Paredes Exteriores. Andrea Espírito Santo Nº Andreia Freire Nº Susana Cavaco Nº

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1 Paredes Exteriores Andrea Espírito Santo Nº Andreia Freire Nº Susana Cavaco Nº ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

2 Índice Introdução 3 Definição 4 Paredes Exteriores 7 Exigências Funcionais 9 Características que uma parede deve possuir 10 Solicitações Impostas ás Paredes 11 Solicitações Especiais 13 Patologias Humidade do Solo Humidade de Infiltração Humidade de Obra Fissuração de alvenarias, Infiltração, Condensação e Eflorescências Fissuras 24 Soluções Construtivas 1. Alvenaria de Terra 1.1 Paredes de Taipa Paredes de Adobe Paredes de Pedra Paredes de Madeira Paredes Simples Paredes Duplas Painéis OSB Paredes de Vidro 4.1 Tijolos de Vidro Vidro Exterior Colado 46 ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

3 4.3 Vidro Exterior Agrafado Paredes de Betão 5.1. Paredes Betão Simples Parede de betão ciclópico Parede de betão armado Paredes de painéis metálicos tipo sandwich Alvenaria de tijolos de barro vermelho Paredes simples e paredes duplas com caixa-de-ar Alvenaria de blocos de betão simples Alvenaria de blocos de betão celular autoclavado (tipo "Ytong") Alvenaria de blocos de betão de argila expandida (tipo "Leca") Painéis pré-fabricados pesados Painel pré-fabricado arquitectónico de fachada Paredes de Bloco de Gesso Fachada Ventilada 81 Resumo 93 Conclusão 95 Bibliografia 96 ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

4 Introdução No âmbito da disciplina de Construções II foi nos proposto realizar um trabalho teórico sobre as paredes exteriores, assim sendo, decidimos realizar uma exaustiva pesquisa sobre os diferentes tipos de soluções construtivas para este efeito. Para além disso pretendemos antes falar de alguns dos problemas que podem surgir nas paredes e definir o que são as paredes exteriores. A principal função das paredes exteriores, em conjunto com os pavimentos exteriores e coberturas, consiste em estabelecer uma barreira entre os ambientes exterior e interior, de modo a que o ambiente interior possa ser ajustado e mantido dentro de determinadas condições. Uma parede exterior deve reunir uma série de requisitos: antes de mais deve ser estável e a sua durabilidade deve ser assegurada durante um determinado período de tempo, enquanto que actua como uma barreira para o vento, chuva, radiação solar, calor, ruído, fogo, insectos, animais e até humanos. A maior parte da área da envolvente exterior dos edifícios corresponde à área das paredes exteriores fachadas e empenas. É através das paredes exteriores que se processa a maior parte das trocas térmicas entre os ambientes interior e exterior. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

5 Definição As paredes são elementos verticais opacos, com eventuais aberturas. A sua principal função, em conjunto com os pavimentos exteriores e coberturas, consiste em estabelecer uma barreira entre os ambientes exterior e interior, de modo a que o ambiente interior possa ser ajustado e mantido dentro de determinadas condições. Uma parede exterior deve reunir uma série de requisitos: antes de mais deve ser estável e a sua durabilidade deve ser assegurada durante um determinado período de tempo, enquanto que actua como uma barreira para o vento, chuva, radiação solar, calor, ruído, fogo, insectos, animais e até humanos. As paredes podem ter ainda funções estruturais, designam-se de: Paredes resistentes Paredes de enchimento simples; Paredes de enchimento duplas. As suas funções são: Divisão e fechamento de ambientes Suportar cargas verticais e transmiti-las as fundações Suportar cargas horizontais e transmiti-las as fundações Paredes que não têm funções estruturais, servem para: Divisão e fechamento de ambientes Segundo a sua posição na construção, distinguem-se: Paredes de fachada são as paredes exteriores, destinadas a ser vistas depois das ruas ou dos jardins. São particularmente cuidadas tanto do ponto de vista das disposições arquitectónicas como do acabamento da execução. Paredes de empena estas paredes exteriores são construídas no limite de duas propriedades e podem ser comuns a dois imóveis vizinhos. Estas paredes são objecto de leis muito importantes sobre o seu modo de construção e sobre os direitos e deveres dos proprietários. Como não são destinadas a ser vistas o seu acabamento é geralmente muito grosseiro. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

6 Paredes divisórias são paredes interiores destinadas a reduzir quer o vão dos pavimentos, uma vez que as distâncias entre paredes exteriores é demasiado grande, quer a suportar pequenas cargas localizadas. A maior parte da área da envolvente exterior dos edifícios corresponde à área das paredes exteriores fachadas e empenas. É através das paredes exteriores que se processa a maior parte das trocas térmicas entre os ambientes interior e exterior. Geralmente, são construídas com uma caixa-de-ar ou por apenas um pano de grande espessura, (com blocos que incorporem materiais isolantes). Nestas paredes devemos ter em conta o nível estético para o qual temos variadíssimos revestimentos. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

7 Paredes Exteriores As exigências básicas das paredes exteriores são a sua impermeabilidade á chuva, o isolamento térmico e acústico, ser permeável ao vapor de água e possuir resistência mecânica. Com caixa de ar ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

8 Sem caixa-de-ar ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

9 Exigências funcionais Exigências de segurança Segurança e estabilidade estrutural; Segurança contra riscos de incêndio; Segurança contra intrusões; Capacidade de permitirem suspensão de equipamentos pesados. Exigências de saúde e de conforto Conforto higrométrico; Conforto acústico; Estanqueidade ao ar e à água; Conforto visual; Higiene. Exigências de economia Durabilidade e funcionalidade As funções básicas de uma parede são muito semelhantes às da pele têm que resistir às agressões exteriores não podendo, no entanto, ser completamente impermeáveis, pois tem de respirar. No interior de um edifício são produzidos vapor de água que precisam de ser evacuados e absorvidos, quando isso não acontece surgem as desagradáveis manchas de humidade por isso mesmo temos que ter muita atenção na concepção das paredes exteriores. As chamadas pontes térmicas são pontos da fachada mal isolados que tem efeitos negativos no edifício, visto que provocam condensações internas de vapor de água contribuindo também para significavas perdas de energia a longo prazo. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

10 Características que uma parede deve possuir As paredes devem ter estabilidades em relação a: Acção do vento ( não se soltarem elementos de revestimento); Deformação da estrutura por sobrecargas; Acção dos sismos; Deformação térmica ; Impulsos do terreno; Deformação devido à humidade com o passar do tempo; Choque de corpos estranhos; Fogo; Conferir isolamento acústico; Resistir aos ultra-violetas sem perder cor e resistência; Oferecer segurança contra a intrusão; Ser estanque à água; Ter um bom comportamento higrotérmico, ser permeável ao vapor de água; Conferir conforto térmico; ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

11 Solicitações físicas e mecânicas Solicitações impostas às paredes Esforços de compressão Surgem devido ao próprio peso dos elementos e das cargas das lajes sustentadas pelas paredes Esforços de flexão Surge devido às cargas de vento, forças horizontais, perpendiculares aos planos das paredes externas, ocasionando nestes painéis esforços de flexão Esforços de tracção Esforços provocados pela cedência do elemento construtivos de suporte da parede. Cedência das fundações no caso das paredes resistentes ou cedência da estrutura do edifício no caso das paredes de compartimentação. Esforços de impacto São esforços provocados por exemplo por acidentes de viação em zonas urbanas ou por actos de vandalismo, ou pelo impacto de objectos transportados por ventos de elevada intensidade. Solicitações impostas pela acção continuada dos agentes climatéricos Variações de temperatura As variações de temperaturas podem limitar a durabilidade das paredes ocorrendo ao longo de toda a vida das paredes e estruturas, de uma forma cíclica, com maior ou menor intensidade, consoante esta se encontre mais ou menos exposta ao meio ambiente, e em particular ao efeito directo do sol. Consoante os revestimentos adoptados daí a variação de aquecimento/arrefecimento que estabilizam a temperatura no interior do edifício ao longo do dia e também do ano. Estas alterações podem provocar significativas acções de dilatação e retracção dimensionais que podem originar fissuras. Variações de humidade ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

12 A acção da água é uma das causas principais de deterioração dos materiais, uma vez que percorre muito facilmente o interior das estruturas dos materiais. Para além da água da chuva que entra em contacto directo com o material, seja pela superfície absorvente, seja por fissuras que nela existam, os restantes fenómenos que determinam a entrada de água no interior do material são a sua capilaridade e higroscopicidade própria. Ciclos e gelo e degelo Pode haver deterioração do material, se o material for muito poroso absorve muita água, no momento em que a água congela, passa a estado sólido ocupa um volume superior em relação a quando estava no estado liquido. Provocando um aumento de pressão, resultando na ocorrência de fendas, desagregação e consequente deterioração do material. Os materiais mais susceptíveis à acção de gelo são os que apresentam muitos poros pequenos e poucos grandes. Corrosão superficial Uma das causas químicas de deterioração reside na acção dos ácidos atmosféricos que são transportados pela água até à superfície do material. A chuva ácida causa um processo de erosão directa, transportando ácidos que atacam a estrutura do material desagregando-o. Infestação bacteriológica As causas mais frequentes da acção biológica são a formação de microorganismos nas superfícies, tais como fungos, líquenes e algas. Estes provocam uma alteração do aspecto e por vezes implicam uma desagregação das mesmas. Contaminação química Causada pelos dejectos de animais ou por terrenos contaminados, sendo usualmente absorvida pela capilaridade dos materiais da base das paredes. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

13 Solicitações especiais Exposição a elevadas temperaturas Exposição directa ao fogo A finalidade da segurança contra incêndios, é não só garantir aos ocupantes dos edifícios, segurança em caso de incêndio, como também limitar os danos causados quer aos próprios edifícios, quer aos edifícios adjacentes. Os elementos construtivos das paredes devem ser concebidos de forma a impedir a propagação de um incêndio do maior período de tempo possível, que não poderá ser inferior aos limites fixados pela legislação. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

14 Patologias Os fenómenos patológicos com maior expressão nas paredes são a fissuração e os defeitos associados a acção da humidade. E importante distinguir as situações em que a fissuração atinge a parede como um todo das que afectam somente os revestimentos, já que as causas que lhes são inerentes diferem. A fissuração do suporte esta normalmente associada a fenómenos de movimentos da fundação, concentração de cargas externas, ataques químicos, acção do gelo, deformação da estrutura de suporte (estruturas de betão armado) e variações geotérmicas. A presença de humidade, de diversas origens (humidade de construção, humidade do terreno, humidade de precipitação / infiltrações, humidade de condensação, humidade devida a fenómenos de higroscopicidade e humidade devido a causas fortuitas), nas paredes pode acelerar a degradação das características mecânicas dos materiais e originar o aparecimento de fluorescências ou criptoflorescencias. Compete aos revestimentos dar um importante contributo a impermeabilização das paredes, mas deve ser a parede no seu todo a garantir as exigências de estanqueidade. Causas da Patologias: Causas Humanas: o o o o Concepção e Projecto: Ausência de projecto; Má concepção; Causas Humanas: Quantificação inadequada de acções. Execução Qualidade dos materiais; Não conformidade entre o projecto e o que foi executado; Má interpretação do projecto. Utilização: Alteração das condições de utilização previstas; Remodelações e alterações mal estudadas. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

15 Outras Causas o Acções naturais: Físicas (gravidade, temperatura, vento,etc); Químicas (oxidação, carbonatação, chuva ácida); Biológicas (raízes, fungos, aves); o Desastres naturais: Sismo; Tempestade; Cheias, etc. Desastres de causas humanas: Fogo; Explosão, etc; 1.1. Humidade do solo A humidade do solo é também chamada humidade ascensional Quando as paredes de alvenaria ou betão contactam com solos húmidos, de forma directa ou através de elementos construtivos porosos, ocorre um fenómeno de ascensão capilar da água. Para evitar esse fenómeno, além da drenagem do terreno e da protecção das fundações, deve colocar-se uma barreira hígrica, de forma contínua, ao longo das paredes, na horizontal, abaixo das zonas funcionalmente mais relevantes. A humidade aparece normalmente nas paredes dos pisos inferiores dos edifícios, caves e rés-do-chão subindo cerca de 2m acima da cota solo. Para evitar este tipo de situação é necessário que antes de se iniciar a obra haja uma análise correcta do tipo de solo e da existência ou não de lençóis freáticos na zona de construção. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

16 É a principal causa das manifestações de humidade nas alvenarias velhas, nos andares em cave e mesmo a níveis ligeiramente superiores ao do terreno ou da via pública. A entrada e o espalhamento deste tipo de humidade são devidos essencialmente ao fenómeno físico da capilaridade. Pode-se caracterizar, por isso, como um fenómeno que se manifesta por forma inversa à gravidade. Forma de prevenir O projectista da obra deve planear correctamente a mesma de modo a suprimir ou minimizar as anomalias, visto que neste tipo de patologia a reparação apresenta grandes problemas. Sendo assim deve: Evitar a construção em terrenos impregnados de água; Aplicar sistemas de drenagem que afastem as águas das fundações; Execução de valas periféricas em caves situadas abaixo dos níveis freáticos; Interposição de revestimentos estanques horizontais e verticais; Utilização de materiais densos e pouco permeáveis nos elementos de construção em contacto com o terreno; A medida mais eficaz é manter uma drenagem conveniente do terreno de fundação Humidade de infiltração É aquela causada pela penetração directa da água no interior dos edifícios através de suas paredes. É muito frequente esse tipo de humidade em subsolos que se encontram abaixo do nível do lençol freático. Normalmente, este tipo de humidade tem origem nas águas pluviais que com a ajuda do vento embatem contra as paredes exteriores dos edifícios. Com a intensificação de chuvas, são comuns problemas de humidade e infiltrações em apartamentos e casas, acarretando grande desconforto e rápida degradação da construção devido à formação de mofos e degradação nas pinturas das paredes. Além disso, essa humidade pode significar um risco à saúde dos moradores, uma vez que os ambientes húmidos são mais susceptíveis a proliferação de fungos. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

17 Embora as infiltrações possam ocorrer em qualquer área das paredes quer pelo uso de materiais inadequados, quer pela má execução dos trabalhos, existem sempre alguns pontos de maior vulnerabilidade no edifício onde as infiltrações são mais frequentes, tais como: Juntas de argamassas de assentamento de tijolos; Ligações dos panos de alvenaria com elementos da estrutura e com caixilharias de vãos; Áreas desagregadas de rebocos exteriores que são fissurados ou fendidos; Forma de Prevenir Para evitar este tipo de patologias deve escolher-se os materiais mais adequados e a execução dos trabalhos segundo as regras. Outras medidas que podem ajudar a evitar este tipo de situação são o tipo de revestimento exterior da parede, impermeabilização ou hidrofugação desses mesmos paramentos, aplicação de pára-chuvas ou construção de paredes duplas. A impermeabilização é obtida através da aplicação de materiais de natureza betuminosa que são uma barreira mecânica à passagem da água, no estado líquido e no estado gasoso, pela parede. Na hidrofugação é evitada a penetração da água por capilaridade, os produtos aplicados, concebidos à base de silicones, recobrem os poros dos materiais aplicados tornando-os não molháveis e permitem que a parede continue a respirar pelo facto de não serem impermeáveis ao vapor. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

18 1.3. Humidade de obra Decorrente da execução dos edifícios e que, em regra, diminui gradualmente até desaparecer. Podem ocorrer vários tipos de anomalias devidas quer à evaporação, quer ao simples facto de os materiais terem um teor de água superior ao normal; A água ao evaporar-se pode provocar expansões ou destaques de alguns materiais, ou dar origem à ocorrência de condensações em virtude da diminuição da temperatura superficial dos materiais; O excesso de teor em água provoca manchas de humidade ou condensações. Esta patalogia caracteriza-se pela destruição da pintura que se esfarela, destacando-se da superfície, podendo inclusive, destacar com parte do reboco. Normalmente é causado pela reacção química dos sais lixiviados, pela acção da agua que ataca as tintas ou adesivos de revestimentos. Formas de prevenir: A forma mais eficaz de evitar estas anomalias é deixar decorrer um período de tempo após a construção, antes de ocupar o edifício, durante o qual a humidade dos materiais tenderá para o seu valor normal. Quando a aplicação de materiais putrescíveis devem-se esperar o tempo suficiente de secagem dos materiais com que contactam ou, em alternativa, imunizar aqueles que encontram os efeitos de uma possível humidificação Fissuração de alvenarias, Infiltração, Condensação e Eflorescências As patologias mais frequentes relacionam-se com a humidade que pode ser proveniente: a) Do solo (eflorescências junto ao chão); b) Por infiltração (manchas de água); c) Por condensação (fungos ou bolores); d) Também é frequente em alvenarias verificar-se o aparecimento de fissuras. Estas podem ter diversas designações em função da sua abertura, podendo identificar-se como: Microfissuras: quando a largura é inferior a 0,2mm; ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

19 Fissuras: quando a fissura varia entre 0,2 e 2mm; Fendas ou gretas: quando a largura é superior a 2mm. As fissuras podem ainda ser superficiais - quando só afectam o revestimento ou profundas quando a sua extensão atinge os elementos estruturais. Alvenaria com manchas de água Juntas de argamassa de dimensão inexplicável Humidade na construção Eflorescências ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

20 Condensações, fungos e bolores Causas para as patologias As causas das anomalias são de natureza muito diversa, podem estar relacionadas com razões de natureza estrutural ou à presença de água e à acção dos agentes climatéricos. As causas para as patologias referidas anteriormente são as seguintes: Humidade ascensional. Quando as paredes de alvenaria ou betão contactam com solos húmidos, de forma directa ou através de elementos construtivos porosos, ocorre um fenómeno de ascensão capilar da água. Devido é rotura nas impermeabilizações, das canalizações de águas e esgotos ou do entupimento das tubagens. Deficiente isolamento térmico das paredes. Retracção devido á secagem rápida dos materiais, execução defeituosa, acção térmica, ou deficiências estruturais do edifício; A inexistência de juntas de expansão/contracção (vulgarmente conhecidas como juntas de dilatação ) nas paredes de alvenaria de extensão considerável conduz, frequentemente, a fenómenos de fissuração, esmagamento localizado e destacamento de revestimentos. Estas anomalias resultam do facto de haver movimentos naturais de expansão ou contracção - resultantes de variações de ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

21 teor de humidade ou temperatura - que estão total ou parcialmente impedidos, por ausência ou inadequação das referidas juntas. O apoio deficiente das paredes para correcção das pontes térmicas. As assimetrias de resistência térmica das fachadas conduzem ao fenómeno conhecido por pontes térmicas cujo efeito se impõe evitar ou, pelo menos, minimizar, e que se traduz numa perda de energia significativa e na formação de condensações superficiais internas com consequente formação de fungos e bolores. O fenómeno das condensações superficiais interiores, é um fenómeno complexo cuja solução passa sempre pela conjugação da ventilação (e/ou redução da produção de vapor de água), do aquecimento interior e do reforço de isolamento térmico. Deficiente execução da caixa-de-ar de paredes duplas. Uma das funções principais da caixa-de-ar das paredes duplas é a protecção do interior da habitação contra a acção da água da chuva. Em complemento, contribui para a resistência térmica da parede. Para cumprir a sua acção contra a humidade deve ter capacidade de drenagem das águas infiltradas e da condensação resultante da migração de vapor de água do interior para o exterior, através da parede. Uma fraca ventilação da caixa-de-ar contribui eficazmente para a desejável secagem da parede. Erros na utilização de pinturas impermeáveis. Para prevenção de futura fissuração, mero receio do envelhecimento da parede ou correcção de anomalias, recorre-se, por vezes, à aplicação de tintas de elevada elasticidade e estanquidade à água (em geral designadas por membranas ) mas é imperioso garantir que sejam permeáveis ao vapor de água e não tenham o efeito de barreiras pára-vapor. Caso isso não aconteça, é muito grande a probabilidade de condensação na face fria do isolante na caixa-de-ar (com a sua eventual deterioração e redução da resistência térmica) ou na face exterior da parede, sob a tinta, formando bolsas de água de dimensão significativa. Preparação e aplicação inadequadas de rebocos hidráulicos tradicionais. Os rebocos hidráulicos tradicionais para revestimento de fachada estão bem descritos na bibliografia técnica nacional e têm vantagem em ser executados em 2 ou 3 camadas, com teor decrescente de ligante para o exterior, para melhorar a sua resistência e diminuir a fissuração. Devem evitar-se argamassas muito ricas em ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

22 cimento, quantidade excessiva de água de amassadura e areias com elevados módulos de finura. A protecção contra o calor, o vento e a chuva e a preparação do suporte são condições essenciais para o sucesso do reboco. Movimento de assentamento das fundações, e falta de resistência adequada dos lintéis superiores ou de arcos de descarga, que pode conduzir a esforços de flexão excessivos e fissuras verticais. Juntas de dilatação inadequadas - A inexistência de juntas de expansão/contracção (vulgarmente conhecidas como juntas de dilatação ) nas paredes de alvenaria de extensão considerável conduz, frequentemente, a fenómenos de fissuração, esmagamento localizado e destacamento de revestimentos. Estas anomalias resultam do facto de haver movimentos naturais de expansão ou contracção - resultantes de variações de teor de humidade ou temperatura - que estão total ou parcialmente impedidos, por ausência ou inadequação das referidas juntas. Estes movimentos, uma vez impedidos, vão equivaler, em termos de efeito mecânico, a uma deformação imposta e, consequentemente, a uma significativa tensão interna da alvenaria, com maior expressão, em geral, na direcção horizontal. A situação é agravada se os materiais apresentarem movimentos irreversíveis significativos. Ausência de grampeamento em paredes duplas - As paredes duplas são concebidas, em geral, para funcionar em conjunto, somando e por vezes aumentado os seus desempenhos individuais em aspectos relativos à estabilidade, ao comportamento térmico, à protecção contra a humidade, etc. Para que tal aconteça, em termos mecânicos, exige-se um grampeamento entre os 2 panos, com uma densidade de 2 a 3 grampos/m2. Para que o grampeamento seja eficaz e não acarrete anomalias inesperadas, os grampos devem apresentar resistência e mecânica adequada e durabilidade, facilidade de fixação e pingadeira intercalar. Protecção inadequada contra a humidade ascensional - Quando as paredes de alvenaria ou betão contactam com solos húmidos, de forma directa ou através de elementos construtivos porosos, ocorre um fenómeno de ascensão capilar da água. Este fenómeno tem consequências conhecidas e de difícil solução: (i) acumulação de sais visíveis na superfície da parede; (ii) degradação da tinta e dos revestimentos (rebocos ou estuques) numa faixa de altura variável, em geral, junto ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

23 à base das paredes do piso térreo; (iii) manchas nos revestimentos interiores na faixa referida; (iv) descolamento de revestimentos cerâmicos ou equivalentes. Aplicação inadequada de revestimentos cerâmicos - No que diz respeito às Infiltrações, elas são devidas frequentemente à deficiente pormenorização e execução de remates e capeamentos, mas também à fissuração das paredes de suporte. Recorde-se que o revestimento cerâmico de fachadas não deve ser considerado um revestimento de estanquidade, pelo que a sua interacção com o suporte (incluindo caixa-de-ar, quando existe, e respectiva drenagem) são fundamentais para um equilíbrio dinâmico do teor de humidade da parede ao longo do ano sem redução significativa do seu desempenho. Imagens das patologias: Alvenaria exterior sem caixa-de-ar (não evita infiltrações de água) Soluções para as possíveis patologias Para encontrar a solução adequada é necessário em primeiro lugar identificar a causa. No que diz respeito as causas referidas anteriormente, as soluções encontradas são as seguintes: a) Drenar a água junto á parede e impregnar a parede com produtos impermeabilizantes. b) Reparar a rotura, desobstruindo entupimentos ou executar paredes duplas. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

24 c) Ventilação dos locais assim como prever um bom isolamento térmico na envolvente exterior dos edifícios. d) Nos casos mais simples motivados por exemplo, por retracção, a solução passa pela limpeza da fissura e aplicação de produtos adequados disponíveis no mercado. Nos casos mais graves pode ser necessário proceder ao reforço da estrutura. Fenda numa alvenaria 1.5. Fissuras As fissuras podem se formar por uma série de fatores, os mais comuns são: Retração das argamassas devido à dosagem inadequada da argamassa ou betão, ausência de cura principalmente na ocorrência de vento e calor excessivo, emprego de areia inadequada e ou contaminada, tempo insuficiente de hidratação da cal eventualmente utilizada, etc. Má aderência do revestimento à estrutura. Falta de juntas de dilatação ou movimentação que absorvam a deformabilidade da estrutura. Recalques de fundação Fissurações por retracção plástica As argamassas com alto teor de finos consomem mais água de amassamento, o que ocasiona maior retracção na secagem e, se o revestimento não for executado correctamente, podem aparecer fissuras na forma de mapa por todo o revestimento. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

25 A granulometria do agregado também influencia o aparecimento de fissuras. Areias mais finas tendem a consumir mais água, aumentando a retracção por secagem. A humidade relativa do ar também influência o aparecimento de fissuras por retracção plástica. Regiões onde a humidade relativa do ar é elevada, onde existem altas temperaturas e há a presença de ventos, provoca um aumento na taxa de evaporação da água da argamassa fresca, o que por sua vez vai aumentar as oportunidades do aparecimento de fissuras por retracção plástica. A variação térmica do revestimento também é uma das principais causas do aparecimento de fissuras. O aparecimento deste tipo de fissuras irá depender, sobretudo, do módulo de deformação da argamassa quanto maior for o módulo, maior é a tendência de fissuração. Revestimentos executados continuamente sobre juntas de dilatação da estrutura de betão, podem apresentar fissuração e desprendimento do revestimento dessa região Fissuras causadas por excessivo carregamento de compressão As paredes de alvenaria solicitadas por carregamentos verticais de compressão podem apresentar, dois mecanismos de ruptura: Fissuras verticais e fissuras horizontais As fissuras verticais decorrentes de esforços transversais de tracção induzidos nos tijolos pelo atrito da superfície da junta da argamassa com a face inferior dos tijolos. A argamassa ao ser comprimida, geralmente, deforma-se mais do que o tijolo, tendendo a expandir ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

26 lateralmente e a transmitir tracção lateral ao tijolo. Paredes resistentes de alvenaria devem ser construídas com tijolos de alta resistência à compressão assentados com argamassas cuja resistência seja inferior à dos tijolos e tenha menor módulo de deformação. As fissuras horizontais resultam das imperfeições nos tijolos ou na própria execução da parede que por sua vez vai provocar concentrações de tensões de compressão ao longo dos septos longitudinais externos dos tijolos, provocando o seu esmagamento. Algumas paredes portantes são erroneamente construídas com tijolos ou blocos com furos horizontais. A ruptura provoca o surgimento de fissuras horizontais ao longo dos septos de uma das faces da parede. Este mecanismo provoca ruptura brusca. Situações onde fissuras são causadas por excessivo carregamento vertical, tais como apoios de vigas em paredes sem coxim de betão e pilares de alvenaria não convenientemente dimensionados. A limitação das flechas dos pavimentos e a concepção das paredes, são dois aspectos nos quais se pode incidir, para determinar medidas preventivas para evitar a fissuração de alvenarias. Situações onde as fissuras são causadas pelo excessivo carregamento vertical, tais como apoios de vigas e pilares de alvenaria não dimensionadas convenientemente. Grandes tensões de compressão também podem ocorrer de forma inclinada nos cantos inferiores de paredes de alvenaria construídas em estruturas em pórtico, decorrentes da deformação vertical das vigas. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

27 Fissuras provocadas pela actuação de sobrecargas nas alvenarias Fissuração de alvenaria causada por flexão lateral da parede Fissuração de alvenaria causada por sobrecarga vertical. Fissuração de alvenaria devido a cargas concentradas Fissuração da alvenaria estrutural devido à actuação de sobrecargas (falta de cimbramento / armaduras horizontais na parede); Devido à cargas verticais concentradas, sempre que não houver uma correcta distribuição dos esforços através de coxins ou outros elementos, poderão ocorrer esmagamentos localizados e formação de fissuras a partir do ponto de transmissão da carga Fissuração da alvenaria devido a sobrecargas verticais em paredes com vãos. Em trechos com a presença de aberturas, haverá considerável concentração de tensões no contorno dos vãos. No caso da inexistência ou subdimensionamento de vergas e contravergas, as fissuras se desenvolverão a partir dos vértices das aberturas. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

28 1.5.4.Fissurações causadas por variações de temperatura A retracção ou a dilatação dos materiais de construção, resultado das variações de temperatura, é a causa deste tipo de fissuração de alvenaria. As fissuras de origem térmica também podem surgir devido a movimentações diferenciadas entre elementos de um componente, entre componentes de um sistema e entre regiões distintas de um mesmo material. Este tipo de fissuras pode enquadrar-se num dos três tipos seguintes: Dilatação das paredes Este aspecto pode ocorrer devido ao comprimento excessivo das paredes sem juntas de dilatação, ao contacto das faces da parede com temperaturas muito diferentes ou à acção directa de intensas fontes de calor. Dilatação da estrutura do edifício Se se tratar de estrutura aparente, pode provocar movimentos que embora não a venham a afectar, pode provocar fissuração da alvenaria. Dilatação da cobertura As fissuras resultantes das variações dimensionais do último piso manifestandose por movimentos horizontais de amplitude variável, podem provocar anomalias importantes nas paredes do último piso. A junção de materiais com diferentes coeficientes de dilatação térmica, a exposição de elementos a diferentes solicitações térmicas e a gradiente de temperaturas ao longo do mesmo elemento, são alguns dos motivos que também podem provocar este tipo de fissuras. A variação de temperatura é obviamente mais sensível nas áreas mais expostas ao sol como as coberturas e as paredes exteriores. As fissuras resultantes da dilatação de paredes, são de forma geral verticais e com espessuras até 3 mm. O aparecimento de fissuras entre a alvenaria e a estrutura, verticais ou inclinadas, com abertura variável, consoante a época do ano, e, ainda, aumentando de ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

29 largura nos pisos mais elevados, são manifestações da dilatação da estrutura do edifício. A dilatação da cobertura pode originar a fissuração das paredes do último piso quer por corte, quer por flexão. No primeiro caso por corte as fissuras são sensivelmente rectilíneas e, por vezes, inclinadas junto dos cunhais; As paredes solicitadas por movimentos alterados, conforme as estações do ano, podem romper por flexão em zonas de menor resistência. Fissura horizontal provocada pela dilatação da laje de cobertura Para prevenir as anomalias resultantes da dilatação de paredes e da estrutura do edifício, pode-se executar juntas de dilatação e de ligações pouco rígidas entre as paredes e a estrutura do edifício. As soluções construtivas que pretendem evitar os efeitos da dilatação das coberturas, são variadas, porém podem-se dividir por três grandes grupos: - As que permitem a livre dilatação da cobertura em relação às paredes por interposição de camadas de materiais como chumbo, feltros betuminosos e neoprene. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

30 - As que limitam os movimentos da cobertura por uma previsão criteriosa de juntas de dilatação e de isolamento térmico da mesma. - As que aumentam a resistência das paredes ao corte e à flexão por incorporação de montantes de betão armado. A transformação de fissuras em juntas de dilatação preenchidas por um material elástico, e eventualmente, disfarçadas por um cobre-juntas, é uma solução que pode ser aplicada às fissuras causadas pela dilatação de paredes ou da estrutura do edifício. Para reparar as anomalias resultantes das dilatações da cobertura, por deficiência de isolamento térmico, poderão ser reparadas recorrendo à aplicação de um isolamento complementar combinado com medidas que eliminem ou disfarcem as fissuras Fissurações causadas pelos assentamentos de fundações Formas de manifestação Na origem de assentamentos diferenciais podem estar associadas várias causas como a consolidação do terreno, a existência de fundações de um mesmo edifício sobre terrenos diferentes, a construção de fundações de diferentes tipos, fundações sobre aterros, etc. A característica geral deste tipo de fissuras é o facto de essas fissuras afectarem igualmente os elementos estruturais, nomeadamente os nós de intersecção de vigas e pilares onde se geram concentração de tensões. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

31 Medidas preventivas A realização de um estudo geotécnico prévio, é uma medida preventiva necessária para, em fase de projecto, se poderem adoptar as soluções construtivas necessárias de forma a evitar os assentamentos diferenciais, ou menos menos, reduzir os seus efeitos. A execução de cintas nas paredes e a execução de ligações não-rígidas entre os elementos estruturais, também podem ser medidas a adoptar para evitar ou reduzir os efeitos na estrutura sob os assentamentos diferenciais. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

32 Paredes Exteriores Construções II Soluções Construtiva 1. Alvenaria em Terra 1.1. Paredes em Taipa Taipa -blocos de terra compactada em moldes, paredes monolíticas. Esta técnica de construção encontra-se entre as mais antigas. A sua origem remonta há época das civilizações Caldeias e Assírias do crescente fértil Mesopotâmico, constituindo posteriormente também uma prática construtiva das civilizações romana e árabe, principalmente em zonas de fraca pluviosidade. Este processo encontra-se espalhado um pouco por todo o mundo, no Yémen encontra-se a cidade de Shibam, totalmente construída em terra, cujos edifícios chegam a atingir os 8 pisos. Em Portugal existem grandes manchas de construção em terra, tanto no Alentejo como no Algarve. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

33 1.2. Parede de Adobe As paredes de adobe, são construídas segundo as mesmas regras para o tijolo. Este tipo de construção, apesar de ser uma das mais antigos, não é muito vulgar, existindo principalmente na região do Distrito de Setúbal e Algarve. Adobe ou tijolo cru é feito em terra moldada, à mão ou com a ajuda de pequenos moldes de madeira e com formas diversas, formando blocos ou tijolos geralmente secos ao sol antes de serem usados na construção. A moldagem dos blocos é feita com uma forma de madeira rudimentar, normalmente construída pelo operário no local e denominada adobeira. As espessuras das paredes neste tipo de construção rondam os 35 cm. Como inconvenientes, tem a vulnerabilidade de ser fraco na estabilidade face a sismos e a esforços laterais provocados pela fluência das cargas da cobertura. Para contrariar estas fraquezas, eram em muitos casos reforçados com a introdução de testemunhos ou gigantes. Por isso não era indicado para a construção de grandes edifícios. 0 adobe só deverá ser rebocado e tratado com rebocos à base de cal apagada, ou por intermédio de uma caiação directa sobre ele com a intenção de o proteger das acções atmosféricas, principalmente da água. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

34 Por ser facilmente degradado pela água, só pode ser executada sobre fundações de alvenaria de pedra ordinária, geralmente em xisto com cerca de 0,60 m acima do solo, a partir da qual se dá inicio à construção da parede, evitando assim as humidades ascendentes. Tipologias de paredes em adobe Paredes exteriores e interiores. Calendário idêntico ao das construções em taipa. Terras apropriadas: 54% a 75% de areia e de 25% a 43% de ligantes (10% a 25% de silte e 15% a 18% de argila) e até 3% de fibras orgânicas (palha). Fases construtivas 1) Execução dos tijolos (moldes adobeiros); 2) Secagem (quanto mais tempo melhor) e armazenamento dos tijolos; 3) Execução das fundações (semelhante à taipa) e das fiadas; 4) Execução das juntas; 5) Abertura de vãos. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

35 2. Paredes em Pedra As paredes em pedra pode ser de dois tipos: de cantaria e de alvenaria. o Nos trabalhos de cantaria não se faz o uso de argamassas para o assentamento das pedras. Quando as pedras têm uma forma mais irregular procuram-se melhorar o seu assentamento preenchendo-se os espaços com pedras de pequenas dimensão. o Nos trabalhos de alvenaria de pedra, as pedras são assentes com argamassas. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

36 A alvenaria de pedra já é usada desde à milhares de anos, por isso existem monumentos de grande valor patrimonial, cultural e arquitectónico, feitos em alvenaria de pedra, onde a sua conservação e reabilitação tem que ser feita com conhecimentos suficientes, para não se perder esta rica herança deixada pelos nossos antepassados. Nos edifícios antigos, por vezes, apenas se preserva a fachada original, substituindo a estrutura em alvenaria resistente, pelo já tão conhecido betão armado. Este tipo de intervenções existe devido à falta de conhecimento sobre as técnicas e os materiais usados neste tipo de edifícios. A pedra é um material resistente e apresenta vantagens económicas quando o seu sitio de extracção está perto. Em Portugal a pedra foi um material muito utilizado em tempos no Sul o calcário, no Norte e nas Beiras granito e xisto e na Madeira o basalto. As alvenarias de pedra têm uma diversificada constituição interna, dependendo da época, dos costumes e do local de construção. São caracterizadas por uma grande irregularidade geométrica e falta de homogeneidade material, resultando da diversidade de características dos materiais utilizados. As pedras utilizadas podem ser de diversa natureza, forma e dimensão, regulares e irregulares, e podem apresentar-se ligadas com terra, argila e argamassas geralmente de fraca qualidade e que raramente envolvem completamente as pedras. É um material compósito heterogéneo, intrinsecamente descontínuo, com boa resistência á compressão, fraca resistência á tracção e, sob a acção exclusiva da gravidade. Com um baixo risco de deslizamento. Processo Construtivo: 1) Fundações; 2) Marcação (definição da espessura); 3) Selecção, preparação e colocação das pedras (dos cunhais e vãos para o centro); 4) Preenchimento dos espaços entre pedras (escassilhos); 5) Garantir macro irregularidades de uma fiada para a seguinte; 6) Garantir despenhamento e verticalidade. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

37 Existem varias soluções para utilizar a pedra: roladas não aparelhadas, pedras angulosas dispostas irregularmente com uma fase aparelhada, pedras com aparelho parcial dispostas em camadas e perpianho. Pedras roladas não aparelhadas Pedras angulosas dispostas irregularmente com uma fase aparelhada Pedras com aparelho parcial dispostas Perpianho em camadas Vantagens: o Bom comportamento ao fogo; o Bom comportamento térmico; o Bom isolamento acústico; o Quando há falta de mão-de-obra especializada, a alvenaria é mais fácil de construir do que uma estrutura em betão armado que tem muitos pormenores construtivos importantes. o Elevada durabilidade; o Comportamento da Alvenaria de Pedra ao Esforço de Corte o Agradável aspecto estético Desvantagens: o o o Diminuição da resistência quando sujeita a cargas cíclicas; Limitada ductilidade, o que impõe algumas limitações em zonas sísmicas; Valores de resistência á compressão baixos, comparativamente á resistência do betão armado; o Escassez mão de obra qualificada. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

38 3.Paredes de Madeira A madeira é um dos mais antigos materiais de construção utilizados pelo homem. È um material de grande beleza e de larga utilização nas construções. As suas características devem ser bem estudadas afim de que não sejam nem superestimidas e nem subestimadas, a fim de seu uso ser mais económico e com qualidade. A madeira é um dos materiais de utilização mais antiga nas construções, foi utilizada por todo o mundo, quer nas civilizações primitivas, quer nas desenvolvidas, no oriente ou ocidente. Com o advento da revolução industrial, a Inglaterra, como grande potência, impôs a arquitectura em metal. Com a invenção do concreto armado os técnicos de nível superior concentraram seus estudos no novo material. Vantagens: o São belas, praticas e duráveis; o Velocidade da construção; o Isolamento ( quando devidamente equipadas com materiais isolantes); o Construção em qualquer altura do ano. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

39 3.1. Paredes Simples As Paredes Simples são singelas, encaixadas na horizontal umas sobre as outras Paredes Duplas Entre as paredes é deixado um vão para preenchimento com produto isolante. Parede dupla ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

40 3.3. Painéis OSB O OSB é um painel estrutural de tiras de madeira orientadas perpendicularmente, em diversas camadas, o que aumenta suas resistência mecânica e rigidez. Essas tiras são unidas com resinas aplicadas sob altas temperaturas e pressão. Através desse processo de engenharia altamente automatizado, os painéis são permanentemente controlados e testados para verificar seus níveis de acordo com rígidos padrões de qualidade. Vantagens: o o o o o o o o o o Sem problemas de nós soltos nem fendilhado; Sem problemas de laminação; Qualidade consistente e uniforme espessura perfeitamente calibrada (menos perdas); Resistência a impactos; Excelentes propriedades de isolamento termo acústico; Atractivo a arquitectos e decoradores; Rigidez instantânea em "framing construction"; Preço competitivo; Estabilidade de oferta durante todo o ano; Esteticamente atractivo a arquitectos e designers. Desvantagens: o Assim como os demais painéis de madeira e como a própria madeira, é vulnerável a ambientes húmidos. o Em tais condições, superfície e topo devem ser recobertos ou protegidos. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

41 O OSB possui óptima resistência físico-mecânica, performance de arranque a parafusos e possibilidade de pintura equivalente aos outros painéis estruturais. Outra característica é a qualidade interna, superior ao do compensado, devido a não conter nós e vazios. No compensado multilaminado é comum a ocorrência de falhas e densidades diferentes no interior que podem comprometer a resistência à ruptura e à elasticidade, além de influir na estabilidade do painel. 4. Paredes em Vidro 4.1. Tijolo de vidro O bloco de vidro, também conhecido como tijolo de vidro, é um material de construção que possibilita a passagem da luz do dia e a percepção da existência de espaços contíguos, sendo muitas vezes a solução para criar divisões, paredes internas e até mesmo fachadas inteiras. Nas medidas mais conhecidas o tijolo de vidro mede 19cm x 19cm e 8cm de espessura. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

42 Processo Construtivo: 1. Determina-se a quantidade de material necessário para a construção de seu painel de blocos de vidro. 2. Faz-se a massa para assentamento: 3. Utilizam-se espaçadores para assentar os tijolos Existem diferentes tipos de espaçadores: o Espaçador Normal utilizado no encontro de 4 blocos. o Espaçador tipo T é obtido através do tipo normal mas retira-se as orelhas e uma perna de cada lado do mesmo. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

43 o Espaçador tipo L é obtido do espaçador tipo retirando-se as "orelhas" e duas pernas de cada lado do mesmo 4. Assenta-se o primeiro bloco de vidro no canto do painel. Para melhor fixação usa-se os espaçadores tipo "T" e "L" na parte inferior da primeira fila de blocos de vidro. Após assentado o primeiro bloco, verifica-se se ele está certo para o nível vertical e horizontal. 5. Após a verificação da fileira do nivelamento, assenta-se o restante da fileira utilizando espaçadores tipo "T" e no final espaçador tipo "L". ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

44 6. Para o assentamento dos demais blocos, utiliza-se espaçadores no encontro destes, como pode ser visto no desenho abaixo. Jamais se assenta um bloco encostado no outro. 7. Depois que todos os blocos estiverem assentados e a argamassa estiver seca, quebra-se a "orelha" de plástico do espaçador que ficou para fora. Com uma esponja húmida limpa-se os blocos antes que a massa seque completamente sobre as faces dos mesmos. Vantagens: o Criam ambientes bonitos com os reflexos e transparências; o Tem fácil manutenção, nunca exige pintura; o Tem elevada resistência mecânica; o Garante um visual moderno e está disponível em grande variedade de cores; o Capacidade de isolar o som e a temperatura do espaço adjacente; o Protege do fogo durante mais tempo que outros materiais; o Não tem nenhum problema de condensação na parte interior do bloco; o Taxa de luminosidade superior a 70%, chegando a 80% em bloco de vidro incolor, valorizando a luminosidade natural e diminuindo consideravelmente o custo com iluminação eléctrica durante o dia. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

45 Desvantagens: o As alvenarias compostas de vidro não são estruturais; o Possuem um custo mais elevado em relação aos tijolos comuns; o Susceptível de fender com: assentamento de estrutura e a expansão térmica. Observações: Nunca se instala os blocos de vidro quando a temperatura ambiente for inferior a 4º C. Utiliza-se sempre espaçadores entre os blocos de vidro. Para paredes internas com área superior a 13m2, utilize ferro 3/16"(4 a 5mm) entre os blocos, tanto verticalmente quanto horizontalmente, para amarração dos mesmos. As paredes curvas deverão ser sempre reforçadas com ferro de 5mm independente de sua extensão. Recomenda-se o mesmo procedimento para paredes externas, ou seja, utilizar o ferro de 5mm horizontalmente e verticalmente para amarração dos blocos. As dimensões máximas de um painel de bloco de vidro são limitadas em altura e largura a 5m. Para a construção de um painel com mais de 25 m 2 será necessária a utilização de vigas e pilares para reforço. Quando a área pretendida excede de mais de 2 metros de altura, é recomendável a colocação em 2 etapas, para evitar assim que a parede desabe por pressão e peso. Não se utiliza espátulas de aço ou qualquer outro dispositivo afiado para bater e assentar o bloco de vidro, pois isso poderá causar rachaduras invisíveis. Utilize um martelo de borracha para este fim. Não é recomendável a utilização dos blocos de vidro em ambientes fechados que atinjam altas temperaturas. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N

46 4.2. Vidro Exterior Colado A técnica do VEC (Vidro Exterior Colado ou Structural Glazing), resulta numa fachada cujo aspecto valoriza o vidro. Os componentes são colados com mástique de silicone que actua principalmente como elemento de transferência dos esforços dos componentes para os respectivos apoios. Ao assegurarem esta função de juntas da estrutura global, os mastiques suportam os esforços originados pelo vento, assim como o peso e as tensões derivadas de dilatações diferenciais entre os vidros e os caixilhos de suporte. Em nenhuma situação deverão os mastiques de silicone compensar a deformações previsíveis do edifício. Estas devem ser absorvidas ao nível da ligação entre os caixilhos e a estrutura de suporte dos vidros VEC. O VEC é um sistema de colagem e não um sistema mecânico propriamente dito. Os problemas de envelhecimento, de compatibilidade, de limpeza da superfície e de definição da barreira de estanquecidade são por isso fundamentais. Podem-se utilizar dois sistemas VEC: - o sistema 2 lados em que os vidros estão encaixados da forma clássica em dois dos lados com os outros colados a uma estrutura de suporte; - o sistema 4 lados ou sistema integral, em que os vidros têm os 4 cantos colados sobre um caixilho não visível, o que se traduz num aspecto exterior uniforme e sem protuberâncias. A equipa que projecta e monta deverá analisar em particular os seguintes aspectos: - dimensões das juntas das estruturas; - aderência e durabilidade dos mastiques sobre os substratos vidro e metal; - compatibilidade das juntas da estrutura com os diferentes tipos de juntas, mastiques, fundos de juntas; - compatibilidade das juntas da estrutura e de estanquicidade com a barreira de estanquicidade do vidro duplo; - altura da barreira de estanquicidade do vidro duplo; - rigidez da estrutura; - conjunto dos processos requeridos para a montagem; - controlos da qualidade da execução; - inspecção temporária e manutenção; - manutenção e possibilidades de reparação. ISMAT 2º Semestre 2º ano Turma N