SOLUÇÕES ALTERNATIVAS PARA BLOCOS DE ENCHIMENTO EM LAJES NERVURADAS

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1 1 HENRIQUE VIEIRA DA SILVA SANDRO TAVARES DA SILVA SOLUÇÕES ALTERNATIVAS PARA BLOCOS DE ENCHIMENTO EM LAJES NERVURADAS UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA UNAMA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA BELÉM PA 2010

2 i HENRIQUE VIEIRA DA SILVA SANDRO TAVARES DA SILVA SOLUÇÕES ALTERNATIVAS PARA BLOCOS DE ENCHIMENTO EM LAJES NERVURADAS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Engenheiro Civil, submetido à Banca Examinadora da Universidade da Amazônia, do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, elaborada sob a orientação do Profº.: Msc. Antônio Massoud Salame. UNAMA/CCET Belém PA 2010

3 ii HENRIQUE VIEIRA DA SILVA SANDRO TAVARES DA SILVA Trabalho de Conclusão de Curso Submetido à Coordenação do Curso de Engenharia Civil do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, da Universidade da Amazônia, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Engenheiro Civil, sendo considerado satisfatório e APROVADO em sua forma final pela Banca Examinadora existente. Banca Examinadora Prof. Msc. Antônio Massoud Salame Professor - Orientador - CCET/UNAMA Prof. Dr. Selênio Feio da Silva CCET/UNAMA Prof. Msc. Evaristo Clementino Rezende Santos Junior CCET/UNAMA Apresentado em: / / Conceito: UNAMA/CCET Belém PA 2010

4 iii AGRADECIMENTOS Este é um momento de extrema alegria para nós, pois aqui externamos a nossa gratidão às pessoas que estiveram conosco na concretização deste momento tão especial. O primeiro agradecimento é para o querido Jesus Cristo o autor e concretizado da nossa vitória, que e momentos de dificuldade esteve sempre presente, nos auxiliando, e fazendo ultrapassa cada obstáculo em nossa jornada; Aos nossos queridos pais e as nossas queridas mães, que sempre nos apoiaram, a nossa família em especial as nossas amadas tias e tios por todo carinho e compreensão, as nossas namorada, por seu apoio e amor, as irmãs, aos irmãos, aos nossos amigos que estiveram conosco nos momentos turbulentos e aos entes queridos que não estão em vida mas torceram pelo nosso sucesso, nós dedicamos a eles esta nossa vitória; A todos que direta ou indiretamente contribuirão com a maior conquista das nossas vidas, até então. São peças fundamentais em minha jornada acadêmica, pois em momento algum duvidaram ou deixaram de acreditar em nós. Quando amamos e acreditamos do fundo de nossa alma em algo, nos sentimos mais fortalecidos e somos tomados de uma serenidade que vem da certeza de que nada poderá vencer nossa perseverança; Ao Prof. Msc. Antônio Massoud Salame, por sua paciência e dedicação, por sempre nos proporcionar sua alegria e dispor, incondicionalmente, seu tempo para nos orientar. Hoje sabemos que temos mais um amigo; Ao meu parceiro e amigo que faz parte desta pesquisa e também da minha história. E a todos os professores da Unama, que participaram da minha formação: em Engenharia Civil. (Henrique Vieira / Sandro Tavares)

5 iv Por mais criticas que seja a situação e as circunstâncias em te encontrares, não te desespere. Nas ocasiões em que tudo inspira temor, nada deves temer. Quando estiveres cercado de todos os perigos, não deve temer nenhum. Quando estiveres sem nenhum recurso, deves contar com todos. Quando fores surpreendido, surpreenda o inimigo. (Sun Tzu)

6 v RESUMO Devido às crescentes imposições arquitetônicas há uma busca de alternativa no processo construtivo que são direcionados para no mesmo objetivo de aliar segurança e economia. As lajes nervuradas surgiram como uma excelente alternativa na construção de pavimentos em edificações, pois são capazes de alcançar grandes vãos com altos índices de produtividade, versatilidade e, principalmente, reduzindo o peso próprio e o custo do sistema. Esse tipo de laje pode ser de uma ou em duas direções, e geralmente composta de uma mesa de concreto na parte superior e de nervuras na zona de tração. As nervuras podem ser moldadas no local com a utilização de fôrmas plásticas reaproveitáveis de polipropileno que resultam em vazio entre as nervuras, ou pré-moldadas com o emprego de materiais de enchimento como blocos cerâmicos, de concreto celular autoclavado, blocos de EPS (Poliestireno expandido- Isopor). Este projeto de pesquisa sugere a utilização de resíduos de construção de demolição e garrafas pet como bloco de enchimento nas lajes nervuradas, com a finalidade em curto prazo de diminuir o custo da estrutura e em longo prazo reduzir o custo final da obra, e dar-se destino a este material que de alguma forma acabaria poluindo o meio ambiente, gerando impacto ambiental, tornando a laje nervurada com resíduos da construção de demolição e garrafa pet uma solução competitiva no mercado, devido seu baixo custo na aquisição das unidades de blocos de enchimento, comparados com os outros materiais disponíveis no mercado. PALAVRA-CHAVE: Laje Nervurada, resíduos da construção de demolição, Garrafa Pet.

7 vi ABSTRACT Due to increasing taxes is an architectural alternative in the search for constructive process that are directed toward the same goal of combining security and economy. The ribbed slabs emerged as an excellent alternative in floors in buildings, they are able to achieve large spans with high productivity, versatility and, most importantly, reducing the weight and cost of the system. This type of slab can be one or two directions, and generally consist of a concrete table top and a ribbed traction in the area. The ribs can be molded in place with the use of reusable plastic molds of polypropylene which result in voids between the ribs, or pre-cast concrete with the use of filler materials such as ceramic blocks, autoclaved cellular concrete blocks, EPS (Expanded Polystyrene - Styrofoam). This research project suggests the use of construction waste from demolition and plastic bottles as a block filler in ribbed slabs with short-term goal of reducing the cost structure and long term reduce the final cost of the work, and give yourself bound for this material that somehow end up polluting the environment, causing environmental impact, making the waffle slab with construction waste and demolition of a plastic bottle competitive solution in the market due to its low cost in acquiring units of blocks, filler, compared with other materials available on the market. PASSWORD: Ribbed Slab construction waste from demolition Pet Bottle

8 vii LISTA DE FIGURAS FIGURA 2.2-1: PLACA COM AÇÕES PERPENDICULARES FIGURA 2.2-2: COMPORTAMENTO DA LAJE COM DIAGRAMA FIGURA 2.2-3: LAJE DE CONCRETO ARMADO FIGURA 2.2-4: LAJE PROTENDIDA FIGURA 2.2-5: LAJE PRÉ-MOLDADA COM FÔRMAS PLÁSTICAS FIGURA 2.2-6: LAJE - LAJE PRÉ-MOLDADA FIGURA 2.2-7: LAJE NERVURADA COM EPS E BLOCO CERÂMICO FIGURA 2.2-8: ARMAÇÃO DA LAJE EM GRELHA FIGURA 2.2-9: LAJE GRELHA FIGURA : LAJE COGUMELO COM CAPITEL E ENGROSSAMENTO.. 24 FIGURA : VIGOTAS PRÉ-MOLDADAS FIGURA : LAJE PRÉ-MOLDADA EM DUAS DIREÇÕES FIGURA : VIGOTA COMUM FIGURA : VIGOTA PROTENDIDA FIGURA : VIGOTA TRELIÇADA FIGURA DETALHE DA LAJE NERVURADA MOLDADA IN LOCO FIGURA TIPOS DE LAJE NERVURADA MOLDADAS IN LOCO FIGURA LAJE NERVURADA FIGURA 2.7-1: LAJE NERVURADA COM BLOCOS CERÂMICO FIGURA 2.7-2: LAJE NERVURADA COM BLOCO CERÂMICO COM VIGOTA PRÉ-MOLDADA FIGURA 2.7-3: CORTE DE BLOCO DE CCA COM SERROTE FIGURA 2.7-4: ARMAÇÃO DE LAJE COM CCA FIGURA 2.7-5: LAJE COM EPS FIGURA 2.7-6: CORTE DE UMA LAJE COM BLOCO DE EPS FIGURA 2.7-7: MONTAGEM DA LAJE COM BLOCOS DE EPS EM VIGOTA TRELIÇADA FIGURA 2.7-8: FÔRMA PLÁSTICA FIGURA 2.7-9: LAJE NERVURADA COM GARRAFA PET FIGURA 3.2-1: IMPACTO AMBIENTAL COM GARRAFA PET FIGURA 3.2-2: IMPACTO AMBIENTAL COM GARRAFA PET... 54

9 viii FIGURA : PLANTA BAIXA DE LAJE NERVURADA DE GARRAFA PET FIGURA : ESCORAMENTO DA LAJE NERVURADA MOLDADA NO LOCAL FIGURA : PLANTA BAIXA DA LAJE NERVURADA COM VIGOTA TRELIÇADA FIGURA : ESCORA DA LAJE NERVURADA COM VIGOTA TRELIÇADA FIGURA 4.1-1: PLANTA BAIXA DA LAJE NERVURADA COM GARRAFA PET MOLDADA IN LOCO FIGURA 4.1-2: - CORTE LONGITUDINAL COM GARRAFA PET MOLDADA NO LOCAL FIGURA 4.1-3: PLANTA BAIXA DA LAJE NERVURADA COM GARRAFA PET VIGOTA TRELIÇADA FIGURA 4.1-4: CORTE TRANSVERSAL DA LAJE NERVURADA COM GARRAFA PET COM VIGOTA TRELIÇADA FIGURA 4.1-5: FÔRMA DO BLOCO RCD FIGURA 4.1-6: FÔRMA COM TUBO EM PVC FIGURA 4.1-7: MISTURA DE MATERIAL FIGURA 4.1-8: BLOCO DE ENCHIMENTO COM GARRAFA PET FIGURA 4.1-9: ENSAIO DE COMPRESSÃO AXIAL DA GARRAFA PET FIGURA : ENSAIO DE COMPRESSÃO AXIAL DA GARRAFA PET FIGURA ENSAIO DE COMPRESSÃO DO BLOCO DE GARRAFA PET FIGURA : RELATÓRIO DE ENSAIO COM GARRAFA PET FIGURA : RESÍDUO DA CONSTRUÇÃO CIVIL FIGURA : BLOCO DE RCD FIGURA : BLOCO DE RCD FIGURA : BLOCO EM ENSAIO DE COMPRESSÃO FIGURA : BLOCO EM ENSAIO DE COMPRESSÃO FIGURA : RELATÓRIO DE ENSAIO COM BLOCO DE RCD FIGURA : CUSTO COMPARATIVO DOS MATERIAIS DA LAJE NERVURADA FIGURA : CUSTO COMPARATIVO POR METRO QUADRADO... 77

10 ix LISTA DE TABELA TABELA 2-1: INTEREIXOS MÍNIMOS PADRONIZADOS TABELA 2-2: DIMENSÕES PADRONIZADAS DOS ELEMENTOS DE ENCHIMENTO TABELA 2-3: ELEMENTO DE ENCHIMENTO TABELA 2-4: CAPA MÍNIMA RESISTENTE PARA ALTURAS PADRONIZADAS TABELA 2-5: ALTURA TOTAL TABELA 2-6: ÍNDICE DE CONSUMO DE PET NO BRASIL TABELA 2-7: ÍNDICE DE RECICLAGEM DO PET NO BRASIL... 56

11 x LISTA DE ABREVIACOES E SIGLAS in loco No local. t Tonelada. m Metro. m² Metros quadrados. m³ Metros cúbicos. cm Centímetro. cm²- Centímetros quadrados. mm Milímetro. kg Quilograma. MPa Mega Pascal. ƒck Resistência característica do concreto a compressão. Ø Diâmetro l- Litros RCD- Resíduo da construção e demolição CCA- Concreto celular autoclavado.

12 xi SUMÁRIO AGRADECIMENTOS... iii RESUMO... v LISTA DE FIGURAS... vii LISTA DE TABELA... ix LISTA DE ABREVIACOES E SIGLAS... x 1. INTRODUÇÃO GENERALIDADES TEMA DELIMITAÇÃO DO TEMA PROBLEMAS DE PESQUISA OBJETIVOS Objetivo geral Objetivo especifico QUESTÃO DE PESQUISA JUSTIFICATIVA REVISÃO BIBLIOGRAFIA ESTUDO HISTÓRICO DA LAJE DE CONCRETO ARMADO CONCEITO FUNÇÕES ESTRUTURAIS DAS LAJES TIPOS DE LAJES LAJES NERVURADAS: ALTERNATIVA ECONÔMICA PARA EDIFICAÇÕES TIPOS MAIS COMUNS DE LAJES NERVURADAS Laje nervurada com nervuras pré-moldadas Vigotas Lajes nervuradas moldadas no local MATERIAL DE ENCHIMENTO Materiais de enchimento e fôrmas reaproveitáveis Lajes nervuradas com blocos cerâmicos Processo executivo com blocos cerâmicos Lajes nervuradas com CCA- Concreto celular autoclavado Processo executivo de CCA... 40

13 xii Lajes nervuradas com blocos de EPS- Poliestireno Expandido Processo executivo com bloco de EPS Laje Nervurada com Fôrma Plástica Processo executivo com Fôrmas plásticas SOLUÇÂO ALTERNATIVAS PARA BLOCOS DE ENCHIMENTOS EM LAJES NERVURADAS TECNOLOGIA ALTERNATIVA COM GARRAFA PET PET Histórico Conceito Impacto ambiental da garrafa PET Reciclagem Reciclagem química Reciclagem energética Reciclagem mecânica a) Recuperação b) Revalorização Processo executivo de laje nervurada com garrafa PET moldada no local Processo executivo de laje nervurada com garrafa PET com vigota treliçada RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO (RCD) RCD Utilização de resíduos na construção civil Impacto ambiental Legislação Reciclagem METODOLOGIA ABRANGÊNCIA E LIMITAÇÕES DO TRABALHO DESENVOLVIMENTO Estudo de Caso Projeto Estrutural MATERIAIS UTILIZADOS Formas... 68

14 xiii 4.4. MATERIAL DE ENCHIMENTO Garrafa PET Ensaio de compressão axial RCD Modelagem das amostras Ensaio Custo Comparativo de material Conclusão REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA ANEXOS... 85

15 14 1. INTRODUÇÃO 1.1. GENERALIDADES. A construção sustentável em conjunto aos sistemas construtivos existentes tende a promover intervenções com o meio ambiente, adaptando-se as necessidades de uso, produção e consumo humano, sem esgotar os recursos naturais, preservando-os para as gerações futuras. Grandes projetos dentro da construção civil são viabilizados por aliarem as necessidades de crescimento e consumo não perdendo as iniciativas de um mercado competitivo e exigente quanto à produção, consumo e culturas exigentes com soluções que garantam a sustentabilidade do planeta. Dessa forma, tendo em vista propositiva de mudança e reutilização de materiais recicláveis no processo de construção e montagem de laje nervurada a com enchimento composto por: Fôrma plástica, Bloco cerâmico, Bloco de concreto celular e bloco de poliestireno expandido o EPS, estuda-se a substituição e adaptação dessas por resíduo de construção e demolição (RCD) e garrafa PET como solução alternativa. A utilização de laje nervurada ainda nos remete a idéia de custo alto e difícil acessibilidade para aqueles que pretendem adquiri-la (devido, especialmente a logística de sua produção e materiais que neste sistema são utilizados). Por isso, são poucas as pessoas de baixa renda que constroem habitações utilizando esse sistema. Contudo, o processo de evolução rápida e continua de profissionais da área e projetos que visa à reutilização de resíduos sólidos, dentro da construção civil, garante cada vez mais aqueles que não possuem capacidade econômica acessível TEMA Soluções alternativas para blocos de enchimento em lajes nervuradas.

16 DELIMITAÇÃO DO TEMA A substituição do elemento de enchimento da laje nervurada, sendo a Fôrma plástica, Bloco cerâmico, Bloco de concreto celular e bloco de poliestireno expandido o EPS por materiais reciclados como: Blocos de RCD e garrafa PET 1.4. PROBLEMAS DE PESQUISA Na construção civil, a produção e montagem de laje pré-moldada são formadas por vigotas, que correspondem ao elemento estrutural da laje cuja função esta em fornecer estabilidade e resistência à laje. Em conjunto as vigotas encontram-se o material de enchimento, que no modelo da laje nervurada convencional e composto pelas Fôrmas plásticas, Blocos cerâmicos, Blocos de concreto celular e blocos de poliestireno expandido o EPS. Sabe-se que esses materiais utilizados em lajes nervuradas têm apenas a função de enchimento dos espaços entre vigotas de concreto, portanto a mesma não desempenha função estrutural para o conjunto. Determinando esse fato, possibilita-se a sua substituição pelos mais diferentes materiais OBJETIVOS Objetivo geral O objetivo geral desse trabalho e avaliar a viabilidade tecnológica da obtenção de blocos de enchimento para laje nervurada utilizando materiais reciclados a base de resíduo de construção e demolição e de garrafa PET descartados na cidade de Belém Objetivo especifico Estabelecer critérios e métodos construtivos para utilização de materiais recicláveis com substituição das Fôrmas plásticas, Blocos cerâmicos, Blocos

17 16 de concreto celular e blocos de poliestireno expandido o EPS em lajes nervuradas QUESTÃO DE PESQUISA O material pesquisado, resíduo de construções, demolições e garrafa PET e adequado para substituição das Fôrmas plásticas, Blocos cerâmicos, Blocos de concreto celular e blocos de poliestireno expandido o EPS como material de enchimento em lajes nervurada? E viável técnica e economicamente a utilização desse material? 1.7. JUSTIFICATIVA Busca-se nesta pesquisa avaliar a utilização de materiais recicláveis na execução de lajes nervuradas para torna-lá economicamente mais acessível e, por conseguinte, poder ser utilizada em obras populares, reduzindo assim os custos da obra e contribuindo para a sustentabilidade das construções. Tendo em vista a grande demanda de materiais recicláveis como resíduo de construções, demolições e garrafa Pet, é a modesta reciclagem feita com esses materiais, estuda-se a variabilidade da sua aplicação no sistema de laje nervurada. A utilização desses materiais na fabricação de laje além de possibilitar um uso especifica para determinados materiais, poderá reduzir custos na construção de habitações de baixa renda, diminuição de gastos públicos com a retirada destes materiais.

18 17 2. REVISÃO BIBLIOGRAFIA 2.1. ESTUDO HISTÓRICO DA LAJE DE CONCRETO ARMADO A laje e um dos elementos estruturais que mais nos remete a antiguidade. Apesar de em muitos casos não ser a mesma que conhecemos hoje, certamente ela e muito facilmente relacionada com estruturas utilizadas no passo. Estudando a evolução das construções na civilização ocidental, sob o ponto de vista das lajes, percebe-se que o homem precisou de milhares de anos para criar pisos acima do solo (NAPPI, 1993, STRAMANDINOLI, 2003, p.2). Figueiredo F et Al. (1996,p.830,apud BOROWSKI, 2005, p.7) afirma que durante séculos as construções foram executadas em pedra e madeira, onde os assoalhos recebiam as cargas que eram levadas às vigas transversais, desta às vigas mestras e daí aos pilares. Foi através dos romanos, no ano de 27 a.c que se deu a descoberta do concreto como material de construção. Sua utilização perdurou até a queda do Império Romano do ocidente em 1453 e, a parti da metade do século XIX, retornou a ser utilizado, tendo seu emprego em grande escala a parti da descoberta do cimento Portland, em (CASSIMINHO, 1999, BOROWSKI, 2005). Com a descoberta, as estruturas passaram a ser concreto armado, mantendo o mesmo principio já utilizado com lajes, vigas e pilares. (FIGUREDO F et al. 1996, BOROWSKI, 2005). Segundo Merce & Oliveira (2001, BOROWSKI, 2005), os primeiro edifícios em concreto armado do Brasil seguiam o arranjo tradicional, com lajes vigas e pilares Silva F (2002, BOROWSKI, 2005) afirma que as primeiras lajes nervuradas surgiram apenas na terceira década do século XX. Eram uma Alternativa á lajes maciças e visavam uma redução de custo. Porém Lima et al. (200, dias, 2003) cite que as lajes nervuradas tiveram origem em 1854, quando um fabricante inglês de gesso e cimento chamado Wiliam Boutland Wilkinson obteve a patente, na Inglaterra, de um sistema que

19 18 já demonstrava o domínio dos princípios básico de funcionamento do concreto armado ao dispor barras de aço nas regiões tracionadas das vigas. Wilkinson percebeu que a rigidez da laje podia ser aumentada por meio da inserção de vazios utilizando-se moldes de gesso regularmente espaçados e separados por nervuras, aonde barras de aço eram colocadas na sua porção inferior no meio do vão e subiam para a parte superior da viga nas proximidades dos apoios CONCEITO De acordo com a norma da ABNT NBR 6118:2003, item as lajes são elementos de superfície plana sujeitos principalmente a ações normais a seu plano. As placas de concreto são usualmente denominadas lajes. Para Carvalho (2003), as lajes são formadas por elementos prémoldados chamados de vigotas (trilho de concreto armado ou portendido, ou treliça), por lajotas (normalmente cerâmicas) e por uma capa de concreto moldado in loco. A armadura do elemento tipo trilho e composta por barras retas colocadas na parte inferior deste. Em relação ao elemento tipo treliça, sua armadura e uma treliça espacial de aço composta por três banzos paralelos e diagonais laterais de forma senoidal, soldadas por processo eletrônico. As lajes destinam-se a receber a maior parte das ações aplicadas numa construção, normalmente de pessoas, móveis, pisos, paredes, e os mais variados tipos de carga que podem existir em função da finalidade arquitetônica do espaço da qual faz parte. As ações são comumente perpendiculares ao plano da laje, podendo ser divididas distribuídas na área (linearmente ou em força concentradas). Embora menos comuns, também podem ocorrer ações extremas na forma de momento fletores, normalmente aplicada nas bordas das lajes. As ações são normalmente transmitidas para as vigas de apoio nas bordas da laje, mas eventualmente também podem ser transmitidas diretamente aos pilares, denominadas lajes lisas.

20 FUNÇÕES ESTRUTURAIS DAS LAJES De acordo com Souza & Cunha (1998, DUTRA, 2005), as lajes são elementos estruturais planos, geralmente retangulares e monolíticos, onde a espessura h é muito menor que as outras dimensões. As lajes são projetadas para suportar cargas principalmente transversais ao seu plano. As lajes distribuem-se por grande parte da extensão dos pavimentos. Sobre elas, os carregamentos geram ações verticais perpendiculares à sua superfície. Receber e transmitir tais ações aos apoios é uma função das lajes. Essa situação confere à laje o comportamento de placa (Figura 1). Figura 2.2-1: Placa com ações perpendiculares Fonte: SILVA, Geralmente, o arranjo de armaduras é determinado em função dos esforços de flexão relativos ao comportamento da placa, porém a simples desconsideração de outros esforços pode ser equivocada. Partindo desse principio, uma análise do efeito de chapas se faz necessária, principalmente em lajes constituídas por elementos pré-moldados. As lajes atuam como chapas ao sofrer ações ao longo do seu plano. Funcionando como um diafragma horizontal infinitamente rígido, Elas distribuem as ações horizontais atuantes entre os pilares e as vigas.

21 20 Figura 2.2-2: Comportamento da laje com diagrama Fonte: FERREIRA, EL DEBS, 2000 O comportamento de chapa é fundamental para a estabilidade global da estrutura, principalmente os edifícios altos. É através das lajes que os pilares contra ventados se apóiam nos elementos de contraventamento, garantindo a segurança da estrutura em relação ás laterais. Souza & Cunha (1998, DUTRA, 2005), apresenta a principal finalidade das lajes como sendo de transmitir cargas aplicadas sobre elas, para as vigas e ou pilares, além disto, tem funções de contraventamento das demais estruturas visto que são elementos infinitamente rígidos em seu plano, contribuem no enrijecimento de vigas, quando concretadas monoliticamente com as mesmas, por funcionarem como mesa de compressão da seção T. Além disso, se prestam como isolantes térmicos e acústicos TIPOS DE LAJES As lajes podem ser classificadas em dois grandes grupos: as lajes moldadas no local e as lajes pré-moldadas, podendo a pré-fabricação ser total ou parcial. As lajes moldadas no local ( in loco ) recebem essa denominação por serem construídas em toda a sua totalidade na própria obra, mais precisamente no local em que serão estruturalmente utilizadas. Elas podem ser subdivididas em lajes com vigas e lajes sem vigas. Cada uma delas ainda pode ser maciça ou nervurada.

22 21 As lajes pré-moldadas recebem elementos pré-fabricados para a sua construção, normalmente produzidos fora do canteiro de obras, industrialmente. Tais elementos pré-fabricados podem ser de concreto armado ou de concreto portendido, independentemente se pré-fabricados ou moldados no local em que serão utilizados. Basicamente, as lajes pré-fabricadas podem ser divididas em dois grupos: as nervuradas com vigotas pré-fabricadas e as em painéis. As lajes também podem ser classificadas com base em outros fatores, como sua natureza ou tipo de apoio. Souza & Cunha (1998, BOROWSKI, 2005) classifica as lajes quanto à natureza da seguinte forma: Lajes Convencionais: Lajes de concreto armado (Figura 2.2-3) ou portendido (Figura 2.2-4), podendo ser chamada de laje maciças, constituídas de uma placa maciça, foi durante muitas décadas, o sistema estrutural mais utilizados nas edificações correntes em concreto armado. Graças a sua grande utilização, o mercado oferece uma mão-de-obra bastante treinada; Figura 2.2-3: laje de concreto armado Fonte: Catálogo Realmix Concreteira, ano 1, abril/2005, p 3 Figura 2.2-4: Laje protendida Fonte: Revista Téchne, ED. 159, Junho/10, p 49.

23 22 Lajes Pré-moldadas: Existem diversos tipos de lajes pré-moldadas (ou pré-fabricadas), que seguem um rígido controle de qualidade das peças, inerente ao próprio sistema de produção; Figura 2.2-5: Laje pré-moldada com fôrmas plásticas Fonte: Revista Téchne, ED. 127, Junho/2001, p 58 Figura 2.2-6: Laje - Laje pré-moldada Fonte: TEIXEIRA/ OLIVEIRA, Manual técnico de pré-fabricados de concreto, São Paulo, (Nov./1986) Lajes Nervuradas: São consideradas lajes nervuradas aquelas cuja zona de tração é constituída por nervuras, onde são dispostas as armaduras, e de uma mesa comprimida. Entre as nervuras, pode-se ou não inserir um material inerte sem função estrutural, conforme a NBR-6118; Podem ser constituídas por vigotas treliçadas ou armadas como elementos resistentes.

24 23 Figura 2.2-7: Laje nervurada com EPS e bloco cerâmico Fonte: Condomínio Villa Firenze, casa modelo: Capri Lajes em Grelhas: São lajes nervuradas em que o espaçamento entre as nervuras é superior a um metro, sendo calculadas as nervuras como uma grelha de vigas e a mesa como uma laje independente; Figura 2.2-8: Armação da laje em grelha Fonte: Revista téchne, Ed 113, agosto/2006, p.49 Figura 2.2-9: Laje grelha Fonte; Revista téchne, Ed 113, agos/2006, p. 50

25 24 Lajes Cogumelos: São lajes que se apóiam diretamente nos pilares geralmente por intermédio de capitéis, ou engrossamentos, que têm a função de absorver os esforços de punção presentes na ligação laje-pilar. O dimensionamento é feito com base nos esforços de cisalhamento, que são preponderantes sobre os esforços de flexão. Figura : Laje cogumelo com capitel e engrossamento Fonte: Dissertação de TCC, 2008, RIOS DANIEL, Santa Catarina p LAJES NERVURADAS: ALTERNATIVA ECONÔMICA PARA EDIFICAÇÕES Os pavimentos constituídos de lajes convencionais geralmente possuem espessuras muito grandes. Impulsionando pela evolução das tendências arquitetônicas, os vãos dos pavimentos acabam por se tornar cada vez maiores, tornando a estrutura ainda mais antieconômica. Tais fatos, associados ao alto custo das Fôrmas, levando ao surgimento de uma alternativa de construção de pavimentos: as Lajes Nervuradas. Segundo a NBR 6118:2003, lajes nervuradas são lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração é constituída por nervuras entre as quais pode ser colocado material inerte. De acordo com Bocchi Júnior & Giongo (2007), a prática usual consiste em fazer painéis com vãos maiores que os das lajes convencionais, apoiadas em vigotas mais rígidas que as nervuras. A concepção das lajes nervuradas ocorre em virtude das baixas resistências mecânica à tração do concreto que, na região tracionada, somente tem a função de proteger a armadura e de ligá-la a zona comprimida. Desta

26 25 forma, retira-se todo o excesso de concreto posicionando as armaduras em nervuras (SELISTRE, 2000, BOROWSKI, 2005). A redução do concreto através do espaço vazado entre as nervuras ou a sua substituição por materiais mais leves, como blocos cerâmicos ou bloco de poliestireno expandido, reduz o consumo de concreto e o peso próprio da laje sem prejuízo da altura da seção resistência e conseqüentemente da rigidez (ANDRADE, 1983, BOROWSKI, 2005). Andrade (1983, BOROWSKI, 2005) também destaca que o posicionamento da mesa na face inferior se faz necessário em balanços ou quando da continuidade entre os painéis de lajes, nas zonas de momento fletor negativo. Atualmente, devido à dificuldade de execução das nervuras invertidas nas zonas de momentos fletor, costuma-se manter estas regiões totalmente preenchidas de concreto, como regiões de lajes convencionais. Albuquerque & Pinheiro (1998, BOROWSKI, 2005) destaca como principais vantagens das lajes nervuradas: A facilidade de execução das fôrmas; A redução do número de vigas; A redução excessiva de madeiramento; Podemos citar outras vantagens das lajes nervuradas, comparadas com as lajes convencionais: A redução do custo da laje; A redução do custo final da obra; Torna a obra mais limpa; Esteticamente a obra fica mais agradável; Da mais agilidade a estrutura da edificação, diminuindo os prazos de execução; Segundo Albuquerque (1998, p.24), a vantagem principal do uso de lajes nervuradas é a redução do peso próprio da estrutura, já que o volume de concreto diminui, e ainda há um aumento na inércia, já que a laje tem sua altura aumentada. Dependendo da existência ou não do material de enchimento e da sua natureza, as lajes nervuradas também podem apresentar

27 26 isolamento térmico superior ao concreto (SOUZA & CUNHA, 1998, BOROWSKI, 2005) TIPOS MAIS COMUNS DE LAJES NERVURADAS São varias as modalidades de lajes nervuradas encontradas no mercado. Nesse trabalho serão considerados dois grandes grupos: lajes nervuradas executadas com nervuras pré-moldadas e lajes nervuradas moldadas no local Laje nervurada com nervuras pré-moldadas. As nervuras deste tipo de laje nervurada são compostas de vigotas prémoldadas (Figura ), capazes de suportar seu peso próprio e as ações de construção, dispensando o uso do tabuleiro da fôrma tradicional e necessitando apenas de cimbramentos intermediários. Além das vigotas, essas Lajes são construídas de elementos de enchimento, que são colocados sobre os elementos pré-moldados, e também de concreto moldado no local. As lajes pré-moldadas surgem como um passo decisivo na industrialização do processo da construção civil. Segundo Borges (1997, ALBUQUERQUE, 1999), a pré-fabricação é um método industrial de construção no qual os elementos fabricados em série, por sistemas de produção em massa. São posteriormente mondados em obras, tendo como principais vantagens a redução do tempo de construção, do peso da estrutura e, conseqüentemente, do custo final da obra. Pode-se ainda salientar como grande vantagem a ausência de fôrmas para as lajes. Figura : Vigotas pré-moldadas Fonte: FRANÇA & FUSCO, 1997 apud FERREIRA, 1999

28 27 Conforme Vizotto (2002, AVILLA JR, et al., 2005), com a industrialização das armaduras treliçadas, dos blocos de EPS moldado e auto-extinguível, e de fôrmas removíveis adaptadas a esse sistema, surge a laje nervurada com vigotas pré-fabricadas treliçadas, garantindo outras possibilidades de soluções e conservando as características de monoliticidade da estrutura. As lajes treliçadas são normalmente empregadas para vencerem vãos de 4 a 12 metros, têm uma variação de altura da seção compreendida entre 12 e 35 centímetros e podem ser armadas em uma ou duas direções. EL Debs (2000, BUINTE & LIMA, 2005) destaca que a utilização de vigotas pré-moldadas com armação em forma de treliça favorece a utilização das lajes armadas nas duas direções (lajes bidirecionais). Figura : Laje pré-moldada em duas direções Fonte; BORGES, 1972, BOCCHI JÚNIOR & GIONCO, 2007 Em relação ao sistema tradicional de lajes convencionais, as lajes com armação treliçadas apresentam as seguintes vantagens, segundo Muniz (1991 BUIATE & LIMA, 2005): Diminuição do peso-próprio da laje e o consequente alívio sobre as fundações; A possibilidade de embutir todas as instalações elétricas entre a capa de concreto e a base de concreto pré-moldado; Em função do bom acabamento e regularidade superficial dos elementos pré-moldados, na face inferior é requerida apenas uma fina camada de regularização; Redução significativa de fôrmas; Sensível redução do escoramento das lajes;

29 28 Em lajes continuas, o uso de vigotas com armação treliçadas permite a continuidade estrutural pela colocação de armadura negativa sobre os apoios, sem que isto signifique qualquer problema para a sua fixação; Eliminam-se as perdas das pontas dos vergalhões utilizados na preparação da armadura no canteiro decorrente da armação treliçada ser fabricada a partir de rolos de fios de aço trefilado CA- 60; Reduz a quantidade de estoque e movimentação de materiais e pessoas no canteiro de obras, diminui a mão-de-obra de ferreiros, armadores e carpinteiros e aumenta a rapidez da construção da estrutura. Ainda com relação à utilização das vigotas pré-moldadas com armação treliçadas, Droppa Júnior (1999, BUIATE & LIMA, 2005) destaca também que; Reduz o aparecimento de fissuras pela condição de aderência entre o concreto do capeamento e o concreto da vigota prémoldada; Facilita a colocação de nervuras moldadas in loco na direção perpendicular às vigotas; Pode oferecer maior resistência ao cisalhamento em função da presença das diagonais da treliça; Vigotas Pela NBR , as vigotas pré-fabricadas são constituídas por concreto estrutural, executadas industrialmente fora do local de utilização definitivo da estrutura, ou mesmo em canteiro de obra sob rigorosa condição de controle de qualidade. Englobam total ou parcialmente a armadura inferior de tração, integrando parcialmente a seção de concreto da nervura longitudinal. Os tipos de vigotas utilizadas atualmente são os seguintes:

30 29 Vigotas de concreto armado comum (VC) não protendida: com seção transversal cuja forma e aproximada de um T invertido, com armadura passiva totalmente envolvida pelo concreto; Figura : Vigota comum Fonte: NBR /04 Vigotas de concreto protendida (VP): com seção transversal, na forma aproximada de um T invertido, com armadura de proteção pré-tracionada é totalmente envolvida pelo concreto; Figura : Vigota protendida Fonte: NBR /02 Vigotas treliçadas (VT): formadas por uma armadura treliçada de aço e por uma placa de concreto, envolvendo as barras inferiores da treliça que irão com por a armadura da face tracionada da laje. Figura : Vigota Treliçada Fonte: NRB /02 Pela NBR item 5.4, as vigotas devem ter uma largura mínima que permita, quando montadas em conjunto com os elementos de

31 30 enchimento, a execução das nervuras de concreto complementar com largura mínima equivalente de 4,0 cm de modo a atender ao disposto na NBR Lajes nervuradas moldadas no local. As lajes nervuradas moldadas no local possuem todas as etapas de execução realizadas in loco, ou seja, elas são constituídas em toda a sua totalidade na obra, com as nervuras e mesa (ou mesas) que as constituem fundidas na posição definitiva em que serão utilizadas. As nervuras normalmente são inferiores à mesa, e podem ser posicionadas em uma (laje nervurada unidirecional) ou em duas direções (laje nervurada bidirecional). Figura Detalhe da laje nervurada moldada in loco Fonte: SILVA, 2005 A construção deste tipo de laje basicamente envolve a utilização de concreto, aço para concreto armado, fôrmas, material de enchimento, cimbramento e mão-de-obra. Dentre as vantagens que as lajes nervuradas moldadas no local de concreto armado apresentam, algumas merecem ser destacadas: Permitem vencer grandes vãos, liberando espaços, o que é vantajoso em locais como garagens, onde os pilares, além de dificultarem as manobras dos veículos, ocupam regiões que serviriam para vagas de automóveis; Podem ser construídas com a mesma tecnologia empregada nas lajes convencionais, diferentemente das lajes protendidas que existem técnicas especiais de construção;

32 31 Versatilidade nas aplicações, podendo ser utilizadas em pavimentos de edificações comerciais, residenciais, educacionais, hospitalares, garagens, shoppings Center, clubes, etc.; Permitem o uso de alguns procedimentos de racionalização, tais como o uso de telas para a armadura de distribuição e a utilização de instalações elétricas embutidas; São adequadas aos sistemas de lajes sem vigas, devendo manter-se regiões maciças apenas nas regiões dos pilares, onde há grande concentração de esforços; Em se tratando de grandes vãos, estas lajes apresentam deslocamentos transversais menores que os apresentados pelas lajes maciças e por aquelas com nervuras pré-fabricadas; Apesar das inúmeras vantagens, as lajes nervuradas moldadas no local de concreto armado apresentam uma série de desvantagens, destacando-se: Normalmente aumentam a altura total da edificação; Aumentam as dificuldades de compatibilização com outros subsistemas (instalações, vedações, etc.); Construção com maior número de operações na montagem; Dificuldade em projetar uma modulação única para o pavimento todo, de maneira que o espaçamento entre as nervuras seja sempre o mesmo; Exigem maiores cuidados durante a concretagem a fim de evitar que fiquem vazios nas nervuras, que costumam ser de pequena largura; Dificuldades na fixação dos elementos de enchimento, com a possibilidade de movimentação dos mesmos durante a concretagem; Resistência da seção transversal diferenciada em relação a momentos fletores positivos e negativos, necessitando de cálculo mais elaborado;

33 32 As lajes nervuradas moldadas no local de concreto armado podem ser classificadas de diversas maneiras, sendo mais comuns as que se referem à posição das nervuras na laje, na seção transversal e em planta. De acordo com a posição das nervuras na seção transversal da laje e com a quantidade de mesas que utilizam, pode-se dividir estas lajes em três tipos: a dupla, a invertida, e a normal (direta). Figura Tipos de laje nervurada moldadas in loco Fonte: CARVALHO & FIGUREDO Sendo a de uso mais freqüente, a laje nervurada moldada in loco do tipo normal (direta) possui as nervuras inferiores à mesa de concreto. Os espaços entre as nervuras podem ser ocupadas por algum material de enchimento sem função estrutural e que irá permanecer no local, servindo de fôrmas para a mesa e para as faces laterais das nervuras, ou podem permanecer vazios, exigindo-se nesse caso a utilização de fôrmas de madeira, de polipropileno ou de qualquer outro material. De acordo com a posição em plantas das nervuras, por sua vez, as lajes nervuradas moldadas no local de concreto armado são divididas em dois tipos: as armadas em uma direção, também chamadas de lajes nervuradas unidirecionais, e as armadas em duas direções, também chamadas de lajes nervuradas bidirecionais.

34 33 Figura Laje nervurada Fonte: TEIXEIRA/ OLIVAIRA, manual técnico de pré-fabricados de concreto, São Paulo, Nov/ MATERIAL DE ENCHIMENTO Os materiais de enchimento normalmente utilizados são blocos vazados de concreto celular ou material cerâmico, embora sejam usados também blocos de poliestireno expandido, conhecidos pela denominação de EPS. Na formação convencional, o enchimento tende a suportar o concreto fresco para que resista uma carga de 1kN. De modo a ser suficiente para suportar esforços de trabalho durante a montagem e concretagem da laje. Para enchimentos com 7,0 e 8,0 cm de altura, admite-se redução desse valor para 0,7 kn. (Fonte:...) Durante muito tempo, o material de enchimento mais utilizado era o bloco cerâmico. Atualmente, o uso do EPS e outros materiais alternativos, como o concreto celular, estão se popularizando devido ao seu baixo peso e a facilidade de montagem e corte para adaptação geométrica dos vazios. Na NBR-14859/2002, item 3.1.2, admite-se que os componentes do elemento de enchimento das lajes pré-moldadas sejam materiais também préfabricados, e inertes, podendo ser maciços ou vazados, intercalados entre as vigotas em geral, com a função de reduzir o volume de concreto, o peso próprio da laje e servir como fôrma para o concreto complementar. São desconsiderados como colaboradores nos cálculos de resistência e rigidez da laje. O espaço atribuído entre os intereixos mínimos varia em função do tipo da vigota, assim também do elemento de enchimento de acordo com a tabela encontrada na NBR

35 34 Tabela 2-1: Intereixos mínimos padronizados Tipos de Vigota Intereixos mínimos padronizados (cm) VC 33 VP 40 VT Fonte: NBR /02 O elemento de enchimento tende a obter a face inferior plana e as laterais devem apresentar abas de encaixe para apoios nas vigotas, bem como estarem isentas de partes quebradas e trincas que comprometam o seu desempenho ou que permitam a fuga do concreto complementar (capa e nervuras). Para o acabamento nas partes inferiores com gesso, são admitidos desníveis localizados de ate 3 mm, sendo tolerados desníveis de 6 mm em 25% das medidas tomadas. Com o acabamento com argamassa de cimento Portland são admitidos desníveis localizados de ate 6 mm, sendo tolerados desníveis de ate 12 mm em 25% das medidas tomadas. A NBR define os parâmetros de inspeção e recepção, quanto à aparência, cantos, cor, rebarbas, textura, ausência de agentes desmoldante na superfície e assemelhados. O fabricante deve apresentar amostras representativas do material para termo de comparação da qualidade do produto entregue. Tabela 2-2: Dimensões padronizadas dos elementos de enchimento Altura (he) nominal (cm) 7,0 (mínima); 8,0; 9,5; 11,5; 15,5; 19,5; 23,5; 28,5 Largura (be) nominal (cm) 25,0 (mínima); 30,0; 32,0; 37,0; 39,0; 40,0; 47,0; 50,0 Comprimento (c) nominal (cm) Abas de encaixe Fonte: NBR /02 20,0 (mínimo); 25,0 (av) (cm) 3 (ap) (cm) 1,5 Os elementos de enchimento constituídos por material de ruptura frágil (tais como concreto, cerâmico e concreto celular autoclavado- CCA) ou ruptura

36 35 dúctil (EPS, por exemplo) devem ter sua carga de ruptura à flexão determinada por ensaios. Outras dimensões dos elementos de enchimento, desde que superiores a mínima padronizada, podem ser utilizadas, mediante acordo prévio e expresso entre fornecedor e comprador, desde que atendidas todas as demais disposições desta parte da NBR Tabela 2-3: Elemento de enchimento Nominal Real Tolerância mm H ,0 H ,0 Altura cm H10 9, ,0 H12 11, ,0 H16 15, ,0 H20 19, ,0 Ruptura frágil Ruptura dúctil Largura cm Comprimento cm Altura do apoio cm Largura do apoio cm H24 23, ,0 H29 28, , , , , , , , , , , ,0 3,0 3, ,0 1,5 1, ,0 Todas as dimensões + - 1,0 Fonte: NBR /02

37 36 Tabela 2-4: Capa mínima resistente para alturas padronizadas Altura total da laje 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 16,0 17,0 20,0 21,0 24,0 25,0 29,0 30,0 34,0 (cm) Espessura mínima da capa 3,0 3,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 5,0 5,0 5,0 5,0 resistente (cm) Fonte: NBR /02 Tabela 2-5: Altura total Altura do elemento de enchimento (he) (cm) Altura total da laje (h) (cm) 7,0 10,0 ; 11,0 ; 12,0 8,0 11,0 ; 12,0 ; 13,0 10,0 14,0 ; 15,0 12,0 16,0 ; 17,0 16,0 20,0 ; 21,0 20,0 24,0 ; 25,0 24,0 29,0 ; 30,0 29,0 34,0 ; 35,0 Fonte: NBR / Materiais de enchimento e fôrmas reaproveitáveis. Os materiais de enchimento são utilizados tanto nas lajes nervuradas no local como nas lajes nervuradas com nervuras pré-moldadas. Sua função principal é substituir o concreto abaixo da linha neutra da laje, ou seja, na região tracionada. Elas devem ser o mais leve possível, devendo resistir apenas às operações de execução. Com isso, obtém-se o principal objetivo da utilização das lajes nervuradas: a redução do peso-próprio da estrutura. Vale lembrar que os materiais inertes não colaboram na resistência à tração, sendo essa função destinada às nervuras. Os materiais de enchimento podem ser substituídos por espaços vazios, resultantes do uso de fôrmas constituídas de caixotes reaproveitáveis.

38 Lajes nervuradas com blocos cerâmicos Os blocos de cerâmica podem ser utilizados como material de enchimento na construção tanto de lajes nervuradas armadas em uma quanto em duas direções. Porém neste segundo caso, a fim de diminuir o consumo de concreto, se faz necessário tapar os furos dos tijolos para impedir sua penetração durante a concretagem da laje. Outro cuidado que se deve tomar é que os blocos cerâmicos apresentam o mínimo de resistência necessária para que não quebrem durante o transporte até o local em que serão utilizados e para que suporte o peso das pessoas e equipamentos que irão trafegar sobre os mesmos durante as etapas da sua colocação e durante a concretagem da laje. Suas principais vantagens são: Apresentam facilidade de aquisição, com um baixo custo; Facilidade de execução; Melhores isolantes térmicos que a laje convencional; Apresentam também algumas desvantagens, como: Apresentam peso especifico elevado para um simples material de enchimento; Absorvem água com facilidade, por isso devem ser molhados bastante e constantemente durante a concretagem da laje, a fim de que não absorvam a água de amassamento do concreto; São produzidos com poucas opções de dimensões e não permitem que sejam cortados, pois se quebrariam; É um material pesado no transporte vertical e horizontal comparado com outros materiais de enchimento; Precisa de um local apropriado para o armazenamento dos blocos cerâmicos;

39 Processo executivo com blocos cerâmicos O processo construtivo desse tipo de laje consiste nas etapas abaixo descriminadas: O escoramento de uma laje pré-fabricada é composto de guias, pontaletes e guias de contraventamento. Os construtores costumam recomendar que sejam feitas linhas de escoramento com tábuas de madeira forte ou pernamancas de madeira, as tábuas dessas linhas de escoras devem ser fixadas em pontaletes, devidamente contraventados nas duas direções, com espaçamento Maximo de 1,2m; A colocação das vigotas e dos elementos de enchimentos será feita após a execução do escoramento, sendo as extremidades apoiadas na fôrma do vigamento e seu meio no escoramento de madeira; A colocação dos blocos cerâmicos é feitos após a colocação das vigotas pré-fabricadas, cobrindo assim a superfície da laje; Coloca-se as caixas octogonais de elétrica nas lajes e eletrodutos corrugados e rígidos na laje, conforme o projeto de elétrica. Depois são colocadas as passagens dos pontos hidrosanitários nas lajes e vigas da estrutura. Depois inicia-se a colocação das armaduras, podendo ser nas duas, com ferragem positiva e negativa e ferragem de canto e as complementares das vigotas treliçadas e nas nervuras. Hoje encontra-se disponíveis no mercado rolo de telas soldadas em malha que facilita na execução da laje, diminuindo o processo executivo. Antes da concretagem, deve-se molhar todos os componentes das lajes pré-fabricadas. Em seguida, aplica-se a capa de concreto, cujo fck não deve ser inferior a 15 MPa; Durante os cinco primeiros dias após o lançamento do concreto, deve se feita a cura da laje três vezes por dia com finalidade de evitar o fissuramento da laje e melhorar a superfície do concreto;

40 39 Figura 2.7-1: Laje nervurada com blocos cerâmico Fonte: PEREIRA, 2000, PINHEIRO & RAZENTE, 2003 Figura 2.7-2: Laje nervurada com bloco cerâmico com vigota pré-moldada Fonte: PEREIRA, 2000, Pinheiro & RAZENTE, Lajes nervuradas com CCA- Concreto celular autoclavado Segundo a NBR 13438:1995, o concreto celular autoclavado é um concreto leve, obtido através de um processo industrial, constituído por materiais calcários (cimento, cal ou ambos ) e material rico em sílica, granulado finamente. Esta mistura é expandida através da utilização de produtos formadores de gases, água e aditivos, sendo, se for o caso, submetidos à pressão e temperatura através de vapor saturado. O concreto celular autoclavado contém células fechadas, aeradas e uniformemente distribuídas. Segundo Silva (2002, p.34), são vantagens do uso de blocos de concreto celular autoclavado em lajes nervuradas: Devido ao seu reduzido peso específico, os blocos de concreto celular autoclavado proporcionam uma redução

41 40 do peso próprio da estrutura e carga nas fundações, acarretando diminuição nos custos; Facilita a execução da armação, concretagem e instalações, pois pode ser facilmente serrada ou cortado e é de fácil manuseio e transporte, proporcionando redução de mão-de-obra; Pode receber diretamente o revestimento final; Os blocos são posicionados facilmente nos espaços definidos pela armação, não necessitando fixação adicional para a concretagem; Silva (2005, p. 75) indica inúmeras outras vantagens do uso desse material de enchimento: Podem ser fabricados de diversas dimensões; É um material homogêneo; Possibilidade de corte nos blocos; Possui baixa condutividade térmica e elevada fluidez; Possui excelentes índices de isolamento térmico e acústico; Silva (2005, p. 25) cita três desvantagens do uso desse tipo de bloco: Incorpora carga permanente a laje; Os blocos de concreto celular autoclavado podem ser utilizados como material de enchimento na construção de lajes nervuradas armadas em uma ou em duas direções. Precisa de um local apropriado para o armazenamento dos blocos de concreto celular; Processo executivo de CCA O processo construtivo desse tipo de laje consiste nas etapas abaixo descriminadas: O escoramento de uma laje pré-fabricada é composto de guias, pontaletes e guias de contraventamento. Os construtores costumam recomendar que sejam feitas linhas de escoramento com tábuas de madeira forte ou pernamancas de madeira, as

42 41 tábuas dessas linhas de escoras devem ser fixadas em pontaletes, devidamente contraventados nas duas direções, com espaçamento Maximo de 1,2m; E feito o assoalho da laje devendo seu escoramento esta bem rígido; A colocação dos blocos de concreto celular é feitos após a colocação do assoalho da laje ; Coloca-se as caixas octogonais de elétrica nas lajes e eletrodutos corrugados e rígidos na laje, conforme o projeto de elétrica. Depois são colocadas as passagens dos pontos hidrosanitários nas lajes e vigas da estrutura. Depois inicia-se a colocação das armaduras, podendo ser nas duas, com ferragem positiva e negativa e ferragem de canto e as complementares das vigotas treliçadas e nas nervuras. Hoje encontra-se disponíveis no mercado rolo de telas soldadas em malha que facilita na execução da laje, diminuindo o processo executivo. Antes da concretagem, deve-se molhar todos os componentes das lajes pré-fabricadas. Em seguida, aplica-se a capa de concreto, cujo fck não deve ser inferior a 15 MPa; Durante os cinco primeiros dias após o lançamento do concreto, deve-se feita a cura da laje três vezes por dia com finalidade de evitar o fissuramento da laje e melhorar a superfície do concreto; Figura 2.7-3: Corte de bloco de CCA com serrote Fonte: Catálogo SICAL. SILVA, 2002

43 42 Figura 2.7-4: Armação de laje com CCA Fonte:Catálogo SICAl, SILVA, Lajes nervuradas com blocos de EPS- Poliestireno Expandido Os sistemas estruturais de pavimentos executados com lajes de nervuras pré-moldadas do tipo treliças têm sido cada vez empregados nas edificações de grande e médio porte. Estas lajes dispensam o uso de fôrmas, são de fácil manuseio e montagem e, se bem dimensionadas e executadas, comportam-se adequadamente e com segurança. O EPS é uma matéria-prima revolucionaria na área da construção civil. EPS é a sigla padronizada pela ISO Internacional Organization for Standardization para o poliestireno expansível. No Brasil, é mais conhecido como isopor, marca registrada de uma empresa. Descoberto pelo químico Fritz Stastnye Karl Buchholz em 1949, na Alemanha, este derivado do petróleo é um monômero polimerizado em meio aquoso, que recebe uma adição de gás pentano (inofensivo à natureza) agente expansor. O EPS é industrializado em Perolas milimétricas, capas de expandir-se até 50 vezes quando expostas ao vapor d água. O resultado é uma espuma rígida formada por 98% de ar e apenas 2% de poliestireno. Em 1m² de EPS há 3 a 6 bilhões de células fechadas e cheias de ar, que impedem a passagem de líquidos como a água (SILVA, 2002). As lajes nervuradas com blocos de EPS permitem a execução de teto plano, sendo o revestimento inferior da laje feito do modo tradicional: com uma camada de chapisco e, sobre esta, uma camada de reboco. Na argamassa de chapisco recomenda-se adicionar algum tipo de adesivo á base de resina acrílica, a fim de proporcionar melhor aderência entre esta e os blocos.

44 43 Silva (2002, p. 21) apresenta as seguintes vantagens do uso do EPS em lajes nervuradas: Por apresentar baixo peso específico, o EPS proporciona uma significativa redução do peso próprio da estrutura e consequentemente economia em aço, concreto e na fundação. Essa sua propriedade favorece o seu manuseio, tanto no transporte vertical quanto no horizontal, acarretando economia de mão-de-obra. Tudo isso aumenta a produtividade, diminui o tempo de execução e reduz mão-de-obra; Por ser um material que possui baixa absorção de água, não prejudica a cura do concreto; Proporciona maior conforto acústico, pois há uma redução de ruídos entre pavimentos; É um material seguro, pois em caso de incêndio não propaga chamas (classe F), ou seja, tem um comportamento autoextinguível, liberando apenas vapor d água na queima; Não apodrece, não mofa e não serve de alimento para microrganismos; Pode ser estocado naturalmente ao tempo; Custo acessível; Os blocos de EPS podem ser utilizados como materiais de enchimento na construção de lajes nervuras armadas em uma ou em duas direções; A espessura da capa ou mesa de compressão é função geralmente da altura da laje normalmente se usam valores de 4 ou 5 cm, sendo o primeiro para alturas de laje até 20 cm e o segundo para valores acima

45 44 Figura 2.7-5: Laje com EPS Fonte: Figura 2.7-6: Corte de uma laje com bloco de EPS Fonte: Dissertação de TCC, 2008, RIOS DANIEL, Santa Catarina p Processo executivo com bloco de EPS. O processo construtivo desse tipo de laje consiste nas etapas abaixo descriminadas: O escoramento de uma laje pré-fabricada é composto de guias, pontaletes e guias de contraventamento. Os fabricantes costumam recomendar que sejam feitas linhas de escoramento com tábuas de madeira forte ou pernamancas de madeira, as tábuas dessas linhas de escoras devem ser fixadas em pontaletes, devidamente contraventados nas duas direções, com espaçamento Maximo de 1,5m; A colocação das vigotas e dos elementos de enchimentos será feita após a execução do escoramento, sendo as extremidades apoiadas na fôrma do vigamento e seu meio no escoramento de madeira;

46 45 A colocação dos blocos de EPS é feitos após a colocação das vigotas pré-fabricadas, cobrindo assim a superfície da laje; Podem existir dois tipos de armação: a armação complementar nas vigotas treliçadas e as da laje armadas em duas direções sobre os blocos de EPS, com finalidade de possibilitar tração da mesma, diminuir fissura se ajuda a prender o EPS na laje, a indústria fabrica rolo de telas soldadas em malha que facilita na execução da laje, diminuindo o processo executivo; Antes da concretagem, deve-se molhar todos os componentes das lajes pré-fabricadas. Em seguida, aplica-se a capa de concreto, cujo fck não deve ser inferior a 15 MPa; Durante os cinco primeiros dias após o lançamento do concreto, deve-se feita a cura da laje três vezes por dia com finalidade de evitar o fissuramento da laje e melhorar a superfície do concreto; Figura 2.7-7: Montagem da laje com blocos de EPS em vigota treliçada Fonte: FRANÇA & FUSCO, 1997 apud FERREIRA, Laje Nervurada com Fôrma Plástica As fôrmas plásticas foram desenvolvidas para executar lajes que necessitam de vãos maiores entre os pilares, como, por exemplo, em garagens de edifícios onde os pilares ficam mais espaçados. O acabamento do concreto com a fôrma plástica é de ótima qualidade, podendo ser deixada como acabamento final ou revestida com forro falso. Além de reduzir o consumo de aço e concreto, essa grande solução estrutural permite a liberdade na criação de layouts diferenciados, uma vez que as vigas ficam embutidas. Essa

47 46 tecnologia elimina o uso de concreto celular, blocos de concreto, blocos cerâmicos e EPS, sem considerar que o enchimento da laje com material mais pesado acarreta um aumento de carga permanente na estrutura. Há dois processos de montagem das Fôrmas: No primeiro, as fôrmas ficam apoiadas sobre painéis de compensado; E no outro caso as fôrmas, com abas mais curtas, são apoiadas diretamente sobre escoras, dispensando o painel de compensado. Mantendo o escoramento da laje, as formas podem ser retiradas e reutilizadas, dando-se prosseguimento aos pavimentos superiores. O material utilizado é o polipropileno (PP), com aditivos que aumentam a proteção contra os raios ultravioletas (UV). As fôrmas com cor branca, absorvem menos calor, reduzindo a variação dimensional por dilatação e retardando o processo de secagem do concreto. Seu formato é tronco piramidal, facilitando o transporte. O processo atende aos requisitos normativos da NBR 6118:2003, no parágrafo. Uma vantagem do emprego de fôrmas de polipropileno em lajes nervuradas é a presença do forro falso, pois permite a passagem de dutos de instalações não embutidos na estrutura. De acordo com Silva (2002), são outras vantagens: Não incorporam peso à laje; Eliminam a necessidade do uso de compensado. Com isso, contribuem para a preservação ambiental, já que reduzem o uso de madeira para a laje; Atendem a diversos tipos de projetos, pois são encontradas com diversas dimensões e alturas; Por serem leves (o peso da unidade varia de 2 a 13 kgf), facilitam o manuseio na obra; A montagem e a desforma são extremamente fáceis, uma vez que podem ser apoiadas diretamente sobre o escoramento; A laje apresenta boa estética após a execução, não sendo necessária a aplicação de nenhum revestimento;

48 47 Figura 2.7-8: Fôrma Plástica Fonte: Revista Téchne, Ed 158, maio/2010, p Processo executivo com Fôrmas plásticas O processo construtivo das lajes nervuradas com fôrmas plástica, apresenta-se em etapas: Inicia-se com colocação e montagem das escoras, barrotes e fôrmas de madeira, de acordo com o projeto de formas; A montagem das fôrmas plásticas pode ser feita seguindo dois processos distintos, as fôrmas apoiadas sobre painéis de compensado, são distribuídas sobre um tablado de painéis de compensado apoiados sobre vigas e pontaletes ou escoras metálicas. E também tem as fôrmas com abas apoiadas sobre sarrafos, estas fôrmas são apoiadas diretamente sobre sarrafos pregados nas vigas do cimbramento, dispensando o tabuleiro de compensado; Inicia-se pela montagem da armadura das nervuras em seguida a execução da ferragem de pele (laje) e posteriormente a montagem da armadura negativa e outras complementares, de acordo com o projeto; Antes da aplicação do concreto, deve-se molhar todos os componentes das lajes. Em seguida, aplica-se a capa de concreto, que devem apresentar boa plasticidade. É Fundamental um perfeito nivelamento da laje e uso de gabaritos e mestras que garantam a espessura projetada para a capa, evitando-se assim, desperdício de concreto e também aumento de carga, no lançamento do concreto bombeado, deve-se

49 48 evitar o acumulo de concreto sobre uma única fôrma plástica ou em uma única região, o espalhamento deve ser uniforme; O processo de cura é feito de acordo com as recomendações normatizadas e a desfôrma ocorre obedecendo com os padrões normais. Porém, excepcionalmente, três ou quatro dias após o lançamento do concreto, os sarrafos são despregados. Mantendo o escoramento. As fôrmas podem ser retiradas, encurtando bastante, o ciclo da fôrma, é aconselhável a pulverização das fôrmas com material desmoldante, para obter uma desforma mais fácil e um melhor acabamento;

50 49 3. SOLUÇÂO ALTERNATIVAS PARA BLOCOS DE ENCHIMENTOS EM LAJES NERVURADAS 3.1. TECNOLOGIA ALTERNATIVA COM GARRAFA PET Desenvolvido pelos químicos ingleses Whinfield e Dickson em 1941, o PET (Polietileno Tereftalato) é um material termoplástico. Isto significa que ele pode ser reprocessado diversas vezes pelo mesmo ou por outro processo de transformação. Quando aquecidos a temperaturas a adequada, esses plásticos amolecem, Fundem e podem ser novamente moldados. A garrafa PET possui algumas características, como: Transparência das embalagens; Grande resistência a impactos; Maior leveza em relação ás embalagens tradicionais; Brilho intenso; Segundo (http://www.setorreciclagem.com.br) Um sistema de lajes nervuradas com garrafas PET foi desenvolvido no laboratório de material de construção do curso de Engenharia Civil e Tecnologia da Construção Civil, da Universidade Estadual Vale do Acaraú, Sobral/ Ceará (UVA), pelo Professor Doutor Francisco Carvalho de Arruda Coelho. O projeto concorreu e ficou em segundo lugar no concurso nacional da Associação Brasileira das Indústrias de PET, na categoria reciclagem. Trata-se de um sistema inédito no mundo no momento está em fase de execução a primeira experiência, com edificação de uma casa em sobral/ce. Coelho F (http://www.reciclaveis.com.br/noticiais/garrafas.htm). Coelho F (http://www.reciclaveis.com.br/noticiais/garrafas.htm), afirma que De acordo com pesquisas o emprego da garrafa PET com material de enchimento possibilita uma economia superior a 40% sobre o custo de lajes fabricadas com materiais convencionais como blocos cerâmicos, chamando a atenção, ainda, para o emprego ecologicamente correto deste produto plástico que é jogado principalmente nas ruas. Ele destaca que no Campus da UVA, já existem protótipos de lajes nervuradas com garrafas PET. Ele coloca que as lajes nervuradas constituemse numa evolução natural da laje maciça, o que permite o aumento econômico

51 50 da espessura total das lajes, criando um padrão rítmico de arranjo, formando um sistema estrutural altamente eficiente, constituído por um conjunto de nervuras dispostas em uma ou duas direções, com espaçamentos regulares entre si. Propiciam um alívio do peso próprio da estrutura e um aproveitamento mais eficiente do aço e do concreto. A essência da idéia de laje nervurada consiste na utilização de elementos pré-fabricados capazes de suportar o seu peso próprio e as cargas de construção, vencendo vãos delimitados pelas linhas de cimbramento, e no emprego de materiais leves de enchimento no que seria a maior parte da zona tracionada das lajes maciças. Coelho F (http://www.reciclaveis.com.br/noticiais/garrafas.htm). Coelho F (http://www.reciclaveis.com.br/noticiais/garrafas.htm), enfatiza que o processo de fabricação de lajes nervuradas com o emprego de garrafas PET como elementos de enchimento não difere daquele em que se utilizam os materiais convencionais (blocos de concreto celular, cerâmicos ou EPS). As vigotas são dispostas e espaçadas conforme projeto estrutural. As garrafas, então, são colocadas entre as nervuradas. Segue-se a colocação da malha para controlar a eventual fissuração devido à retração do concreto e, por fim, é feita a concretagem da capa de compressão. A esta colocação, o professor acrescenta a facilidade de execução, já que a garrafa PET não sofre nenhum processo de transformação, e a redução do peso total da laje como fatores importantes na hora de avaliar deste processo com o objetivo de obter uma solução técnica e economicamente viável. As propriedades físicas das garrafas PET, sua capacidade para atender a diversas especificações técnicas, o forte potencial de crescimento da indústria nacional de PET, assim como a necessidade de reciclagem deste material são razões pelas quais deve ser incentivada a sua utilização como elemento componente na fabricação de lajes nervuradas, concluiu Francisco Carvalho, enfatizando que laboratório de Material de Construção da UVA está desenvolvendo atualmente outras linhas de pesquisa, abrangendo a área de reciclagem de resíduos industriais da fábrica Grendene e entulhos de construção incorporando no cimento, com o objetivo de obter economia e melhorar a qualidade das estruturas no que diz respeito á durabilidade e resistência mecânica, Coelho F (http://www.reciclaveis.com.br/noticiais/garrafas.htm).

52 51 Figura 2.7-9: Laje nervurada com garrafa PET Coelho F (http://www.reciclaveis.com.br/noticiais/garrafas.htm) Salame (http://www.lajesalame.com.br), empresa de São Paulo, do ramo de lajes pré-moldadas, busca a mais de dez anos fazer testes, com finalidade de substituir os materiais inertes das lajes nervuradas, como blocos cerâmica, concreto celular autoclavado, EPS (poliestireno expandido isopor) e as Fôrmas plásticas, por elementos recicláveis, com objetivo de proporcionar diminuição no custo da laje nervurada e auxiliar na preservação ambiental do planeta, mostrando seu pioneirismo em buscar novas tecnologias inovadoras em seus processos executivos e conscientização ecológica. A utilização das garrafas PET soltas em painéis treliçados, sempre apresentaram irregularidade na altura necessária de capeamento e nervuras da laje, devido sua movimentação durante a concretagem. Provocavam também aumento elevado no consumo de concreto, exatamente na zona neutra da laje, aumentando o peso próprio sem gerar nenhum beneficio. A grande inovação, que na realidade é um aprimoramento do sistema, foi a fixação das garrafas PET em uma base com filme plástico, evitando sua movimentação durante a concretagem em obra, Salame (http://www.lajesalame.com.br). A utilização de elementos de enchimento com materiais inertes, maciços ou vazados, esta prevista em Norma NBR , cuja resistência deve suporta carga mínima de ruptura de 0,7 KN. Deve ser alertado que, quando se utilizar tão somente garrafa PET, o acabamento inferior não será uniforme, para fazer o acabamento liso é necessária a utilização de correção de gesso ou de uma tela, fixada nas vigas, que permite a aderência do reboco ou chapisco.

53 52 Todavia verificou-se que as garrafas PET, utilizadas pelo processo do Salame, apresentara maior capacidade de resistência, pois as garrafas PET são envolvidas com uma fino plástica, tornando as garrafas PET uma só peça, tornando assim mais eficiente em seu processo executivo de montagem e concretagem PET Histórico O material chegou ao Brasil em 1988 e seguiu uma trajetória semelhante ao resto do mundo, sendo utilizado primeiramente na indústria têxtil. Apenas a partir de 1993 passou a ter forte expressão no mercado de embalagens, notadamente para os refrigerantes. Tabela 2-6: Índice de consumo de PET no Brasil Produção de garrafa PET no Brasil Ano Quantidade em Toneladas Fonte:

54 Conceito O PET proporciona alta resistência mecânica (impacto) e química, alem de ter excelente barreira para gases e odores. Devido às características, seu peso e muito menor do que das embalagens tradicionais. O PET mostrou ser o recipiente ideal para a indústria de bebidas em todo o mundo, reduzindo custos de transporte e produção. Por tudo isso, oferece ao consumidor um produto substancialmente mais barato, seguro e moderno Impacto ambiental da garrafa PET As embalagens de garrafas PET no seu processo de fabricação e depois de descartadas geram diversos tipos de impactos ambientais, que são: impactos indiretos causados pelo transporte da água engarrafada até o local de consumo e os impactos do pós-consumo, pelo descarte da embalagem (lixo). Atualmente o custo destes impactos causados ao meio ambiente não está embutido no preço que é cobrado pela garrafa PET, são as chamadas externalidades. Extração do petróleo para fabricação das garrafas PET, emissões atmosféricas no transporte, geração de lixo, (http://www.aguanajarra.com.br). Figura 3.2-1: Impacto ambiental com garrafa PET Fonte:

55 Reciclagem Figura 3.2-2: Impacto ambiental com garrafa PET Fonte: A reciclagem deste material pode ocorrer de três formas diferentes: reciclagem química, energética ou mecânica Reciclagem química Utilizada também para outros plásticos, separa os componentes das matérias-primas originais do PET, "desmontando" o polímero. E um processo que não esta em uso no Brasil Reciclagem energética O calor gerado com a queima do produto pode ser aproveitado na geração de energia elétrica (usinas termelétricas), alimentação de caldeiras e alto-fornos. O PET tem alto poder calorífico e não exala substancias tóxicas quando queimado. Esse processo, entretanto, não e usado para o PET, pois o alto valor da sucata indica a reciclagem mecânica como a mais favorável Reciclagem mecânica Praticamente todo o PET reciclado no Brasil passa pelo processo mecânico, que pode ser dividido em recuperação e revalorização:

56 55 a) Recuperação Nesta fase, a embalagem, que seria atirada no lixo comum ganha o status de matéria-prima, o que de fato. As embalagens recuperadas são separadas por cor e prensadas. A separação por cor e necessária para que os produtos que resultarão do processo tenham uniformidade de cor, facilitando assim, sua aplicação no mercado. A prensagem, por outro lado, e importante, pois reduz seu volume e torna o transporte das embalagens viável e altamente econômico, pois como já mencionado, trata-se de um material muito leve. b) Revalorização Neste processo de reciclagem, as garrafas são moídas, tornando o produto ainda mais rentável. Isso ocorre porque o produto que resulta dessa fase e o floco da garrafa. Apresentando-se assim, o material reciclado pode ser utilizado diretamente como matéria-prima para a fabricação dos novos produtos. A maior vantagem deste sistema de reutilização esta relacionada aos custos, pois assim o produto fica muito mais condensado, otimizando o transporte e o desempenho na transformação.

57 56 Tabela 2-7: Índice de reciclagem do PET no Brasil Reciclagem da garrafa PET no Brasil Ano Quantidade em Toneladas Fonte: Processo executivo de laje nervurada com garrafa PET moldada no local. (16 garrafas PET/m²) (16 garrafas= 0,80Kg) O processo construtivo desse tipo de laje consiste nas etapas abaixo descriminadas: O piso de escorra da laje deve estar nivelado; Inicia-se com colocação e montagem das escoras, barrotes e fôrmas de madeira, de acordo com o projeto de formas; A montagem das Garrafas PET pode ser feita seguindo o processo, as fôrmas apoiadas sobre painéis de compensado, são distribuídas sobre um tablado de painéis de compensado apoiados sobre vigas e pontaletes ou escoras metálicas. Coloca-se as caixas octogonais de elétrica nas lajes e eletrodutos corrugados e rígidos na laje, conforme o projeto de elétrica.

58 57 Depois são colocadas as passagens dos pontos hidrosanitários nas lajes e vigas da estrutura. Inicia-se pela montagem da armadura das nervuras em seguida a execução da ferragem de pele (laje) e posteriormente a montagem da armadura negativa e outras complementares, de acordo com o projeto; Antes da aplicação do concreto, deve-se molhar todos os componentes das lajes. Em seguida, aplica-se a capa de concreto, que devem apresentar boa plasticidade. É Fundamental um perfeito nivelamento da laje e uso de gabaritos e mestras que garantam a espessura projetada para a capa, evitando-se assim, desperdício de concreto e também aumento de carga, no lançamento do concreto bombeado, deve-se evitar o acumulo de concreto sobre um único bloco de garrafa PET ou em uma única região, o espalhamento deve ser uniforme; O processo de cura é feito de acordo com as recomendações normatizadas e a desfôrma ocorre obedecendo com os padrões normais. Porém, excepcionalmente, três ou quatro dias após o lançamento do concreto, os sarrafos são despregados. Mantendo o escoramento, as fôrmas podem ser retiradas, encurtando bastante, o ciclo da fôrma, é aconselhável a pulverização das fôrmas com material desmoldante, para obter uma desforma mais fácil; Figura : Planta Baixa de laje nervurada de garrafa PET Fonte: Acervo do autor

59 58 Figura : Escoramento da laje nervurada moldada no local Fonte: Catálogo cimbramento jahu p Processo executivo de laje nervurada com garrafa PET com vigota treliçada. (20 garrafas PET/m²) ( 20 garrafas= 1Kg ) O processo construtivo desse tipo de laje consiste nas etapas abaixo descriminadas: O piso de escorra da laje deve estar nivelado; O escoramento de uma laje pré-fabricada é composto de guias, pontaletes e guias de contraventamento. Os fabricantes costumam recomendar que sejam feitas linhas de escoramento com tábuas de madeira forte ou pernamancas de madeira, as tábuas dessas linhas de escoras devem ser fixadas em pontaletes, devidamente contraventados nas duas direções, com espaçamento Maximo de 1,5m; A colocação das vigotas e das garrafas PET será feita após a execução do escoramento, sendo as extremidades apoiadas na fôrma do vigamento e seu meio no escoramento de madeira; A colocação das garrafas PET será feitas após a colocação das vigotas pré-fabricadas, cobrindo assim a superfície da laje; Coloca-se as caixas octogonais de elétrica nas lajes e eletrodutos corrugados e rígidos na laje, conforme o projeto de elétrica.

60 59 Depois são colocadas as passagens dos pontos hidrosanitários nas lajes e vigas da estrutura. Podem existir dois tipos de armação: a armação complementar nas vigotas treliçadas e as da laje armadas em duas direções sobre as garrafas PET, com finalidade de possibilitar tração a laje, diminuir fissura se ajuda a prender a garrafa PET na laje, a industria fabrica rolo de telas soldadas em malha que facilita na execução da laje, diminuindo o processo executivo; Antes da concretagem, deve-se molhar todos os componentes das lajes pré-fabricadas. Em seguida, aplica-se a capa de concreto, cujo fck não deve ser inferior a 15 MPa; Durante os cinco primeiros dias após o lançamento do concreto, deve-se feita a cura da laje três vezes por dia com finalidade de evitar o fissuramento da laje e melhorar a superfície do concreto; Figura : Planta baixa da laje nervurada com vigota treliçada Fonte: Acervo do autor

61 60 Figura : Escora da laje nervurada com vigota treliçada Fonte: Catálogo cimbramento jahu p RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO (RCD) RCD A resolução CONAMA 307, de 5 de julho de 2002, define os resíduos da construção civil como os provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfaltico, vidros, plásticos, tubulações, fiações elétricas, etc. O Autor João da Costa Marques Neto, em seu livro Gestão dos Resíduos de Construção e Demolição no Brasil, 2005, apresenta alguns comentários sobre definições e classificações de resíduos de construção e demolições, como apresentados a seguir. Denominados popularmente de entulhos, os resíduos na construção civil segundo Ferreira, 1999, conforme citado por Marques Neto, J. C em G.R.C.D.B, recebem a seguinte definição: Entulho significa caliça, pedregulho, areia, terra, tudo quanto sirva para entupir, aterrar, nivelar depressão de terreno, escavação, fossa, vala, etc.; conjunto

62 61 de fragmentos ou restos de tijolo, argamassa, madeira, etc., provenientes da construção de um prédio; materiais inúteis resultantes de demolição; escombros, ruínas. Os RCD podem ser definidos como todo rejeito de material utilizado na execução de etapas de obras da construção civil. Podem ser provenientes de construções novas, reformas, reparos, restaurações, demolições e obras de infra-estrutura. Segundo Tchobanoglous (1997), também citado por Marques Neto, J. C em G.R.C.D.B, os resíduos oriundos de edificações derrubadas e outras estruturas são classificados como resíduos de demolição, enquanto os resíduos de construções novas, remodelagem e conserto de residências, edifícios comerciais e outras estruturas são classificados como resíduos de construção. Já Levy (1997) define os resíduos de construção e demolição pela ótica do desperdício inerente ao processo construtivo adotado em diferentes obras novas, reformas ou demolições. A NBR coloca os resíduos da construção civil na Classe III Inertes e os define como: Qualquer resíduos que, quando amostrados de forma representativa, e submetidos a um contato estático ou dinâmico com água destilada ou deionizada, à temperatura ambiente, conforme teste de solubilização, não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados em concentrações superiores aos padrões de potabilidade de água, excetuando-se os padrões de aspecto, cor, turbidez, e sabor. Como exemplo destes materiais, podem-se citar rochas, tijolos, vidros e certos plásticos e borrachas que não são decompostos prontamente (ABNT, 1998) Utilização de resíduos na construção civil Atualmente, ressente-se, no Brasil, da falta de moradias para uma grande faixa da população. Tal fato, aliado aos altos custos dos materiais de construção e da mão-de-obra, faz com que todos os setores da sociedade, públicos e privados, se mobilizem em busca de soluções apropriadas, simples, praticas e avançadas, que permitam um considerável barateamento da construção (SARMIENTO; FREIRE, 1997).

63 62 A construção civil apresenta-se como um setor de grande potencial para a utilização de resíduos, uma vez que ela chega a consumir ate 75% de recursos naturais (ANGULO, 2000). A reciclagem de resíduos sólidos em materiais de construção civil e uma tendência que vem se consolidando em nível nacional. Uma serie de fatores propicia esta pratica. Por um lado tem-se o elevado déficit habitacional existente no país, por outro lado o custo dos materiais tradicionais e alto, para poderem ser empregados por uma grande parcela da população. Desta forma, o desenvolvimento de materiais alternativos, que apresentem desempenho similar aos tradicionais, ou de desempenho compatível ao seu uso, com custo inferior e com a vantagem de dar uma destinação ao resíduo, se mostra bastante atrativa (MASUERO et al, 1997; SAVASTANO, 2000) Impacto ambiental Os principais resultados produzidos pela reciclagem do entulho são benefícios ambientais. A equação da qualidade de vida e da utilização não predatória dos recursos naturais é mais importante que a equação econômica. Os benefícios são conseguidos não só por se diminuir a deposição em locais inadequados (e suas conseqüências indesejáveis já apresentadas) como também por minimizar a necessidade de extração de matéria-prima em jazidas, o que nem sempre é adequadamente fiscalizado. Reduz-se, ainda, a necessidade de destinação de áreas públicas para a deposição dos resíduos Legislação O presidente Luiz Inácio Lula da Silva sancionou dia 2 de agosto a lei /10, que institui a PNRS (Política Nacional de Resíduos Sólidos), cuja regularização deve ocorrer até o começo de novembro. A lei versa sobre todos os tipos de resíduos: lixo doméstico, da construção civil, industrial etc. A gestão dos resíduos sólidos fica incumbida ao Governo Federal e aos municípios. A lei também institui a logística reversa, segundo a qual os geradores de resíduos sólidos (fabricantes, revendedores, comerciantes e distribuidores) devem disponibilizar postos de coletados de rejeitos. A PNRS ainda proíbe a

64 63 criação de lixões, assim como a importação de resíduos perigosos. Tecnicamente, a legislação não deve alterar de forma significativa a rotina das construtoras que já vinham desenvolvendo um sistema de gestão de resíduos sólidos para atender à resolução 307 do Conama, de A resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil, disciplinando as ações necessárias de forma a minimizar os impactos ambientais. A coleta seletiva será implementada obrigatoriamente pelo Poder Público, assim como um sistema de compostagem. A legislação ainda estabelece a criação de um cadastro nacional para pessoas jurídicas que operam com resíduos perigosos, que deverão elaborar um plano de gerenciamento desses materiais Reciclagem A reciclagem de entulho como material de construção foi iniciado na Europa apos a Segunda Guerra Mundial. No Brasil, porem, encontra-se muito atrasada, apesar da escassez de agregados nas regiões metropolitanas, especialmente se comparada com países europeus, onde a fração reciclada pode atingir cerca de 90%, como e o caso da Holanda, que já discute a certificação do produto. Atualmente existem grupos nas universidades brasileiras estudando o aproveitamento dos resíduos sólidos industriais e de construção, seja no aspecto de redução de sua geração durante a atividade de construção, das políticas publicas para o manuseio dos resíduos ou, ainda, das tecnologias para a reciclagem. Existem também diversos municípios que já operam com sucesso centrais de reciclagem de RCD (JOHN, 2001). Ate recentemente, a reciclagem de RCD realizada pelo setor privado limitava-se a produção de argamassas a partir dos resíduos dentro do próprio canteiro onde os mesmos são gerados, mas, pouco a pouco a reciclagem em escala industrial, operada em centrais, começa a atrair sua atenção. A introdução de um novo produto no competitivo mercado de construção civil, nem sempre e fácil e demanda certo tempo de aceitação; o agregado

65 64 resultante da reciclagem do RCD conquistara o mercado quando for de reconhecida vantagem comercial seu uso como material de construção alternativo. Ressaltam-se ainda algumas necessidades: Existem ainda barreiras tecnológicas a serem vencidas para melhorar a qualidade da produção de componentes de concreto e argamassas. E necessário criar normas de ensaios para determinação de índices de qualidade dos RCD reciclados. E necessário se desenvolver um sistema de controle de qualidade do produto. E necessário que se estabeleça uma certificação de qualidade do produto semelhante ao selo verde que já existe para empresas que praticam reciclagem de resíduos. E importante divulgar especificações dos produtos e informações relativas as suas propriedades características, desempenho e durabilidade dos produtos para que os consumidores não os associem aos produtos de baixa qualidade. Obtenção de Incentivos fiscais ou abertura de linhas de credito especiais para as empresas que se interessassem em reciclar RCD e, por parte dos construtores, obrigatoriedade de assinarem termos de ajuste de conduta pro - ambiente pelos quais se comprometeriam a utilizar o entulho de obra reciclado como material alternativo de construção ou encaminharem os RCD gerados nas suas obras para reciclagem.

66 65 4. METODOLOGIA A pesquisa foi realizada com dois tipos de materiais reciclados com intuito de substituição de material de enchimento em laje nervurada, esses materiais foram submetidos a analise de resistência no laboratório e foi feito uma analise de custo por metro quadrado em relação aos materiais disponíveis no mercado ABRANGÊNCIA E LIMITAÇÕES DO TRABALHO Foram estabelecidos os seguintes critério para a elaboração deste trabalho. a-) o material de enchimento utilizado tem dimensões padrões do mercado. b-) a laje utilizada será do tipo nervurada com vigota treliçada e moldada no local. c-) os métodos comparativos serão utilizados por metro quadrado de laje. Em relação aos métodos comparativos, faz-se a analise seguindo estes procedimentos: as amostras serão submetidas a ensaio de flexão axial Serão analisados os seguintes parâmetros entre as amostras: a) consumo dos materiais em relação a custo e quantidade, 4.2. DESENVOLVIMENTO Para avaliar a substituição de material de enchimento de laje nervurada foi desenvolvido um projeto piloto com laje moldada no local e laje pré-moldada onde foram determinadas as dimensões do bloco e o seu custo comparativo em relação aos outros materiais disponíveis no mercado Estudo de Caso Planta Baixa Laje Nervurada com Garrafa PET (Moldada no local) (16 garrafas PET / m²) (16 garrafas = 0,80Kg)

67 66 Figura 4.1-1: Planta Baixa da laje nervurada com garrafa PET moldada in loco Fonte; Acervo do autor Corte Longitudinal Laje Nervurada com Garrafa PET ( Moldado no Local ) Figura 4.1-2: - Corte Longitudinal com garrafa PET moldada no local Fonte: Acervo do autor

68 Projeto Estrutural Planta Baixa Laje Nervurada com Garrafa PET ( Vigota Treliçada) (20 garrafas PET/m²) (20 garrafas= 1Kg) Figura 4.1-3: Planta baixa da laje nervurada com garrafa PET vigota treliçada Fonte: Acervo do autor Corte Longitudinal Laje Nervurada com Garrafa PET (Vigota Treliçada) (20 garrafas PET/m²) (20 garrafas= 1Kg)

69 68 Figura 4.1-4: Corte transversal da laje nervurada com garrafa PET com vigota treliçada Fonte: Acervo do autor 4.3. MATERIAIS UTILIZADOS Formas Para a montagem das formas para execução das amostras, buscou-se padronizar com dimensões de blocos cerâmicos de laje nervurada. Assim, utilizamos tabuas, pregos e pernamancas. Figura 4.1-5: Fôrma do bloco RCD Fonte: Acervo do autor Tubos PVC ESG 50 DN Na montagem do bloco de RCD foi utilizado o tubo PVC ESG 50 DN com a finalidade de deixar espaços vazios para a diminuição do peso próprio.

70 69 Figura 4.1-6: Fôrma com tubo em PVC Fonte: Acervo do autor Traço Para concretagem do bloco de RCD foi utilizado o cimento CPII- 32 com o traço 1: 3: 6, sendo uma lata de cimento, três de areia e seis de entulho e a lata têm dimensão de 23 x 23 x 30 cm. Figura 4.1-7: Mistura de material Fonte: Acervo do autor

71 MATERIAL DE ENCHIMENTO Garrafa PET Figura 4.1-8: Bloco de enchimento com garrafa PET Fonte: COELHO F (http://www.reciclaveis.com.br/noticias/garrafas.htm) Ensaio de compressão axial Na formação convencional, o enchimento tende a suportar o concreto fresco para que resista uma carga de 1kN. De modo a ser suficiente para suportar esforços de trabalho durante a montagem e concretagem da laje. Para enchimentos com 7,0 e 8,0 cm de altura, admite-se redução desse valor para 0,7 kn. Sendo assim foi realizado um ensaio de compressão em um bloco de garrafa PET, Formado por quatro garrafas de 2 litros envolvidos por papel filme.

72 71 Figura 4.1-9: Ensaio de compressão axial da garrafa PET Fonte; Acervo do autor Figura : Ensaio de compressão axial da garrafa PET Fonte; Acervo do autor O resultado da analise de compresão do bloco da garrafa PET apresentou a resistencia necessária para ser utilizada como bloco de enchimento em laje nervurada.

73 72 Figura : Relatório de Ensaio com garrafa PET Fonte: Laboratório da unama 4.7 RCD Figura : Resíduo da construção civil Fonte: Acervo do autor

74 Modelagem das amostras Figura : Bloco de RCD Fonte: Acervo do autor Figura : Bloco de RCD Fonte: Acervo do autor Ensaio Foi realizado o ensaio de compressão do bloco de resíduo da construção e demolição para verificar se o bloco suporta a resistência necessária de acordo com a NBR 1485 com dimensões 13 x 30 x 38.

75 74 Figura : Bloco em ensaio de compressão Fonte Acervo do autor Figura : Bloco em ensaio de compressão Fonte; Acervo do autor

76 Figura : Relatório de ensaio com bloco de RCD Fonte: Laboratório da unama 75

77 Custo Comparativo de material Essa etapa do trabalho verificou-se o custo comparativo entres os blocos de enchimento disponíveis no mercado com as soluções alternativas de bloco de enchimento que são: resíduo de construção e demolição e garrafa PET. Sendo que o mesmo obteve bom resultados, com a diminuição do custo do material da laje nervurada apresentados na tabela em anexo. Custo Total da Laje Nervurada CCA EPS (0,40x0,08x3,00) Fôrma Plástica ESP (0,40x0,08x0,50) Bloco Cerâmico RDC PET (VT) PET in loco Material de Enchimento Figura : Custo comparativo dos materiais da laje nervurada Fonte: Acervo do autor Este tem como objetivo comparar o custo total de materiais e blocos de enchimento da laje nervurada. Confirmando que os blocos de RCD e embalagem de garrafa PET obtiveram um custo menor do que os blocos de enchimento disponíveis no mercado.

78 77 Custo por R$/m² CCA EPS (0,40x0,08x3,00) Fôrma Plástica ESP (0,40x0,08x0,50) Bloco Cerâmico RDC PET (VT) PET in loco R$ 344 R$ 327 R$ 326 R$ 323 R$ 321 R$ 311 R$ 306 R$ 303 Material de Enchimento Figura : Custo comparativo por metro quadrado Fonte: Acervo do autor Este tem como finalidade comparar o custo por metro quadrado da laje nervurada com diversos blocos de enchimento de categoria disponíveis no mercado e soluções alternativas, no qual, os blocos de enchimento de soluções alternativo obtiveram êxito na redução do custo da laje. E dentre as soluções alternativas, o bloco de garrafa PET na laje nervurada moldada no local apresentou melhor resultado dentre as amostras com uma redução satisfatória alcançando um bom desempenho ao projeto de pesquisa.

79 78 5. Conclusão Projetar construções sustentáveis que atenda as necessidades de conforto, beleza, praticidade e economia possivelmente e na atualidade, o maior desafio da construção civil. Assim a engenharia civil vive em constate avanço tecnológico, e um deles e o da laje nervurada que surgiu para minimizar o custo da laje maciça ou convencional. Ao se iniciar a concepção do sistema estrutural de um edifício que muitas vezes é influenciado por imposições arquitetônicas, cabe ao engenheiro na realização do projeto, buscar soluções que garantam atender estas necessidades. Hoje a laje nervurada vem sendo bastante utilizada no país e também na região metropolitana de Belém/PA devido a sua viabilidade técnica, a laje nervurada e composta de elementos pré-moldados e material inerte como EPS (poliestireno expandido), fôrma plástica, blocos cerâmicos, bloco de concreto celular autoclavado, sendo que os materiais inertes podem ser trocados por outros materiais. Este projeto de pesquisa sugere a utilização de soluções alternativas gerado por resíduo da indústria e construção civil, como embalagem de garrafas PET e resíduos da construção e demolição (RCD) como bloco de enchimento na laje nervurada para substituir os materiais disponíveis no mercado. Como requisito de substituição dos blocos disponíveis no mercado por soluções alternativas, foi realizado o ensaio de compressão axial nos bloco de resíduo da construção e demolição (RCD) e garrafas PET para verificar se o bloco suporta a resistência necessária de acordo com a NBR , que diz que a utilização de elementos de enchimento com materiais inertes, maciços ou vazados devera ter uma resistência que suporte carga mínima de ruptura de 0,7 KN, sendo que as duas amostras analisadas atingiram o resultado satisfatório apresentando resistencia necessária para ser utilizada como bloco de enchimento em laje nervurada. Este trabalho fez também a verificação e comparação dos processo executivos, custo comparativos dos blocos de enchimento e materiais de cada laje nervurada e indice por metro quadrado atraves de tábela e gráficos em anexos que nós possibilita afirmar que e possivel utilizar os materiais de

80 79 residuos da construção e demolição (RCD) e embalagem de garrafas PET como bloco enchimento em laje nervuradas. Tal afirmação esta fundamentada nos resultados expostos, obtido por meio da analise teórico-experimental. Também se pode afirmar que dentre os materiais pesquisados, o que se tornou mais satisfatório na relação custo/beneficio foi a laje nervurada com garrafa PET moldada no local. Este projeto de pesquisa procura indicar a utilização dos resíduos da construção e demolição e embalagens de garrafa PET como blocos de enchimento, pois sua utilização diminui o preço da laje, e em curto prazo o custo da estrutura e em longo prazo reduzir o custo final da obra. A laje nervurada com estes dois materiais alternativos e uma solução competitiva no mercado, devido seu baixo custo na aquisição das unidade de blocos de enchimento, comparados com os outros materiais disponíveis no mercado, possibilitando as pessoas de baixa renda construir habitações utilizando esse sistema. A construção civil a décadas causa impactos ambientais gigantescos, e quando surge empreendimentos preocupados em desenvolver projetos que diminuam tais impactos, causam satisfação a sociedade. Tal filosofia ambiental de sustentabilidade agrega titulo positivos ao empreendimento e aceitação da opinião publica e entidades ambientalistas. E quando a engenharia recicla os resíduos da construção civil e demolição e embalagens de garrafa PET nas lajes nervuradas, ela esta dando destino a este material, que de alguma maneira estaria poluindo o meio ambiente.

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86 ANEXOS 85

87 Fonte: Acervo do Autor 86

88 Fonte: Acervo do autor 87

89 Fonte: Acervo do autor 88

90 Fonte: Acervo do autor 89

91 90 Gráfico: Custo total da laje nervurada CCA EPS (Treliçado) Fôrma Plástica EPS (Moldado no local) Bloco Cerâmico RDC (moldado no local) PET (VT) PET in loco RCD (Treliçado) Fonte: Acervo do autor Material de enchimento

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