RESOLUÇÃO DAS LIMITAÇÕES FUNCIONAIS DAS CONSTRUÇÕES EM ALVENARIA DE PEDRA TRADICIONAL

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1 RESOLUÇÃO DAS LIMITAÇÕES FUNCIONAIS DAS CONSTRUÇÕES EM ALVENARIA DE PEDRA TRADICIONAL Ana Cristina de FREITAS Eng.ª Civil Mestre em Construção IST / Lisboa Jorge de BRITO Professor Associado IST/ICIST Lisboa SUMÁRIO As construções em alvenaria de pedra, para satisfazerem as exigências actuais dos utentes, requerem a introdução de soluções que preconizem o melhoramento do seu comportamento estrutural, a protecção da própria pedra natural (no caso de esta ser porosa e de fraca resistência), o tratamento das argamassas, a resolução das situações de conforto térmico e acústico, o tratamento de fissuras, uma eficaz impermeabilização de coberturas e pavimentos em contacto directo com o terreno e o cumprimento das exigências de ventilação e iluminação. 1. INTRODUÇÃO Neste artigo, são apresentadas algumas soluções para eliminação / minimização das insuficiências associadas às construções em alvenaria de pedra natural, algumas delas com carácter inovador (principalmente quando aplicadas a este tipo particular de construção). 2. DESEMPENHO ESTRUTURAL A resolução das insuficiências estruturais apresentadas pelas paredes de alvenaria de pedra passa pela execução de um projecto, dotado de pormenores construtivos capazes de assegurar uma eficaz desempenho da parede nas condições de serviço e satisfazendo as exigências funcionais dos utentes. Pode-se recorrer a elementos de reforço de betão (montantes e cintas) constituindo elementos de confinamento das pedras de alvenaria e podendo desempenhar apenas uma função de

2 solidarização global do edifício ou também funções estruturais. Esta última função requererá, obviamente, o seu dimensionamento explícito de acordo com a regulamentação aplicável (R.S.A. e R.E.B.A.P.). A parede é executada e, nas extremidades, devem ser deixados dentes onde irá encostar a armadura do montante. A betonagem deve ser executada a posteriori assegurando assim uma melhor solidarização do conjunto e um comportamento monolítico. Na Fig. 1, à esquerda, apresenta-se um pormenor construtivo de um montante e uma travessa de betão e, à direita, um pormenor de encontro entre a parede e o montante (ainda por betonar). Fig. 1: Montante e travessa de betão pouco armados inseridos numa parede de alvenaria de pedra. O reforço pode ser introduzido nas paredes de alvenaria aquando da sua construção, para fornecer resistência adicional e controlar a fissuração ou, posteriormente, em reparações ou reabilitações decorrentes de acções acidentais. Normalmente, o reforço é efectuado através de ligadores ou varões de aço, que podem ser colocados na direcção horizontal ou na vertical [1]. São introduzidos reforços horizontais nas juntas entre os blocos de pedra (Fig. 2), dispersos na argamassa de assentamento, destinados a conferir acréscimo de resistência às acções horizontais. No caso das vergas das portas e janelas, estes reforços servem para conferir acréscimo de resistência à flexão. Na Fig. 2 apresenta-se um pormenor de reforço horizontal numa parede de tijolo, embora este procedimento também possa vir a ser utilizado em paredes de alvenaria de pedra. No caso concreto das alvenarias de pedra, os reforços verticais são colocados ao alto ao longo da argamassa de assentamento (Fig. 3) e devem ficar ligados aos reforços horizontais (caso existam) para garantir um comportamento monolítico da parede conferindo-lhe resistência à compressão e ductilidade. Se a pedra natural for medianamente rija (boa resistência à compressão), este tipo de reforços pode ser dispensado sendo, normalmente, substituído por montantes de betão armado. Fig. 2 : Reforço horizontal [1]. Fig. 3: Reforço vertical [1]. O reforço das paredes também pode ser efectuado através da utilização de ligadores metálicos.

3 Os principais tipo de ligadores metálicos utilizados na construção civil são: em forma de borboleta, duplo triângulo e chapa torcida (Fig. 4). Fig. 4: Principais ligadores metálicos [4]. O recurso a soluções não tradicionais, como são exemplos os materiais compósitos constituídos por fibras sintéticas de grande resistência (vidro e/ou carbono) e, eventualmente, uma matriz de resina epoxídica ou poliester agregando este tipo de fibras, permitem a melhoria do comportamento sísmico do edifício [2]. Os materiais compósitos são mais leves, mais fáceis de aplicar e com resistências superiores aos reforços de betão e/ou aço. 3. FACTORES DE CARÁCTER NÃO ESTRUTURAL 3.1 Porosidade das pedras naturais Para colmatar / evitar esta situação, existem produtos disponíveis no mercado que são revestimentos protectores, do tipo verniz, baseados em emulsões acrílicas puras, silicone e solventes que asseguram uma hidrofugação entre 80 e 85%, dependendo da porosidade do substrato. Normalmente, estes revestimentos são incolores (com ou sem brilho), não alterando a natureza e o aspecto dos suportes, e apresentam excelentes propriedades hidrófugas, de aderência e de impregnação aos substratos. São repelentes de humidade, resistem às agressões químicas da poluição atmosférica e são difusores do vapor de água (deixando o substrato respirar) Fissuras Para colmatar fissuras que aparecem normalmente nas juntas de assentamento entre os blocos da pedra e/ou no revestimento, pode ser utilizada uma argamassa tixotrópica monocomponente à base de cimento, areias seleccionadas, sílica de fumo, resinas sintéticas e reforçadas com fibras de poliamida. No entanto, caso as fissuras tenham espessuras superiores a 0,03 m, há que proceder ao reforço daquela zona da parede (normalmente esta situação é resolvida com a aplicação de uma malha de fibra no reboco, no caso das alvenarias rebocadas, ou com produtos especiais de consolidação de pedras) Argamassas Para colmatar as deficiências decorrentes da má utilização e desempenho das argamassas, podem ser-lhes aditivados vários produtos que conferem impermeabilização (produtos hidrófugos que, graças à redução da água de amassadura, permitem controlar melhor a

4 retracção), aderência ao suporte (conseguida através de promotores de aderência adicionados directamente à água de amassadura) e trabalhabilidade (plastificantes). Em situações que requerem presa rápida e altas resistências iniciais, são utilizados os aceleradores de presa que também têm função anticongelante. A aplicação de uma rede com malha quadrada de fibra de vidro antes da aplicação da argamassa de revestimento ajuda a controlar a retracção e funciona como promotor de aderência suporte / revestimento [3]. Estudos comprovados com experiências práticas revelam que a rede deve possuir uma malha quadrada de 1 cm e 150 g/m² Pavimentos Independentemente da construção ser em estrutura de betão armado ou em alvenaria de pedra, para impermeabilização do pavimento térreo em contacto directo com o solo deverá ser utilizada uma tela asfáltica. Na Fig. 5 apresentam-se pormenores de execução das impermeabilizações do pavimento térreo em contacto directo com o solo: à esquerda, pormenor de impermeabilização dos muros em contacto directo com o terreno (A - pintura com membrana betuminosa tipo Flintkote; B - tela de impermeabilização; C - camada drenante; D - terreno; E - dreno em tubo com diâmetro adequado ao caudal a escoar) e, à direita, pavimento térreo (A - pintura com membrana betuminosa tipo Flintkote; B e C - telas de impermeabilização; D - protecção pesada). Fig 5: Pormenores construtivos de pisos térreos em contacto com o terreno [5]. Para colmatar situações de necessidade de isolamento acústico de pavimentos aos ruídos de impacto, pode ser utilizada uma manta de espuma de polietileno extrudido com espessura entre 3 e 5 mm, que assegura um isolamento térmico suplementar. A Fig. 6 apresenta alguns pormenores construtivos desta solução Conforto térmico Os isolantes térmicos, colocados na parte interior da parede por motivos estéticos, se bem que menos eficazes que quando colocados pelo exterior, não só reduzem o valor do coeficiente de transmissão térmica da parede, como proporcionam uma rápida resposta térmica. O poliestireno extrudido possui um baixo índice de permeabilidade ao vapor de água, não necessitando de qualquer barreira de vapor tradicional. A Fig. 7 apresenta um exemplo de aplicação de isolamento térmico pelo exterior da parede e a Fig. 8 o isolamento da caixa de ar

5 de uma parede dupla. Fig. 6: Pormenores de isolamento acústico de pavimentos aos ruídos de impacto [4]. Fig. 7: À esquerda, esquema de montagem de isolante térmico pelo exterior da parede (1 - parede exterior, 2 - isolante térmico e 3 - revestimento exterior) e, à direita, exemplo prático de um prédio revestido exteriormente com placas de poliestireno extrudido [4]. Fig. 8: Isolamento da caixa de ar de uma parede dupla [4]. Também para este caso, a aplicação de uma rede com malha quadrada de fibra de vidro antes da aplicação do revestimento ajuda a controlar a retracção e funciona como promotor de aderência suporte / revestimento. Este isolamento também pode ser feito pelo exterior, com placas rígidas de poliestireno extrudido. Normalmente os problemas de perdas energéticas e condensações ocorrem em locais onde o isolamento térmico é descontínuo (frentes das lajes, pilares, vãos, caixas de estores, etc.).

6 No Inverno, o conforto térmico pode ser melhorado com a instalação de um sistema de aquecimento central, que deve ser aplicado tendo em consideração as seguintes recomendações: colocação de uma tela pára-vapor em plástico sobre a estrutura resistente do piso; colocação das tubagens amarradas a uma rede electrossoldada (tipo malhasol); execução de uma betonilha, colocada sobre os tubos, com um aditivo plastificante. Como acabamento do pavimento, podem aplicar-se pedras naturais, tijoleira, alcatifa, madeira e outros materiais de revestimento. No entanto, são mais aconselháveis os primeiros, pois têm coeficientes de condutividade térmica mais elevados o que permite uma maior passagem de calor. Devem prever-se juntas de dilatação nos pavimentos sempre que as áreas a aquecer sejam superiores a 40 m². As juntas dos materiais de revestimento devem ter, pelo menos, 5 mm e ser preenchidas com material resiliente (por exemplo, betume). A Fig. 9 apresenta, à direita, um pormenor construtivo de pavimento com sistema de aquecimento e, à esquerda, uma rede de aquecimento central (pavimento radiante) aplicada em obra. Fig. 9: Pormenores construtivos de um pavimento com tubagem de aquecimento [5] Coberturas Para impermeabilização da cobertura, deverá ser utilizada uma tela asfáltica e, para melhoria das condições térmicas, poderão ser utilizados produtos isolantes tais como as placas de poliestireno expandido ou extrudido e de lã mineral. As Figs. 10 e 11 apresentam alguns pormenores construtivos a ter em consideração na execução de coberturas, seja em construções em alvenaria de pedra ou betão armado Elementos secundários Não obstante o seu valor estético, as portas e janelas de madeira deverão ser evitadas, principalmente se o edifício se localizar em zonas de grande humidade (como, por exemplo, um ambiente marítimo). Como alternativa, poderá recorrer-se a caixilharias de alumínio anodizado lacado (no mercado, existem cores que imitam a madeira) ou em material plástico (PVC).

7 PLATIBANDAS E CHAMINÉS JUNTAS DE DILATAÇÃO Fig. 10: Pormenores construtivos de coberturas [6]. COBERTURA TRADICIONAL COBERTURA INCLINADA Fig. 11: Pormenores construtivos de coberturas [6]. A qualidade das caixilharias de alumínio a aplicar é a indicada nas Directivas Comuns UEATC para a homologação de janelas e deve obedecer no mínimo às classificações A1, E1 e V1 de a- cordo com homologação do LNEC, de modo a garantir uma permeabilidade ao ar limitada, uma estanqueidade à água até à pressão de 50 Pa e uma boa resistência aos efeitos do vento e aos esforços de manobra, possuindo os perfis uma espessura média de parede de pelo menos 2 mm. 3.8 Ventilação e iluminação O recurso a aberturas de vãos ao nível do telhado é uma solução técnica que se afigura muito eficaz tanto em termos de resolução do problema da ventilação como de exigências de iluminação (Fig. 12). No caso das instalações sanitárias e das cozinhas, podem ser preconizadas soluções de ventilação através da instalação de um sistema de admissão de ar pelo exterior e de saída de ar através de uma chaminé situada na cobertura dotada de um ventilador estático.

8 Fig. 12: Exemplos de criação de aberturas ao nível da cobertura para efeitos de iluminação e ventilação natural. Embora sem base experimental suficiente relativamente a casos de habitações, recomenda-se que as zonas simultaneamente contidas no campo de visão não tenham luminâncias cuja relação de valores seja superior a CONCLUSÕES A alvenaria de pedra natural, uma das construções mais antigas de que há história, continua, ainda hoje, a fazer parte integrante de construções de grande valor arquitectónico e cultural. Estas zonas históricas devem ser preservadas, devendo os novos edifícios manter a traça existente. Para tal, há necessidade de construir / reabilitar utilizando processos construtivos compatíveis com os existentes, materiais de construção de qualidade e mão de obra especializada. Existem produtos no mercado e soluções construtivas, quer permitem minimizar e/ou resolver este tipo de insuficiências. Demonstrou-se que, na perspectiva meramente técnica, não há hoje obstáculos inultrapassáveis à construção de raiz de edificações em alvenaria de pedra. 5. REFERÊNCIAS [1] - CIB, International Recommendation for Design and Erection of Unreinforced and Reinforced Masonry Structures with an Appendix on Recommendations for Seismic Design of Unreinforced, Confined and Reinforced Masonry Structures, CIB Recommendations, Publication 94, 1987 [2] - SILVA, Victor Cóias e, Salvaguarda da Baixa Pombalina Através de Métodos Reduzidamente Intrusivos de Reabilitação Sísmica. Projecto COMREHAB, 4.º Encontro Nacional sobre Sismologia e Engenharia Sísmica, Faro, Outubro 1999 [3] - VEIGA, Maria do Rosário da Silva, Comportamento de Argamassas de Revestimento de Paredes - Contribuição para o Estudo da sua Resistência à Fendilhação, Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), Lisboa, 1998 [4] - Catálogo DOW - STYROFOAM, DOW Ibérica [5] - Catálogo TERMOPLAS [6] - Catálogo IMPERALLUM, Edição 1999