ANDRÉ CASAGRANDE TEIXEIRA PATOLOGIAS EM ALVENARIA ESTRUTURAL JOINVILLE SC

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1 ANDRÉ CASAGRANDE TEIXEIRA PATOLOGIAS EM ALVENARIA ESTRUTURAL JOINVILLE SC 2011

2 2 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DEC ANDRÉ CASAGRANDE TEIXEIRA PATOLOGIAS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Trabalho de Graduação apresentado ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Estado de Santa Catarina como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Doutor Itamar Ribeiro Gomes JOINVILLE SC 2011

3 3 ANDRÉ CASAGRANDE TEIXEIRA PATOLOGIAS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Estado de Santa Catarina como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Banca Examinadora: Orientador: Professor Doutor Itamar Ribeiro Gomes Universidade do Estado de Santa Catarina Membro: Professora Mestre Sandra Denise Krüger Alves Universidade do Estado de Santa Catarina Membro: Engenheiro Pleno Rafael Jacob MRV Engenharia e Participações S.A. Joinville SC

4 4 AGRADECIMENTOS A Deus, que esteve sempre comigo, fortalecendo minha fé e renovando minha vida para a busca dessa conquista. Aos meus pais, que em todos os abraços de despedida me passavam forças para continuar no caminho que escolhi. Ao meu irmão, pelas mais sábias palavras de motivação e superação, pela confiança nas decisões mais importantes dessa caminhada. A minha cunhada, pelo apoio e colaboração em momentos importantes da minha vida. A minha afilhada, pelo presente de nascer e provar a minha fé. A toda a minha família, pelo incentivo e carinho. Em especial, a minha avó Odete, que me ensinou a sorrir todos os dias. A todos os meus amigos, pelo apoio, pelo companheirismo, pelos aprendizados, pela confiança, e acima de tudo, pela verdadeira amizade, essa que levarei comigo por toda a minha vida. Ao meu orientador, professor Doutor Itamar Ribeiro Gomes, pela dedicação e total apoio para a realização deste trabalho. À professora Sandra Denise Krüger, pela aceitação ao convite de compor a banca de avaliação desse trabalho. Ao engenheiro Rafael Jacob, pela aceitação ao convite de compor a banca de avaliação desse trabalho, além de todos os ensinamentos, profissional e pessoal. A todos os professores do Departamento de Engenharia Civil, pela contribuição a minha formação acadêmica. A todos os colegas de profissão que de alguma forma contribuíram para a minha formação acadêmica e minha vida pessoal. A todos, o meu muito obrigado.

5 5 RESUMO A alvenaria estrutural surge com um novo processo construtivo, sendo composta por blocos chamados de elemento estrutural, capazes de suportar e transmitir as cargas da edificação para a fundação, eliminando o uso de elementos, como vigas e pilares, garantindo ao empreendimento maior economia e organização. Como todo processo construtivo, existem erros na fase de projetos e execução que podem acarretar a problemas futuros, entre esses, as chamadas patologias. Em destaque, está as fissuras, foco principal desse trabalho. A pesquisa aborda os principais tipos de patologias, focando exclusivamente os problemas de fissuração causados por diversos fatores, apresentando os tipos de fissuras e recomendações técnicas para execução em alvenaria estrutural de forma a evitar essas patologias. Por fim, será realizado um estudo de caso em uma obra na cidade de Joinville, onde serão apresentados os problemas que surgem ao longo da execução, em função dos fatores descritos nesse trabalho, de forma a embasar a aplicação de métodos para garantir que essas patologias não surjam em obras futuras. O estudo realizado nessa etapa buscou a presença de fissuras do tipo vertical, inclinada e horizontal, com porcentagens de ocorrência nos valores aproximados de 13%, 34% e 6% respectivamente, relativas ao total de apartamentos verificados na obra. Palavras-Chave: Alvenaria Estrutural. Blocos de concreto vazados. Patologias. Fissuração. Recomendações técnicas.

6 6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Parthenon, Grécia Figura 2 Muralha da China, China Figura 3- Elementos da alvenaria estrutural... 7 Figura 4- Alvenaria de blocos vazados... 8 Figura 5- Graute Figura 6 Armadura utilizada na alvenaria estrutural para absorção dos esforços Figura 7 Modos de propagação da fratura Figura 8- Fissura em juntas de assentamento e secionando as unidades da alvenaria Figura 9- Fissura em paredes estruturais causada por cargas uniformemente distribuídas Figura 10- Fissura em aberturas de portas e janelas de paredes estruturais causada por carregamento uniformemente distribuído Figura 11- Fissura devido a recalque Figura 12- Fissura horizontal devido a sobrecargas verticais Figura 13 Fissura horizontal devido à insolação Figura 14 Exemplo de modulação Figura 15 Amarração tipo L. Figura 16 Amarração tipo T Figura 17 À esquerda, carga distribuída fora do triângulo de carga; à direita, carga distribuída dentro do triângulo de carga Figura 18 Carga concentrada fora do triângulo de carga Figura 19 Detalhe verga e contra-verga em bloco canaleta Figura 20 Cinta de amarração Figura 21 Tabela de tolerâncias dimensionais Figura 22 Tabela de métodos para ensaios de aceitação Figura 23 Planta Arquitetônica Residencial Jardim de Hamburgo Figura 24 Planta Arquitetônica Residencial Jardim de Hamburgo Figura 25 Planta Arquitetônica Residencial Jardim de Hamburgo Figura 26 Residencial Spazio Jardim de Hamburgo Joinville/SC Figura 27 Residencial Spazio Jardim de Hamburgo Joinville/SC

7 7 Figura 28 Fissura vertical devido a solicitações de tração Figura 29 Destaque da parede com ocorrência de fissura vertical Figura 30 Fissura vertical devido a solicitações de tração Figura 31 Destaque das paredes com ocorrência de fissura vertical Figura 32 Fissura vertical devido a movimentações higroscópicas Figura 33-Fissura vertical devido a movimentações higroscópicas Figura 34- Destaque das paredes com ocorrência de fissura vertical Figura 35 Fissura vertical próximo a junta de dilatação Figura 36 Fissura vertical próximo a junta de dilatação Figura 37 Fissura inclinada devido ao carregamento distribuído no vão do ar-condionado.. 65 Figura 38 Fissura inclinada devido ao carregamento distribuído no vão da porta Figura 39 Fissura inclinada devido ao carregamento distribuído no vão da janela Figura 40 Fissura inclinada devido ao carregamento distribuído no vão da janela Figura 41 Destaque das paredes com ocorrência de fissuras inclinadas Figura 42 Fissura Horizontal devido ao carregamento Figura 43 Fissura Horizontal no encontro de paredes devido ao carregamento Figura 44 Fissuras devido à rotação das fiadas Figura 45 Fissura Horizontal próximo a laje de cobertura Figura 46 Fissura Horizontal próximo a laje da cobertura Figura 47 Destaque das paredes com ocorrência de fissuras inclinadas no sétimo pavimento Figura 48 Destaque das paredes com ocorrência de fissuras inclinadas no oitavo pavimento Figura 49 Parede não-estrutural Figura 50 Parede não estrutural Figura 51 Detalhe do encontro da parede estrutural com a parede não-estrutural Figura 52 Detalhe da amarração das paredes estruturais Figura 53 Junta de controle Figura 54 Juntas horizontais de assentamento Figura 55 Detalhe da junta de movimentação horizontal na laje do último pavimento Figura 56 Junta de movimentação horizontal na laje do último pavimento Figura 57 Juntas de movimentação horizontal na laje do último pavimento Figura 58 Detalhe da junta de movimentação horizontal na laje do último pavimento

8 8 Figura 59 Utilização de vergas em portas Figura 60 Utilização de vergas em portas Figura 61 Utilização do bloco J na parede externa Figura 62 Detalhe da canaleta J na parede externa Figura 63 Detalhe da canaleta J na parede externa da casa de gás Figura 64 Tabela de traço fixado no canteiro de obras Figura 65 Pontos de coleta para realização do ensaio de determinação da resistência potencial de aderência à tração Figura 66 Detalhe dos pontos de coleta para realização do ensaio de determinação da resistência potencial de aderência à tração

9 9 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO APRESENTAÇÃO DO TEMA JUSTIFICATIVA OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivo Específico METODOLOGIA ESTRUTURA DO TEXTO A ALVENARIA ESTRUTURAL HISTÓRIAS DA ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES DA ALVENARIA ESTRUTURAL Unidade: Blocos de concreto vazados Argamassa Graute Armadura CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS E ECONÔMICAS PATOLOGIAS EM ALVENARIA ESTRUTURAL MECÂNICA DA FRATURA FISSURAS FISSURAS VERTICAIS FISSURAS INCLINADAS FISSURAS HORIZONTAIS RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA ALVENARIA ESTRUTURAL RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA PROJETOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL Amarração das paredes Juntas de controle Juntas de assentamento Lajes Vergas e contra-vergas Cintas de Amarração RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA EXECUÇÃO DE EDIFÍCIOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Equipamentos e ferramentas Marcação da alvenaria Elevação da alvenaria RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA CONTROLE TECNOLÓGICO EM EDIFÍCIOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL... 34

10 Controle de produção Controle da argamassa Controle do graute Controle dos componentes Controle do concreto estrutural Controle de aceitação Amostragem de argamassas e grautes Amostragem do componente parede RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS EMPRESA EM ESTUDO Recomendações técnicas para projeto Recomendações técnicas para execução Recomendações técnicas para controle tecnológico ESTUDO DE CASO INTRODUÇÃO A OBRA ESTUDADA FISSURAS VERTICAIS ENCONTRADAS FISSURAS INCLINADAS ENCONTRADAS FISSURAS HORIZONTAIS ENCONTRADAS CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXO A ANEXO B ANEXO C ANEXO D ANEXO E ANEXO F ANEXO G

11 1 1 INTRODUÇÃO A Alvenaria Estrutural é um processo construtivo no qual as paredes têm função estrutural, resistindo à aplicação de cargas verticais e laterais. Tais cargas verticais são devidas ao peso próprio da estrutura e a sobrecarga, sendo que as cargas laterais devem-se a atuação do vento e um possível desaprumo da edificação. A alvenaria estrutural é um método construtivo onde a transmissão das cargas até a fundação se dá pelas paredes; que passam a desempenhar uma nova função, diferente da alvenaria convencional, onde a mesma é utilizada como elemento de vedação. Dessa forma, esse método proporciona uma melhor organização do canteiro de obras, eliminando etapas construtivas como execução de pilares e vigas, obtendo-se também um tempo e custo reduzidos para a execução do empreendimento. Por isso, a aplicação desse método construtivo está sendo utilizada por diversas construtoras, buscando sempre a qualidade tecnológica associada à alvenaria estrutural. As facilidades construtivas proporcionadas pelo emprego de um único elemento, como o bloco de concreto, são diversas, podendo se relacionar como principais vantagens: a) técnicas de execução simplificadas; b) menor diversidade de materiais empregados; c) redução do número de especializações da mão de obra empregada; d) redução de interferências, entre os subsistemas, no cronograma executivo (estrutura e alvenaria são executadas conjuntamente) (BAUER, 2001). Atualmente, existe uma grande aplicação da alvenaria estrutural, porém, quando comparado ao concreto armado, percebe-se um atraso nesse processo, conforme explica o autor Holanda Júnior.

12 2 O projeto de edifícios de alvenaria estrutural necessita ainda de grandes avanços tecnológicos para se aproximar do desenvolvimento que se observa com relação às estruturas convencionais de concreto armado. A própria normatização nacional é pobre e um grande esforço precisa ser feito com intuito de aprimorá-la para que se possa projetar e executar edifícios cada vez mais econômicos e seguros. Esse esforço traduz-se em pesquisas voltadas para a realidade brasileira, sem o que se torna praticamente inviável desenvolver de forma satisfatória os procedimentos normativos nessa área (HOLANDA JÚNIOR, 2002, p.1). Buscando-se a modernização da construção civil, de forma a reduzir o tempo de realização de uma obra e manter o custo em um nível satisfatório, é que muitas empresas estão adotando a alvenaria estrutural sem alterar a qualidade dos seus empreendimentos. 1.1 APRESENTAÇÃO DO TEMA A alvenaria estrutural vem sendo aplicada por diversas empresas atuantes na área da construção civil de forma a aperfeiçoar o tempo e reduzir o custo de suas obras, pois esse processo possui rapidez e agilidade comparado ao processo convencional de concreto armado. Como em qualquer sistema construtivo, a alvenaria estrutural apresenta patologias resultantes de ações mecânicas e/ou químicas, ocasionando problemas estéticos na edificação e muitas vezes agravando esses problemas comprometendo a estrutura da mesma. Este trabalho de graduação é elaborado com a proposta de analisar o comportamento de tais patologias, buscando exclusivamente as fissurações em alvenarias estruturais de blocos de concreto vazados, causados por carregamento excessivo, variações de temperatura, recalque diferencial, má qualidade dos materiais, erros na execução ou concepção dos projetos, entre outros fatores. Posteriormente apresenta-se recomendações técnicas e um estudo de caso para concluir e elaborar métodos que venham impedir essas patologias em obras futuras. 1.2 JUSTIFICATIVA As fissuras ocupam o primeiro lugar na sintomatologia em alvenarias estruturais de blocos vazados de concreto. A identificação das fissuras e de suas causas é de vital importância para a definição do tratamento adequado para a recuperação da alvenaria. A configuração da fissura,

13 3 abertura, espaçamento e, se possível, a época de ocorrência (após anos, semanas, ou mesmo algumas horas da execução), podem servir como elementos para diagnosticar sua origem (BAUER, 2001). Além disso, as fissuras comprometem a durabilidade e desempenho dos materiais, degradam a estética e podem ainda comprometer a estrutura em relação a resistência da edificação. Conhecendo-se os agentes influenciadores do comportamento das paredes, tem-se a possibilidade de prever o surgimento das fissuras e indicar ações e medidas que venham evitar o aparecimento dessas patologias, de forma a manter a qualidade e a segurança da edificação. 1.3 OBJETIVOS Essa pesquisa tem os objetivos divididos em dois grupos: geral e específico. O objetivo geral engloba o estudo por completo, indicando de forma ampla o tema a ser pesquisado. Já o objetivo específico detalha as etapas que caracterizam esse estudo, buscando indicar todos os assuntos envolvidos que compõem a pesquisa até a obtenção dos resultados. Através desses objetivos, apresenta-se o que será investigado e o quanto cada assunto será aprofundado dentro do tema apresentado Objetivo Geral Estudar o comportamento de fissuras em alvenarias de blocos de concreto vazados, analisando recomendações técnicas para a execução da alvenaria estrutural e elaborando um estudo de caso para aplicação dessas técnicas e a sua influência no não surgimento das patologias Objetivo Específico O objetivo específico deste trabalho, adotando as bibliografias estudadas, é classificar as fissuras e determinar seu percentual de ocorrência através de um estudo de caso, a fim de obter resultados para possíveis soluções desses problemas.

14 4 1.4 METODOLOGIA A pesquisa bibliográfica será baseada em estudos de outros autores e resultados de ensaios experimentais publicados sob a forma de artigos, dissertações, teses e livros especializados na área, além das Normas Brasileiras relacionadas ao assunto abordado. Além disso, será realizado um estudo de caso em uma obra na cidade de Joinville-SC, por meio de levantamento de dados obtidos no canteiro de obras. 1.5 ESTRUTURA DO TEXTO Será apresentada a seguir uma descrição dos capítulos que formam este trabalho, de forma a facilitar o entendimento do tema escolhido para estudo. O capítulo um é composto pela introdução, onde está contido o tema, a justificativa e os objetivos para os quais são feitos essa pesquisa. Além desses, serão apresentados a metodologia aplicada na pesquisa e a estrutura do texto. O capítulo dois aborda especificamente a alvenaria estrutural e suas características. É apresentada de forma ampla a história, os componentes que compõem a alvenaria e algumas características econômicas. O capítulo três inicia-se com uma descrição sobre a mecânica da fratura, como característica determinante dos elementos para entendimento das patologias. Seguindo, esse capítulo apresenta as principais patologias ocorridas em obras, levantadas em outras pesquisas. Será abordada exclusivamente a fissura como patologia de estudo, dividida em fissura vertical, inclinada e horizontal, descrevendo suas principais características e agentes causadores. O capítulo quatro relata as recomendações técnicas para a alvenaria estrutural, descrevendo recomendações de projetos e execução de edifícios que utilizam esse processo construtivo, apresentando seus principais tópicos. No capítulo cinco será realizado um estudo de caso em uma obra de alvenaria estrutural com o objetivo de apresentar as patologias estudadas nesse trabalho, buscando soluções para evitá-las e corrigi-las. Por fim, o último capítulo, traz as considerações finais do autor, em relação aos resultados obtidos, propondo possíveis medidas para a solução dos problemas estudados, concluindo assim a pesquisa realizada.

15 5 2 A ALVENARIA ESTRUTURAL A alvenaria estrutural é hoje um dos métodos mais utilizados na construção civil, principalmente em edificações de pequenas dimensões. Segundo COÊLHO (1998), esse processo é utilizado em construções de prédios, principalmente de apartamentos até quatro pisos, que objetivam a solução habitacional no país do tipo popular, evitando com isso custos mais elevados. Esse método constitui-se de paredes auto-portantes, utilizando componentes como blocos cerâmicos ou blocos vazados de concreto. 2.1 HISTÓRIAS DA ALVENARIA ESTRUTURAL Sistema construtivo utilizado há muito tempo, a alvenaria estrutural vem buscando espaço dentro da construção civil, tendo como característica principal, o tempo e o custo de execução de uma obra. Obras importantes foram feitas em alvenaria estrutural ao longo dos séculos, citando o Parthenon, na Grécia, construído entre 480 a.c. e 323 a.c., que aparece na figura 1; além da Muralha da China, construída no período de 1368 a 1644, indicada na figura 2. Figura 1 Parthenon, Grécia. Fonte: Site de pesquisa.

16 6 Figura 2 Muralha da China, China. Fonte: Site de pesquisa. No Brasil em 1966 foram construídos os primeiros prédios em alvenaria estrutural, com quatro pavimentos em alvenaria armada de blocos de concreto, no Conjunto Habitacional Central Parque da Lapa. É estimado que no Brasil, entre 1964 e 1966, tenham sido executados mais de dois milhões de unidades habitacionais em alvenaria estrutural (KALIL, s.d., p.4). O principal momento da alvenaria estrutural no país foi na década de 80, com a construção dos conjuntos habitacionais, caracterizada por ser uma obra de baixa renda, permitindo assim um investimento das construtoras para esse processo construtivo, e aumentando a produção para as empresas responsáveis pelo fornecimento de tijolos cerâmicos e/ou blocos de concreto. Atualmente no Brasil, a tecnologia desenvolvida para esse tipo de construção vem crescendo gradualmente, tornando a alvenaria estrutural uma boa opção de construção, trazendo maior rapidez na realização de obras e redução do custo da mesma. A normatização desse método construtivo remete maior segurança para sua aplicação no ramo da construção civil, trazendo uma maior confiabilidade para engenheiros e técnicos do setor. 2.2 COMPONENTES DA ALVENARIA ESTRUTURAL Os componentes empregados na execução de um projeto em alvenaria estrutural são as unidades, compostas por tijolos cerâmicos ou blocos de concreto, a argamassa, o graute e as armaduras, necessárias conforme o cálculo, representados na figura 3. Além desses

17 7 componentes principais, temos as juntas verticais e horizontais, vergas e contra-vergas, acessórios, entre outros. Entende-se por um componente da alvenaria uma entidade básica, ou seja, algo que compõe os elementos que, por sua vez, comporão a estrutura (RAMALHO e CORRÊA, 2003, p.6). Figura 3- Elementos da alvenaria estrutural Fonte: Gomes, 2001, p. 14 A qualidade dos componentes que formam a edificação é de fundamental importância para garantir a função estrutural da mesma. O cuidado na execução da obra segue esta linha de garantia, evitando assim as patologias que serão apresentadas nessa pesquisa Unidade: Blocos de concreto vazados Os blocos de concreto vazados se definem como um componente de alvenaria cuja área líquida é igual ou inferior a 75% da área bruta, conforme representados na figura 4. Como componentes básicos da alvenaria estrutural, as unidades são as principais responsáveis pela definição das características resistentes da estrutura (RAMALHO e CORRÊA, 2003, p. 7). Independente do material utilizado, a unidade deve apresentar as seguintes características, conforme Kalil (s.d.): a) ter resistência à compressão adequada; b) ter capacidade de aderir à argamassa; c) possuir dimensões uniformes; d) resistir ao fogo. Segundo a NBR 6136 Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural,

18 8 os blocos de concreto classificam-se em classe A e B: a) classe AE: para uso geral, como em paredes externas acima ou abaixo do nível do solo, que podem estar expostas à umidade ou intempéries, e que não recebem revestimento de argamassa de cimento; b) classe BE: limitada ao uso acima do nível do solo, em paredes externas com revestimento de argamassa de cimento, para proteção contra intempéries e em paredes não expostas às intempéries. Figura 4- Alvenaria de blocos vazados Fonte: ABCI, 1990, p. 18 A NBR 6136 Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural especifica que a resistência característica do bloco à compressão medida em relação à área bruta, deve obedecer aos seguintes limites: fbk > 6 MPa: blocos em paredes externas sem revestimento; fbk > 4,5 MPa: blocos em paredes internas ou externas com revestimento (RAMALHO e CORRÊA, 2003, p.7). Assim, a utilização de blocos de concreto na prática, deve ter resistência característica mínima à compressão (fbk) de 4,5 MPa Argamassa A qualidade da argamassa é fator preponderante para se conseguir uma boa resistência da estrutura, estanqueidade nas juntas dos blocos, manter a aderência dos elementos utilizados, etc (COÊLHO, 1998, p.41).

19 9 Algumas características devem ser observadas na argamassa para garantir a funcionalidade dos blocos. Entre elas, deslizar sobre os mesmos quando lançada, permanecer plástica, ter uma boa aderência, possuir resistência à compressão exigida por norma e possuir durabilidade. Para o projetista é necessário o conhecimento da resistência média à compressão da argamassa, uma vez que a NBR especifica diferentes valores de tensão admissível à tração e ao cisalhamento para a alvenaria em função desse parâmetro (RAMALHO e CORRÊA, 2003, p.8). Assim, segundo Ramalho e Corrêa, a plasticidade é mais importante que a resistência à compressão, pois é ela que realmente permite que as tensões se transfiram de forma uniforme de um bloco a outro. Portanto, para garantir estas características, é necessária uma fiscalização por parte do responsável da obra para o traço executado, pois a argamassa é um componente de importância relevante, que permite a união dos blocos entre si, de forma a transmitir os esforços existentes na alvenaria, agindo de maneira a acomodar as deformações existentes Graute O graute é um concreto com agregados de pequena dimensão e relativamente fluido, eventualmente necessário para o preenchimento dos vazios dos blocos. Sua função é propiciar o aumento da área da seção transversal das unidades ou promover a solidarização dos blocos com eventuais armaduras posicionadas nos seus vazios (RAMALHO e CORRÊA, 2003, p. 8). O graute é um material aplicado na alvenaria estrutural com o objetivo de aumentar a resistência à compressão das paredes, além de solidarizar as ferragens à alvenaria garantindo funcionamento como estrutura armada, conforme figura 5. Calculistas utilizam o graute como recurso para aumentar a capacidade portante das paredes sem aumentar sua espessura.

20 10 Figura 5- Graute Fonte: Escola Politécnica da USP Segundo a Associação Brasileira de Construção Industrializada (ABCI, 1990), o graute é dividido em dois grupos. O primeiro, o graute fino, é composto por cimento, cal, água e agregado miúdo. O segundo, o graute grosso, possui em sua composição o cimento, cal, água e agregados miúdo e graúdo. A utilização da cal deve-se ao fato de o mesmo evitar a retração do graute, contribuindo para uma maior aderência do mesmo com as paredes internas do bloco. Tal composição está baseada na NBR 8798/1985 Execução e Controle de Obras em Alvenaria Estrutural de Blocos Vazados de Concreto, da ABNT. Segundo a NBR 10837, o graute deve ter sua resistência característica maior ou igual duas vezes a resistência característica do bloco (RAMALHO e CORRÊA, 2003, p. 8). Considerando que a resistência do bloco se refere à área bruta, e o mesmo possuindo um índice de vazios, que é a relação entre área bruta e líquida, de 50%; deve-se considerar que a resistência do graute deve ser no mínimo igual a resistência do bloco em relação a área líquida Armadura A armadura tem o objetivo de absorver os esforços de tração e/ou compressão, além de suprir necessidades construtivas.

21 11 Figura 6 Armadura utilizada na alvenaria estrutural para absorção dos esforços Fonte: Escola Politécnica da USP. As barras de aço utilizadas nas construções em alvenaria são as mesmas utilizadas nas estruturas de concreto armado, mas, neste caso, serão sempre envolvidas por graute, para garantir o trabalho conjunto com o restante dos componentes da alvenaria (RAMALHO e CORRÊA, 2003, p.8). Na alvenaria estrutural, a armadura pode ser utilizada em pontos de amarração da parede, onde, juntamente com o graute, irá reforçar a estrutura. É utilizada também em lajes maciças ou pré-moldadas, que garantem a absorção de esforços de tração e/ou compressão da estrutura. 2.3 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS E ECONÔMICAS Alguns conceitos adotados em projeto são fundamentais para o desempenho adequado da alvenaria estrutural, sendo a coordenação modular um destes (RICHER, 2007). A modulação, nomenclatura usual para a coordenação modular, é um procedimento fundamental na alvenaria estrutural permitindo que uma edificação resulte economicamente. Se uma determinada obra não possuir suas dimensões moduladas, o preenchimento resultante levará a um maior custo comparado a uma obra com a coordenação modular executada corretamente, conforme citação a seguir.

22 12 Esse custo mais elevado se verifica não só em relação à mão de obra para execução dos enchimentos propriamente ditos, mas também pelo seu efeito negativo no próprio dimensionamento da estrutura como um todo. O fato de as paredes estarem trabalhando isoladas, conseqüência praticamente inevitável dos enchimentos, faz com que a distribuição das ações entre as diversas paredes de um edifício seja feita de forma a penalizar em demasia alguns elementos e conseqüentemente a economia do conjunto (RAMALHO E CORRÊA, 2003, p.14). A alvenaria tem duas funções, a de vedação e suporte para a edificação, gerando uma economia significativa. Porém, por possuir essas funções, a alvenaria precisa ter uma resistência perfeitamente controlada, garantindo a segurança da edificação. Segundo SABBATINI et al (1995 comparada à estrutura de concreto armado, a alvenaria estrutural é uma técnica executiva simplificada, que facilita o treinamento e profissionalização, elimina as interferências, proporciona o controle, diminui a diversidade de materiais e mão de obra e possui um grande potencial de redução de custos. A alvenaria estrutural possui excelente flexibilidade e versatilidade, flexibilidade de planejamento de execução das obras e facilidades de integração com os outros subsistemas. Porém, na alvenaria estrutural, existe um condicionante na arquitetura, inibição a destinação dos edifícios e restrição a possibilidade de mudanças.

23 13 3 PATOLOGIAS EM ALVENARIA ESTRUTURAL O termo patologia significa falha, disfunção, defeito que altera a estética ou a função da edificação ou de qualquer parte constituinte. Nas construções é a ciência que busca estudar os defeitos dos materiais, dos componentes, dos elementos ou da edificação de forma global, diagnosticando suas causas e estabelecendo seus mecanismos de evolução, formas de manifestação, medidas de prevenção e de recuperação. A ABCI (1990) cita que o surgimento do termo patologia deve-se a análise do homem às falhas ocorridas, baseando-se nos princípios da ciência dos materiais, da estabilidade das estruturas, da mecânica dos solos, da física e da química. A seguir, o relato de dois autores para o principal tipo de patologia. A principal forma de manifestação patológica em alvenarias e a mais observada pelos leigos são as fissuras (THOMAZ e DUARTE, apud RICHER, 2007) As formas de manifestações das fissuras de alvenaria são diversas. Manifestam-se em paredes de alvenaria sob forma de fissuras de direção predominantemente vertical, horizontal ou inclinada (ELDRIDGE, apud RICHER, 2007). A utilização de novos métodos construtivos para substituir os métodos convencionais, tem utilizado novos materiais e tornando mais freqüentes o surgimento de patologias, principalmente, as fissuras, que tem como causadores as variações de temperatura, excesso de carregamento, erros de execução, qualidade dos materiais, entre outros. 3.1 MECÂNICA DA FRATURA A Mecânica da Fratura é um conceito presente neste trabalho para melhor explicar o surgimento de fissuras em qualquer tipo de material. A Mecânica da Fratura é o estudo da resistência dos materiais sólidos que contém fissuras pré-existentes sob a ação de cargas aplicadas. Segundo EFFTING (2004), o estudo das tensões, no que se refere às fissuras, é de grande importância na determinação da carga estática máxima e da vida de fadiga dos componentes, sendo que presença de fissuras podem significantemente debilitar a estrutura e reduzir a sua vida útil. Devido à presença de descontinuidades internas e superficiais nos materiais, a Mecânica

24 14 da Fratura surgiu em função das limitações na aplicação dos conceitos tradicionais de elasticidade para prever o comportamento estrutural dos mesmos. Como toda fratura existe maneiras de propagação no material, que são descritos por LÓPEZ (2005) da seguinte forma: a propagação da fratura num corpo ocorre de três modos, classificados segundo o tipo de movimento cinemático observado nos lados da fratura. Tal propagação pode ser do Modo I, o qual se dá devido a esforços de tração e se caracteriza pela separação das faces da fratura. O Modo II se dá pelo esforço de cisalhamento, caracterizando-se pelo escorregamento de uma face sobre a outra. Por fim, o Modo III ocorre pela ação de esforços de torção, separando-se as faces de modo a provocar o rasgamento, vistos na figura 8. Figura 7 Modos de propagação da fratura. Fonte: Apostila Mecânica das Fraturas - ESAB A propagação de uma fissura pode ocorrer individualmente de um modo, assim como pela combinação deles, onde se denomina de modo misto para este último caso. Assim, o conceito da Mecânica da Fratura nos permite entender o surgimento de fissuras nos materiais estudados neste trabalho, de forma que, essa patologia é muitas vezes uma característica do próprio material.

25 FISSURAS As fissuras são visualmente identificadas em uma obra de alvenaria estrutural, podendo ocorrer nas juntas de assentamento e próximo as aberturas feitas na alvenaria, além de seccionar os componentes da alvenaria, esses blocos vazados de concreto. Conforme citação a seguir, podemos compreender a importância na determinação das fissuras. As fissuras ocupam o primeiro lugar na sintomatologia em alvenarias estruturais de blocos vazados de concreto. A identificação das fissuras e de suas causas é de vital importância para a definição do tratamento adequado para a recuperação da alvenaria. A configuração da fissura, abertura, espaçamento e, se possível, a época de ocorrência (após anos, semanas, ou mesmo algumas horas da execução), podem como elementos para diagnosticar sua origem (CADERNO TÉCNICO, s.d., pág. 3). Segundo BAUER (s.d.), alguns fatores podem influenciar no aparecimento de fissuras na alvenaria estrutural: a) qualidade dos blocos: dimensões incorretas, falhas na porosidade e acabamento superficial; b) argamassa de assentamento: consumo de aglomerantes, retenção de água e retração; c) alvenarias: geometria do edifício, esbeltez, eventual presença de armaduras, existência de paredes de contraventamento; d) recalques diferenciais em fundações; e) movimentações higroscópicas e térmicas. 3.3 FISSURAS VERTICAIS O carregamento excessivo aplicado às paredes pode resultar em fissuras direcionadas nas juntas de assentamento, podendo ainda seccionar as unidades da alvenaria, nesse caso, os blocos vazados de concreto. Segundo BAUER (s.d), nas juntas de assentamento, as fissuras ocorrem quando a resistência à tração do bloco vazado de concreto é superior à resistência à tração da argamassa. Já quando a unidade secciona, a resistência à tração do bloco vazado de concreto é igual ou inferior à resistência à tração da argamassa.

26 16 Figura 8- Fissura em juntas de assentamento e secionando as unidades da alvenaria Fonte: Caderno Técnico Alvenaria Estrutural, s.d., pág. 4. Ainda segundo BAUER (s.d.), sob a ação de cargas uniformemente distribuídas, em função principalmente da deformação transversal da argamassa de assentamento e da eventual fissuração de blocos ou tijolos por flexão local, as paredes em trechos contínuos apresentam fissuras tipicamente verticais. Sendo constituídas de materiais porosos, as alvenarias terão seu comportamento influenciado pelas movimentações higroscópicas desses materiais. A expansão das alvenarias por higroscopicidade, capacidade que alguns materiais possuem de absorção de água, ocorrerá com maior intensidade nas regiões da obra mais sujeitas à ação da umidade como, por exemplo, cantos desabrigados, platibandas, base das paredes, etc.

27 17 Figura 9- Fissura em paredes estruturais causada por cargas uniformemente distribuídas Fonte: Caderno Técnico Alvenaria Estrutural, s.d., pág. 4. THOMAZ apud RICHTER (2007) relata os seguintes fatores como intervenientes na resistência final da alvenaria a esforços de compressão causados pelo peso próprio e carregamento vertical: a) a resistência da alvenaria é inversamente proporcional à quantidade de juntas de assentamento; b) a resistência da parede não varia linearmente com a resistência do elemento de alvenaria e nem com a resistência da argamassa de assentamento; c) de forma geral, as fissuras em alvenaria carregadas axialmente começam a surgir muito antes de serem atingidas as cargas-limite de ruptura.

28 FISSURAS INCLINADAS As fissuras inclinadas aparecem consideravelmente na alvenaria estrutural devido à concentração de tensões próximas aos vértices de portas e janelas, conforme a citação e figura 10, respectivamente, a seguir. Em trechos com a presença de aberturas, haverá considerável concentração de tensões no contorno dos vãos. No caso de inexistência ou subdimensionamento de vergas e contravergas, as fissuras se desenvolverão a partir dos vértices das aberturas (BAUER, s.d., pág. 4). Figura 10- Fissura em aberturas de portas e janelas de paredes estruturais causada por carregamento uniformemente distribuído Fonte: Caderno Técnico Alvenaria Estrutural, s.d., pág. 4. BAUER (s.d.) cita ainda que, devido a cargas verticais concentradas, sempre que não houver uma correta distribuição dos esforços através de coxins ou outros elementos, poderão ocorrer esmagamentos localizados e formação de fissuras a partir do ponto de transmissão da carga. Recalques diferenciais, ocorridos por falhas de projeto, rebaixamento do lençol freático, falta de homogeneidade do solo ao longo da construção, compactações diferenciadas de aterros e interferência de fundações vizinhas provocarão fissuras inclinadas em direção ao ponto onde ocorreu o maior recalque, conforme figura 11.

29 19 Figura 11- Fissura devido a recalque Fonte: Caderno Técnico Alvenaria Estrutural, s.d., pág. 4. Segundo DUARTE apud RICHTER (2007), é difícil estimar teoricamente os recalques diferenciais possíveis em uma edificação, enquanto os recalques totais, por outro lado, podem ser estimados através do conhecimento das características do solo e através de provas de carga. Para efeitos de projeto, uma vez estimado o recalque total, dependendo das características do edifício e do tipo de solo, o recalque diferencial pode ser estimado como uma fração do recalque total, já que as tensões transmitidas ao solo não são homogêneas e o solo pode apresentar alterações.

30 FISSURAS HORIZONTAIS As fissuras horizontais não possuem ocorrências em grande número, comparada as fissuras inclinadas. Na maioria das vezes, sua presença deve-se a características dos materiais e não a fatores de carregamento vertical, de acordo com a citação a seguir. A figura 12 exemplifica esse tipo de ocorrência. As fissuras horizontais nas alvenarias, causadas por sobrecargas verticais atuando axialmente no plano da parede, não são freqüentes, poderão ocorrer, entretanto, pelo esmagamento da argamassa das juntas de assentamento. Tais fissuras, contudo, não são muito raras em paredes submetidas à flexocompressão (BAUER, s.d., pág. 5). Figura 12- Fissura horizontal devido a sobrecargas verticais. Fonte: Caderno Técnico Alvenaria Estrutural, s.d., pág. 4. As fissuras horizontais podem ser causadas também pelo fenômeno físico da retração, que segundo SCARTEZINI (2002) apud RICHTER (2007), ocorre com os materiais de base cimentícia, no qual, o volume inicialmente ocupado pelo material no estado plástico diminui de acordo com as condições de umidade do sistema e a evolução da matriz de cimento. Segundo THOMAZ (2000) apud RICHTER (2007), em função da trabalhabilidade necessária, os concretos e argamassas normalmente são preparados com água em excesso, acentuando a retração, através da insolação, mostrada na figura 13. Thomaz descreve três maneiras de retração que ocorrem em produtos preparados com cimento no estado endurecido ou em processo de endurecimento: - retração química: a reação química entre o cimento e a água se dá com redução de volume; devido às grandes forças interiores de coesão, a água combinada quimicamente (22 a 32%) sofre uma contração de cerca de 25% de seu volume original;

31 21 - retração por secagem: a quantidade excedente de água, empregada na preparação do concreto ou argamassa, permanece livre no interior da massa, evaporando-se posteriormente, tal evaporação gera forças capilares equivalentes a uma compressão isotrópica da massa, produzindo a redução de seu volume; - retração por carbonatação: a cal hidratada liberada nas reações de hidratação do cimento reage com o gás carbônico presente no ar, formando carbonato de cálcio; esta reação é acompanhada de uma redução de volume, gerando a chamada retração por carbonatação. Figura 13 Fissura horizontal devido à insolação. Fonte: Caderno Técnico Alvenaria Estrutural, s.d., pág. 4. Fazendo parte do grupo das fissuras horizontais, podemos citar as fissuras mapeadas, que são causadas pela retração da argamassa de revestimentos. Segundo THOMAZ (2000) apud RICHTER (2007), a retração das argamassas aumenta com o consumo de aglomerante, com a porcentagem de finos existentes na mistura e com o teor de água de amassamento. Além destes fatores, muitos outros influenciam na formação de fissuras mapeadas: aderência com a base, número de camadas aplicadas, espessura das camadas, tempo decorrido entre a aplicação de uma e outra camada, rápida perda de água durante o endurecimento por ação intensiva de ventilação e/ou insolação. Este tipo de fissura pode fazer com que o revestimento se desprenda da alvenaria, ocorrendo a degradação do mesmo. As fissuras horizontais podem ter sua origem pela variação de temperatura, que geram tensões em função do movimento de contração e dilatação. A amplitude e a taxa de variação de temperatura de um componente dependem, além da

32 22 intensidade da radiação (direta e difusa), das seguintes propriedades dos materiais ou de sua superfície: absorbância, emitância, condutância térmica superficial, calor específico, massa específica e coeficiente de condutibilidade térmica (THOMAZ, 1988 apud RICHTER, 2007). Portanto, áreas mais ensolaradas, como as coberturas e as paredes externas, são mais suscetíveis ao surgimento de fissuras, pois a variação de temperatura é maior. Segundo THOMAZ (1988) apud RICHTER (2207), as fissuras horizontais ocorrem mesmo em lajes sombreadas por telhado, devido às movimentações térmicas da laje da cobertura, no caso da proteção térmica da laje ser insuficiente ou se não tiver sido adotado nenhum detalhe construtivo especial na interface entre as lajes e as paredes de alvenaria.

33 23 4 RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA ALVENARIA ESTRUTURAL Segundo BAUER (s.d.), para atingir o desempenho técnico adequado das edificações em alvenaria estrutural armada de blocos vazados de concreto deve-se adotar cuidados especiais nas fases de concepção, projeto e execução. BAUER cita ainda que durante a concepção e projeto devem-se tomar os seguintes cuidados: a) conceituação dos projetos arquitetônico e estrutural; b) conhecimentos técnicos adquiridos com base em experiência profissional, visando à adequação e concepção dos projetos de fundações e estrutural; c) normalização técnica existente quanto à especificação dos materiais constituintes e procedimentos de execução; d) controle de qualidade efetivo seja dos materiais, com relação ao recebimento e estocagem, bem como, da execução. 4.1 RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA PROJETOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL Para garantir a funcionalidade do edifício, é necessária a definição da arquitetura através de um conjunto de corpos modulares. Esse método, conhecido como coordenação modular, como explicado inicialmente neste trabalho, tem como base as dimensões das unidades de alvenaria para a execução da estrutura, conforme mostra a figura 14. O arquiteto deve trabalhar desde os primeiros traços sobre uma malha modular (ROMAN et al., 1999, apud RICHTER).

34 24 Figura 14 Exemplo de modulação. Fonte: Apostila Interestruturas.com, s.d., pág. 20. Segundo RICHTER (2007), além da importância da aplicação dos conceitos de coordenação modular, outras recomendações são importantes para garantir o desempenho adequado da alvenaria estrutural. Entre elas, as amarrações das paredes, as juntas de controle e de movimentação, as juntas de assentamento, as vergas e contra-vergas, entre outras Amarração das paredes A definição de quais paredes terá função estrutural e quais cumprirão apenas a função de vedação é fundamental para se garantir a um projeto em alvenaria estrutural um mínimo de flexibilidade quanto à organização interna dos espaços (SIQUEIRA, s.d., pág. 5,). A união das paredes estruturais deve ser realizada preferencialmente por interpenetração com os blocos contra-fiados (SABBATINI, 2003, apud RICHTER). Para a interpenetração, existem dois tipos de amarração, em L e em T, conforme figura 15 e 16 respectivamente; com blocos de largura e comprimento de iguais unidades de

35 25 modulação. Figura 15 Amarração tipo L. Figura 16 Amarração tipo T. Fonte: Apostila Interestruturas.com, s.d., pág. 25. Fonte: Apostila Interestruturas.com, s.d., pág Juntas de controle As juntas de controle ou de movimentação se diferem das juntas de dilatação, pois são verticais e existentes somente nas paredes de alvenaria, não necessitando interromper lajes ou vigas sobre as quais as paredes estão construídas (DUARTE, 1999, apud RICHTER). Ainda segundo a NBR 08798, as juntas de controle são usualmente verticais e interrompidas, criadas nos painéis de alvenaria e seccionando todos os elementos. CAMACHO (2001) cita que as juntas de controle têm por função absorver os movimentos que possam ocorrer na estrutura, provenientes da variação de volume dos materiais. O NCMA (2003a e 2003b) apud PARSEKIAN (s.d.) indica os pontos críticos em paredes de um edifício, nos quais devem ser previstas juntas: a) em mudanças de altura ou largura de parede; b) sob lajes que se apóiam em alvenarias, especialmente no último pavimento; c) nas laterais de aberturas d) entre outros. PARSEKIAN (s.d.) cita que tradicionalmente a maioria das juntas indicadas acima não é prevista nas construções nacionais, sendo utilizadas usualmente juntas de controle verticais em espaçamentos pré-definidos. O mesmo autor descreve que as juntas de controle podem reduzir o potencial de aparecimento de fissuras por retração, pois essas permitem que as deformações ocorram livremente, sem o aparecimento de tensões.

36 26 Segundo DUARTE, (1999) apud RICHER (2007), as juntas de controle podem ser classificadas de três tipos: a) juntas de contração ou retração: são juntas utilizadas na alvenaria para acomodar movimentos devido à retração das paredes. As juntas podem ser construídas com argamassa fraca, de baixo módulo de elasticidade, pois a maior parcela da movimentação ocorre logo após o assentamento dos blocos devido à perda de umidade. Todavia, para dar estanqueidade às juntas, deve-se considerar que uma parcela substancial da retração também se estende ao longo do tempo, acrescida pelas movimentações causadas pelas variações de temperatura. b) juntas de expansão: são juntas para alvenaria de blocos vazados de concreto ou tijolos cerâmicos que não sejam revestidas com argamassa na face externa. As juntas de expansão são utilizadas para acomodar às expansões do material cerâmico pela incorporação da umidade da chuva na face externa da parede. São juntas que se fecham e devem ser construídas com material flexível e elástico para evitar seu esmagamento. Estas juntas não são necessárias se as paredes forem revestidas externamente, pois a absorção de umidade pela alvenaria cerâmica pode ser bastante reduzida pela utilização de revestimento externo de argamassa. c) juntas horizontais: são juntas empregadas nas uniões de lajes com paredes para permitir que as deformações e movimentações das lajes não transmitam esforços para as paredes nas quais estão apoiadas. Recomenda-se o emprego destas em todos os pavimentos nas edificações de alvenaria estrutural, especialmente nos apoios das lajes nos últimos pavimentos, onde os efeitos da movimentação por variações de temperatura e retração são maiores. Roman (s.d.) descreve que as juntas horizontais devem ser completamente preenchidas. O seu não preenchimento pode reduzir a resistência da alvenaria em até 33%. O mesmo autor cita que se a junta vertical não for preenchida, o efeito na resistência à compressão é pequeno, porém, a resistência ao cisalhamento e a resistência à flexão da parede serão sensivelmente reduzidas, além de outros prejuízos à parede, como a isolação acústica Juntas de assentamento

37 27 As juntas de assentamento em amarração facilitam a redistribuição de tensões provenientes de cargas verticais ou introduzidas por deformações estruturais e movimentações higrotérmicas (THOMAZ; HELENE, 2000 apud RICHTER, 2007). Segundo os mesmos autores, a ausência de argamassa nas juntas verticais, as chamadas juntas secas, repercute na resistência ao cisalhamento da alvenaria, à resistência ao fogo, ao desempenho termoacústico, à resistência a cargas laterais e a capacidade de redistribuição das tensões desenvolvidas nas paredes. Segundo ROMAN (s.d.), diversas pesquisas indicam que a espessura ótima para as juntas de alvenaria é de 1 cm. Valores menores, que teoricamente levariam a alvenarias mais resistentes, não são recomendáveis, pois as juntas não conseguiriam absorver as imperfeições que ocorrem nas unidades. Juntas de 16 mm a 19 mm reduzem a resistência à compressão em até 30% se comparadas às juntas de 10 mm. Espessuras maiores que 1 cm causarão redução da resistência pelo aparecimento de maiores tensões de tração lateral nos blocos ou tijolos. A NBR 8798 (ABNT, 1985) especifica a espessura dos cordões de argamassa em 10mm, existindo uma tolerância de 3mm para mais ou para menos, tanto para a junta horizontal quanto para a junta vertical, proibindo-se o uso de calços de qualquer natureza Lajes As movimentações térmicas das lajes de cobertura podem ocasionar manifestações patológicas caso não se adote algumas medidas preventivas, tais como a inserção de juntas de movimentação horizontal ou a adoção de apoios deslizantes (neopreme, teflon, manta asfáltica, camada dupla de manta de PVC, dentre outros) entre a interface da laje de cobertura com a alvenaria (THOMAZ, HELENE, 2000 apud RICHER, 2007). As lajes devem ser projetadas e executadas considerando os efeitos de deformação, por fazerem parte da estrutura global da edificação. Existem vários tipos de lajes empregadas na alvenaria estrutural, mas para a finalidade deste, será descrito somente as lajes maciças moldadas in loco Vergas e contra-vergas Componente estrutural colocado sobre ou sob os vãos de aberturas das paredes com a

38 28 finalidade de transmitir esforços verticais aos trechos de parede adjacentes às aberturas (NBR 8798, 1985). Em aberturas de portas e janelas devem ser executadas vergas para reforço estrutural. A verga é posicionada na primeira fiada acima da abertura, tanto em portas quanto em janelas (KALIL, s.d.). Segundo a NBR (1989) para o cálculo de verga, só é necessário tomar como carregamento o peso da parte da parede compreendida no triângulo isóscele definido sobre esta. A carga uniformemente distribuída de um pavimento acima do triângulo referido não é considerada no dimensionamento da verga, somente a carga dentro do triângulo, conforme figura 17. Figura 17 À esquerda, carga distribuída fora do triângulo de carga; à direita, carga distribuída dentro do triângulo de carga. Fonte: NBR 10837, 1989, pág. 8. A NBR cita ainda que, para cargas concentradas, sobre vergas de portas ou janelas, que se apliquem no interior ou na proximidade do triângulo de carga, é adotada uma distribuição a 60º, conforme figura 18. Se a carga concentrada ficar fora do triângulo de carga, só deve ser considerada a carga uniformemente distribuída (g), dentro do vão da verga, conforme figura 18. À carga uniformemente distribuída há que se acrescentar o peso da alvenaria situada dentro do triângulo de carga sobre a verga.

39 29 Figura 18 Carga concentrada fora do triângulo de carga Fonte: NBR 10837, 1989, pág. 8. Além das vergas, em aberturas de janelas, é necessário a execução de contra-vergas para garantir a distribuição de cargas da parede, sendo posicionada na última fiada de baixo para cima antes da abertura. As contra-vergas são normalmente executadas em blocos canaletas, devendo ter seu comprimento prolongado para no mínimo a medida do comprimento de dois blocos canaletas, para ambos os lados do vão, seguindo a mesma execução para as vergas de aberturas de janelas, indicadas na figura 19 a seguir.

40 30 Figura 19 Detalhe verga e contra-verga em bloco canaleta. Fonte: Alvenaria Estrutural, s.d., pág Cintas de Amarração Componente estrutural apoiado continuamente na parede, ligado ou não às lajes ou vergas das aberturas, com a finalidade de transmitir cargas uniformes à parede que lhe dá apoio ou ainda servir de travamento e amarração (NBR 08798, 1985, pág. 2). Podem ser executadas em concreto armado ou com blocos canaleta e blocos J preenchidos com graute e armadura. Nas paredes externas são empregados os blocos J para evitar o uso de formas de madeira, já nas paredes internas a cinta de amarração é executada com os blocos canaleta tipo U quando o pé-direito é múltiplo de 20cm e com blocos compensadores quando a distância entre pisos é múltipla de 20 cm. O principal problema que temos na execução de cintas são os cantos e encontros de paredes, onde não há um encaixe entre os blocos, sendo necessário a utilização de formas de madeira ou ser executado um corte na aba da canaleta, conforme figura 21 (KALIL, s.d., pág. 42)

41 31 Figura 20 Cinta de amarração. Fonte: Internet. 4.2 RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA EXECUÇÃO DE EDIFÍCIOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Segundo Galli (2010), a composição de bloco, argamassa, graute e eventualmente armações é hoje responsável por um dos sistemas construtivos que mais crescem no setor. Para garantir a qualidade desse sistema construtivo, a alvenaria estrutural necessita seguir técnicas de execução, além de normas específicas para esse método, como a NBR 8798 (1985), que tem por objetivo fixar as condições exigíveis que devem ser obedecidas na execução e no controle de obras em alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto, não armada, parcialmente armada e armada. Assim, como todo processo construtivo, é necessário um projeto executivo para acompanhamento durante a execução da obra. Segundo KALIL (s.d.) o projeto executivo é fundamental para a obtenção das vantagens que a alvenaria estrutural permite. O mesmo autor descreve que o projeto executivo é composto por desenhos, detalhes e informações necessárias a realização dos serviços, pois as utilizações apenas de projetos arquitetônicos estruturais e complementares podem causar problemas de entendimento da obra Equipamentos e ferramentas A alvenaria estrutural difere na execução de obra de concreto armado pela utilização de equipamentos e ferramentas específicas na realização do serviço. Como exemplo, podemos citar o escantilhão, equipamento com tripés que são fixados no piso por meio de pregos ou parafusos,

42 32 que através de ajustes finos dos prumos nas duas direções, apresentam bom desempenho e confiabilidade às paredes, garantindo o prumo e o nível dos blocos. Além do escantilhão, na alvenaria estrutural são utilizados equipamentos como nível laser, andaimes e cavaletes, caixa para argamassa, régua de nível e prumo, carrinho para transporte de blocos e argamassa. Segundo a ABCP, 2004, para obter precisão geométrica na execução das paredes, recomenda-se que o nível seja a laser, utilizado principalmente para nivelar com maior precisão as lajes. A régua de prumo e nível deve ter comprimento maior ou igual a 1,20 m, utilizada para nivelar e prumar as fiadas de blocos durante o assentamento; e o esquadro deve ter medidas mínimas de 60 cm x 80 cm x 100 cm, utilizado principalmente para medir os esquadros da peças durante a marcação da primeira fiada de blocos Marcação da alvenaria O assentamento da primeira fiada somente pode ser realizado sobre bases de concreto niveladas e após 16 horas do término da concretagem da laje (SABBATINI, 2003, apud RICHER, 2007). Segundo Santos, 1998, a marcação da alvenaria exerce um papel fundamental na resistência, nivelamento, esquadro e planeza das alvenarias. A marcação da alvenaria deve ocorrer de forma que a laje esteja nivelada e o esquadro conferido. A primeira fiada é referência para a elevação das fiadas superiores num mesmo pavimento e também para a primeira fiada do andar imediatamente superior (ABCP, 2004). É necessário ter em mãos o projeto de execução da primeira fiada para o início dessa etapa, seguindo com o projeto de execução da segunda fiada. Kalil (s.d) cita que, nas plantas de primeira e segunda fiadas são mostradas as posições de cada bloco em planta baixa, inclusive com os posicionamentos dos blocos necessários para iniciar a construção (blocos-chave), estes apresentando normalmente cor diferenciada em planta para facilitar o entendimento. Ainda segundo Kalil, constam nas plantas de primeira e segunda fiadas uma legenda indicando os tipos e as quantidades de blocos empregados, as cotas da edificação e a codificação da vista de cada parede elaborada na planta de paginação.

43 Elevação da alvenaria A execução da elevação da alvenaria é uma das etapas mais importantes da construção de uma edificação em alvenaria estrutural. Assim, garantir a qualidade da execução do levante da alvenaria é um passo fundamental para garantir a qualidade intrínseca da edificação, no que diz respeito à conformidade, confiabilidade, desempenho e durabilidade (RICHER, 2007, pg. 55). A elevação da alvenaria inicia-se pelo assentamento dos blocos da primeira fiada. A NBR (1985) recomenda que os blocos devam ser assentados sobre as fiadas já compostas, de forma que a movimentação dos mesmos para os ajustes de posição seja a mínima possível, principalmente com relação ao cisalhamento da argamassa fresca. Seguindo, é feita a elevação dos cantos e encontros das paredes. A união das paredes cruzadas pode ser feita de forma direta, quando 50% dos blocos penetram alternadamente na parede interceptada, garantindo a amarração, ou de forma indireta, utilizando barras ou chapas metálicas a cada duas ou três fiadas. Segundo Thomaz e Helene, (2000), apud RICHER, se deve dar especial atenção nesta etapa para o controle do prumo das paredes, espessura e nivelamento das fiadas. Posteriormente, é feito o preenchimento dos vãos entre os cantos e encontros de paredes. Segue-se com a concretagem das vergas e contra-vergas, continua a elevação dos cantos e encontros de paredes com preenchimento dos vãos até a concretagem da cinta de respaldo. SABATTINI (2003) apud RICHER (2007) apresenta algumas recomendações que considera fundamental durante a execução: a) o assentamento não pode ser realizado sob chuva. No caso de interrupção dos serviços por causa da chuva, a alvenaria recém executada deve ser protegida, para que os vazados não fiquem cheios de água; b) a alvenaria de blocos de concreto não pode ser molhada durante a etapa de assentamento. Neste caso a argamassa de assentamento deve ter retenção de água suficiente para evitar a molhagem. A alvenaria cerâmica pode ser umedecida para facilitar o assentamento; c) as paredes de alvenaria devem ser executadas com blocos inteiros. Não deve cortar ou quebrar blocos para obtenção de peças de ajuste. Podem-se utilizar peças préfabricadas e pré-moldadas, desde que previstas no projeto de produção e obtidas mediantes condições controladas; d) na construção de edifícios em alvenaria estrutural não se recomenda esconder na

44 34 massa as imprecisões e erros na execução das paredes, como é comum na construção tradicional. Ou seja, a execução deve ser realizada com as tolerâncias e a precisão especificada de modo que a qualidade final do edifício seja obtida na execução da estrutura. Para isto é essencial que se utilize mão de obra treinada e especializada e que se adote um completo programa de controle de qualidade de execução; e) algumas instalações, como, por exemplo, as instalações elétricas, telefônicas, de interfone e de TV, podem ser executadas em dutos embutidos nas paredes de alvenaria, nos vazados dos blocos. Podem-se fazer cortes de paredes para embutimento de pequenos trechos de tubulação, desde que previsto em projeto; f) as colunas das instalações elétricas e hidráulicas, por exemplo, não podem estar embutidas nas paredes de alvenaria estrutural, devendo ser, preferencialmente, embutidas em shafts verticais, especificadamente projetados para esta finalidade. g) todos os cortes em paredes para embutimento de trechos de ramais das instalações, para alojar quadros e caixas de eletricidade ou outra finalidade somente podem ser realizados com ferramenta de corte elétrica precisa; 4.3 RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS PARA CONTROLE TECNOLÓGICO EM EDIFÍCIOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL A obtenção da qualidade especificada em projeto é garantida por algumas ações de controle durante o processo de construção (RICHTER, 2007, pág. 58). O controle tecnológico na alvenaria estrutural em blocos de concreto vazados é descrito segundo a NBR (1985), onde é especificado o controle de produção e o controle de aceitação Controle de produção Segundo a NBR (1985), o objetivo do controle de produção é avaliar uma ou mais propriedades do elemento ou componente produzido a intervir no processo de produção para manter essa(s) propriedades(s) dentro de limites considerados satisfatórios, quer do ponto de vista técnico, quer do econômico.

45 Controle da argamassa Segundo a NBR (1985), o controle se faz verificando se a consistência está dentro de um dos limites estabelecidos abaixo: a) para assentamento com colher de pedreiro, em cordões: - NBR 7215: mm; - NBR 7223: mm. b) outros processos: - os índices devem ser estabelecidos experimentalmente Controle do graute Segundo a NBR (1985), o parâmetro do controle de produção a ser adotado deve ser a consistência (NBR 7223), a ser mantida dentro dos limites. A= A + 15 mm Onde: A = abatimento médio adotado na dosagem do graute; A = abatimento medido ao final da mistura do graute. KALIL (s.d.) cita que o controle de qualidade do graute é executado através do ensaio de resistência à compressão, obtido pelo rompimento de corpos-de-prova prismáticos de 7,5x7,5x15 cm ou 9x9x18 cm, confeccionados em moldes absorventes constituídos pela justaposição de 4 unidades de alvenaria. Ainda segundo o mesmo autor, após a sua confecção, o corpo-de-prova deve ser coberto com algum tipo de material que não permita a saída de umidade e mantido intacto por 48 horas. O corpo-de-prova é desmoldado e segue com a cura em câmara úmida durante 28 dias, seguindo com o rompimento do mesmo Controle dos componentes Para os componentes, a NBR (1985), indica que o controle de produção deve basear-se na verificação das tolerâncias dimensionais da Tabela 5 (Figura 22) e tomada de rápidas providências corretivas, quando necessárias. As verificações devem ser feitas antes de qualquer operação de grauteamento, ou no máximo a cada meio pé-direito assentado, no caso de

46 36 trechos de alvenarias não grauteadas. Figura 21 Tabela de tolerâncias dimensionais Fonte: NBR Controle do concreto estrutural O controle deve ser realizado da mesma forma de edificações aporticadas em concreto armado. Tais procedimentos são descritos na NBR 6118 (ABNT, 2003b), inclusive a definição dos lotes (RICHTER, 2007, pág. 59) Controle de aceitação Segundo a NBR 8798 (1985), para argamassas e grautes, o parâmetro de controle deve ser a resistência à compressão, obtida no ensaio de cilindros, moldados e rompidos de acordo com a Tabela 6 (Figura 23). Já para a aceitação da alvenaria, o parâmetro de aceitação deve ser a resistência à compressão medida no ensaio de prismas cheios ou ocos, conforme a NBR 8215.

47 37 Figura 22 Tabela de métodos para ensaios de aceitação Fonte: NBR Amostragem de argamassas e grautes A estrutura deve ser dividida em lotes de preferência constituídos de argamassas ou grautes, utilizando os mesmos materiais, proporções e características. Na ausência de outras informações o lote deve corresponder à argamassa ou ao graute utilizado em no máximo um andar, ou uma semana de produção, ou 200 m² de área construída, ou 500m² de parede, prevalecendo a menor quantidade (NBR 08798, 1985, pág. 14). Ainda segundo a NBR (1985), a amostra que representa o lote deve ser composta de seis exemplares no mínimo. Cada exemplar deve constituir-se preferivelmente de dois ou mais corpos-de-prova, moldados com a argamassa ou graute de uma só massada no mesmo ato, e destinados à mesma data de ruptura (exemplares de um só corpo-de-prova podem ser usados quando se espera uma baixa variabilidade dentro do ensaio ) Amostragem do componente parede A estrutura deve ser dividida em lotes de preferência constituídos de argamassas, grautes e blocos de mesmos lotes. Na ausência destas informações, cada lote deve corresponder aos componentes, perfazendo no máximo: uma semana de produção, ou um andar, ou 200m² de área construída, ou 500m² de parede, prevalecendo a menor quantidade (NBR 08798, 1985, pág. 14). Segundo a NBR (1985), a amostra representativa do lote deve constituir-se de no

48 38 mínimo seis exemplares. Cada exemplar deve constituir-se de um ou mais prismas, preparados aleatoriamente durante a execução do correspondente lote, utilizando-se os mesmos operadores, equipamentos, argamassa e graute. Ao se mensurar a resistência de corpos-de-prova de alvenaria (prismas ocos e cheios) moldados no canteiro de obras, avalia-se concomitantemente as características dos blocos, das argamassas de assentamento e do graute de enchimento; como também a influência da mão-deobra e as condições ambientais locais (RICHTER, 2007, pág. 60). Segundo Sabbatini (2003) apud RICHTER (2007), este método de ensaio é aceito internacionalmente como o mais completo e, quando bem conduzida, o mais conclusivo sobre o desempenho estrutural de estruturas em alvenaria. Para aceitação e rejeição de um lote, segundo RICHTER (2007), deve-se observar na íntegra o procedimento descrito no item da norma NBR 8798 (1985), onde o lote será aceito se fpk,est > fpk, onde fpk é a resistência característica de projeto, constante no projeto estrutural, mas não menor do que 2,5MPa, para o prisma oco e não menor do que 4,0MPa, para o prisma cheio. Prismas são corpos-de-prova que levam em consideração a interação entre as unidades e a argamassa, essa explicada na citação a seguir, na resistência à compressão do conjunto (alvenaria). Nas plantas submetidas à aprovação ou usadas na obra, deve constar claramente a resistência do prisma (fp) na idade em que todas as partes da estruturas forem projetadas. Quando uma alvenaria está sob compressão existe na região de contato entre a unidade de alvenaria e a junta de argamassa um esforço de tração transversal. Isso se deve pelo fato de a argamassa ser mais deformável que a unidade, tendendo a se deformar transversalmente mais que a unidade de alvenaria. Como esses dois materiais estão unidos solidariamente, são forçados a se deformarem igualmente em suas interfaces, causando esforços de compressão transversal na base e no topo das juntas e esforços de tração transversal de valores iguais, nas faces superiores e inferiores das unidades de alvenaria (KALIL, s.d., pág. 25). 4.4 RECOMENDAÇÕES TÉCNICAS EMPRESA EM ESTUDO No capítulo seguinte, é apresentado um estudo de caso para ocorrência de fissuras. A empresa em estudo apresenta um sistema de construção baseado em normas e procedimentos,

49 39 seguindo técnicas para projeto e execução, além de um rigoroso controle tecnológico. O sistema de qualidade da empresa segue um manual de Procedimentos de Execução de Serviços (PES), onde são citados todos os serviços realizados na alvenaria estrutural, de modo que o procedimento para a realização dos serviços é dividido da seguinte forma: a) documentos de referência: são mencionados todos os projetos que serão utilizados para a realização de determinado serviço; b) materiais, equipamentos e ferramentas: são listados os materiais e ferramentas que serão usados pela equipe que fará o serviço; c) condições para início do serviço: este item indica qual etapa deve estar concluída para início de outra, além de apresentar as condições impostas para liberação do serviço; d) método executivo: apresentação do procedimento para realização do serviço, explicação de todos os passos para execução do mesmo; e) inspeção: sendo a última etapa, relata todos os itens que devem ser inspecionados durante e após a execução do serviço. Alguns serviços citados na PES estão no anexo A, exemplificando todos os itens citados anteriormente. Para o estudo em questão, serão relatadas todas as recomendações que a empresa utiliza em suas obras conforme apresentadas no capítulo 4 deste trabalho, com o objetivo de evitar o surgimento de fissuras, foco principal desta pesquisa Recomendações técnicas para projeto O conceito de modulação é de fundamental importância para a execução da alvenaria. O projeto estrutural da obra é baseado no sistema modular, garantindo a amarração das paredes e a funcionalidade da alvenaria, seguindo uma planta de fiadas, conforme anexo B. A seguir, são apresentadas as recomendações técnicas para projeto que são utilizadas na obra em estudo: a) amarração das paredes: o projeto estrutural da obra apresenta paredes com função estrutural e paredes com função de vedação, sendo estas utilizadas para alteração de layout do apartamento e flexibilidade para execução da tubulação hidráulica e elétrica nas cozinhas e nos banheiros, conforme figuras 23 e 24. A amarração das paredes é visualmente observada na figura e 26.

50 40 Figura 23 Parede não-estrutural. Figura 24 Parede não estrutural (à esquerda) e parede estrutural (à direita).

51 41 Figura 25 Detalhe do encontro da parede estrutural com a parede não-estrutural. Figura 26 Detalhe da amarração das paredes estruturais.

52 42 b) juntas de controle: as juntas de controle são utilizadas na obra em estudo em função do comprimento da parede, sendo colocadas na menor direção do edifício, proporcionando uma secção na parede que compõe a estrutura. As juntas de controle são utilizadas para evitar fissurações provenientes das movimentações da fundação e/ou da estrutura, além das movimentações da própria alvenaria pela retração dos componentes e/ou da argamassa de assentamento. A seguir, a figura 27 exemplifica a utilização desse tipo de junta. Figura 27 Junta de controle. c) juntas de assentamento: é utilizada a argamassa somente nas juntas horizontais na obra em estudo, verificando a ausência de juntas verticais, optando-se pelas juntas secas. A junta horizontal possui espessura de 1 cm, conforme figura 28. A NBR recomenda a aplicação em todas as paredes do bloco para formação da junta horizontal e em dois cordões verticais nos bordos de uma das extremidades do bloco para formação da junta vertical, sendo que outras espessuras de juntas poderão estar previstas em projeto, desde que de eficiência comprovada em ensaios de desempenho. Assim, durante a obra foi utilizada argamassa industrializada de resistência comprovada, de forma que a

53 43 não utilização de junta vertical deve-se a uma escolha de responsabilidade do engenheiro, baseando-se que as fiadas dos blocos em desaprumo garantem a estabilidade da estrutura, não necessitando de junta vertical, além dos resultados obtidos através dos ensaios de prismas mostrados no anexo E para diferentes pavimentos da obra. Figura 28 Juntas horizontais de assentamento. d) lajes: a inserção de juntas de movimentação horizontal entre a interface da laje do último pavimento com a alvenaria permite que a laje fique solta, possuindo flexibilidade para as ações de efeitos térmicos provenientes do contato direto da laje com o ambiente externo. Essa técnica pode ser observada na oitava laje da obra, onde os apartamentos são do tipo duplex, possuindo uma área sem cobertura no segundo nível, mostrada nas figuras 29 e 30 a seguir.

54 44 Figura 29 Detalhe da junta de movimentação horizontal na laje do último pavimento. Figura 30 Junta de movimentação horizontal na laje do último pavimento.

55 45 Em alguns pontos da laje de cobertura, não se garantiu total funcionalidade da junta de movimentação, conforme citado no item 5.5 deste trabalho. Para essas ocorrências, busco-se métodos para a garantia dessa recomendação, como o desprendimento da laje da alvenaria, rompendo a mesma dentro de um limite de segurança, e introduzindo novamente a junta de movimentação entre a laje e a alvenaria, garantindo dessa forma a funcionalidade da mesma, conforme figura 31 e 32 abaixo. Figura 31 Juntas de movimentação horizontal na laje do último pavimento.

56 46 Figura 32 Detalhe da junta de movimentação horizontal na laje do último pavimento. e) vergas e contra-vergas: aplicadas nos vãos de janelas e portas, obedecendo a NBR 08798, As figuras 33 e 34 a seguir demonstram esse procedimento na obra.

57 47 Figura 33 Utilização de vergas em portas. Figura 34 Utilização de vergas em portas.

58 48 f) cinta de amarração: foi executada em toda a estrutura dos três blocos de edifício que compõem a obra, ligadas a laje maciça. Foram utilizados blocos J preenchidos com graute e armadura nas paredes externas e blocos canaleta tipo U, também preenchidas com graute e armadura nas paredes internas. Figura 35 Utilização do bloco J na parede externa.

59 49 Figura 36 Detalhe da canaleta J na parede externa. Figura 37 Detalhe da canaleta J na parede externa da casa de gás.

60 Recomendações técnicas para execução As recomendações técnicas para execução podem ser verificadas pelo Procedimento de Execução de Serviço (PES), citadas anteriormente e exemplificadas no anexo A. A utilização da PES é a garantia da qualidade de execução referente à marcação e elevação da alvenaria que é a etapa fundamental no método construtivo da alvenaria estrutural. Através da PES, garante-se a utilização correta dos equipamentos, as condições para a realização do serviço, funcionalidade do método executivo e a inspeção final. O anexo C mostra a PES para execução de alvenaria estrutural, destacando todos os itens mencionados anteriormente Recomendações técnicas para controle tecnológico O controle tecnológico utilizado pela empresa na obra em estudo está de acordo com a norma apresentada nessa pesquisa. Abaixo, seguem os controles seguidos em obra. a) controle de produção: verifica-se esse controle para a argamassa, graute, componente e concreto estrutural, com acompanhamento da PES, seguindo os traços determinados e realizando os testes de resistência. Para a argamassa de revestimento, além do traço determinado pela PES, são realizados ensaios para definir a resistência potencial de aderência à tração (NBR 13528), conforme as figuras 39 e 40 a seguir, com os resultados apresentados no anexo D. Podem ocorrer alterações no traço determinado de acordo com o supervisor, visto que a empresa atua em várias regiões do país, variando os efeitos decorrentes da atuação do ambiente na execução da argamassa. O controle do graute é feito apenas da determinação do traço, através da tabela de traços indicado no anexo E. O controle dos blocos vazados de concreto é feito por meio da verificação das dimensões de amostras no recebimento de lotes, além do controle de resistência através de ensaios para determinação da resistência à compressão, absorção de água e área líquida (NBR 12118) e ensaios para determinação da resistência à compressão em prismas de blocos vazados de concreto simples para alvenaria estrutural (NBR 8215), conforme anexo F. Finalizando, o controle do concreto estrutural é realizado utilizando testes de resistência em corpos de prova de cargas recebidas em obra, havendo um rastreamento do concreto

61 51 feito em campo no momento da utilização, numerando a carga e mapeando a utilização da mesma nas lajes, conforme anexo G. Figura 38 Tabela de traço fixado no canteiro de obras. Figura 39 Pontos de coleta para realização do ensaio de determinação da resistência potencial de aderência à tração.

62 52 Figura 40 Detalhe dos pontos de coleta para realização do ensaio de determinação da resistência potencial de aderência à tração. b) controle de aceitação: procede-se por meio de amostragens de argamassa e graute, com testes de resistência a compressão, obtida no ensaio de cilindros. Na obra em estudo, não se realiza amostragem de argamassa e graute, seguindo somente o traço determinado. A aceitação da alvenaria procede do parâmetro de resistência à compressão, medida no ensaio de prismas ocos, conforme dados apresentados em anexo F.

63 53 5 ESTUDO DE CASO O estudo de caso surge com o objetivo de interligar a teoria com a prática. Para esta pesquisa, a amostragem de fissuras e um aprofundamento para definir suas origens permitem obter resultados, e através destes apresentar propostas a fim de evitar o aparecimento delas em obras futuras. Em geral, os estudos de caso representam a estratégia escolhida para questões do tipo como e por que, quando o pesquisador tem pouco controle sobre os acontecimentos e quando o foco se encontra em fenômenos contemporâneos em algum contexto da vida real (YIN, 2005, apud RICHTER, 2007, pág. 72). O estudo de caso está presente neste trabalho com o objetivo de relatar os casos apresentados anteriormente nesta pesquisa, buscando evidências e teorias para criar métodos ou soluções para os problemas em questão. 5.1 INTRODUÇÃO O estudo de caso visa coletar informações para confrontar a visão teórica com os dados da realidade. Para isso, foram coletados e analisados dados referentes aos produtos durante a fase de uso, o processo de construção e a fiscalização do empreendimento habitacional estudado. Inicialmente, foi realizado um levantamento das patologias ocorridas na obra, exclusivamente fissuras, do tipo vertical, inclinada e horizontal, foco principal desse trabalho. Através da apresentação dessas patologias, seguiu-se com o processo adotado pela empresa para garantir as recomendações técnicas propostas em normas e em trabalhos realizados. Esse estudo de caso objetivou-se em recomendações técnicas para projeto, execução e controle.

64 A OBRA ESTUDADA Este trabalho consiste em um estudo realizado em uma obra de alvenaria estrutural de uma empresa localizada na cidade de Joinville SC, apresentando todos os procedimentos adotados pela mesma para execução de edifícios. A obra em questão é composta por três blocos de oito pavimentos cada um, nomeados respectivamente, bloco 1, bloco2 e bloco 3, todos executados com componentes de blocos vazados de concreto. Cada pavimento é composto por oito apartamentos, sendo o último pavimento composto por apartamentos duplex, possuindo no segundo nível uma área descoberta, conforme planta arquitetônica representada parcialmente nas figuras 41,42 e 43, sendo os layouts dos apartamentos simétricos em relação ao eixo vertical que corta a escada, para efeito de visualização das paredes. A obra possui sua fundação feita em hélice contínua, para efeito do estudo de patologias referente a recalque. Assim, será estudado cada edifício da obra separadamente, para poder obter-se uma porcentagem de ocorrência relativa às patologias em estudo. Possuindo um total de 190 apartamentos, para a obtenção dos valores percentuais de ocorrência verificados na tabela 4 no final deste capítulo, foram utilizados apenas os apartamentos que apresentaram fissuras.

65 55 Figura 41 Planta Arquitetônica do Edifício em Estudo Figura 42 Planta Arquitetônica do Edifício em Estudo

66 Figura 43 Planta Arquitetônica Residencial Jardim de Hamburgo 56

67 57 Figura 44 Edifício em Estudo. Figura 45 Edifício em Estudo. 5.3 FISSURAS VERTICAIS ENCONTRADAS A presença de fissuras verticais pôde ser verificada visualmente, onde as mesmas apresentam-se em unidades de blocos ou através da camada de revestimento. Devido às solicitações de tração, a resistência do bloco vazado de concreto é igual ou inferior a resistência da argamassa, conforme figura 46:

68 58 Figura 46 Fissura vertical devido a solicitações de tração. A ocorrência desse tipo de fissura foi predominante nas paredes externas, observados exclusivamente no 5º pavimento de um dos prédios, intitulado bloco 3, onde sua presença está destacada na figura 47 a seguir. Figura 47 Destaque da parede com ocorrência de fissura vertical. A fissura vertical, devido a resistência à tração do componente de alvenaria ser superior à resistência à tração da argamassa, pode ser verificada através da figura 48:

69 59 Figura 48 Fissura vertical devido a solicitações de tração. Sua ocorrência pôde ser verificada nas paredes em destaque na figura 49 a seguir, com pouca presença, porém verificaram-se as mesmas em centros de paredes do primeiro ao sexto pavimento dos três prédios.

70 60 Figura 49 Destaque das paredes com ocorrência de fissura vertical. Ainda como ocorrência de fissuras verticais, percebeu-se a existência daquelas causadas por movimentações higroscópicas dos materiais, conforme figuras 50 e 51, mostrando uma parede do sexto pavimento do bloco 2. Percebeu-se um aumento da umidade provocando expansões da alvenaria, que devido à intensidade desses movimentos, gerou-se tensões de considerável magnitude, levando-se a fissuração:

71 61 Figura 50 Fissura vertical devido a movimentações higroscópicas. Figura 51-Fissura vertical devido a movimentações higroscópicas.

72 62 As paredes onde se evidenciou a presença desse tipo de fissura, estão em destaque na figura 52 a seguir, localizadas no sexto pavimento do bloco 1 e quarto pavimento do bloco 2, sendo observado sua ocorrência em apenas dois apartamentos do conjunto residencial. Figura 52- Destaque das paredes com ocorrência de fissura vertical. Para as ações decorrentes de carregamento distribuído, verificaram-se fissuras próximas a junta de dilatação, em função da deformação transversal da argamassa de assentamento e da eventual fissuração dos componentes, conforme as figuras 53 e 54, presentes do primeiro ao sexto pavimento dos três edifícios:

73 63 Figura 53 Fissura vertical próximo a junta de dilatação. Figura 54 Fissura vertical próximo a junta de dilatação.

74 64 A presença de fissuras próximas a junta de dilatação foi verificada no primeiro ao sexto pavimento, nas paredes por onde corta o eixo de simetria dos prédios. Levantando em campo a ocorrência de fissuras verticais na obra, considerando a presença das mesmas em apartamentos para efeito de cálculo de porcentagem, no total de 190 apartamentos, sendo 24 por pavimentos, verificou-se a presença dessa fissura por pavimento de acordo com a tabela abaixo: Tabela 1: Ocorrência de fissura vertical por pavimento da obra. Com estes resultados pode-se concluir que a presença de fissura vertical ocorreu em 12,63% de toda a obra, número gerado considerando os apartamentos que apresentaram e que não apresentaram fissuras desse tipo, onde no total de 190 apartamentos, 24 apresentaram essa patologia. A presença dessas fissuras, de acordo com a distribuição delas do primeiro ao sexto pavimento, pode ser justificada pelos esforços transversais de tração nos blocos de concreto pelo atrito da superfície da junta de argamassa com a maior face dos blocos, em função do carregamento de compressão. A argamassa ao ser comprimida geralmente se deforma mais do que os blocos, expandindo lateralmente e dessa forma transmite tração lateral aos blocos.

75 FISSURAS INCLINADAS ENCONTRADAS Analisando os três edifícios que compõem a obra estudada, pode-se observar a presença de fissuras inclinadas devido à distribuição de carga uniformemente distribuída em paredes com aberturas, vão de portas e janelas. Pode- se concluir então, que o surgimento dessas fissuras deve-se a concentração de tensões no contorno dos vãos, que segundo THOMAZ (s.d.), ocorre pela perturbação causada no andamento das isostáticas. Ainda segundo o mesmo autor, e conforme imagens obtidas na obra, representadas nas figuras 55 a 58, as fissuras desenvolvemse a partir dos vértices das aberturas. Figura 55 Fissura inclinada devido ao carregamento distribuído no vão do ar-condionado.

76 66 Figura 56 Fissura inclinada devido ao carregamento distribuído no vão da porta. Figura 57 Fissura inclinada devido ao carregamento distribuído no vão da janela.

77 67 Figura 58 Fissura inclinada devido ao carregamento distribuído no vão da janela. A ocorrência das fissuras inclinadas deve-se quase que totalmente a presença de aberturas nas paredes, sendo destacadas na figura 59. Essas fissuras são de pequenas dimensões, sendo evidenciadas em todos os pavimentos dos prédios em estudo, considerando que a ocorrência da fissura inclinada foi evidenciada pela presença em pelo menos um dos vãos de portas ou janelas dos apartamentos, incluindo o mesmo no cálculo para a elaboração da porcentagem de ocorrência.

78 68 Figura 59 Destaque das paredes com ocorrência de fissuras inclinadas. As fissuras inclinadas relativas a recalque diferenciado provenientes de falhas de projeto, rebaixamento de lençol freático, falta de homogeneidade do solo ao longo da construção, consolidações diferenciadas de aterros e ainda influência de fundações vizinhas não foram observadas na obra, em nenhum dos edifícios que a constituem. As fissuras inclinadas levantadas em campo têm sua presença verificada em vãos de janelas, portas, ar-condicionado e caixas elétricas. Adotando o mesmo sistema para levantamento de dados das fissuras verticais, pode-se concluir uma porcentagem de fissuras inclinadas conforme tabela a seguir:

79 69 Tabela 2: Ocorrência de fissura inclinada por pavimento da obra. Considerando toda a obra, observa-se a presença de fissuras inclinadas em média de 33,68% relativa a todo o empreendimento, totalizando 64 apartamentos. Apesar desse número ser expressivamente alto, as fissuras inclinadas observadas para essa conclusão foram em tornos dos vãos de portas e janelas, decorrentes das tensões concentradas nesses locais, típicas na alvenaria estrutural. O subdimensionamento das vergas e contra-vergas é o principal motivo para o surgimento dessas fissuras, pois se garante a utilização das mesmas em toda a obra. 5.5 FISSURAS HORIZONTAIS ENCONTRADAS As fissuras horizontais verificadas na obra em estudo devem-se há vários fatores. Primeiramente, percebeu-se a fissura decorrente da ação de sobrecargas verticais atuando no plano da parede, apesar de não ser freqüente. A presença dessa fissura observou-se somente no sétimo pavimento do bloco 1. Esse tipo de fissura é representado nas figuras 60 e 61.

80 70 Figura 60 Fissura horizontal devido ao carregamento. Figura 61 Fissura horizontal no encontro de paredes devido ao carregamento.

81 71 Além dessa, observou-se a fissuração da alvenaria devido à retração de secagem de laje de concreto armado sujeito à insolação nos blocos 1 e 2, que segundo THOMAZ (s.d), o encurtamento da laje tenderá a provocar a rotação das fiadas de blocos ou tijolos presentes na proximidade da laje. As figuras 62,63 e 64 mostram essas fissuras presentes na obra. Figura 62 Fissuras devido à rotação das fiadas.

82 72 Figura 63 Fissura horizontal próximo à laje de cobertura. Figura 64 Fissura horizontal próximo à laje da cobertura.

83 73 As paredes com presença de fissuras horizontais são destacadas nas figuras 65 e 66 a seguir para melhor compreensão, observando que as mesmas são localizadas no sétimo e oitavo pavimento, respectivamente. Figura 65 Destaque das paredes com ocorrência de fissuras inclinadas no sétimo pavimento. Figura 66 Destaque das paredes com ocorrência de fissuras inclinadas no oitavo pavimento.

84 74 De acordo com os dados levantados em campo, observou-se a presença de fissuras horizontais por pavimento conforme tabela a seguir: Tabela 3: Ocorrência de fissura horizontal por pavimento da obra. A amostragem obtida em campo para a ocorrência de fissuras horizontais permitiu concluir um valor de aproximadamente 5,78% dessa patologia relativa a toda a obra estudada, verificando a presença em 11 apartamentos do empreendimento. Apesar da utilização da junta de movimentação horizontal entre a alvenaria e a laje de cobertura, o subdimensionamento da mesma pode ocasionar a amarração entre a laje e a parede em alguns pontos, permitindo o surgimento dessas fissuras. Em locais onde pode-se verificar visualmente essa amarração, necessitou-se de métodos para garantir a funcionalidade da junta de movimentação, conforme é relatado a seguir nas recomendações técnicas. Através dos dados obtidos em campo, considerando somente os apartamentos onde se observou a presença de fissuras, e comparando os valores de ocorrência de fissuras verticais, inclinadas e horizontais, pode-se concluir as porcentagens representada na tabela 4 a seguir, onde 24,24% das fissuras encontradas são verticais, 64,65% são inclinadas e 11,11% são horizontais.

85 75 Tabela 4: Ocorrência de fissuras na obra. Como apresentado nesse estudo, a ocorrência de cada tipo de fissura deve-se a vários motivos. Porém, a ausência de junta vertical na obra estudada pode ser responsável pelo surgimento de muitas dessas fissuras verticais, inclinadas ou horizontais. Através de estudos realizados, conclui-se que o não preenchimento da junta vertical acarreta o aumento de tensões nas paredes quando comparada a uma estrutura com a junta vertical preenchida. Assim, pode-se atribuir parte das fissuras encontradas a ausência dessa junta.

86 76 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS As fissuras, ocorridas na alvenaria estrutural em blocos vazados de concreto, podem surgir a partir de diferentes fatores, entre eles, falha na execução de projetos, excesso no carregamento da estrutura, recalque diferencias, variação de temperatura, umidade concentrada nos componentes, etc. No estudo proposto neste trabalho, verificaram-se fissuras do tipo vertical, inclinada e horizontal. De acordo com os dados coletados, conclui-se a predominância da fissura inclinada, cerca de 33,67 % em toda a obra, presente principalmente nos vãos das janelas. Para a ocorrência desse tipo de fissura, percebe-se um subdimensionamento das vergas e contravergas, que através das tensões presentes no contorno dos vãos fazem surgir essa patologia. Recomenda-se uma maior fiscalização na execução do serviço para garantir a perfeita realização do mesmo, pois no decorrer da obra percebeu-se a ausência das contra-vergas em portas, necessitando a colocação das mesmas após a execução da alvenaria. Para as fissuras horizontais, comparadas as bibliografias estudadas, conclui-se que sua ocorrência (5,78%) se originou de uma falha na execução da laje do último pavimento, de modo que em alguns trechos da laje, a mesma ficasse unida a alvenaria. Devido ao efeito térmico, pode ter ocorrido à rotação das fiadas, pois a fissura verificada é próxima ao teto. Para esse caso, foi necessário um reparo nestes pontos, soltando a laje da alvenaria, e garantindo a função da junta de movimentação horizontal para o efeito de insolação na laje de cobertura. As fissuras verticais encontradas, 12,63% de toda a obra, possuem características distintas. Comparadas à bibliografia citada nessa pesquisa, em alguns pontos, o surgimento das mesmas se deve a resistência a tração do bloco ser superior a resistência a tração da argamassa, e em outros pontos o inverso. Em campo, percebeu-se a existência dessa patologia próxima ao encontro de paredes, podendo ser resultado de um carregamento excessivo, necessitando um estudo mais detalhado para essa confirmação, porém, através dos ensaios de resistência dos blocos realizados pela empresa, constatou-se a aprovação dos lotes de blocos recebidos no canteiro de obras. Todas as etapas da obra foram assistidas certificando a aplicação das recomendações técnicas citadas anteriormente. As falhas registradas durante a execução da obra são oriundas, principalmente, da falta de mão de obra qualificada. Além deste, pode-se destacar a ausência de fissura vertical na obra, concluindo-se que a escolha pelo não preenchimento pode acarretar o surgimento das fissuras vistas em campo. Apesar destas ocorrências, o desempenho estrutural do edifício não sofreu nenhum impacto significativo.

87 77 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA CONSTRUÇÃO INDUSTRIALIZADA. Manual Técnico de Alvenaria. São Paulo: ABCI/Projeto/PW, p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6136: Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural. Rio de Janeiro, NBR 14322: Paredes de Alvenaria Estrutural Verificação da Resistência à Flexão Simples ou à Flexo-Compressão. Rio de Janeiro, NBR 5706: Coordenação Modular da Construção. Rio de Janeiro, NBR 8215: Prismas de Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural Preparo e Ensaio à Compressão. Rio de Janeiro, NBR 12118: Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Determinação da Absorção de Água, do Teor de Umidade e da Área Líquida. Rio de Janeiro, NBR 8949: Paredes de Alvenaria Estrutural Ensaio à Compressão Simples. Rio de Janeiro, NBR 08798: Execução e Controle de Obras em Alvenaria Estrutural de Blocos Vazados de Concreto. Rio de Janeiro, NBR 10837: Cálculo de Alvenaria Estrutural em Blocos Vazados de Concreto. Rio de Novembro, NBR 7215: Cimento Portland Determinação da Resistência à Compressão. Rio de janeiro, Dezembro, NBR 7223: Concreto Determinação de Consistência pelo Abatimento do Tronco de Cone Método de Ensaio. Rio de Janeiros, NBR 6118: Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2004.

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89 79 RICHTER, Cristiano. Qualidade da Alvenaria Estrutural em Habitações de Baixa Renda: uma análise de confiabilidade e da conformidade p.; Dissertação (Pós-graduação em Engenharia Civil). Escola de Engenharia. Programa de pós-graduação em Engenharia Civil, Porto Alegre, SANTOS, Marcus Daniel Friederich dos. Técnicas Construtivas em Alvenaria Estrutural: Contribuição ao Uso p.; Dissertação (Pós-graduação em Engenharia Civil). Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, SIQUEIRA, Renata A.; MALARD, Maria L.; SILVA, Margarette M.A.; TELLO, Marina; ALVES, José M.; Coordenação Modular da Alvenaria Estrutural Concepção e Representação. S.d., 26p.

90 80 ANEXO A Exemplo do Procedimento de Execução de Serviço utilizado pela empresa MRV Engenharia

91 81

92 82

93 83

94 84 Planta da primeira fiada do 1º ao 7º pavimento ANEXO B

95 85 PES 07- Execução de Alvenaria Estrutural ANEXO C

96 86

97 87

98 88

99 89

100 90

101 91

102 92

103 93

104 94

105 95

106 96 ANEXO D Resultado do Ensaio de Determinação da Resistência Potencial de Aderência à Tração conforme a NBR 13528/10.

107 97