Universidade Católica de Pernambuco. Departamento de Engenharia Civil APOSTILA RESUMO. Prof. Angelo Just da Costa e Silva (MSc.)

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1 Universidade Católica de Pernambuco Departamento de Engenharia Civil APOSTILA RESUMO Prof. Angelo Just da Costa e Silva (MSc.) Recife, 2004

2 Índice 1. CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS BLOCOS E TIJOLOS Componentes cerâmicos Bloco cerâmico para alvenaria Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Tijolo maciço de solo cimento Componentes de concreto Bloco vazado de concreto simples para alvenaria estrutural Bloco vazado de concreto simples para alvenaria sem função estrutural Outros CLASSIFICAÇÃO DOS COMPONENTES CARACTERÍSTICAS CONDIÇÕES SUPERFICIAIS ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO DE ALVENARIA RESISTÊNCIA MECÂNICA DE PAREDES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Angelo Just da Costa e Silva 2

3 Alvenaria é um componente construtivo usado para paredes estruturais, fechamentos, divisórias, muros de arrimo, fundações etc., composto de tijolos ou blocos (cerâmicos ou de concreto) unidos entre si por elementos de ligação ou argamassa, formando um conjunto rígido e homogêneo. No presente trabalho, estão apresentadas propriedades e características dos elementos constituintes deste subsistema, classificações, aspectos relativos à execução, controle tecnológico, normalização e, por fim, uma sumária descrição acerca dos tipos de trincas em edificações. 1. CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS BLOCOS E TIJOLOS Os materiais pétreos utilizados na construção civil recebem uma classificação de acordo com a origem e a composição dos seus constituintes, conforme descrito a seguir: a) Pedras naturais: São aquelas encontradas in natura, sendo geralmente beneficiadas (extração, corte, polimento) antes da sua aplicação. Ex.: agregados, placas de rocha para revestimento; b) Pedras artificiais: São aquelas fabricadas com a finalidade de substituir as pedras naturais ou possuir características e propriedades não existentes naquelas. Nestas condições, é possível ainda se fazer outra distinção entre as pedras artificiais: b.1. Produtos cerâmicos: Obtidos pelo cozimento de materiais argilosos; b.2. Produtos aglomerados: Obtidos pela mistura de materiais inertes com um aglomerante, em temperatura ambiente, cujo endurecimento ocorre com base na hidratação dos compostos deste aglomerante. Os principais componentes utilizados para a execução de paredes de alvenaria estão apresentados a seguir: 1.1. Componentes cerâmicos Conforme anteriormente comentado, os materiais cerâmicos são produtos obtidos a partir da queima de misturas compostas por areia (inerte) e argilas (ativos), classificadas como substâncias minerais que, quando misturadas com a água, formam uma pasta plástica susceptível à aquisição de grande dureza, sob a ação de calor. De uma maneira geral, os produtos cerâmicos utilizados para composição de paredes apresentam as seguintes etapas de fabricação: a) Escolha da matéria prima trata da escolha da matéria prima a ser utilizada para a fabricação do material, composta basicamente pela argila, como elemento ativo, e a areia, como matéria inerte; b) Exploração da matéria prima refere-se à retirada da matéria prima do local onde a mesma se encontra na natureza, podendo ocorrer de forma manual ou mecânica, conforme a facilidade de remoção; c) Preparação da argila esta etapa tem o objetivo de selecionar os materiais estranhos contidos na argila, tais como pedras, detritos vegetais, matéria orgânica etc. Um processo muito empregado industrialmente é a levigação, que consiste na passagem da argila em suspensão em tanques sucessivos de decantação, de modo que os grãos maiores e mais pesados (pedras, areias) ficam retidos nos tanques, retirando-se, em seguida, as demais impurezas que aflorem à superfície da pasta resultante; Angelo Just da Costa e Silva 3

4 d) Amassamento ou preparo da mistura consiste na mistura da argila com areia e água, em proporções de acordo com a plasticidade desejada, utilizando-se, em geral, moinhos de rolos ou cilíndricos; e) Moldagem é a operação de conformação do material ao formato desejado para a peça, ocorrendo por meio de extrusão (passagem da pasta por uma boquilha cujo formato representa a seção transversal do produto desejado), normalmente utilizado para blocos e tijolos; prensagem, muito comum na fabricação de telhas, placas e ladrilhos cerâmicos; ou moldagem (moldes de gesso) com percolação da pasta, empregada para a produção de peças sanitárias; f) Secagem objetiva eliminar a água de mistura excedente, necessária ao amassamento, para evitar a ocorrência de trincas e rachaduras provenientes da rápida retração durante o cozimento. Normalmente é efetuada em câmaras de secagem localizadas próximas aos fôrnos, a fim de aproveitar o calor e os gases quentes emitidos; g) Cozimento trata-se da principal etapa de fabricação, onde ocorre a eliminação não apenas da água higrométrica ainda remanescente da secagem, como também a água de combinação contida nos silicatos hidratados que constituem a argila, transformando-os em compostos anidros. A temperatura de cozimento varia entre cerca de 800ºC até 1500ºC, de acordo com o teor de fundentes (óxido de ferro), sílica e demais componentes, utilizando fornos intermitentes, semi contínuos ou contínuos. A depender da temperatura de queima dos compostos presentes, os elementos cerâmicos podem ser classificados em: Cerâmica vermelha: Queima ocorre em torno de 950ºC a 1100ºC, utilizando argilas de baixa refratariedade, devido à elevada quantidade de fundentes, principalmente óxido de ferro, que lhe dá, após a queima, a cor vermelha. Ex.. tijolos, blocos, lajotas, tubos, argila expandida. Cerâmica branca: Utilização de argilas ou misturas de argilas semi refratárias, com baixo teor de fundentes, com temperatura de queima variando de 1100ºC a 1300ºC, apresentando, após a queima, uma coloração clara. Ex.: azulejos, peças sanitárias, placas cerâmicas, porcelanas. Cerâmica refratária: Utilização de argilas aluminosas, com baixo teor de fundentes, que apresenta uma refratariedade igual ou superior a 1530ºC. Entendidas as características, processo de fabricação e classificações dos materiais cerâmicos, apresentam-se a seguir algumas considerações acerca dos seus principais elementos utilizados para alvenaria: Bloco cerâmico para alvenaria Conforme a NBR 7171 (1992) - Bloco cerâmico para alvenaria, este define-se como componente de alvenaria que apresenta furos prismáticos e/ou cilíndricos perpendiculares às faces que as contém. Estes blocos podem ser classificados em: Blocos de vedação: não têm a função de suportar outras cargas além do seu peso próprio e pequenas cargas de ocupação (apoio para armários, caixas de ar condicionado, pranchas etc.); Blocos estruturais: são projetados para suportar outras cargas verticais além do seu peso próprio, compondo o arcabouço estrutural da edificação. Angelo Just da Costa e Silva 4

5 Em ambos os casos as dimensões nominais destes blocos são muito variadas, indo desde (10x20x20)cm até (20x20x40)cm. A espessura das paredes externas deve ser, no mínimo, igual a 7mm, livre de sulcos ou reentrâncias. No tocante às especificações técnicas, estes blocos devem atender a parâmetros de características geométricas como dimensões reais, planeza das faces, desvio em relação ao esquadro, apresentar um teor de absorção de água no intervalo entre 8% e 25%, e obedecer aos critérios de resistência à compressão indicados na tabela 1. Classe Resistência à compressão na área bruta (MPa) 10 1,0 15 1,5 25 2,5 45 4,5 60 6,0 70 7, ,0 Tabela 1 Classes de resistência de blocos cerâmicos de alvenaria (NBR 7171) Para a avaliação dos blocos as partidas devem ser divididas em lotes de blocos, realizando-se inspeção geral, por meio de uma análise das características visuais, seguida de inspeção por medição direta, para investigação dos requisitos dimensionais e, por fim, inspeção por ensaio, quando se avalia a resistência à compressão e a absorção de água. Para cada lote são retiradas duas amostras de 13 blocos em cada, e os critérios de aceitação e rejeição estão apresentados na tabela 2. Lotes Unidades defeituosas Amostra 1ª amostra 1ª + 2ª amostra 1ª 2ª Nº aceitação Nº rejeição Nº aceitação Nº rejeição a Tabela 2 Critérios de aceitação para inspeção por ensaio (NBR 7171) Estes componentes apresentam acentuada deformação dimensional quando submetidos a variações térmicas, principalmente em regiões com grandes oscilações, sendo interessante a elaboração de projetos específicos para execuções nestas condições. Este fato não ocorre, significativamente, em variações higroscópicas (função do coeficiente de absorção d água), com presença de umidade. A superfície dos blocos deve ter textura e porosidade tais que permitam pleno espalhamento e distribuição da argamassa a fim de se obter uma perfeita aderência bloco junta e bloco revestimento Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Segundo a NBR 7170 (1983) - Tijolo maciço cerâmico para alvenaria, tijolo maciço é definido como um componente de alvenaria em forma de paralelepípedo retângulo que possui todas as faces planas e preenchidas de material. As dimensões nominais dor tijolos podem ser de Angelo Just da Costa e Silva 5

6 (19x9x57)cm e (19x9x90)cm. Durante o processo de fabricação o material é queimado a temperaturas entre cerca de 650ºC a 800ºC. No tocante à resistência à compressão, a norma classifica os tijolos maciços em A, B e C, cujos valores mínimos devem ser de 1,5MPa, 2,5MPa e 4,0MPa, respectivamente, não sendo apresentados, neste caso, critérios de aceitação quanto à absorção de água. A produtividade da execução do tijolo maciço é baixa, no entanto as suas pequenas dimensões permitem uma maior precisão de nivelamento e prumo Tijolo maciço de solo cimento Segundo a NBR 8491 (1983) - Tijolo maciço de solo cimento, este material é definido como tijolo cujo volume não é inferior a 85% do seu volume total aparente, constituído por uma mistura homogênea, compactada e endurecida de solo (o qual não deve apresentar matéria orgânica em teores prejudiciais), cimento Portland, água e, eventualmente, aditivos. Podem ser classificados em tipo I e II, com dimensões de (20x9,5x5)cm e (23x11x5)cm, respectivamente (comprimento, largura e altura). No tocante às especificações técnicas, estes tijolos devem apresentar teores de absorção de água médio e individual não superiores a 20% e 22%, respectivamente, e resistência mínima à compressão média e individual de 2,0MPa e 1,7MPa, respectivamente. Neste caso, cada blocos ou fração superior a unidades constituem um lote do qual se deve retirar, ao acaso, uma amostra de 13 tijolos para determinação da resistência à compressão e absorção de água Componentes de concreto Ao contrário do caso dos blocos cerâmicos, existem duas normas distintas para a especificação os blocos de vedação e blocos estruturais, conforme se segue: Bloco vazado de concreto simples para alvenaria estrutural De acordo com a norma NBR Blocos vazados de concreto simples para alvenaria estrutural, este se define como um elemento de alvenaria cuja área líquida é igual ou inferior a 75% da área bruta 1, podendo ser classificado como: Classe AE: uso geral, como paredes externas acima ou abaixo do nível do solo, que podem estar expostas à umidade ou intempéries, e que não recebem revestimento de argamassa; Classe BE limitada ao uso acima do nível do solo, em paredes externas com revestimento de argamassa e em paredes não expostas às intempéries. As dimensões nominais deste componente podem ser de (20x20x40)cm, (20x20x20)cm, (15x20x40)cm e (15x20x20)cm, e apresentam classes de resistência que variam desde de 4,5MPa até 16MPa. A classe de resistência 4,5MPa tem uso restrito à classe BE. Outras limitações da teor máximo de 10% para a absorção de água, e retração por secagem menor ou igual a 0,065%. 1 Entende-se por área bruta a área de seção perpendicular aos eixos dos furos, sem desconto das áreas dos vazios, e área líquida a área média da seção perpendicular aos eixos dos furos, descontadas as áreas máximas dos vazios. Angelo Just da Costa e Silva 6

7 A determinação da resistência deve ser efetuada com um mínimo de 6 amostras de um mesmo lote, separado a partir de blocos que devem ter as mesmas características aparentes, em quantidade nunca superior a unidades, a partir da expressão a seguir representada: f b1 + f b f bm-1 f ckest = 2 x - f bm m-1 Onde: f ckest - Resistência à compressão características do lote f b1, f b2, f bm-1 - Valores de resistência á compressão dos blocos da amostra ordenados de forma crescente m = n/2 - n número de blocos da amostra Os blocos de concreto devem ser fabricados a partir de um dosagem racional de cimento Portland, água, agregados e aditivos e adições. Ao contrário dos blocos cerâmicos, os de concreto apresentam deformações dimensionais significativas quando submetidos a variações higroscópicas (até 1mm/m), e pequenas em variações térmicas (1/5 deste valor) Bloco vazado de concreto simples para alvenaria sem função estrutural Conforme a NBR Blocos vazados de concreto simples para alvenaria sem função estrutural, estes blocos apresentam dimensões nominais com larguras de 20cm (M-20), 15cm (M-15) e 10cm (M-10). Assim como nos blocos de concreto para alvenaria estrutural, os componentes podem ser fornecidos em dimensões coordenadas, múltiplas de módulo M-10 ou submúltiplos M/2 e M/4. No tocante às especificações técnicas, estes tijolos devem apresentar teores de absorção de água médio e individual não superiores a 10% e 15%, respectivamente, resistência mínima à compressão média e individual de 2,5MPa e 2,0MPa, respectivamente, e, no momento da entrega no laboratório, não devem umidade superior a 40% da quantidade de água fixada como absorção máxima. A espessura mínima de qualquer parede do bloco deve ser de 15mm. O número mínimo de amostras para realização dos ensaios é de 10 blocos, para fornecimento de até blocos, sendo acrescido do número inteiro obtido do quociente da divisão total por blocos, caso o lote fornecido seja superior a esta quantidade Outros Para a execução de paredes de vedação existem ainda diversas outras alternativas, técnicas e materiais utilizados, alguns dos quais apresentados a seguir: Adobe Argila simplesmente seca ao ar, sem cozimento e usada em construções rústicas; Alvenaria de pedras bastante empregada em épocas remotas, sendo optativo o uso de argamassa para o assentamento (normalmente apenas à base de cal e areia) durante a arrumação das pedras; Blocos de concreto celular Devido à adição de produtos químicos na sua composição ocorre a incorporação de gases, proporcionando ao material baixo peso específico (maior leveza), facilidade de manuseio e bom desempenho térmico e acústico; Chapas de gesso acartonado - É um tipo de vedação utilizado na compartimentação e separação dos espaços internos em edificações, leve, estruturada, fixa ou desmontável, Angelo Just da Costa e Silva 7

8 geralmente monolítica, de montagem por acoplamento mecânico e constituída por uma estrutura de perfis metálicos ou de madeira e fechamento de chapas de gesso acartonado (Sabbatini, 1998); 2. CLASSIFICAÇÃO DOS COMPONENTES De uma maneira genérica, pode-se classificar uma alvenaria conforme os seguintes aspectos: Capacidade de suporte: É função da carga calculada para ser suportada pela alvenaria. Caso ela seja projetada apenas para o seu peso próprio, acrescido de algum esforço decorrente de cargas de ocupação, tais como armários e prateleiras, a mesma é chamada de alvenaria de vedação, não tendo nenhuma função de suporte de carga da estrutura. É usada em edificações estruturadas em concreto armado, aço, madeira, etc. No caso onde a alvenaria é dimensionada como função estrutural, compondo o arcabouço da edificação, é classificada como alvenaria estrutural; Componente de ligação: Em função da presença ou não de argamassa de assentamento entre os componentes, pode-se dizer que existem as juntas não preenchidas e preenchidas. A primeira é aquela onde não há argamassa de assentamento entre os blocos, comum em alvenaria de pedras nas fundações de casas populares e, em algumas obras, em paredes de vedação, apenas no sentido vertical. Excetuam-se deste caso as paredes de áreas molhadas e as externas (de fachada), face à conservação da estanqueidade. A junta preenchida é aquela onde se utiliza argamassa de assentamento, normalmente à base de cimento, cal e areia; Proteção: A exposição da superfície da alvenaria também é um fator diferencial no processo de execução. Quando ela não possui revestimento, diz-se que é aparente. Exige um cuidado especial de manutenção, através da aplicação de hidrofugantes, vernizes, resinas protetoras, etc., ou a utilização de componentes com características especiais para esta finalidade, com grande resistência e baixa porosidade. No caso da alvenaria ser protegida, ela é chamada de revestida, podendo este revestimento ser de cerâmica, pastilha, pedra, tinta, entre diversos outros. 3. CARACTERÍSTICAS Dentre as principais características dos componentes de alvenarias (blocos e tijolos), podem-se citar: Resistência mecânica: É a capacidade que a parede de alvenaria possui de suportar as diversas ações mecânicas previstas em projeto, tais como as cargas da estrutura, vento, deformações, puncionamento, choques, etc. Esta resistência está diretamente ligada a alguns fatores como: características dos componentes e das juntas, aderência do conjunto, esbeltez da parede, fixação alvenaria/estrutura, entre outros. Um melhor detalhamento desta característica está apresentada no item 8.0; Estanqueidade: As paredes de alvenaria devem vedar a entrada de água, em especial as provenientes de chuvas ou de áreas molhadas, no interior da edificação. Esta vedação se estende também para ar, gases poluentes ou mesmo materiais sólidos minúsculos como areia, fuligem, poeira etc. Os problemas mais comumente encontrados são decorrentes da água de chuva atuante nas paredes externas, de fachada, que têm alto custo de manutenção devido à dificuldade de acesso. A minimização destes efeitos pode ser obtida com a aplicação de revestimentos menos permeáveis, como os cerâmicos ou os argamassados com componentes especiais, e detalhes construtivos para facilidade de escoamento da água, como beirais, saliências, descontinuidades, entre outros; Angelo Just da Costa e Silva 8

9 Isolamento térmico: Trata-se da situação de conforto que a parede de alvenaria deve oferecer aos usuários da edificação em relação à temperatura, umidade relativa e velocidade interior do ar, durante todo o ano. Para isso é necessário considerar os seguintes fatores: tipo de revestimento, cor das pinturas aplicadas e a orientação das fachadas. Com base nestas informações determina-se as espessuras das paredes e os materiais constituintes; Isolamento acústico: É a situação de conforto sonoro que a parede de alvenaria deve proporcionar, em virtude dos ruídos externos, internos, vibrações de máquinas, equipamentos, instalações hidráulicas embutidas, etc. Para o caso dos ruídos externos, é necessário atenção nas paredes de fachada, só que mais importante ainda é a especificação dos acabamentos e detalhes construtivos das esquadrias, sem os quais não haverá um bom isolamento do conjunto. Os problemas dos ruídos internos têm-se agravado nos últimos tempos devido à tendência de utilização de materiais mais leves que aliviam a estrutura e o custo das obras. Os painéis de gesso acartonado (divisórias de gesso) são um bom exemplo deste material. Este conjunto é composto de duas placas de gesso estruturadas com folhas de papelão, fixadas numa base metálica entre elas, para sua sustentação. Entre as duas placas deve ser adicionado lã de vidro ou produto semelhante para fazer o isolamento, trazendo resultados semelhantes aos da alvenaria comum. No entanto, este material muitas vezes é abdicado por causa do seu custo; Resistência e reação ao fogo: As paredes de alvenaria devem ter uma boa resistência ao fogo, pelo menos durante um certo tempo, mantendo suas características de estanqueidade a chamas e gases nocivos. Deve-se considerar também a reação da alvenaria quando submetida ao fogo, para saber sua atuação na alimentação e propagação de um foco de incêndio e desenvolvimento de gases nocivos. Entretanto, devido a sua incombustibilidade, a segurança é determinada pela resistência ao fogo. Quando é necessário a utilização de alvenaria em locais de alta temperatura, como fornos e churrasqueiras por exemplo, utilizam-se tijolos refratários, específicos para esta finalidade e que resistem a mais de 200 o C. Os componentes cerâmicos em geral têm melhor desempenho neste item que os de concreto. 4. CONDIÇÕES SUPERFICIAIS É a situação existente na superfície dos blocos ou tijolos (base), que é de fundamental importância no contato revestimento base, ou bloco argamassa. É necessário que haja uma aderência satisfatória para que o conjunto não se comprometa. Estas condições devem ser obtidas em todas as paredes, em especial as externas, que recebem ataques agressivos diretamente, e exatamente por este motivo apresentam generalização de pequenos defeitos muito rapidamente. As condições superficiais mais importantes a serem analisadas são: Textura: Pode variar de lisa a áspera, dependendo do tipo de material empregado (granulometria, formato) e das condições de fabricação, como ranhuras e saliências nas suas faces; Porosidade: Influencia na quantidade de água absorvida pela base, e na ancoragem que deve existir entre esta e a pasta de revestimento. Esta ancoragem é a penetração dos finos dos aglomerantes da pasta na base para posterior endurecimento e formação de um conjunto unido. A água absorvida nem pode ser pequena, pois prejudica a ancoragem, nem muito grande, comprometendo as reações químicas necessárias ao endurecimento da massa de revestimento. Assim, quando a base é muito porosa, e portanto muito absorvente, deve-se utilizar uma argamassa com característica de retenção de água, ou a molhagem dos blocos, quando for possível; Homogeneidade: Os panos de alvenaria devem-se apresentar com características homogêneas para que não haja comportamentos diferenciados e conseqüente maior possibilidade de Angelo Just da Costa e Silva 9

10 ocorrência de fissuras. Por isso, não se recomenda execução, numa mesma parede, de tipos de componentes de alvenaria diferentes, ou mesmo iguais e de fabricantes distintos; Integridade: Visa manter as condições iniciais de execução e homogeneidade das paredes. Esta integridade é comprometida principalmente quando da instalação dos equipamentos elétricos e hidráulicos. Uma situação ideal é a elaboração de projetos de compatibilização de alvenaria e instalações, nos quais os diversos elementos podem ser anexados aos blocos ou tijolos, apresentando disposições onde a necessidade de quebras seja mínima. Devido à grande liberdade de tamanho dos blocos fabricados atualmente, não existe grande dificuldade para obtenção de produtos adequados no mercado. Além das instalações, danos à alvenaria também prejudicam a integridade, já que geralmente exigem sua reconstituição e consequente quebra da homogeneidade. 5. ARGAMASSA PARA ASSENTAMENTO DE ALVENARIA É o componente de ligação da alvenaria que age como um adesivo selante. Os seus fundamentos mais importantes são: composição e união solidária dos tijolos ou blocos com conseqüente aumento da resistência a esforços laterais; distribuição das cargas atuantes uniformemente por toda a área do bloco; deformação necessária e suficiente para que os blocos sofram uma ação atenuada destes esforços; isolamento hidráulico das juntas contra penetração de água, especialmente da chuva. Segundo Fioritto (1994), a dosagem utilizada para assentamento deve limitar as proporções de areia solta e úmida, em volume, a um mínimo de 2,25 e máximo de 3,0 vezes a soma dos volumes dos aglomerantes isoladamente. Por exemplo, para uma alvenaria portante pode-se utilizar dosagem, em volume, de 1,0:1/2:(2,8 a 3,775), de cimento, cal hidratada e areia, e para alvenaria de vedação de 1,0:1/2:(3,38 a 4,50) até 1,0:1,25:(5,06 a 6,75). O procedimento para produção da argamassa depende do tipo que será utilizado: quando trata-se apenas de cimento e areia, estes materiais são misturados com água direto na betoneira, por um mínimo de 3 e máximo de 10 minutos, estando assim pronta para aplicação; quando levar cal ou saibro, estes devem ser pré misturados à areia com antecedência mínima de 16 horas, e na hora da aplicação envolvidos com cimento e água, devendo ser usada em 2 horas. Algumas das características mais relevantes deste argamassa estão a seguir apresentadas: TRABALHABILIDADE: É a maleabilidade e plasticidade da argamassa ainda no estado fresco, de difícil análise quantitativa. Uma argamassa bem trabalhável é aquela facilmente distribuída quando assentada, preenchendo todas as reentrâncias; não endurece quando em contato com blocos de sucção elevada; permanece plástica enquanto os blocos são alinhados e aprumados. Têm influência direta nesta propriedade as relações água/cimento e aglomerante/ areia, a granulometria da areia e a natureza e qualidade do aglomerante; CAPACIDADE DE RETENÇÃO DE ÁGUA: É função das propriedades e superfície específica dos materiais constituintes, e também do potencial de sucção inicial do bloco. O comportamento inadequado neste item pode trazer as seguintes conseqüências: expansão excessiva inicial do bloco (principalmente de concreto) quando da sucção da água da argamassa, o que ocasionará uma retração acentuada na secagem; diminuição da aderência e consequente redução na capacidade de absorver deformações; redução da resistência mecânica devido ao comprometimento da hidratação do cimento por causa da insuficiência de água. Para atenuar este problema pode-se utilizar aglomerantes com granulometria mais fina, aumentando a superfície específica, ou aditivos que apresentem capacidade de retenção de água. A cal é um exemplo de aglomerante que apresenta boas características de retenção de água; ADERÊNCIA: A aderência bloco argamassa é fundamentalmente de origem mecânica. Ela se dá pela continuidade entre a pasta presente na argamassa que penetra nos poros do bloco. Por Angelo Just da Costa e Silva 10

11 isso, uma boa aderência depende também da qualidade dos blocos (textura, porosidade, sucção inicial), da mão de obra (tecnologia para o assentamento das juntas, tempo entre o espalhamento da argamassa e a colocação do bloco), e as condições de cura (umidade relativa do ar, temperatura, intempéries); RESISTÊNCIA MECÂNICA: Não é a principal característica que se busca numa argamassa uma vez que contribui de maneira pouco significativa na resistência total da parede. Estudos desenvolvidos pelo Building Research Establishment apontam que a queda na resistência mecânica da argamassa não reflete,,de forma linear, na redução resistência à compressão da parede; RESILIÊNCIA: É a elasticidade ou capacidade do material de se deformar e retornar à dimensão original quando as solicitações se encerrarem. Caso não possua esta característica, a argamassa pode apresentar fissuras que comprometem a estanqueidade da parede, além de desconforto estético. A resiliência é inversamente proporcional à resistência mecânica; RETRAÇÃO NA SECAGEM: É conseqüência tanto da evaporação da água de amassamento quanto da hidratação do cimento, e influencia na deformabilidade da alvenaria; DURABILIDADE: É a integridade da argamassa quando submetida a vários fatores, como gradientes térmicos, chuvas, atuação de agentes agressivos. Seu bom desempenho é função de um bom funcionamento das outras características já citadas. 6. RESISTÊNCIA MECÂNICA DE PAREDES A avaliação do desempenho mecânico de uma parede de alvenaria é de importância primordial para a predição do seu desempenho, fazendo-se necessário o adequado conhecimento a respeito da influência de cada componente envolvido, especificações e métodos de ensaios previstos. Neste contexto, o ensaio de caracterização mais conhecido e efetuado em laboratórios de controle tecnológico é o de resistência à compressão, o qual pode ser realizado em blocos ou tijolos individuais, prismas (utilização de dois blocos assentados com argamassa) ou paredes de alvenaria. No caso de ensaios individuais de blocos e tijolos, procura-se avaliar apenas a capacidade resistente do elemento, evitando a ocorrência de outras variáveis. A depender do tipo de bloco e da sua aplicação, as normas brasileiras determinam níveis mínimos de aceitação, conforme detalhado na tabela 3. TIPOS DE BLOCO / TIJOLO NBR 7170 / 80 NBR 7171 / 92 NBR 7173 / 82 NBR 6163 / 94 NBR 8491 / 84 Tijolo maciço Bloco cerâmico Bloco vazado de concreto Tijolo maciço cerâmico Vedação Estrutural de solo cimento Resistência A B C Classe 10 a 100 Média 2,5 Classes 4,5 a 16 Média 2,0 mínima à 1,5 2,5 4,5 1,0 a 10,0 Ind. 2,0 4,5 a 16,0 Ind. 1,7 compressão (MPa) Tabela 3 Critérios de resistência mínima à compressão de bloco e tijolos segundo a normalização brasileira Os corpos de prova devem ser ensaiados de modo que a carga seja aplicada na direção do esforço que o bloco deve suportar durante o uso. A tensão é calculada a partir da carga de ruptura, dividida pela área da seção bruta (ou seja, sem descontar as áreas dos furos). As posições de ensaio utilizadas são denominadas de galga, face e espelho, efetuados, respectivamente, com os furos na vertical, horizontal (ambos como o tijolo em pé alvenaria Angelo Just da Costa e Silva 11

12 de ½ vez) e novamente horizontal, porém com a carga aplicada no tijolo deitado (alvenaria de 1 vez). Os blocos ensaiados com os furos na posição vertical apresentam resultados significativamente superiores àqueles analisados com os furos na horizontal, por conta do maior número de paredes resistentes, o que auxilia também para a não ocorrência de uma ruptura do tipo abrupta. No caso dos blocos vazados de concreto para alvenaria estrutural, a NBR 8215 (1983) prevê um método de ensaio com prismas compostos pela justaposição de dois blocos de concreto unidos por junta de argamassa, podendo ter os seus vazios preenchidos (prisma cheio) ou não (prisma oco) por graute. Esta configuração objetiva avaliar a resistência à compressão da alvenaria e sua constituição com diversos tipos de blocos, argamassas de assentamento e grautes. Os resultados devem ser relatados como a tensão obtida da divisão da carga de ruptura pela área líquida do bloco (prismas ocos), ou pela área bruta (prismas cheios). Metodologia similar de ensaio com prisma deve ser adotado para os tijolos maciços cerâmicos, os quais são cortados ao meio, perpendicularmente à sua maior dimensão, sobrepondo-se as metades obtidas ligadas por meio de camada fina de pasta de cimento. Este procedimento se repete ainda para os blocos cerâmicos de alvenaria cuja relação altura/largura for menor do que 0,8. Importante ressaltar que os ensaios efetuados em blocos ou prismas compostos por elementos cerâmicos devem ser realizados com as amostras previamente imersas em água potável, por período mínimo de 24horas. Pouco antes do ensaio as amostras são retiradas da água e enxugadas superficialmente. Segundo dados apresentados pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, a resistência dos prismas situa-se entre 50% e 70% da resistência do bloco isolado. Por fim, a NBR 8949 (1985) prescreve um método de ensaio de paredes estruturais constituídas com blocos de concreto, blocos cerâmicos ou tijolos, de modo que se analisa também os prismas, a argamassa de assentamento e, eventualmente, o graute. Para este ensaio são preparadas paredes de (120x260)cm (largura x altura), nas quais são acoplados deflectômetros para medição das deformações. Trata-se de um ensaio de difícil execução, especialmente devido às grandes dimensões do corpo de prova, de modo que a resistência admitida é a média encontrada após o ensaio apenas com 3 amostras (no mínimo). Na expressão dos resultados, além dos valores correspondentes às tensões de ruptura individuais dos blocos, argamassa de assentamento, carga de surgimento da primeira trinca, deve-se apresentar gráficos carga x encurtamento e carga x flecha, além de outros itens. Dentre os principais fatores de influência da resistência das paredes podem-se citar: esbeltez das paredes, existência de aberturas (portas e janelas), dimensões e resistência à compressão dos blocos e tijolos, espessura, regularidade e resistência da argamassa de assentamento, capacidade de deformação dos componentes. Com base em diversas pesquisas realizadas, algumas das principais conclusões obtidas a partir do ensaios de compressão em paredes são: A resistência à compressão é inversamente proporcional à quantidade de juntas de assentamento; As paredes com juntas em amarração são mais resistentes que as paredes com juntas aprumadas; Angelo Just da Costa e Silva 12

13 A espessura ideal das juntas situa-se em torno de 10mm. A resistência da parede não varia linearmente com a resistência dos blocos e, especialmente, da argamassa de assentamento, a qual tem influência relativamente pequena na estabilidade global do conjunto. Por fim, a normalização brasileira para cálculo de alvenaria estrutural simples (não armada) apresenta a expressão a seguir indicada para a determinação da resistência estimada da parede, a partir da resistência do prisma correspondente. h 3 R parede = 0,20 x R prisma x ( 1 - ( 40 x d ) ) Onde: h, d altura e largura da parede. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA CONSTRUÇÃO INDUSTRIALIZADA. Manual Técnico de Alvenaria. ABCI/PROJETO/PW. São Paulo, CONVÊNIO EPUSP / MORLAN O emprego de telas metálicas eletrosoldadas como componente de ligação entre alvenaria e estrutura. EPUSP/PCC. São Paulo, FIORITTO, A.J.S.I. Manual de Argamassas e Revestimentos: Estudos e procedimentos de execução. São Paulo, Pini, LORDSLEEM JR., A.C. Execução e inspeção de alvenaria racionalizada. São Paulo, O nome da rosa, THOMAZ, E. Trincas em edifícios: causas, prevenção e recuperação. São Paulo, IPT/Epusp/Pini, THOMAZ, E. Tecnologia, gerenciamento e qualidade na construção. São Paulo, Pini, Angelo Just da Costa e Silva 13

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