José Luís Miranda Dias. Investigador Auxiliar do LNEC-DED/NTC. 1º Congresso Nacional de Argamassas de Construção 24/25 Nov. 2005

Transcrição

1 1º Congresso Nacional de Argamassas de Construção 24/25 Nov Avaliação das deformações da zona em redor de juntas de argamassa de paredes de alvenaria sujeitas a fendilhação devida a acções de compressão vertical José Luís Miranda Dias Investigador Auxiliar do LNEC-DED/NTC

2 INTRODUÇÂO Características gerais das paredes de alvenaria Os blocos de alvenaria estão ligados entre si através de juntas de argamassa que se podem considerar como planos de menor resistência e de elevada deformabilidade. Estas paredes dispõem de apreciável capacidade resistente em relação a cargas verticais. Mas, com o aumento da carga absorvida, as deformações nessas paredes crescem até certo limite, a partir do qual surgem fenómenos de fendilhação.

3 Fendilhação em parede de alvenaria

4 Fendilhação em paredes de alvenaria A carga vertical excessiva sobre as paredes conduz, frequentemente, à ocorrência de fendilhação: nos revestimentos das paredes nos blocos de alvenaria nas juntas entre blocos de alvenaria Tal fendilhação pode traduzir-se em deficiente comportamento das construções no que se refere: ao aspecto estético ao isolamento acústico à estanquidade ao ar e à água da chuva da construção (no caso de paredes exteriores).

5 Objectivo do estudo Obter uma melhor compreensão dos principais factores que influenciam as características de deformação e de resistência de juntas de argamassa e de blocos de alvenaria sujeitos a carga vertical, e que determinam o surgimento de fendilhação. Descrever os resultados de ensaios efectuados no LNEC sobre provetes de alvenaria de blocos de betão leve sujeitos a compressão vertical, e relacionar com o estudo dos referidos factores. Efectuar a síntese de medidas com vista ao controlo da fendilhação e à limitação das deformações das referidas juntas.

6 COMPORTAMENTO DAS ALVENARIAS E DAS RESPECTIVAS JUNTAS DE ARGAMASSA SA Fendilhação em paredes relacionada com deficiências de comportamento das juntas de argamassa A limitação da fendilhação em paredes de alvenaria relacionada com deficiências de comportamento das respectivas juntas de argamassa deve ser obtida, sobretudo, através da adopção de medidas (na fase construtiva ou no âmbito das acções de conservação), essencialmente com vista a aumentar a capacidade das paredes de absorção das deformações ocorrentes nestas.

7 Aspectos gerais sobre o comportamento mecânico das juntas de argamassa e a sua interacção com os blocos A capacidade resistente e a deformabilidade das alvenarias dependem: das características mecânicas individuais dos elementos constituintes (blocos e juntas de argamassa); da interacção mútua entre esses elementos.

8 Aspectos gerais sobre o comportamento mecânico das juntas de argamassa e a sua interacção com os blocos A observação do modo de rotura no ensaio de compressão uniaxial de prismas de alvenaria de blocos cerâmicos permite concluir que as primeiras fendas ocorrem, sobretudo, nos blocos, quando estes ficam, predominantemente, sujeitos a tensões de tracção bilateral induzida pela argamassa das juntas. Tendo em conta os resultados desses ensaios, admitese que a utilização de argamassas mais resistentes possa permitir a obtenção de um valor mais elevado para a tensão de rotura local dos blocos.

9 ESTUDO EXPERIMENTAL SOBRE PROVETES DE ALVENARIA SUJEITOS AO ENSAIO DE COMPRESSÃO VERTICAL Generalidades Os ensaios realizados referem-se à determinação das características de deformação e de resistência de provetes de alvenaria de blocos de betão leve sujeitos a compressão vertical Analisa-se aqui o caso específico dos blocos de betão celular autoclavado (dois provetes: PX1 e PX2).

10 Ensaio de compressão vertical Aspecto do provete de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado PX2 no ensaio de compressão vertical

11 Descrição dos provetes Provetes de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado ( PX1 e PX2) Dimensões totais aproximadas: 900 x 150 x Confecção dos provetes: blocos com dimensões de 600 mm (comp.) x 200 mm (alt.) x 150 mm (esp.). juntas de assentamento: argamassa cola para juntas delgadas: produto em forma de pó, doseado em fábrica a partir de cimento Portland, cal aérea, areia siliciosa e adjuvantes diversos preparado através da junção do produto em pó à água, com uma relação ponderal de água de amassadura/produto em pó de cerca de 33%; juntas horizontais são constituídas por uma camada contínua de argamassa-cola, com espessura de 1 mm a 3mm, aplicada com colher apropriada para o efeito juntas verticais secas (não preenchidas) obtidas por encaixe dos blocos

12 Descrição dos provetes Provetes de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado (PX1 e PX2) Blocos de betão celular autoclavado: Tensão média de rotura à compressão = 3,9 MPa Tensão média de rotura à tracção por flexão= 1,3 MPa Argamassa-cola utilizada no preenchimento das juntas horizontais: Tensão média de rotura à compressão = 8,2 MPa Tensão média de rotura à tracção por flexão= 3,2 MPa

13 Descrição geral do ensaio dos provetes de alvenaria de blocos de betão celular Os provetes de alvenaria PX1 e PX2 foram ensaiados numa prensa de compressão. Em cada provete, a carga foi incrementada por patamares até se atingir a rotura, registando-se a respectiva carga máxima. Durante o ensaio realizou-se um conjunto de medições das deformações verticais e horizontais, com alongâmetro (base 400 mm), em ambas as faces dos provetes, e registaram-se as cargas associadas aplicadas a esses provetes.

14 Ensaio de compressão vertical dos provetes de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado (PX1, PX2) Esquema gráfico dos provetes PX1 e PX2 e dos pontos de medição através de alongâmetro

15 Resultados principais dos ensaios dos provetes de alvenaria No ensaio de compressão vertical realizado sobre os provetes de alvenaria PX1 e PX2, o valor da tensão de rotura foi, respectivamente, da ordem de 2.0 MPa e 1.9 MPa. Verifica-se que, numa fase inicial de carga, as deformações horizontais e verticais nos provetes PX1 e PX2 apresentam valores próximos entre si. Numa fase adiantada da carga aplicada, as deformações horizontais cresceram de forma mais acentuada que as deformações verticais. No decorrer do ensaio, com o aumento da carga foi surgindo fendilhação, em geral, quase vertical nos provetes.

16 Ensaio de compressão vertical do provete de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado (PX1) Def. vertical (dv1-2/dvmax) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, ,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 Def. horizontal (dh1-4/dhmax) dv1- media A,B dv2- media A,B dh1- media A,B dh2- media A,B dh3- media A,B dh4- media A,B Tensao vertical aplicada/tensão máxima aplicada Valores adimensionais das deformações médias:.verticais (em 1 e 2 média das faces A e B / deformação máxima vertical).horizontais (1, 2, 3 e 4 - média das faces A e B/deformação máxima horizontal) (função do valor adimensional da carga aplicada)

17 Ensaio de compressão vertical do provete de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado (PX1) a) face A b) face B Esquema gráfico do provete PX1 após a rotura no ensaio de compressão vertical

18 Ensaio de compressão vertical do provete de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado (PX2) 1,2 1,2 Def. vertical (dv1-2/dvmax) 1 0,8 0,6 0,4 0, ,8 0,6 0,4 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 Def. horizontal (dh1-4/dhmax) dv1- media A,B dv2- media A,B dh1- media A,B dh2- media A,B dh3- media A,B dh4- media A,B Tensao vertical aplicada/tensão máxima aplicada Valores adimensionais das deformações médias:.verticais (em 1 e 2 média das faces A e B / deformação máxima vertical).horizontais (1, 2, 3 e 4 - média das faces A e B/deformação máxima horizontal) (função do valor adimensional da carga aplicada)

19 Ensaio de compressão vertical do provete de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado (PX2) a) face A b) face B Esquema gráfico do provete PX2 após a rotura no ensaio de compressão vertical

20 Aspectos relevantes do comportamento dos provetes e paredes de alvenaria sujeitas a compressão vertical Os valores das deformações horizontais e verticais registados nos ensaios dos provetes PX1 e PX2 fornecem indicações sobre as deformações das zonas em redor das juntas até à fase de rotura dos provetes, em especial nas juntas de assentamento. Admite-se que, para cargas elevadas aplicadas, as deformações nas juntas de assentamento argamassadas sejam apreciavelmente superiores às que se verificam nos blocos (recorde-se que as juntas verticais são secas).

21 Aspectos relevantes do comportamento dos provetes e paredes de alvenaria sujeitas a compressão vertical A rotura nos provetes ocorreu após a sua fendilhação progressiva, admitindo-se que o mecanismo básico de rotura responsável por este tipo de comportamento da alvenaria sujeita a cargas verticais, fundamentalmente, deriva do facto das características de deformação da argamassa e dos blocos serem distintas entre si.

22 Aspectos relevantes do comportamento dos provetes e paredes de alvenaria sujeitas a compressão vertical No ensaio do provete PX1, as deformações verticais foram crescendo gradualmente, presumivelmente em resultado do crescimento das deformações nas juntas de argamassa. As deformações horizontais cresceram de forma contínua mas ligeira até certo nível de carga (o que indicia uma boa característica de aderência da argamassacola aos blocos, no que se refere à fase inicial de carga); Para valores elevados da carga registou-se uma variação acentuada dessas deformações horizontais, acompanhada de uma quebra do valor da rigidez vertical, devido a presumível fendilhação dos blocos sujeitos a tracção bilateral.

23 Ensaio de compressão vertical do provete de alvenaria de blocos de betão celular autoclavado (PX1) Rigidez vertical ,001 0, ,0005-0,001-0,0015 Deformação vertical e horizontal média 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 Tensao vertical aplicada (MPa) -0,002 coef. de rigidez vert. def.ver. media def.hor. med.1-2 def.hor.med. 3-4 Deformação vertical média, deformação horizontal média (1-2 e 3-4) e rigidez vertical (valor da rigidez dado por (σ ii -σ i )/(ε ii -ε i ), entre o patamar de carga i e o seguinte ii).

24 CONSIDERAÇÕES FINAIS Para minorar o efeito negativo das acções de compressão excessiva sobre paredes de alvenaria, traduzido pela ocorrência de fendilhação destas, torna-se fundamental avaliar as características dos elementos constituintes, em particular das juntas de argamassa. Trata-se, sobretudo, de uma avaliação, do ponto de vista experimental, das características de rigidez e de deformação, já que essas características condicionam de forma significativa o comportamento da alvenaria na fase de fendilhação e de rotura.

25 CONSIDERAÇÕES FINAIS A implementação de certas medidas específicas pode conduzir à minimização da ocorrência de fendilhação em paredes de alvenaria sujeitas a compressão vertical excessiva, como sejam por exemplo: a utilização nas argamassas de adições ou adjuvantes tendo em vista a melhoria das suas características de deformação e de resistência ao longo do tempo; a colocação de armaduras em malha de aço nas juntas de assentamento das paredes de alvenaria; e a criação de juntas de movimento nas paredes de alvenaria para fazer face a movimentos dos elementos de construção confinantes com essas paredes.

26 NOTA FINAL Agradecimentos pela atenção dispensada a esta apresentação. Para qualquer esclarecimento ou informação adicional, por favor contactar: Miranda Dias Tel mirandadias@lnec.pt