico para alvenaria ; Largura real mínima de 140 mm; massa por m² de parede mínima de 100 kg, para PCAE-PA e de 130 kg para PCAE-NA obtida multiplicando-se o número de blocos por m² pela massa seca Ms (definida pela NBR 8947/85); [EX-5.2.4] - Tenham resistência característica (f bk,segundo os critérios estatísticos definidos pela NBR 6136 e quando ensaiados de acordo com a NBR 6461) mínima de 6,0 MPa para os PCAE-NA e PCAE-PA; [EX-5.2.5] Tenham resistência à compressão média (f pk ), de pelo menos 6 corpos de prova, no mínimo igual a 2,5 MPa, ensaiados segundo a NBR 8215, métodos A ou B, e f pk calculada segundo a NBR-8798 (item ); [EX-5.2.6] Se a tipologia adotada for a de PCAE-PA os blocos adotados devem ter vazados cuja sessão transversal (medida em qualquer ponto) tenham, no mínimo 70x70 mm e dispostos de tal forma a garantir uma sessão mínima de 50x70 mm por toda a altura da parede estrutural;

15 14 [EX-5.2.7] Os lotes de blocos deverão ser submetidos a um contínuo controle de aceitação em relação à resistência à compressão característica. Os blocos não poderão ser utilizados até que sejam liberados pelo controle tecnológico, devendo permanecer estocados com identificação clara de sua condição (liberados, com data e responsabilidade pela liberação, ou não). Os lotes para inspeção não devem ser maiores que o número de blocos por pavimento-tipo ou que blocos. O critério para liberação dos lotes é de que atendam concomitantemente ao valor do f bk definido em projeto e o especificado na exigência [EX-5.2.4]. Se os blocos tiverem marca de conformidade, reconhecida pelo INMETRO este controle de aceitação dos blocos não precisará ser feito, sendo substituído pelo controle tecnológico de fabricação. Mesmo nesta situação o desempenho estrutural do edifício deverá ser avaliado através do controle tecnológico do componente parede (item 6.1.2, da NBR 8798) e de acordo com a exigência[ex-7.3.1]. Fig. 3.1 Blocos cerâmicos para alvenaria (NBR 7171)

16 15 O emprego de blocos que não atendam a exigência [EX-5.2.3] somente poderá ser especificado após análise de garantia de seu desempenho, efetuada com base nas orientações técnicas expedidas pela CAIXA. No prazo de vigência deste documento as demais exigências não poderão deixar de ser cumpridas. A exigência em relação às resistências à compressão características (f bk ) mínimas exigidas dos blocos cerâmicos (Ex-5.2.4), está fundamentada na experiência acumulada no Brasil sobre a correlação entre estas resistências e as resistências à compressão características de prismas ocos (f pk ). No entanto, se com o desenvolvimento da produção de blocos no País, comprovar-se que os valores de resistência mínima de prismas (f pk ) exigidos (Ex-5.2.5) podem ser obtidos com blocos de menor f bk, a CAIXA poderá vir a alterar, no futuro, os valores mínimos estabelecidos nas EX e EX

17 Exigências quanto às argamassas de assentamento e aos grautes de preenchimento de vazios Para as tipologias de edifícios abrangidas por este documento, as resistências mecânicas das argamassas e grautes isolados da alvenaria não são críticas. Como é exigido no controle tecnológico que a aceitação do componente parede [EX ] deve ser feito através da moldagem e do ensaio de prismas ocos e cheios com as argamassas e grautes utilizadas na produção, no canteiro, indiretamente estarão sendo avaliadas a uniformidade nas características mecânicas destes materiais. Não serão exigidas pela CAIXA as exigências mínimas de desempenho estabelecidas pela NBR 8798 (tabela 4), pois as mesmas devem ser obrigatoriamente estabelecidas no projeto e são de inteira responsabilidade do construtor. As exigências que aqui são feitas estão relacionadas com o desempenho da alvenaria e não com o dos materiais endurecidos. A argamassa de assentamento dos blocos deve promover uma adequada aderência entre blocos e auxiliar na dissipação de tensões, de modo a que sejam evitadas fissuras na interface bloco-argamassa e a garantir o desempenho estrutural e a durabilidade esperadas da parede de alvenaria. Como o aparecimento de fissuras na alvenaria e nos revestimentos no prazo de até 5 anos da entrega da obra será de responsabilidade e deverá ser recuperada pela construtora, as características que devem ser controladas são as que estariam relacionadas com a aderência e a deformabilidade da alvenaria. Os únicos parâmetros exigidos pela CAIXA, para o desempenho das argamassas são: [EX-5.3.1] A argamassa a ser utilizada deve ser especificada pelo projeto de modo a garantir uma resistência à tração na flexão de prismas de alvenaria de, no mínimo, 0,25 MPa quando ensaiados segundo o método CPqDCC-EPUSP (anexo) ou a norma ASTM E 518; A comprovação desta característica deverá ser feita no primeiro relatório mensal do controle tecnológico [EX-7.1.2], sendo que a responsabilidade e o interesse pela sua manutenção são totalmente da construtora; [EX-5.3.2] Internacionalmente é especificado que o módulo de deformação da alvenaria não deverá ser superior a 1000 vezes a resistência à compressão do prisma - fp. Para garantir que este valor seja respeitado recomenda-se que a argamassa não tenha um módulo de elasticidade

18 17 superior a 3,0 GPa. A CAIXA estará exigindo a comprovação de que este valor máximo foi respeitado na escolha da argamassa apenas no primeiro relatório mensal do controle tecnológico [EX-7.1.2], sendo que a responsabilidade e o interesse pela sua manutenção são totalmente da construtora; [EX-5.3.3] Tanto a produção de argamassas no canteiro ou o emprego de argamassas pré-misturadas deverá ser feito de modo a garantir a uniformidade nas características da mesma. Considera-se uma argamassa uniforme se o CV no ensaio de resistência à compressão axial (ensaiado segundo a NBR 7215) não for superior a 20%, em uma produção contínua, por longos ou curtos períodos. A comprovação desta regularidade deverá ser feita através do relatório mensal do controle tecnológico. O graute de preenchimento dos vazados verticais nas tipologias de PCAE-PA tem as funções de: permitir que a armadura trabalhe conjuntamente com a alvenaria, quando solicitada; aumentar localizadamente a resistência à compressão da parede e impedir a corrosão da armadura. A dosagem e especificação das características do graute são de responsabilidade do projeto estrutural. Normalmente a ação mais importante na alvenaria parcialmente armada é a de conseguir um preenchimento uniforme dos vazados verticais (ver item 6). A única exigência que será feita a este material, além da necessidade de que seja especificada em projeto, é a seguinte: [EX-5.3.4] Nos PCAE-PA, de blocos cerâmicos e de concreto o graute deverá ser avaliado conjuntamente com a alvenaria através da moldagem de prismas cheios, segundo a NBR 8798 e ensaiados segundo a NBR Deverão ser moldados 6 corpos de prova (prismas cheios) por pavimento. No ensaio deverá ser determinada a resistência característica estimada do prisma cheio (fpk,est) que deverá ser maior ou igual à resistência característica de projeto ( fpk) e sempre maior que 4,0 MPa.

19 Exigências quanto aos componentes metálicos para reforço e aos componentes pré-fabricados cimentícios Os componentes metálicos para reforço e distribuição de tensões e os componentes pré-fabricados complementam a execução de paredes estruturais. O uso dos primeiros se faz necessário nos PCAE-PA, em edifícios de média altura, como armadura passiva de segurança contra a ruptura frágil (de modo a evitar o colapso catastrófico, sem aviso) e em todos os PCAE como reforço para ligações entre paredes, reforço de cintas, vergas, contravergas e coxins e como armadura de dissipação e distribuição de tensões. Os componentes pré-fabricados são empregados para racionalizar e aumentar a produtividade na execução das paredes de alvenaria e lajes. As exigências que são feitas em relação a estes componentes são: [EX-5.4.1] Os fios e barras de aço destinados a armar as paredes de alvenaria nos PCAE-PA devem atender as especificações da NBR A comprovação destas características deverá ser feita através do controle tecnológico regular ou, alternativamente ser substituído por certificados emitidos oficialmente pelos fabricantes destes componentes; [EX-5.4.2] Os fios, barras e telas de reforço que serão imersos em juntas de argamassa (para ligação entre paredes ou como reforço para distribuição de tensões) deverão ser ou de aço galvanizado ou constituído de metal resistente à corrosão; [EX-5.4.3] Os pré-fabricados cimentícios, de argamassa armada ou de concreto armado, se forem ficar expostos às intempéries sem serem revestidos com argamassa, deverão ser reforçados com materiais resistentes a corrosão. Poderão ser empregadas telas, fibras ou mantas sintéticas ou fios, barras ou telas metálicas galvanizadas. No caso do uso de fios e barras de aço protegidos por um cobrimento de, no mínimo, 30 mm de concreto, esta galvanização poderá ser dispensada. Esta exigência de resistência à corrosão dos reforços metálicos se aplica mesmo no caso em que os pré-fabricados são pintados ou envernizados ou tratados com hidrofugantes.

20 19 6. EXIGÊNCIAS ESSENCIAIS QUANTO AOS MÉTODOS E TÉCNICAS CONSTRUTIVAS A SEREM EMPREGADOS NA PRODUÇÃO DA ESTRUTURA DE EDIFÍCIOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL A construção de edifícios em alvenaria estrutural deve ser feita em obediência a técnicas específicas e métodos construtivos para se obter estruturas seguras, confiáveis e com a durabilidade esperada. São muitas as técnicas a serem consideradas, porém algumas se destacam pela importância, quando o enfoque é em relação à garantia do desempenho estrutural. Neste item são feitas exigências específicas apenas quanto aos aspectos considerados essenciais e, que por isto, devem ser o foco prioritário do controle contínuo do processo de produção. No item 6.1 são feitas exigências genéricas em relação aos métodos de elevação de paredes e, quando for o caso, exigências específicas para uma das quatro tipologias objeto do documento (PCAE-NA-CER; PCAE-PA-CER; PCAE-NA-CON e PCAE-PA- CON). As abreviaturas CER e CON são relativas as alvenarias de blocos cerâmicos e de blocos vazados de concreto, respectivamente. Apesar do enfoque principal ser a execução das paredes estruturais são, também, feitas exigências em relação à execução de lajes, pois a deficiente execução das mesmas pode resultar em fissuras e trincas na alvenaria e nos revestimentos, prejudicando o desempenho e a durabilidade da estrutura, bem como comprometer o desempenho estrutural do edifício, visto que as lajes são responsáveis solidárias por este desempenho, em um sistema estrutural baseado em elementos laminares (placas e chapas), como é o caso dos PCAE. São ainda feitas exigências em relação ao embutimento das instalações e ao corte e seccionamento das paredes de alvenaria, de modo a prevenir sérios danos ao desempenho esperado.

21 6.1. Exigências construtivas quanto aos métodos de elevação de paredes 20 [EX-6.1.1] O assentamento da alvenaria deverá ser feito com base em um projeto de produção que especifique com precisão a posição dos blocos, as técnicas de união entre paredes, a defasagem entre fiadas (amarração entre fiadas), os detalhes construtivos, posição e características dos vãos, etc. O conteúdo mínimo de um projeto de produção de alvenaria estrutural está descrito no documento B. É condição essencial para o início de execução das fundações do edifício em alvenaria estrutural que o projeto de produção das paredes esteja pronto e aprovado; [EX-6.1.2] O assentamento da alvenaria somente poderá ser feito sobre bases de concreto niveladas e adequadamente resistentes. É proibida a execução de alvenaria diretamente sobre baldrames, sem que o piso do térreo (base em concreto) esteja executado. A marcação da primeira fiada sobre lajes somente poderá ser iniciada após 16 horas do término da concretagem da laje; [EX-6.1.3] O assentamento da alvenaria não poderá ser feito sob chuva. No caso de interrupção dos trabalhos por causa da chuva a alvenaria recém executada deverá ser protegida, para que os vazados não sejam cheios de água. Eflorescências em alvenarias cerâmicas e de concreto e fissuras de retração em alvenarias de blocos de concreto são decorrentes, principalmente, pela não obediência desta exigência. A alvenaria de blocos de concreto não poderá ser molhada durante a etapa de assentamento. Neste caso a argamassa de assentamento deverá ter retenção de água suficiente para evitar a molhagem. A alvenaria cerâmica poderá ser umedecida para facilitar o assentamento; [EX-6.1.4] As paredes de alvenaria somente poderão ser executadas com blocos inteiros. Não se admite corte o quebra de blocos para obtenção de peças de ajuste. Pode-se utilizar peças pré-fabricadas e pré-moldadas, desde que previstas no projeto de produção e obtidas mediante condições controladas; [EX-6.1.5] A construção de edifícios em alvenaria estrutural não admite ESCONDER NA MASSA as imprecisões e erros na execução das

22 21 paredes, como é comum na construção tradicional. Ou seja, a execução deverá ser feita com as tolerâncias e a precisão especificadas de modo a que a qualidade final do edifício seja obtida na execução da estrutura. Para isto é essencial que se utilize mão de obra treinada e especializada, que se adote um completo programa de controle de qualidade de execução (de aceitação, sob condições especificadas, de cada etapa construtiva). A comprovação desta exigência deverá ser feita mensalmente no relatório do controle tecnológico [item 8]; [EX-6.1.6] Os seguintes detalhes construtivos são de caráter obrigatório e deverão estar especificados no projeto de produção e executados de acordo com a técnica adequada (a qual encontra-se explicitada em normas, manuais e referências bibliográficas): contravergas em vãos de janela devem ser executadas em peças reforçadas com aço, moldadas no local ou pré-fabricadas, de modo a distribuir as tensões concentradas nos cantos inferiores dos vãos. Devem ultrapassar a lateral do vão (ver figura 6.1) em pelo menos d/5 ou 30 cm (o mais rigoroso dos dois, onde d é o comprimento da janela). Podem ser substituídas por uma cinta contínua, armada, na altura dos parapeitos, por todas as paredes externas (usual nos PCAE-PA) ou por juntas de trabalho (não usual no Brasil); cinta de respaldo Na finalização das paredes de um pavimento deve ser executada uma cinta de concreto, armada, continua, moldada no local, solidarizando todas as paredes. Ela pode ser executada com blocos especiais, tipo canaleta, ou com formas. Deve preceder a montagem das formas de laje ou do posicionamento das peças pré-fabricadas (quando a laje incorporar componentes préfabricados); Vergas de portas e janelas devem ser previstas em projeto vergas armadas na lumieira de portas e janelas. O apoio lateral deve ser de no mínimo d/10 ou 10 cm (o que for maior);

23 22 a d/10 e b d/5 e b 30 cm c 1,5 b Fig. 6.1 Dimensões mínimas de contravergas [EX-6.1.7] A união entre paredes estruturais deverá ser feita preferencialmente por interpenetração. No caso de isto não ser possível, admite-se a união por reforço metálico, desde que seja eficiente para evitar fissuras e permita a distribuição de esforços entre as paredes. São possíveis duas soluções: telas de aço galvanizadas eletrosoldadas ou estiradas, posicionadas nas juntas de argamassa ou grampos metálicos em U imersos em pilaretes totalmente grauteados, obtidos pelo preenchimento completo com graute dos vazados contíguos. Paredes nãoestruturais não necessitam ser unidas às paredes estruturais, podendo estar separadas destas por juntas de trabalho. A fissura vertical na união de duas paredes é uma falha construtiva e deverá ser reparada pela construtora; [EX-6.1.8] A operação de grauteamento dos pilaretes verticais é uma operação de importância essencial para o desempenho estrutural esperado nos PCAE-PA, tanto para as alvenarias cerâmicas, quanto para as de blocos vazados de concreto. Todas as recomendações da norma NBR 8798, relativas às técnicas de grauteamento (NBR 8798, item 4.2.6) deverão ser obedecidas. Na alvenaria cerâmica é essencial a saturação prévia dos blocos nas vazados verticais para que a retração hidráulica excessiva não prejudique o desempenho esperado (isto pode causar eflorescências, mas, neste caso, dos males o menor ). São pontos essenciais na técnica de grauteamento: vazados sem rebarbas de argamassa e nas dimensões mínimas recomendadas (50x70 mm); limpeza dos furos através das janelas de pé de pilar ; lançamento de altura

24 23 limitada; vibração (preferencialmente manual); prazo mínimo de grauteamento (24 horas após a execução da alvenaria); continuidade da armação na parede Exigências construtivas quanto aos métodos e técnicas de execução de lajes [EX-6.2.1] As lajes podem ser moldadas no local, parcialmente préfabricadas ou totalmente pré-fabricadas. Admitem-se: lajes mistas (com vigotas ou painéis treliçados e qualquer tipo usual de caixão perdido blocos cerâmicos, de concreto, de concreto celular, de poliestireno expandido); pré-lajes (inteiriças ou em painéis) ou lajes alveolares protendidas. No entanto, não são admitidas fissuras nas lajes, por qualquer motivo, nem fissuras nas paredes e revestimentos por deformação excessiva das lajes. Assim a escolha e execução das lajes devem ser feitas considerando-se não apenas o desempenho estrutural, como também os efeitos das suas deformações. Juntas acabadas no revestimento sobre a união entre painéis podem vir a ser admitidas, devendo a CAIXA ser previamente consultada a respeito; [EX-6.2.2] Em edifícios de alvenaria estrutural, de média altura,no Brasil, não há a necessidade de que as lajes sejam ancoradas mecanicamente às paredes por armadura, bastando a ancoragem por atrito e aderência, para se ter um desempenho estrutural adequado. Assim, a execução de lajes tem de garantir a solidarização por aderência destas com o conjunto de paredes. Isto implica em uma moldagem no local da totalidade da laje ou de parte dela. O projeto de produção deve detalhar esta solidarização e a execução deverá respeitar totalmente os detalhes previstos. Qualquer solução impõe a adoção da execução prévia da cinta de respaldo [EX ]; [EX-6.2.3] As espessuras mínimas de lajes admitidas pela CAIXA são: maciças de concreto moldadas no local e com pré-laje inteiriça ou pré-laje em painéis 9 cm; mistas com vigotas ou mini-painéis treliçados com caixão perdido 12 cm para as lajes de piso e 10 cm para as lajes de cobertura; protendidas alveolares 16 cm, incluso 4 cm de capa de solidarização;

25 24 [EX-6.2.4] As lajes de cobertura podem vir a se movimentar por efeito de deformação térmica. No entanto, isto não pode causar fissuras e trincas na alvenaria, nem nos revestimentos, nem qualquer prejuízo ao desempenho das paredes (por exemplo percolação de água), patologias estas que se surgirem deverão ser solucionadas pela construtora, em caráter definitivo tão logo ocorram. O detalhamento da união da laje de cobertura com as paredes e da técnica executiva para evitar patologias deve constar do projeto de produção. São admitidas juntas de movimentação no encontro paredes lajes, desde que as mesmas tenham total estanqueidade e que o revestimento seja acabado mediante frisos ou mata-juntas adequados; [EX-6.2.5] As lajes deverão ser escoradas e o escoramento mantido sem mudanças de posição por um determinado período, dependente do tipo de laje e do carregamento transitório (peso dos blocos estocados sobre a laje). Lajes inteiramente moldadas no local deverão obedecer à exigência da NBR 6118 de escoramento por 21 dias. Outros tipos de lajes deverão ser mantidas escoradas por um período tal, de modo a que o carregamento dos blocos, utilizados na execução das paredes de um pavimento, seja distribuído por três lajes sucessivas (a laje sobre a qual está sendo executada a alvenaria e as duas lajes inferiores). O dimensionamento destes escoramentos deve constar do projeto de produção e deverá considerar o efeito da deformação de lajes com menos de 28 dias nas paredes resistentes dos andares inferiores. [EX-6.2.6] As lajes deverão ser curadas, para evitarem-se deformações excessivas, seja por carregamento instantâneo, seja por efeito de fluência. Deve ser obedecida, para lajes integralmente moldadas no local a recomendação da NBR 6118 (7 dias de cura úmida). Para outras lajes, a capa de cobertura deverá ser curada por, no mínimo, 3 dias, sendo que o período mínimo de cura úmida (se for necessário mais de 3 dias) para as mesmas é de responsabilidade da construtora. Cabe, no entanto, lembrar, novamente que qualquer patologia resultante de deformações estruturais deverão ser assumidas pela construtora por 5 anos da entrega dos edifícios; [EX-6.2.7] Paredes hidráulicas (ver item 6.3), são paredes não-estruturais.

26 25 Estas e outras paredes, pré-definidas em projetos como não-estruturais (de vedação, como no caso de paredes que poderão ser futuramente removidas) não podem receber cargas transmitidas pelas lajes, pois neste caso iriam atuar, na prática, como paredes estruturais. Assim as lajes não podem se apoiar sobre paredes de vedação. O detalhamento da execução destas paredes deve constar do projeto de produção. O planejamento da seqüência de execução das paredes deve, também, definir claramente quando e como elas serão executadas. Por toda a vida útil do edifício as paredes deverão permanecer sem carregamento originado por deformação da laje ou por detalhe inadequado. Qualquer dano ou prejuízo ocasionado pela retirada, corte ou seccionamento de paredes de vedação, nas lajes ou em paredes estruturais contíguas a ela (ou, ainda, nos revestimentos sobre estes elementos), a qualquer tempo, em até 20 anos da entrega, será de responsabilidade da construtora Exigências construtivas quanto às técnicas de embutimento de instalações e corte de paredes [EX-6.3.1] As instalações elétricas devem ser todas dutadas com conduítes e embutidas nas paredes de alvenaria, nos vazados dos blocos. A distribuição horizontal dos conduítes poderá se feita ou por embutimento nas lajes ou por embutimento em forros falsos. O embutimento nas paredes estruturais deverá ser feito concomitantemente com a elevação das mesmas, devendo o posicionamento dos conduítes constar do projeto de produção. O corte de paredes para embutimento de pequenos trechos pode ser admitido, desde que, sejam respeitados os limites de comprimento e profundidade definidos na figura 6.2. e se forem previstos em projeto. No entanto, qualquer fissura nos revestimentos decorrentes deste tipo de corte é de responsabilidade do executor; [EX-6.3.2] As prumadas elétricas e hidráulicas não podem ser embutidas nas paredes de alvenaria estrutural, devendo estar, preferencialmente, embutidas em shafts verticais, especificamente projetados para esta finalidade. Nas paredes de vedação admite-se o embutimento de prumadas, devendo, no entanto, prever-se detalhes construtivos em projeto

27 26 que evitem fissuras nos revestimentos. As prumadas de gás, quando embutidas, devem, ou estar posicionadas em paredes de vedação, ou em enchimentos externos às paredes estruturais; [EX-6.3.3] Os ramais das instalações hidráulicas quando embutidos em paredes, devem estar posicionados, ou em paredes de vedação (denominadas paredes hidráulicas), ou em enchimentos externos às paredes estruturais. Admite-se cortes em paredes para embutimento de pequenos trechos de ramais desde que respeitados os limites de comprimento e profundidade definidos na figura 6.2. Admite-se, ainda, o embutimento de pequenos trechos verticais de ramais (como os de esgoto de pias) nos vazados dos blocos, quando forem executados concomitantemente com a elevação da alvenaria. [EX-6.3.4] Todos os cortes em paredes, sejam para embutimento de trechos de ramais das instalações, para alojar quadros e caixas de eletricidade ou outra finalidade somente pode ser feito com ferramenta elétrica apropriada (tipo Makita ) equipada com discos diamantados; [EX-6.3.5] É proibido o corte posterior de vãos com área maior que a área de três blocos ou de comprimento superior a 1,5 vez o comprimento do bloco paredes estruturais (ver figura 6.2). O embutimento de aparelhos de ar condicionado (tipo de parede ) em paredes estruturais deve ser previsto em projeto, pois, exige o posicionamento de verga e contraverga ou de um pré-fabricado específico na parede, durante a elevação da mesma e porque não se admite o corte posterior.

28 27 medida dimensão a 3 cm b t / 3 d C / 5 h H / 3 s m t 20 cm Fig. 6.2 Dimensões máximas dos cortes admitidos em paredes estruturais 7. EXIGÊNCIAS E PARÂMETROS PARA O CONTROLE TECNOLÓGICO A SER ADOTADO NA PRODUÇÃO DA ESTRUTURA DE EDIFÍCIOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL A obtenção do desempenho e da segurança estrutural previstas em projeto na construção de edifícios é garantida, essencialmente, pela execução de ações de controle durante toda a etapa de construção. O conjunto de todas estas ações é denominado genericamente controle tecnológico da construção. Isto é válido para a produção de edifícios com qualquer tipologia estrutural e, portanto, é uma exigência essencial na produção de edifícios em alvenaria estrutural. Da mesma forma que o conteúdo adulterado de um único caminhão betoneira

29 28 pode ser responsável pela queda de um edifício em estrutura reticulada (se, por exemplo, este conteúdo for utilizado na concretagem de um grupo de pilares), uma única partida de blocos não-conformes pode também comprometer seriamente a segurança estrutural de um edifício em alvenaria. Para garantia da segurança estrutural nesta tipologia construtiva têm fundamental importância os seguintes controles: Controle de recebimento (ou de aceitação) de materiais e componentes: blocos estruturais; concreto estrutural; graute de enchimento e argamassa de assentamento; Controle de aceitação da alvenaria. Na terminologia da NBR-8798 este controle é denominado controle de aceitação de componentes (item 6.1.2) Controle de produção (ou de processo) de paredes estruturais e da estrutura do edifício. Na terminologia da NBR-8798 é denominado controle de produção de componentes (item 5.1.3) As exigências da CAIXA para estes controles estão estabelecidas nos itens 7.2 a 7.4. A construtora deverá contratar o controle tecnológico com uma empresa especializada, a qual deverá apresentar um relatório mensal de controle à construtora (Relatório Mensal de Controle Tecnológico RMCT). Este relatório deve ser arquivado no escritório da obra disponivel para consulta, e é documento obrigatório para se proceder a liberação dos recursos financeiros. O primeiro relatório a ser apresentado (1 RMCT) inclui algumas características adicionais em relação aos demais, (ver adiante). As características que devem ser objeto de controle obrigatório durante toda a etapa de construção estão relacionadas a seguir. A periodicidade do controle, a definição dos lotes, os métodos de ensaio e as tolerâncias admitidas estão descritas nas exigências respectivas. Estão, também, relacionadas às características que devem constar da documentação inicial a ser apresentada à CAIXA quando da solicitação do financiamento e as que devem constar do primeiro relatório do controle tecnológico (ver item 7.1). Estas últimas características são exigidas apenas uma única vez porém, isto não deve ser entendido que é dispensável o seu controle contínuo, mas tão somente, que elas não serão exigidas pela CAIXA nos relatórios mensais. A) Características de controle obrigatório (por lote) resistência à compressão característica dos blocos (f bk ) e respectivo CV (por