AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA RESISTÊNCIA DA ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO NA RESISTÊNCIA DE PRISMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL

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1 AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA RESISTÊNCIA DA ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO NA RESISTÊNCIA DE PRISMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL W. J. dos Santos; F. F. Barbosa, R. A. Barbosa Sala Bloco 1 do Prédio da Escola de Engenharia. Av. Antônio Carlos, 6627 Pampulha - Belo Horizonte - MG, Brasil. CEP: white.santos@demc.ufmg.br Departamento de Engenharia de Materiais e Construção da Universidade Federal de Minas Gerais. RESUMO A alvenaria estrutural propicia vantagens técnicas e econômicas à indústria da construção civil, devido a ampliação a capacidade de suporte, a simplificação das técnicas construtivas e maior rapidez de execução. Vários problemas associados ao controle de qualidade nas obras incorrem em variações na resistência das argamassas de assentamento produzidas na obra. Diante deste contexto, objetivouse neste trabalho, analisar a variação da resistência da argamassa de assentamento e identificar se os parâmetros normativos são suficientes para resguardar os padrões de qualidade e segurança exigidos neste sistema construtivo. Os resultados permitiram constatar que a variação é expressiva, 20,50%, contudo para o nível de confiabilidade de 95%, perante os resultados analisados, não se mostrou significativa. Logo, os parâmetros normativos para a alvenaria estrutural se mostraram adequados e prudentes, resguardando a variabilidade que pode ocorrer nestes sistemas construtivos. Palavras-chave: Alvenaria estrutural, Espessura da junta, Resistência, Prismas, Argamassa. INTRODUÇÃO A alvenaria estrutural é dos principais sistemas construtivos executados atualmente (1). Embora seja utilizada há séculos pelo homem, apresentou desenvolvimento mais significativo, quanto ao seu sistema estrutural, apenas no final da década de 60, quando o mercado viu a necessidade de buscar técnicas alternativas de construção (2,3). 2430

2 No que se refere às argamassas para execução de alvenaria, principalmente estrutural, percebe-se que estas devem possuir entre as suas principais funções: permitir deformações necessárias para os diversos tipos de ambientes/situações (4) ; suportar/aderir aos blocos; resistir às cargas atuantes sem apresentar rupturas (5) ; complementar sistemas de isolamento acústico e térmico; ter adequada resistência à compressão, à tração e ao ataque de agentes químicos (se alvenaria a vista) (6). O desempenho da argamassa está condicionado à aspereza, determinada em função da granulometria da areia (7, 8) ; acabamento final (ondulações) 6, resistência mecânica (oriunda dos materiais empregados (9) e de dosagem de forma eficiente), quantidade de água na mistura (9). Dentro deste contexto, este trabalho objetivou analisar a variação da resistência da argamassa de assentamento e identificar se os parâmetros normativos são suficientes para resguardar os padrões de qualidade e segurança exigidos neste sistema construtivo. MATERIAIS E MÉTODOS Empregou-se o Cimento Portland do tipo CP IV-40 (HOLCIM do Brasil S.A); Cal Hidratada Especial Aditivada tipo CH I (MASSICAL) e agregado miúdo natural quartzoso zona utilizável superior, vide tabela 1. Composição granulométrica Diâmetro máximo Módulo de finura Massa específica real Massa específica unitária solta Teor de argila Teor de material pulverulento Impureza orgânica 2,4 mm 2,23 2,590 kg/dm³ 1,3630 kg/dm³ Isento 0,16% <300p.p.m. Curva Granulométrica Zona Ótima Tabela 1 Caracterização do agregado miúdo. Difração de Raio X Elevado teor de SiO

3 A metodologia deste trabalho consistiu em caracterizar os materiais e realizar os ensaios necessários para a avaliação da espessura e da resistência da argamassa de assentamento de alvenaria em prismas de blocos de concreto. Foram realizados os ensaios de consistência, compressão e tração na flexão, que foram avaliados para uma condição de laboratório, na qual foram estruturados 3 traços com f c diferentes em relação à resistência do bloco. Argamassa Traço em Flow Table Resistência a/c N.º volume [mm] [MPa] RR 1 1 1:1:6 2,1 255 ± 5 3 0,38 2 1:0,5:4 1,4 255 ± 5 5 0,63 3 1:0,25:3 1,2 255 ± ,25 4 AI 255 ± ,75 a/c = fator água/cimento AI = Argamassa industrializada (1) Corresponde à relação entre a resistência da argamassa e a do bloco. Tabela 2 Argamassas utilizadas no experimento e suas características. A argamassa industrializada é vendida com a informação de múltiplo uso, produzida com areia artificial, pela Valemassa SA. Ela é indicada para emboço, reboco e assentamento de blocos. Na embalagem da argamassa industrializada é fornecida a informação sobre suas características: 4MPa f c 8 MPa, 80% Retenção de água 90% e Teor de ar incorporado > 18%. RESULTADOS E ANÁLISES Foram caracterizados primeiramente os materiais constituintes dos prismas: bloco e argamassa. Posteriormente se avaliaram os prismas com variação de espessura e resistência conforme os traços propostos na tabela 2. Caracterização dos blocos Os blocos de alvenaria estrutural apresentaram resistência a compressão no valor de 8,00±1,67 (média ±. desvio padrão 95%). Suas características geométricas e mecânicas atenderam a normalização (19). A imagem 1 apresenta detalhes do processo de ruptura. Percebe-se que a ruptura ocorreu tanto da biela de compressão, devido ao esmagamento das paredes longitudinais; como por cisalhamento entre as paredes 2432

4 longitudinais e transversais devido aos esforços se concentrarem mais nestes elementos. Figura 1 Formas de ruptura dos blocos de alvenaria estrutural. Caracterização das argamassas As argamassas apresentaram valores de f c entre 3,18 (39,75% de RR) e 11,99 (149,88% de RR) o que permitiu verificar se esta influencia significativamente a resistência dos prismas, vide figuras 2 (a) e (b). (a) (b) Figura 2 Resistência à (a) compressão e (b) tração na flexão das argamassas. Avaliou-se a microestrutura das argamassas através de imagens de lupa estereoscópica, conforme imagens 3 (a), (b), (c) e (d). Percebe-se que as argamassas apresentaram tendência de redução da quantidade de vazios, com o aumento da resistência, o que é plenamente justificado pela aumento da matriz cimentícia que promove maior travamento/ligação entre o agregado e pela redução do fator a/c. Já a argamassa industrializada apresentou maior resistência mecânica, contudo, o volume e quantidade de vazios se mostraram elevados em relação aos demais traços. Justifica-se pelo maior consumo de cimento (aumento de f c ) desta 2433

5 argamassa e o uso de incorporador de ar em substituição a cal para dar plasticidade a este compósito, gerando vários vazios de forma isolada no interior da argamassa. (a) (b) (c) (d) Figura 3 Imagens de Lupa Estereoscópica (a) traço1; (b) traço 2; (c) traço 3 e (d) traço de argamassa industrializada. Resultado dos prismas de blocos de concreto Os prismas apresentaram valores de f cp entre 5,14±0,26 (64,25% de RR) e 6,78±0,46 (84,75% de RR), vide figuras 4 (a) e (b). (a) (b) Figura 4 (a) Resistência à compressão dos prismas em relação aos traços e (b) correlação entre os f c da argamassa e do prisma de bloco de concreto. Foi realizado o teste t, com nível de confiabilidade de 95% e confirmou-se que os valores de f cp apresentaram diferença significativa entre os dados analisados. Além disso a ANOVA comprovou que não foi significativa a variação da resistência a compressão da argamassa em relação à resistência dos prismas. Diante dos resultados, pode-se constatar que os valores, apesar de serem 20,50% diferentes, para o nível de confiança deste tipo de ensaio, não se apresentaram significativos. Verifica-se que o uso de fatores de segurança é uma importante ferramenta para garantir a qualidade do sistema, de forma a evitar danos à estrutura. 2434

6 Foram avaliados os tipos de ruptura dos prismas com os quatro tipos de argamassa, conforme figura 5. (a) (b) (c) (d) Figura 5 Imagens das rupturas dos prismas de alvenaria para (a) traço1; (b) traço 2; (c); traço 3 e (d) traço de argamassa industrializada. No prisma com o traço 1, argamassa mais fraca, constatou-se a ruptura (RR = 0,64) pelo esmagamento da argamassa de assentamento, com consequente deformação lateral, o que provocou lascamento nas bordas externas de todas as paredes dos bloco superior, adjacentes à argamassa. No traço 2 ocorreu a ruptura (RR = 0,85) de um dos septos externos, caracterizada por uma rachadura que se iniciou na junta e se propagou verticalmente. Em seguida, ocorreu o esmagamento do septo do bloco superior, com típica fratura por cisalhamento. Verifica-se o alcance do Estado Limite Último (ELU) de tração do concreto e em seguida pelo ELU de cisalhamento do concreto. Os traços 3 e 4 apresentaram ruptura (RR = 0,78 e 0,71) dos dois septos externos, caracterizada por uma rachadura em cada septo, que se iniciou na junta e se propagou verticalmente. Explica-se pelo alcance do ELU de tração do bloco concreto, na direção transversal, por deformação lateral do bloco, que é de maior magnitude na seção mediana do prisma. CONCLUSÃO Constatou-se que o traço 2 maximizou a resistência do prisma, apresentando resistências à compressão de 85% da resistência à compressão dos blocos e, com ruptura dos septos externos através de uma rachadura vertical que se inicia na junta, logo, ruptura inicial da argamassa. Pode-se admitir, com base nestes experimentos, que para uma espessura de junta de 10±3 mm e uma resistência de junta de argamassa entre 0,41 e 0,70 da resistência característica efetiva de bloco, a 2435

7 resistência de prisma pode ser estimada na faixa de 0,69 a 0,85 da resistência característica de bloco. Conclui-se que argamassas de baixa resistência conduzem a uma baixa eficiência de resistência de prisma e para aquelas com resistência acima 70%, a resistência da argamassa influencia pouco na resistência do prisma, não ultrapassando 85% da relação entre f c do bloco e do prisma. REFERÊNCIAS (1) CAMACHO, J. S. Projeto de Edifícios de Alvenaria Estrutural. Ilha Solteira, (2) LIMA, A. N. Análise experimental da influência da resistência e espessura da argamassa de assentamento no desempenho mecânico de prismas de blocos cerâmicos P 102. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Alagoas. Alagoas. (3) RAMALHO, M. A.; CORRÊA, M. R. S. Projeto de Edifícios de Alvenaria Estrutural. Editora PINI. São Paulo, (4) JUSTE, A. E. Estudo da resistência e da deformabilidade da alvenaria de blocos de concreto submetida a esforços de compressão P Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade de São Paulo. São Carlos, (5) IZQUIERDO, O.S. Influência do tipo de argamassamento e da utilização de peças de ajuste dimensional na resistência à compressão da alvenaria de blocos de concreto P Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade de São Paulo. São Carlos, (6) SÁNCHEZ, E. Nova Normalização Brasileira Para a Alvenaria Estrutural. Ed. Interciência. V

8 (7) SAHMARAN, M.; LACHEMI, M.; HOSSAIN, K. M. A.; RANADE, R.; LI, V. C. Influence of Aggregates Type and Sinze on Ductility and Mechanical Properties of Engineered Cementitious Composites. ACI Materials Journal, Mai.-Jun., p , (8) GOBLE, C. F. e COHEN, M. D. Influence of aggregate surface area on mechanical properties of mortar. ACI Materials Journal, p , (9) MOTA, J. M. F.; OLIVEIRA, R. A.. Modelo de reforço com argamassa armada com adição de pozolana para alvenaria resistente. Anais do 5º Congresso Brasileiro do Concreto, pg /10 a 01/11 de (10) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - NBR Alvenaria estrutural Blocos de concreto parte 1 e 2. Rio de Janeiro EVALUATION OF THE INFLUENCE OF STRENGTH OF BEDDING MORTAR IN THE RESISTANCE OF STRUCTURAL MASONRY PRISM ABSTRACT The structural masonry provides technical and economic advantages to the construction industry due to the expansion of support capacity, simplification of construction techniques and to speedier performance. Several problems associated with the quality control in works incur variations in strength of bedding mortar produced at work. Given this context, this work aimed to analyze the variation of the resistance of the bedding mortar and identify whether the normative parameters are sufficient to safeguard the quality and safety standards required in this construction system. The results demonstrated that the variation is expressive, 20.50%, however for the reliability level of 95%, against the results analyzed, was not significant. Thus the normative parameters for structural masonry were suitable and prudent, protecting the variability that can occur in this construction systems. Keyword: Structural masonry, Seal thickness, Strength, Materials, Mortar. 2437