JOÃO PAULO DE OLIVEIRA ALVES SISTEMA CONSTRUTIVO EM PAINÉIS DE EPS

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1 JOÃO PAULO DE OLIVEIRA ALVES SISTEMA CONSTRUTIVO EM PAINÉIS DE EPS Artigo apresentado ao curso de graduação em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, como requisito parcial para a obtenção de Título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Dr. JORGE ANTONIO DA CUNHA OLIVEIRA Brasília 2015

2 Artigo de autoria de João Paulo de Oliveira Alves, intitulado SISTEMA CONSTRUTIVO EM PAINÉIS DE EPS, apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, em 23 Novembro de 2015, defendido e aprovado pela banca examinadora abaixo assinada: Prof. Dr. Jorge Antônio da Cunha Oliveira Curso de Engenharia Civil UCB Prof. Msc. Nielsen Alves Curso de Engenharia Civil UCB Brasília 2015 ii

3 DEDICATÓRIA Dedico este trabalho a Deus e a minha família. Obrigado pela oportunidade de poder construir uma carreira profissional e por toda confiança e fé que me foram creditadas em cada oportunidade que me foi concedida, espero poder retribuir, sendo um profissional integro comprometido e responsável. iii

4 AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus por me guiar e me proteger. A minha família por me apoiar e me incentivar a jamais desistir. A todo corpo docente do curso de Engenharia Civil que contribuiu diretamente para minha formação. Ao professor Jorge Antônio da Cunha Oliveira e professora Luciana Nascimento Lins que contribuíram com orientações fundamentais para a realização deste trabalho Paredes Betel: Indústria de Paredes de isopor estrutural, canaletas de isopor, molduras, aeromodelos, laje, lajota, treliça, isotelhas, forros, refrigeração, papelaria, isolamento térmico, Por contribuir abrindo as portas da indústria para acompanhamento do processo de fabricação dos painéis de EPS. Ao Senhor Marcelo Silveira Cardoso, engenheiro da empresa Termotécnica, pelos esclarecimentos e apoio. Aos diversos proprietários das obras que foram visitadas e acompanhadas ao longo deste trabalho, agradeço. iv

5 SISTEMA CONSTRUTIVO EM PAINÉIS DE EPS JOÃO PAULO DE OLIVEIRA ALVES RESUMO O Sistema construtivo monolítico com paredes em EPS é um sistema com elevado grau de pré-fabricação que consiste na utilização de painéis de poliestireno expandido, sobrepostos por uma malha de aço eletro soldada e preenchido por argamassa. Como gestor do processo construtivo, o Engenheiro Civil precisa conhecer muito bem o produto final que se pretende executar, além de todas as suas composições de insumo e logística de execução; Este processo é bastante árduo e deve se dar de forma sistemática, priorizando os aspectos mais relevantes. Tendo em vista o período em que se compreende a realização deste trabalho, definiu-se observar as principais características do sistema em relação às aplicações convencionais. Palavras-chave: EPS. Argamassa. Sustentável. Construção Civil. Isopor v

6 ABSTRACT The monolithic construction system with walls in EPS is a system with a high degree of prefabrication which is the use of expanded polystyrene panels, overlapped by a mesh of electro welded steel and filled with mortar. As manager of the construction process, the civil engineer must know very well the final product to be run, and all his compositions of feedstock and logistics execution; This process is quite difficult and must be done in a systematic manner by prioritizing the most relevant aspects. Given the period in which we understand this work, it was decided to observe the main features of the system compared to conventional applications. Keywords: EPS. Mortar. Sustainable. Construction. Styrofoam vi

7 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÄO 1 2. MATERIAIS E MÉTODOS Poliestireno Expandido (EPS) Pentano e Poliestireno Polimerização Obtenção dos blocos de EPS Contexto Histórico Produção mundial de EPS Uso e reciclagem mundial de EPS Tipos de EPS Sistema Monolite Histórico Conceito estrutural do sistema Os painéis Painéis: transporte e armazenamento Tela Soldada Reforços Montagem do sistema Preparo das fundações Montagem dos painéis Instalações O revestimento Montagem da laje Acabamento Aspectos estruturais do sistema CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DE UMA ARGAMASSA APROPRIADA PARA O SISTEMA MONOLITE SEGUNDO CRITÉRIOS DE DURABILIDADE DA NBR Apresentação da Norma NBR 6118 : Itens 6 e RESULTADOS E DISCUSSÃO Argamassa Argamassa: Resumo das principais características observadas na NBR 6118, itens 6 e Solução do sistema Monoforte, painel ER Solução do sistema Monoforte, painel FC Armadura Solução do sistema Monoforte, painel ER Solução do sistema Monoforte, painel FC Núcleo de EPS Solução do sistema Monoforte, painel ER Solução do sistema Monoforte, painel FC Comparativo de custo entre sistema Monolíte e Convencional 34 vii

8 4.4.1 Sistema Monolíte Método Convencional Resumo comparativo Análise das Tabelas 10 e Comparativo geral entre método Monolíte e Convencional Desafios dos novos métodos construtivos CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES Conclusões Recomendações Sugestão para trabalhos futuros 45 ANEXO A PROJETOS ARQUITETÔNICOS 47 ANEXO B COMPOSIÇÕES 51 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Fórmula química do Pentano 3 Figura 2: Fórmula química do Poliestireno 3 Figura 3: Poliestireno sob a forma granulada 5 Figura 4: Blocos de EPS 5 Figura 5: Produção mundial de EPS no ano Figura 6: Distribuição do EPS por segmento no mundo em Figura 7: Tipos de EPS 8 Figura 8: Painel simples 9 Figura 9: Corte típico dos painéis de parede com 120mm e 150mm de espessura 10 Figura 10: Fixação das telas de aço 11 Figura11: Detalhe estrutural na forma do EPS que confere ao painel a característica de micropilares 12 Figura 12: Tipos de Painéis 12 Figura 13: Monolithic Building System (MBS), Sistema Construtivo HI-TECH 13 Figura 14: Tela soldada 14 Figura 15: Tipos de reforços 15 Figura 16: Arranques para fixação dos painéis 15 Figura 17: Grampeador com grampos de aço para amarração dos painéis nos arranques. 16 Figura 18:Detalhe dos reforços nos cantos das paredes e das janelas. 16 Figura 19: Facilidade de transporte dos painéis 17 Figura 20:Detalhe das réguas e escoras que garantem a verticalidade dos painéis. 17 Figura 21 : Instalações elétricas e hidráulicas 19 Figura 22: Pistola de ar quente 19 Figura 23: Aplicação de argamassa por equipamento de projeção 20 Figura 24:Laje treliçada com preenchimento de isopor 20 viii

9 Figura 25: Cobertura executada com painéis de EPS tipo sanduiche 21 Figura 26: Laje Fácil 22 Figura 27: Tabela análise de desempenho do sistema Monoforte 23 Figura 28: Tabela de avaliação do desempenho sonoro, realizado em campo 24 Figura 29: Métodos construtivos tradicionais ainda são predominantes 43 Figura 30: Fatores que limitam o uso de novos métodos 43 Figura 31: Planta Baixa do 1 pavimento 47 Figura 32: Planta Baixa do 2 pavimento 48 Figura 33: Fachada Frontal 49 Figura 34: Corte A/A 49 Figura 35: Corte B/B 50 LISTA DE FOTOS Foto 1: Painel fabricado na Comercial Betel - DF 9 Foto 2: Projeto de corte dos blocos de EPS, Comercial Betel - DF 10 Foto3: Pantógrafo, comercial Betel DF 11 Foto 4: Armazenamento dos painéis em obra da Comercial Betel no SMPW DF 13 Foto 5: Armazenamento dos painéis em obra da Comercial Betel no SMPW DF 14 Foto 6 : Montagem de radier em obra da Comercial Betel DF 15 Foto 7 : Detalhe dos arranques para montagem dos painéis em obra da Comercial Betel DF 16 Foto 8 : Detalhe dos reforços nos cantos das janelas em obra da Comercial Betel DF 16 Foto 9: Réguas e escoras diagonais 18 Foto 10: Instalações elétricas e hidráulicas 18 Foto 11: Aplicação de argamassa por equipamento de projeção 20 Foto 12: Laje tipo piso executada com painéis de EPS tipo sanduiche 21 Foto 13: Acabamento externo e interno de edificação de 3 pavimentos feita em painéis de EPS 22 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Características básicas de argamassa para aplicação em sistema Monolite em EPS segundo critérios da NBR Tabela 2: Microconcreto - sistema Monoforte painel ER (Termotécnica) 31 Tabela 3: Microconcreto - sistema Monoforte painel FC (Termotécnica) 32 Tabela 4: Armadura - sistema Monoforte painel ER (Termotécnica) 33 Tabela 5: Armadura - sistema Monoforte painel FC (Termotécnica) 33 ix

10 Tabela 6: Núcleo de EPS - sistema Monoforte painel ER (Termotécnica) 34 Tabela 7: Núcleo de EPS - sistema Monoforte painel FC (Termotécnica) 34 Tabela 8: Orçamento do sistema Monolíte 35 Tabela 9: Orçamento do sistema Convencional 37 Tabela 10: Resumo Comparativo de custo entre método Monolíte e convencional em Brasília/DF, Tabela 10.1: Resumo Comparativo de custo entre método Monolíte e convencional em CAMAÇARI/BA, Tabela 10.2: Custo dos sitemas por período e região 40 Tabela 10.3: Variação do custo do método Monolite entre 2009 e Tabela 10.4: Variação do custo do método Convencional entre 2009 e Tabela 11: Comparativo geral entre o método Monolíte e convencional 41 Tabela 11.1: Comparativo geral entre o método Monolíte e convencional 42 x

11 1. INTRODUÇÄO O Brasil hoje já se encontra entre as principais economias do mundo e tem metas de alcançar posições ainda maiores. Para que essa situação se estabeleça de fato o país precisa de grandes investimentos em diversos setores, como indústria, educação, saúde e infraestrutura. Basicamente todos os setores dependem de infraestrutura e obras civis para serem viabilizados, desta forma este setor se torna direta e indiretamente responsável pelo avanço econômico do país o que exige que sua eficiência seja otimizada, principalmente no que diz respeito a planejamento, economicidade e sustentabilidade dos sistemas construtivos que o compõem. O método construtivo, com painéis industrializados, tipo sanduíche com núcleo de poliestireno expandido e telas eletro soldadas, foi desenvolvido por uma empresa italiana chamada Monolite, por volta do ano de 1980 e que, na ocasião, o denominou como Método Monolite. O método criado, então, fora desenvolvido, para atender as exigências técnicas, construtivas e climáticas de sua região, atendendo necessidades específicas locais, com altas temperaturas e outros, com invernos rigorosos, chegando a temperaturas negativas; atender, também, a solicitações estruturais críticas, como o caso de regiões, com abalos sísmicos. Desde a sua criação, a Monolite passou a implantar unidades de produção espalhadas por diversos países e hoje, com mais de vinte e cinco anos de experiência, possui vinte e cinco linhas de produção espalhadas pelo mundo. Está presente na Itália, Portugal, Espanha, Rússia, Turquia, Líbia, Egito, Equador, Bósnia, Argentina, Chile, Venezuela, Guatemala, Costa Rica, México, Panamá, Nigéria, Moçambique, França, Malásia, Qatar e Filipinas. No Brasil, apesar de não existir condições tão desfavoráveis, o sistema se adaptou de forma satisfatória com a utilização em formas arquitetônicas variadas. O sistema chega ao Brasil, por volta do ano 1990, quando foi submetido a análises do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo) que apresentou resultados favoráveis. (BERTOLDI, 2007). Este sistema tem sido bastante implantado em países desenvolvidos como Itália, França, Inglaterra, Alemanha e EUA como uma solução para desafios do tipo, desqualificação e escassez de mão de obra, velocidade de execução, segurança estrutural, conforto termo acústico e impermeabilização. Composto de um material bastante leve, o EPS (Poliestireno Expandido), o sistema implica diretamente na redução dos custos das fundações da edificação além de desempenhar um papel de sustentabilidade devido à possibilidade de reciclagem do EPS. O nível de pré-fabricação do sistema, possibilita um ganho bastante considerável no tempo de execução, além de minimizar os erros de compatibilização e consequentemente os desperdícios. Conforto ambiental, estanqueidade, facilidade de transporte e maior liberdade criativa nos projetos arquitetônicos, são características que o EPS fornece ao sistema, tornando-o uma excelente opção para diversos projetos. 1

12 Por ser um sistema novo no Brasil ele aumenta a corrida das indústrias e dos fornecedores, aumentando a oferta de sistemas disponíveis no mercado. Tal competição tende a uma redução no preço dos produtos facilitando o acesso e sucessivamente estimulando o consumidor final a considerar relevantes, diversos fatores na hora de escolher um determinado sistema, desta forma, é fundamental que as características técnicas do sistema sejam bem conhecidas. Este trabalho visa esclarecer as principais características deste sistema, além de verificar suas características técnicas, econômicas, viabilidade e processo produtivo. Aspectos ambientais sobre reaproveitamento de resíduos também serão observados, haja vista que diversos setores da indústria e do comércio fazem uso do EPS, portanto pretende-se observar qual o destino do resíduo gerado e qual seria uma possível forma de reaproveitá-lo na construção civil. Por fim, pretende-se delimitar nas normas, os principais requisitos técnicos, normativos, para uma argamassa, requeridos pelo sistema. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Para que melhor se compreenda o sistema, faz-se necessário falar sobre o produto base que caracteriza e diferencia o sistema dos demais sistemas, o EPS, bem como sua aplicação nos diversos setores da sociedade que direta ou indiretamente repercutem na realidade da engenharia, enquanto ciência que visa a viabilidade de processos. 2.1 Poliestireno Expandido (EPS) EPS é a sigla internacional do Poliestireno Expandido de acordo com a definição da norma DIN ISO-1043/78. É um plástico celular rígido, derivado do petróleo através da polimerização do estireno em água, constituindo-se em uma espuma termoplástica, classificada como material rígido tenaz. No estado compacto, o poliestireno expandido é um material rígido, incolor e transparente Pentano e Poliestireno Na polimerização, o pentano, um hidrocarboneto com cinco carbonos e doze hidrogênios, cuja fórmula química é C 5 H 12, entra em ebulição à temperatura ambiente, é utilizado como elemento expansivo. 2

13 Figura 1: Fórmula química do Pentano Figura 2: Fórmula química do Poliestireno Polimerização Polímeros (do grego, muitas partes ) são macromoléculas constituídas pela repetição de uma pequena unidade molecular de um determinado composto químico, unidade esta que recebe o nome de monômero. A reação que dá origem a um polímero é denominada reação de polimerização, em que a molécula inicial (monômero) se agrupa sucessivamente com outras, produzindo o dímero, trímero, tetrâmero e, por fim, o polímero. A reação de polimerização é um dos tipos mais importantes de composição de macromoléculas e, em geral, ocorre entre compostos de dupla ligação que se combinam quimicamente. Esse tipo de reação pode ser dividido basicamente em dois grupos: polimerização por adição e a polimerização por condensação. Na polimerização por adição, a macromolécula final é formada pela junção de monômeros todos idênticos entre si. Nesse grupo, o monômero apresenta obrigatoriamente uma ligação dupla entre carbonos, no mínimo. No decorrer do processo de polimerização, ocorre o rompimento da ligação π*, dando origem a duas novas ligações simples. A maior parte dos polímeros produzidos pela indústria mundial se dá pelo processo de adição, como exemplo disso, podemos citar: 3

14 Polietileno formado pela união de várias moléculas de etileno. Essa substância é muito utilizada na fabricação de recipientes para líquidos, objetos domésticos, sacolas plásticas, brinquedos e capas para fios elétricos. PVC (policloreto de vinila) produto da junção moléculas de cloreto de vinila, muito empregado na produção de tubos para encanamentos, discos, sapatos plásticos, filmes para embalagens, entre outros. Já na polimerização por condensação, o polímero é composto pela combinação de dois ou mais monômeros distintos entre si, ocorrendo a eliminação de moléculas mais simples, como, por exemplo, a água, nitrito (NH3), ou ácido clorídrico (HCl). Nesse tipo de polimerização, os monômeros não apresentam necessariamente duplas ligações entre os carbonos, no entanto, é preciso apresentar dois tipos diferentes de grupos funcionais. Na natureza, podem ser encontrados importantes polímeros de condensação, tais como: Amido composto pela condensação de milhares moléculas de glicose (C6H12O2), com a perda de uma molécula de água. Trata-se da principal fonte de energia das plantas e das algas. Proteínas macromolécula formada pela junção de várias moléculas de aminoácidos, também eliminando uma molécula de água. Por meio da reação de polimerização, podem ser formados, ainda, os copolímeros. Esse grupo é composto pela união de dois ou mais monômeros diferentes, e essa reação pode ser tanto de adição quanto de condensação. Os principais exemplos da ocorrência desse processo são a buna-n e a buna-s, borrachas sintéticas especiais usadas na fabricação de pneus e mangueiras para líquidos corrosivos.(feltre, Ricardo. Química. SãoPaulo: Moderna, 2004) (USBERCO, João, SALVADOR, Edgard. Química. São Paulo: Saraiva, 2002) Para melhorar as propriedades do poliestireno, particularmente sua resistência ao fogo, outros aditivos são acrescentados na fase de polimerização, apresentando-se, então o material sob a forma granulada, de aspecto vítreo. 4

15 2.2 Obtenção dos blocos de EPS Figura 3: Poliestireno sob a forma granulada Fonte: Google imagens Para obtenção dos blocos de EPS, o material é submetido à ação de vapor saturado, produzindo uma expansão dos grânulos de poliestireno vítreo em cerca de 20 a 50 vezes o volume inicial, obtendo-se então os diferentes tipos. A espuma termoplástica resultante contém 98% de ar e 2% em volume de matéria sólida na forma de poliestireno, o que garante ao EPS suas propriedades físicas peculiares. 2.3 Contexto Histórico Figura 4: Blocos de EPS Fonte: Google imagens Foi descoberto em 1949, pelos químicos Fritz Stastny e Karl Buchholz na empresa BASF, na Alemanha. No Brasil é conhecido como Isopor, marca registrada da Knauf, que designa comercialmente os produtos de poliestireno expandido comercializados por ela Produção mundial de EPS 5

16 Figura 5: Produção mundial de EPS no ano 2000 Fonte: ABRAPEX Figura 6: Distribuição do EPS por segmento no mundo em 2000 Fonte ABRAPEX Segundo a ABRAPEX - Associação Brasileira de Poliestireno expandido, o consumo mundial aproximado de EPS no ano de 2014 foi de aproximadamente 5 milhões de toneladas. 6

17 2.3.2 Uso e reciclagem mundial de EPS Construção Sustentável é uma tendência mundial. No Brasil, em tempos de crise hídrica e energética, o setor ganha ainda mais evidência. De acordo com o Green Building Council, ONG americana certificadora de edificações sustentáveis, o país hoje está em 3º lugar no ranking mundial de construções sustentáveis, atrás dos Estados Unidos e China. O EPS é um dos produtos que se destaca nesse segmento e as aplicações, vão desde enchimento de lajes, telhas, sistemas construtivos, concreto leve, forros, estabilização de solos (geofoam), indústria de calçados (solados, chinelos), móveis (preenchimento de puffs, por exemplo), na fabricação de utilidades domésticas (vasos de flor, floreiras, molduras de quadro), entre outros produtos. De acordo com pesquisa encomendada pela Plastivida, Instituto Sócio-Ambiental dos Plásticos, o Brasil recicla 35,5% do EPS e a Construção Civil é o maior mercado para o EPS reciclado, com cerca de 80%, misturado em argamassa, concreto leve, lajotas, telhas termoacústicas, rodapés e decks de piscinas. O Brasil e o mundo desperdiçam quase 1/3 do total de alimentos produzidos. Um dos caminhos para evitar esse tipo de perda (que resulta em gastos públicos) está nas embalagens de EPS. A cada ano, cerca de 300 milhões de toneladas de alimentos são jogados no lixo. A comida que se joga fora ainda serve para o consumo humano e poderia alimentar mais de 800 milhões de pessoas no mundo, segundo a ONU. A produção de alimentos em escala global é uma das principais responsáveis pelo desmatamento e o esgotamento da água. Nada menos que 80% do desmatamento é motivado pela expansão de áreas agricultáveis e pasto para animais de corte. A perda de espécies animais e de biodiversidade acaba sendo a consequência natural, deste processo descontrolado. O modelo de agricultura e pecuária extensivo, também é responsável por mais de 70% do consumo de água doce. Um hambúrguer de carne no seu prato no almoço poderia exigir uma incrível quantidade de litros de água em sua produção, comentou o diretor executivo do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma), Achim Steiner em comemorações do Dia Mundial do Meio Ambiente de De acordo com o Korean Food Research Institute, que estuda tecnologias de base sobre o armazenamento, segurança e distribuição de alimentos, o percentual de vitamina C de frutas e legumes, após uma semana de armazenamento em embalagens de EPS é 40% maior se comparado as de frutas armazenadas em outros tipos de embalagens. Segundo o diretor comercial da empresa Termotécnica, Adriano Dessimoni, a maior perda de energia térmica das habitações, ocorre pelas paredes. Esse fator pode ser drasticamente reduzido através desses sistemas, que pode possibilitar a geração de economia de até 42% de energia dependendo da região e do clima, além de um isolamento térmico 65% mais eficiente. A Termotécnica, uma das maiores indústrias mundiais de transformação de EPS (isopor ), líder no mercado brasileiro deste segmento, já reciclou mais de 30 mil toneladas de EPS, o que correspondente a 30% de todo o EPS que é reciclado no país. A partir do Programa Reciclar EPS, que compreende desde a fase do recolhimento do EPS até o pós-consumo, a empresa conscientiza a comunidade; estimula e disponibiliza pontos de coleta e usinas de reciclagem a partir de mais de pontos de coleta e da parceria com 370 cooperativas de reciclagem em todo o país, atendendo de forma inovadora e pioneira, à PNRS (Política 7

18 Nacional de Resíduos Sólidos. Com estas iniciativas, tem sido gerados 100 empregos diretos/ano e 5000 famílias envolvidas desde De acordo com a Plastivida, a partir de um trabalho de Logística Reversa, toneladas de EPS, utilizado para embalagem deixaram de ir para aterros e voltaram para o mercado com valor agregado. 2.4 Tipos de EPS São fabricados sete diferentes tipos de EPS, cujas propriedades básicas têm os seguintes valores: Propriedades Norma Unidade Tipos de EPS Densidade aparente nominal Densidade aparente mínima Condutividade térmica máxima (23 C) Método de ensaio Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 5 Tipo 6 Tipo 7 NBR kg/m³ ,5 27,5 32,5 NBR kg/m³ NBR W/m.k - - 0,042 0,039 0,037 0,035 0,035 Tensão por compreensão com deformação de 10% Resistencia mínima à flexão Resistência mínima ao cisalhamento NBR 8082 KPa ASTM C-203 KPa EN KPa Flamabilidade (se material classe F) NBR Figura 7: Tipos de EPS Material retardante à chama Fonte: O EPS tem características muito favoráveis para utilização como elemento de enchimento, pois é leve, resistente e não serve de alimento a qualquer ser vivo inclusive micro-organismos, portanto, não favorece a presença de cupim, nem apodrece, favorecendo a vida útil do sistema. 8

19 2.5 Sistema Monolite Histórico O sistema construtivo Monolite tem como origem um projeto italiano de industrialização da construção, desenvolvido para regiões sujeitas a terremotos e com o intuito de criar uma estrutura monolítica que não desmoronasse e agregasse elementos de isolamento térmico e acústico totalmente estanque ás intempéries. O sistema Monolite tem homologação italiana (Certificato d`idoneita Técnica) emitida em 1985 pelo Instituto Giordianos Conceito estrutural do sistema Os projetos permitem construção de casas com mais de um pavimento sem a necessidade de colunas ou vigas. O conceito estrutural desse sistema pode ser considerado realmente monolítico, característica de grande vantagem quanto à estabilidade da edificação como um todo, pois foi desenvolvido para distribuir de maneira uniforme as cargas sobre as fundações. Sua composição final é bastante leve, pesando entre 2,5 kg/m2 a 4 kg/m2 (antes da aplicação da argamassa), enquanto as mesmas dimensões de alvenaria simples podem chegar a 120 kg/m Os painéis Foto1: Painel fabricado na Comercial Betel - DF Figura 8: Painel simples Fonte: 9

20 Figura 9: Corte típico dos painéis de parede com 120mm e 150mm de espessura Fonte: Termotécnica A construção das paredes requer a montagem de grandes painéis compostos de chapas EPS cortadas de acordo com a especificação de cada projeto. Foto2: Projeto de corte dos blocos de EPS, Comercial Betel - DF 10

21 Foto3: Pantógrafo, comercial Betel DF Na sequencia, duas telas de aço eletro soldadas de bitola entre 2,1mm a 5mm e malha à partir de 5 cm x 5 cm, podendo variar de acordo com cada projeto, fazem um sanduíche da peça e são presas por grampos de aço. Figura 10: Fixação das telas de aço Fonte: Macrotem O poliestireno expandido utilizado no painel, localiza-se na linha central neutra e suas formas conferem um desenho estrutural inteligente ao revestimento, que possui um aumento de sua seção por onde corre o fio da malha de aço e da armadura de reforço. 11

22 Figura11: Detalhe estrutural na forma do EPS que confere ao painel a característica de micropilares Fonte: Os painéis de EPS podem ser ondulados, retangulares ou duplos, e sua utilização será determinada pela capacidade de se preencher as cavidades com argamassa, para que se formem micro colunas de reforço. Na construção de prédios com vários pavimentos, os painéis principais de sustentação devem ser duplos, com espaço variável entre eles, conforme a altura do edifício, e serão preenchidos com concreto estrutural. No final, o aspecto da edificação será de construção tradicional de alvenaria. O sistema monolítico pode ser empregado para executar tanto paredes como pisos e coberturas inclinadas. Painel escada Painel circular Painel de piso e telhado Painel duplo Figura 12: Tipos de Painéis Fonte : 12

23 Cobertura inclinada Laje de Piso Escada Figura 13: Monolithic Building System (MBS), Sistema Construtivo HI-TECH. Fonte: Painéis: transporte e armazenamento O transporte e içamento podem ser manuais, e os painéis devem ser armazenados na posição horizontal com pilhas de no máximo 20 painéis, em locais secos e limpos. Foto 4 13

24 Foto 5 Fotos 4 e 5: Armazenamento dos painéis em obra da Comercial Betel no SMPW DF Tela Soldada Figura 14: Tela soldada Fonte: As malhas utilizadas no sistema construtivo são produzidas com aço de alta resistência, com tensão última superiores a 600 MPa, com limite de escoamento, fyk > 600 N/mm2 e limite de ruptura, ftk > 680 N/mm2. O aço utilizado poderá ser do tipo comum, zincado, galvanizado a quente e inoxidável, adequados às necessidades de aplicação e que garantam estabilidade e integridade ao longo do tempo Reforços O Sistema possui três tipos básicos de reforços, concebidos com arame de aço galvanizado de com malha, semelhantes à dos painéis. O reforço liso é utilizado para reforçar as aberturas de portas e janelas em cantos onde estão presentes os acúmulos de esforços, este reforço também é utilizado em painéis que perderam seu traspasse e em recortes para passagens de tubulações hidráulicas e elétricas. O reforço U utilizado em todo o perímetro das aberturas evitando assim que o revestimento dos painéis seja aplicado diretamente no EPS e o reforço L aplicado em todo encontro de paredes perpendiculares. O objetivo da utilização destes reforços é formar uma estrutura única, interligando toda a montagem e fortalecer possíveis pontos críticos da estrutura. Esses reforços são instalados à tela do painel com arame ou grampo galvanizados. 14

25 Figura 15: Tipos de reforços 2.6 Montagem do sistema Preparo das fundações Fonte: Termotécnica Foto 6 : Montagem de radier em obra da Comercial Betel DF Preparação das fundações feitas de acordo com o cálculo estrutural. Após o término das fundações e instalações de esgoto, deverão ser fixados arranques de aço de 3,4 mm a 5 mm com 50 cm de comprimento, 30 cm acima do piso, que alinhados pelo gabarito da obra serão dispostos a 20 cm de distancia entre si e fixados aos painéis monolíticos. Figura 16: Arranques para fixação dos painéis Fonte: Macroterm 15

26 Foto 7 : Detalhe dos arranques para montagem dos painéis em obra da Comercial Betel DF Montagem dos painéis Deve-se, fixar os painéis nos arranques com o auxílio de um grampeador com grampos de aço CA 60 (o mesmo que prende a malha aos painéis). Figura 17: Grampeador com grampos de aço para amarração dos painéis nos arranques. Fonte: Macroterm O trabalho de montagem poderá ser facilitado com a numeração dos painéis. As abas dos painéis deverão ser reforçadas com telas de aço eletro soldadas sobrepostas ao painel adjacente. Nos cantos dos painéis e nos cantos das portas e janelas pedaços de tela devem ser colocados nos lados interno e externo na posição diagonal, para absorver tensões e eventuais trincas. Figura 18:Detalhe dos reforços nos cantos das paredes e das janelas. Fonte: Macroterm Foto 8 : Detalhe dos reforços nos cantos das janelas em obra da Comercial Betel DF 16

27 O painel é manuseado e colocado na posição por um funcionário apenas, o que simplifica e acelera a montagem e, também, dispensa a necessidade de mão-de-obra especializada e a formação de equipas de trabalhos especiais. Figura 19: Facilidade de transporte dos painéis Fonte: Para garantir o prumo e alinhamento dos painéis utilizam-se réguas que são fixadas na horizontal a 2 m do piso. Figura 20:Detalhe das réguas e escoras que garantem a verticalidade dos painéis. Fonte: Macroterm As escoras reguláveis, na diagonal perpendicular às réguas, são ajustadas para garantir a verticalidade dos painéis. Devem ser usadas réguas de alumínio, que também podem ser substituídas, sem qualquer prejuízo, por sarrafos de madeira. Caso os painéis sejam aplicados num segundo piso, os processos se repetem, não havendo necessidade de arranques (a própria tela dos painéis verticais poderá fazer essa função). 17

28 Foto 9: Réguas e escoras diagonais Fonte: Obra executada pela Comercial Betel em Vicente Pires DF Em cada ângulo reto são colocados cantoneiras em tela de aço, externa e internamente aos painéis e nos cantos das aberturas de portas e janelas são colocados vergas e contra vergas de tela em "U" para neutralizar esforços de corte e esmagamentos localizados Instalações Foto 10: Instalações elétricas e hidráulicas Fonte: Obra executada pela Comercial Betel em Vicente Pires DF 18

29 Figura 21 : Instalações elétricas e hidráulicas Fonte: Termotécnica As instalações hidráulicas e eléctricas são muito mais facilitadas no processo construtivo Monolite, pois não ocorrem quebras de material para abertura de roços, como no processo tradicional. Para disposição das instalações elétrica e hidráulica, deve-se projetar o posicionamento das passagens. O traçado dos tubos poderá ser marcado nos painéis por spray. Utilizando-se um soprador térmico (pistola de ar quente), abrem-se sulcos por onde a tubulação deverá passar, seguindo as marcas feitas anteriormente. O ar quente funde a espuma com facilidade.. Figura 22: Pistola de ar quente Fonte: Em seguida, os tubos devem ser colados debaixo da tela de aço, montando-se todo o conjunto antes da etapa de revestimento. No caso de tubos rígidos ou semi-rígidos, quando necessário, corta-se a tela metálica com um alicate e no final, fecha-se novamente a tela para segurar a tubagem. As saídas de hidráulica e caixas para instalação elétrica devem ser fixadas na malha de aço e reguladas para que fiquem no mesmo plano da face concluída do revestimento O revestimento O revestimento poderá ser executado com argamassa definida em projeto, aplicada em duas camadas. A primeira preenche a superfície até facear com a tela de aço, nas duas faces do painel. Esse cuidado é importante para que a parede não apresente retração diferencial nas faces revestidas. Após a cura total inicia-se a colocação de caixilhos e batentes, que depois de fixados, nivelados e aprumados, devem ser protegidos para que não sofram respingos da argamassa da segunda aplicação. Na fase de revestimento pode ser usada a argamassa projetada ou simples, lançada manualmente, que deve ser desempenada até se atingir a 19

30 espessura especificada no projeto. Depois de dada a primeira e segunda mão de projeção em todas as paredes, internas e externas, é colocada a laje de cobertura. Foto 11: Aplicação de argamassa por equipamento de projeção Fonte: Obra executada pela Comercial Betel em Vicente Pires DF Figura 23: Aplicação de argamassa por equipamento de projeção Fonte:Macrotem Montagem da laje. Figura 24:Laje treliçada com preenchimento de isopor Fonte: Preferencialmente utiliza-se o sistema de lajes pré-fabricadas isopor, suas vantagens são: Leveza, com peso entre 10 e 25 Kg/m3 (Peso da cerâmica = 800 Kg/m3) Resistência á compressão de a Kg/m2 Possibilita grandes vãos e sobrecargas altas nas lajes Economia no Transporte e fácil manuseio Reduz em até 50% o tempo de montagem das lajes Elimina a reposição de material por quebras de lajotas Diminui a perda de nata de cimento e melhora cura da laje Melhoria de até 70% no isolamento da laje Redução de 5 a 15% no consumo de concreto Redução da quantidade de entulho 20

31 Como o peso da laje pré-fabricada com elemento de isopor (EPS) é de 10 a 25 kg/m3., diminuem também as reações; nos apoios da vigas, das vigas para os elementos verticais e para as fundações, economizando aço, fôrmas e mão-de-obra em toda a estrutura. Figura 25: Cobertura executada com painéis de EPS tipo sanduiche Foto 12: Laje tipo piso executada com painéis de EPS tipo sanduiche Fonte: Comercial Betel, DF Laje Fácil Produto desenvolvido pela Paredes Betel que dispensa a utilização das vigas concretadas. O produto trabalha como enchimento da laje e forma para as vigas ao mesmo tempo. Reduz o tempo de montagem e riscos de perdas e acidentes na obra. Espessura de 90mm a 300mm 21

32 2.6.6 Acabamento Figura 26: Laje Fácil Fonte: Após a execução de todos os processos são instaladas as portas e janelas, concluindo-se a fase estrutural, entrando assim, em fase normal de acabamento. Foto 13: Acabamento externo e interno de edificação de 3 pavimentos feita em painéis de EPS Fonte: Comercial Betel, DF 22

33 2.7 Aspectos estruturais do sistema Análise de Desempenho do Sistema Construtivo Monoforte conforme NBR Edifícios Habitacionais de até Cinco Pavimentos Característica Resultados Normas Resistência compressão centrada Painel h= 2,70 m e Esp.= 0,15 m Resistência compressão centrada Painel h= 2,70 m e Esp.= 0,12 m Resistência compressão excêntrica e= 4cm Painel h= 2,70 m e Esp.= 0,15 m Resistência a flexão em 4 pontos (Parede de 12 cm) Resistência a flexão em 4 pontos (Parede de 15 cm) Verificação em laboratório da estanqueidade à água de SVVE Ensaio de impacto externo de corpo mole em vedação vertical externa (fachada) - para atender o nível (S) 538 KN/m ABNT NBR 8949/ KN/m ABNT NBR 8949/ KN/m ABNT NBR 8949/2005 Momento fletor máximo em média = 4,43 kn.m/m Momento fletor máximo em média = 6,62 kn.m/m Não houve manchamento do painel na face oposta Energia de impacto de corpo mole = 960 J (não ocorrência de ruína - estado limite último) ABNT NBR ABNT NBR ABNT NBR / anexo C ABNT NBR 15575/2012; ABNT NBR MB ; SINAT N 002 Ensaio de impacto externo de corpo duro (ação de 10 impactos iguais com energia de 3,75 J) Ensaio de impacto interno de corpo duro (ação de 10 impactos iguais com energia de 20 J) Ensaio de ação de cargas provenientes de peças suspensas (carga de ensaio aplicada 1,2kN e carga de uso aplicada 0,6kN em cada ponto) Ensaio de resistência ao fechamento brusco com aplicação de 10 impactos com força de 147N Não ocorrência de falhas Não ocorrência de ruína, caracterizada por ruptura ou transpassamento Não foram observadas fissuras nem deslocamentos Não apresentou falhas, tais como rupturas,fissuras, destacamentos e cisalhamento ABNT NBR 15575/2012; ABNT NBR MB ABNT NBR 15575/2012; ABNT NBR MB ABNT NBR 15575/2012 ABNT NBR 8054/1983 Ensaio de impacto de corpo mole no centro geométrico da porta (sentido fechamento da folha) Aprovado ABNT NBR 8051/1983 Ensaio de impacto de corpo mole no centro geométrico da porta (sentido de abertura da folha) Determinação da resistência ao fogo Desempenho térmico para as condições de verão e inverno com uso de qualquer cor como pintura Aprovado ABNT NBR 8051/1983 Apresentou resistência ao fogo, no grau corta-fogo,pelo período de 30 minutos Atende ao desempenho mínimo nas 8 zonas bioclimáticas Figura 27: Tabela análise de desempenho do sistema Monoforte Fonte: Termotécnica ABNT NBR 5628/2001; CETAC - LSF - PE ABNT NBR :

34 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO SONORO REALIZADO EM CAMPO Elemento Vedação externa de dormitório Índice de Redução Sonora Ponderado* ABNT NBR D2m,nT,W db 25 a 29 Espessura Parede do Sistema Construtivo Monoforte 12 cm 15 cm Resultado Ensaio de Campo (D2m,nT,W) db Paredes entre unidades habitacionais autônomas (Paredes de geminação) 40 a m 43 Figura 28: Tabela de avaliação do desempenho sonoro, realizado em campo Fonte: Termotécnica A Termotécnica é uma das maiores indústrias mundiais de transformação de EPS (isopor ) e líder no mercado brasileiro deste segmento. Em 2003, a empresa investiu no setor da construção civil para desenvolver produtos com tecnologia de ponta para atender a este mercado. A introdução do conceito Monoforte de construção no Brasil ocorreu em 2012, com a sua produção concentrada em Indaiatuba (SP). Além da Construção Civil, a Termotécnica atua há mais de 50 anos nos setores de Embalagens e Peças Técnicas, Conservação, Agronegócios e Movimentação de Cargas, entre outros. Fonte :( 3. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DE UMA ARGAMASSA APROPRIADA PARA O SISTEMA MONOLITE SEGUNDO CRITÉRIOS DE DURABILIDADE DA NBR Apresentação da Norma NBR 6118 : Itens 6 e 7 6 Diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto 6.1 Exigências de durabilidade As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto conservem suas características de segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil. 6.2 Vida útil de projeto Por vida útil de projeto, entende-se o período de tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas de concreto, desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor, conforme 7.8 e 25.4, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes de danos acidentais O conceito de vida útil aplica-se à estrutura como um todo ou às suas partes. Dessa 24

35 forma, determinadas partes das estruturas podem merecer consideração especial com valor de vida útil diferente do todo A durabilidade das estruturas de concreto requer cooperação e esforços coordenados de todos os envolvidos nos processos de projeto, construção e utilização, devendo, como mínimo, ser seguido o que estabelece a NBR 12655, sendo também obedecidas as disposições de 25.4 com relação às condições de uso, inspeção e manutenção. 6.3 Mecanismos de envelhecimento e deterioração Generalidades Dentro desse enfoque devem ser considerados, ao menos, os mecanismos de envelhecimento e deterioração da estrutura de concreto, relacionados em a Mecanismos preponderantes de deterioração relativos ao concreto a) lixiviação: por ação de águas puras, carbônicas agressivas ou ácidas que dissolvem e carreiam os compostos hidratados da pasta de cimento; b) expansão por ação de águas e solos que contenham ou estejam contaminados com sulfatos, dando origem a reações expansivas e deletérias com a pasta de cimento hidratado; c) expansão por ação das reações entre os álcalis do cimento e certos agregados reativos; d) reações deletérias superficiais de certos agregados decorrentes de transformações de produtos ferruginosos presentes na sua constituição mineralógica Mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura a) despassivação por carbonatação, ou seja, por ação do gás carbônico da atmosfera; b) despassivação por elevado teor de íon cloro (cloreto) Mecanismos de deterioração da estrutura propriamente dita São todos aqueles relacionados às ações mecânicas, movimentações de origem térmica, impactos, ações cíclicas, retração, fluência e relaxação. 6.4 Agressividade do ambiente A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto, independentemente das ações mecânicas, das variações volumétricas de origem térmica, da retração hidráulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas de concreto Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo com o apresentado na tabela 6.1 e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as condições de exposição da estrutura ou de suas partes. 25

36 Tabela Classe de agressividade ambiental NBR O responsável pelo projeto estrutural, de posse de dados relativos ao ambiente em que será construída a estrutura, pode considerar classificação mais agressiva que a estabelecida na tabela Critérios de projeto que visam a durabilidade 7.1 Simbologia específica desta seção utilizados, ou que poderiam gerar dúvidas, encontram-se a seguir definidos. A simbologia apresentada nesta seção segue a mesma orientação estabelecida na seção 4. Dessa forma, os símbolos subscritos têm o mesmo significado apresentado em Cobrimento mínimo cmin - Cobrimento nominal (cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução) cnom - Umidade relativa do ar UR - Tolerância de execução para o cobrimento c 7.2 Drenagem Deve ser evitada a presença ou acumulação de água proveniente de chuva ou decorrente de água de limpeza e lavagem, sobre as superfícies das estruturas de concreto As superfícies expostas que necessitem ser horizontais, tais como coberturas, pátios, garagens, estacionamentos e outras, devem ser convenientemente drenadas, com disposição de ralos e condutores Todas as juntas de movimento ou de dilatação, em superfícies sujeitas à ação de água, 26

37 devem ser convenientemente seladas, de forma a torná-las estanques à passagem (percolação) de água Todos os topos de platibandas e paredes devem ser protegidos por chapins. Todos os beirais devem ter pingadeiras e os encontros a diferentes níveis devem ser protegidos por rufos. 7.3 Formas arquitetônicas e estruturais Disposições arquitetônicas ou construtivas que possam reduzir a durabilidade da estrutura devem ser evitadas Deve ser previsto em projeto o acesso para inspeção e manutenção de partes da estrutura com vida útil inferior ao todo, tais como aparelhos de apoio, caixões, insertos, impermeabilizações e outros. 7.4 Qualidade do concreto de cobrimento Atendidas as demais condições estabelecidas nesta seção, a durabilidade das estruturas é altamente dependente das características do concreto e da espessura e qualidade do concreto do cobrimento da armadura. Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e nível de agressividade previsto em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento, a resistência à compressão do concreto e sua durabilidade, permite-se adotar os requisitos mínimos expressos na tabela 7.1 Tabela Correspondência entre classe de agressividade e qualidade do concreto - NBR cimento Portland que atenda, Os requisitos das tabelas 7.1 e 7.2 são válidos para concretos executados conforme seu tipo e classe, às especificações das NBR 5732, NBR 5733, NBR 5735, NBR 5736, NBR 5737, NBR 11578, NBR ou NBR 13116, com consumos mínimos de cimento por metro cúbico de concreto de acordo com a 27

38 NBR Não é permitido o uso de aditivos contendo cloreto na sua composição em estruturas de concreto armado ou protendido A proteção das armaduras ativas externas deve ser garantida pela bainha, completada por graute, calda de cimento Portland sem adições, ou graxa especialmente formulada para esse fim Atenção especial deve ser dedicada à proteção contra a corrosão das ancoragens das armaduras ativas Para o cobrimento deve ser observado o prescrito em a Para atender aos requisitos estabelecidos nesta Norma, o cobrimento mínimo da armadura é o menor valor que deve ser respeitado ao longo de todo o elemento considerado e que se constitui num critério de aceitação Para garantir o cobrimento mínimo (c) o projeto e a execução devem considerar o cobrimento nominal (c), que minnom é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução ( c). Assim, as dimensões das armaduras e os espaçadores devem respeitar os cobrimentos nominais, estabelecidos na tabela 7.2, para c = 10 mm Nas obras correntes o valor de c deve ser maior ou igual a 10 mm Quando houver um adequado controle de qualidade e rígidos limites de tolerância da variabilidade das medidas durante a execução pode ser adotado o valor c = 5 mm, mas a exigência de controle rigoroso deve ser explicitada nos desenhos de projeto. Permite-se, então, a redução dos cobrimentos nominais prescritos na tabela 7.2 em 5 mm Os cobrimentos nominais e mínimos estão sempre referidos à superfície da armadura externa, em geral à face externa do estribo. O cobrimento nominal de uma determinada barra deve sempre ser: a) c φ barra; nom b) c φ feixe = φ = φ n ; nomn c) c 0,5 φ bainha. nom A dimensão máxima característica do agregado graúdo utilizado no concreto não pode superar em 20% a espessura nominal do cobrimento, ou seja: dmáx 1,2 cnom 28

39 Tabela Correspondência entre classe de agressividade ambiental e cobrimento nominal para Δc = 10mm No caso de elementos estruturais pré-fabricados, os valores relativos ao cobrimento das armaduras (tabela 7.2) devem seguir o disposto na NBR Detalhamento das armaduras As barras devem ser dispostas dentro do componente ou elemento estrutural, de modo a permitir e facilitar a boa qualidade das operações de lançamento e adensamento do concreto Para garantir um bom adensamento é vital prever no detalhamento da disposição das armaduras espaço suficiente para entrada da agulha do vibrador. 7.6 Controle da fissuração O risco e a evolução da corrosão do aço na região das fissuras de flexão transversais à armadura principal dependem essencialmente da qualidade e da espessura do concreto de cobrimento da armadura. Aberturas características limites de fissuras na superfície do concreto dadas em , em componentes ou elementos de concreto armado, são satisfatórias para as exigências de durabilidade Devido à sua maior sensibilidade à corrosão sob tensão, o controle de fissuras na superfície do concreto na região das armaduras ativas deve obedecer ao disposto em Medidas especiais Em condições de exposição adversas devem ser tomadas medidas especiais de proteção e conservação do tipo: aplicação de revestimentos hidrofugantes e pinturas impermeabilizantes sobre as superfícies do concreto, revestimentos de argamassas, de cerâmicas ou outros sobre a superfície do concreto, galvanização da armadura, proteção catódica da armadura e outros. 7.8 Inspeção e manutenção preventiva O conjunto de projetos relativos a uma obra deve orientar-se sob uma estratégia explícita que facilite procedimentos de inspeção e manutenção preventiva da construção. 29

40 7.8.2 O manual de utilização, inspeção e manutenção deve ser produzido conforme RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Argamassa Com base na tabela 6.1 da NBR 6118, foi considerada classe de agressividade II, do tipo Moderada, cuja classificação geral do tipo de ambiente para efeito de projeto é, urbana, com risco pequeno de deterioração da estrutura. As principais características podem ser observadas na tabela abaixo Argamassa: Resumo das principais características observadas na NBR 6118, itens 6 e 7 ENQUADRAMENTO DA ARGAMASSA SEGUNDO A NBR6118 Desvio Padrão (MPA) A 4 B 5,5 Consumo de cimento (Kg/m³) 280 Massa específica (Kg/m³) 2000 Cobrimento mín(mm) Viga/Pilar Classe de agressividade I 25 Moderada II 30 Relação Água cimento (a/c) <= 0,6 Espessura Máx. do chapisco (mm) 5 Cura 3 dias Aderência mínima à tração (MPA) 0,2 C >= 25 Fck Mín (MPA) ( Resistência característica à compressão >=25 aos 28 dias Fcj Min (MPA) ( Resistência à compressão aos 7 dias >=10 Tabela 1: Características básicas de argamassa para aplicação em sistema Monolite em EPS segundo critérios da NBR

41 4.1.2 Solução do sistema Monoforte, painel ER MICROCONCRETO - SISTEMA MONOFORTE PAINEL ER (Termotécnica) Consumo de cimento (Kg/m³) 503 Massa específica (Kg/m³) >= 2300 Cobrimento mín Viga/Pilar = Classe de agressividade 25 mm I Moderada Relação Água cimento (a/c) <= 0,55 C >= 25 Fck Mín - Resistência característica à compressão aos 28 dias Fcj Min - Resistência à compressão aos 7 dias Abatimento Areia Pedrisco Fibra >=25 Mpa >=10 Mpa 100mm +- 20mm Média dmáx= 6,3mm Polipropileno 12mm de comprimento 600g/m³ Aditivo Processo de Mistura Processo de Transporte Processo de Lançamento Acabamento de superfície Cura (úmida ou química) Peso próprio do Painel após revestimento final Plastificante/Estabilizador Mecânica Mecânico ou bombeável Projeção mecânica Desempenado Rústico ou Queimado Mínimo de 3 dias úmida 157,0 kg/m² Tabela 2: Microconcreto - sistema Monoforte painel ER (Termotécnica) 31

42 4.1.3 Solução do sistema Monoforte, painel FC MICROCONCRETO - SISTEMA MONOFORTE PAINEL FC (Termotécnica) Consumo de cimento (Kg/m³) 503 Massa específica (Kg/m³) >= 2300 Cobrimento mín Viga/Pilar = Classe de agressividade 25 mm I Moderada Relação Água cimento (a/c) <= 0,55 C >= 25 Fck Mín - Resistência característica à compressão aos 28 dias >=25 Mpa Fcj Min - Resistência à compressão aos 7 dias >=10 Mpa Abatimento 100mm +- 20mm Areia Média Pedrisco dmáx= 6,3mm Polipropileno Fibra 12mm de comprimento 600g/m³ Aditivo Processo de Mistura Processo de Transporte Processo de Lançamento Acabamento de superfície Cura (úmida ou química) Plastificante/Estabilizador Mecânica Mecânico ou bombeável Projeção mecânica Desempenado Rústico ou Queimado Mínimo de 3 dias úmida Peso próprio do Painel após revestimento final 157,0 kg/m² Tabela 3: Microconcreto - sistema Monoforte painel FC (Termotécnica) 32

43 4.2 Armadura Solução do sistema Monoforte, painel ER ARMADURA - SISTEMA MONOFORTE PAINEL ER (Termotécnica) Tipo Eletrosoldada Aço CA60 Diâmetro 2,1mm Malha 50mmX50mm Afastamento das faces do EPS 10mm 200/m² de painel Conector metálico Inter malhas Aço - CA 25 Diâmetro = 2,76 mm Tratamento Galvânico por Eletrodeposição 50g/m² a 70g/m² de zinco Tabela 4: Armadura - sistema Monoforte painel ER (Termotécnica) Solução do sistema Monoforte, painel FC ARMADURA - SISTEMA MONOFORTE PAINEL ER (Termotécnica) Tipo Aço Diâmetro Malha Afastamento das faces do EPS Conector metálico Inter malhas Eletrosoldada CA60 2,1mm 100mmX50mm 10mm 110/m² de painel Aço - CA 25 Diâmetro = 2,76 mm Galvânico por Eletrodeposição Tratamento 50g/m² a 70g/m² de zinco Tabela 5: Armadura - sistema Monoforte painel FC (Termotécnica) 33

44 4.3 Núcleo de EPS Solução do sistema Monoforte, painel ER NÚCLE DE POLIESTIRENO - SISTEMA MONOFORTE PAINEL ER (Termotécnica) Poliestireno Expandido EPS Largura Padrão 1150mm Altura Pé-direito Densidade aparente Nominal 18,0 kg/m³ Espessura das placas de EPS 50mm Monoforte ER70 Modelo 80mm Monoforte ER100 Tipo de Elemento Paredes Estruturais Externa Interna Tipo de aplicação Sem restrições Tabela 6: Núcleo de EPS - sistema Monoforte painel ER (Termotécnica) Solução do sistema Monoforte, painel FC PAINEIS DE PLIESTIRENO - SISTEMA MONOFORTE PAINEL FC (Termotécnica) Poliestireno Expandido Largura Padrão Altura Densidade aparente Nominal Espessura das placas de EPS EPS 1150mm Entre Vigas 14,5 kg/m³ 50mm 80mm 100mm Modelo Monoforte FC70 Monoforte FC100 Monoforte FC120 Tipo de Elemento Paredes Estruturais Externa Interna Tipo de aplicação Sem restrições Tabela 7: Núcleo de EPS - sistema Monoforte painel FC (Termotécnica) 4.4 Comparativo de custo entre sistema Monolíte e Convencional Visando observar a variação dos custos da construção para um mesmo projeto em locais e épocas diferentes, pretende-se levantar os custos sistema Monolite e Convencional para o período de Outubro de 2015 em Brasília/DF, comparados aos mesmos quantitativos citados por (GARCIA, 2009) em seu estudo de caso comparativo do método Monolite e Convencional para uma casa em Camaçari/BA, MÉTODO CONSTRUTIVO MONOLITE: UM ESTUDO DE CASO COMPARATIVODE CUSTOS COM O MÉTODO 34

45 CONVENCIONAL ESPECÍFICO EM UMA CASA EM CAMAÇARI/BA, apresentado ao curso de graduação em Engenharia Civil da Universidade Católica do Salvador (UCSAL). Serão utilizados os quantitativos que correspondem à bibliografia citada, sendo estes associados aos custos unitários de material e mão de obra reais, para o período de Outubro de 2015 em Brasília/DF à partir da tabela de Composição de Preços para Orçamentos (TCPO) da PINI, plataforma de informação e educação profissional para a indústria da construção civil Sistema Monolíte LEVANTAMENTO PARA PROJETO RESIDENCIAL - Data de referência de preços: 2015/10 - TCPO/PINI MÉTODO MONOLITE SERVIÇO UNIDADE MATERIAL MÃO DE OBRA TOTAL QUANT. TOTAL Escavação de vala em solo de 1 categoria (Profundidade: Até 2 m) m³ R$ - R$ R$ R$ Estacas e Blocos Alvenaria estrutural com blocos de concreto 14X19X39cm, espessura da parede 14 cm, juntas de 10mm com argamassa m² R$ R$ 8.46 R$ R$ 3, mista de cimento, cal hidratada e areia sem peneirar, traço 1:0,25:3 - tipo 3 (Fôrma) Armadura de aço CA-50 para estruturas de concreto armado, Ø até Kg R$ 6.96 R$ 1.37 R$ R$ 2, ,5 mm, corte, dobra e montagem Concreto estrutural dosado em central, fck 20 MPa, abatimento 8±1 m³ R$ R$ - R$ R$ 2, cm Concreto - aplicação e adensamento com vibrador de imersão com m³ R$ 0.22 R$ R$ R$ motor elétrico Reaterro e compactação manual de vala por apiloamento com soquete m³ R$ - R$ R$ R$ SUB-TOTAL R$ 8, Estrutura Concreto estrutural m³ R$ R$ - R$ R$ dosado em central, fck 20 MPa, abatimento 8±1 cm Concreto - aplicação e adensamento com vibrador de imersão com motor elétrico m³ R$ 0.22 R$ R$ R$

46 Armadura de aço CA-50 para vigas Ø 10,0 mm, corte, dobra e montagem Armadura de aço CA-60 para estruturas de concreto armado, Ø até 5,00 mm, corte, dobra e montagem Forma para vigas, com chapa compensada plastificada, e=12mm Concreto estrutural dosado em central, fck 20 MPa, abatimento 8±1 cm. Escadas Forma feita em obra para escadas, com chapa compensada plastificada, Espessura 12mm Kg R$ 6.79 R$ 1.59 R$ R$ 1, Kg R$ 7.04 R$ 1.20 R$ R$ m² R$ R$ R$ R$ 6, m³ R$ R$ - R$ R$ m² R$ R$ R$ R$ 1, SUB-TOTAL R$ 12, Lajes Armadura de aço para lajes, CA-50, corte e dobra na obra Forma para lajes, com chapa compensada plastificada, e=12mm Concreto estrutural dosado em central, fck 15 MPa, abatimento 8±1 cm - laje piso Armadura de aço para lajes, CA-50, Ø 8,0 mm, corte e dobra na obra - laje piso Laje pré-fabricada comum para forro, intereixo 38 cm, espessura da laje 12 cm, capeamento 4 cm, elemento de enchimento 8 cm Kg R$ 7.33 R$ 0.83 R$ R$ 2, m² R$ R$ R$ R$ 3, m³ R$ R$ - R$ R$ 3, Kg R$ 7.33 R$ 0.83 R$ R$ 43, m² R$ R$ R$ R$ 9, SUB-TOTAL R$ 63, Alvenaria Painèis Monolíticos Betel m² R$ R$ R$ R$ 52, Chapisco para parede interna ou externa com argamassa de cimento e areia sem peneirar, traço 1:3, Espessura 5mm Emboço para parede interna com argamassa de cimento, arenoso e areia sem peneirar, Traço 1:7:3, Espessura 30mm Emboço para parede externa com argamassa de cimento, arenoso e areia sem peneirar, Traço 1:2:6, Espessura 30mm m² R$ R$ 4, m² R$ 6.38 R$ 6.19 R$ R$ 8, m² R$ R$ 8.10 R$ R$ 13,

47 Reboco para parede interna ou externa, com argamassar de cal hidratada e areia peneirada, traço 1:4:5, com betoneira, Espessura 5mm m² R$ 1.16 R$ 5.33 R$ R$ 8, SUB-TOTAL R$ R$ R$ 87, Método Convencional TOTAL R$ 171, Tabela 8: Orçamento do sistema Monolíte LEVANTAMENTO PARA PROJETO RESIDENCIAL - Data de referência de preços: 2015/10 - TCPO/PINI MÉTODO CONVENCIONAL SERVIÇO UNIDADE MATERIAL M.O TOTAL QUANT. TOTAL Escavação manual de vala em solo de 1 categoria (Até 2 m) Estacas e m³ R$ - R$ R$ R$ Blocos Forma de madeira para fundação, com tábuas e sarrafos m² R$ R$ 8.46 R$ R$ 2, Armadura de aço CA-50 para estruturas de concreto armado, Ø até 12,5 mm, corte, dobra e Kg R$ 6.96 R$ 1.37 R$ R$ 3, montagem Concreto estrutural dosado em central, fck 20 MPa, abatimento m³ R$ R$ - R$ R$ 3, ±1 cm Concreto - aplicação e adensamento com vibrador de imersão com m³ R$ 0.22 R$ R$ R$ motor elétrico Reaterro e compactação manual de vala por apiloamento com soquete m³ R$ - R$ R$ R$ SUB-TOTAL R$ 10, Estrutura Concreto estrutural dosado em central, fck 20 MPa, abatimento m³ R$ R$ - R$ R$ 6, ±1 cm Concreto - aplicação e adensamento com vibrador de imersão com m³ R$ 0.22 R$ R$ R$ motor elétrico Armadura de aço CA-50 para pilares, Ø 12,5 mm, corte, dobra e Kg R$ 6.07 R$ 1.07 R$ R$ 3, montagem Armadura de aço CA-50 para vigas Ø 10,0 mm, corte, dobra e Kg R$ 6.79 R$ 1.59 R$ R$ 10, montagem Armadura de aço CA-60 para estruturas de concreto armado, Ø até 5,00 mm, corte, dobra e montagem Kg R$ 7.04 R$ 1.20 R$ R$ Forma para vigas, com chapa compensada plastificada, e=12mm m² R$ R$ R$ R$ 31, Forma para pilares, com chapa compensada plastificada, e=12mm m² R$ R$ R$ R$ 15, Forma feita em obra para escadas, com chapa compensada m² R$ R$ R$ R$ 1,

48 plastificada, Espessura 12mm SUB-TOTAL R$ 70, Lajes Armadura de aço para lajes, CA-50, Kg R$ 7.33 R$ 0.83 R$ R$ 2, corte e dobra na obra Forma para lajes, com chapa compensada plastificada, e=12mm m² R$ R$ R$ R$ 3, Concreto estrutural dosado em central, fck 20 MPa, abatimento m³ R$ R$ - R$ R$ 2, ±1 cm Concreto estrutural dosado em central, fck 15 MPa, abatimento m³ R$ R$ - R$ R$ 3, ±1 cm. Piso Armadura de aço para lajes, CA-50, Ø 8,0 mm, corte e dobra na obra. Kg R$ 7.33 R$ 0.83 R$ R$ 43, Piso Laje pré-fabricada comum para forro, intereixo 38 cm, espessura da laje 12 cm, capeamento 4 cm, m² R$ R$ R$ R$ 9, elemento de enchimento 8 cm SUB-TOTAL R$ 65, Alvenaria Alvenaria de vedação com bloco cerâmico furado 9x19x19xm (furos horizontais), Espessura da parede 9cm, juntas 12mm com argamassa m² R$ R$ 0.56 R$ R$ 32, mista de cimento, cal hidratada e areia sem peneirar, traço 1:2:8 - tipo 1 Chapisco para parede interna ou externa com argamassa de cimento e areia sem peneirar, traço 1:3, m² R$ 2.15 R$ 1.24 R$ R$ 4, Espessura 5mm Emboço para parede interna com argamassa de cimento, arenoso e areia sem peneirar, Traço 1:7:3, m² R$ 6.38 R$ 6.19 R$ R$ 8, Espessura 30mm Emboço para parede externa com argamassa de cimento, arenoso e areia sem peneirar, Traço 1:2:6, m² R$ R$ 8.10 R$ R$ 13, Espessura 30mm Reboco para parede interna ou externa, com argamassar de cal hidratada e areia peneirada, traço m² R$ 1.16 R$ 5.33 R$ R$ 8, :4:5, com betoneira, Espessura 5mm SUB-TOTAL R$ 66, TOTAL R$ 213, Tabela 9: Orçamento do sistema Convencional 38

49 4.4.3 Resumo comparativo RESUMO COMPARATIVO BRASÍLIA/DF, OUTUBRO DE 2015 Comparativo MÉTODO CONVENCIONAL MÉTODO MONOLITE DIFERENÇA VALOR FINAL Referência % R$ 213, % R$ 171, % R$ 41, % Conclusão : Para este caso, o método Monolite apresentou economia de 20% em relação ao Convencional. Tabela 10: Resumo Comparativo de custo entre método Monolíte e convencional em Brasília/DF, 2015 Segundo (GARCIA, 2009) em seu estudo de caso comparativo do método Monolite e Convencional para uma casa em Camaçari/BA, MÉTODO CONSTRUTIVO MONOLITE: UM ESTUDO DE CASO COMPARATIVODE CUSTOS COM O MÉTODO CONVENCIONAL ESPECÍFICO EM UMA CASA EM CAMAÇARI/BA, apresentado ao curso de graduação em Engenharia Civil da Universidade Católica do Salvador (UCSAL), os valores foram os apresentados na Tabela 10.1, abaixo: Comparativo RESUMO COMPARATIVO CAMAÇARI/BA, 2009 MÉTODO CONVENCIONAL MÉTODO MONOLITE DIFERENÇA VALOR FINAL Referência % R$ ,47 100% R$ ,61 64% R$ ,86 36% Conclusão : Para este caso, o método Monolite apresentou economia de 36% em relação ao Convencional. Tabela 10.1: Resumo Comparativo de custo entre método Monolíte e convencional em CAMAÇARI/BA,

50 4.4.4 Análise das Tabelas 10 e 10.1 : VALOR FINAL R$ 250, R$ 200, R$ 163, R$ 150, R$ 100, R$ 50, R$ - BA CONVENCIONAL - BA R$ 103, CUSTO DOS SITEMAS POR PERÍODO E REGIÃO R$ 59, MONOLITE - BA DIFERENÇA - BA R$ 213, R$ 171, DF R$ 41, MÉTODO MÉTODO DIFERENÇA - DF CONVENCIONAL MONOLITE - DF - DF Tabela 10.2: Custo dos sitemas por período e região CONVENCIONAL - BA MONOLITE - BA DIFERENÇA - BA MÉTODO CONVENCIONAL - DF MÉTODO MONOLITE - DF DIFERENÇA - DF Observa-se que o sistema Monolite foi mais econômico para as duas regiões em relação ao método Convencional. Observa-se também que em relação ao Convencional o método Monolite foi mais econômico para os dois períodos estudados. R$ 200, R$ 180, R$ 160, R$ 140, R$ 120, R$ 100, R$ 80, R$ 60, R$ 40, R$ 20, R$ - VARIAÇÃO NO CUSTO DO MÉTODO MONOLITE ENTRE 2009 E 2015 R$ 103, MONOLITE - BA 2009 MONOLITE - DF 2015 Tabela 10.3: Variação do custo do método Monolite entre 2009 e 2015 R$ 171, R$ 67, VARIAÇÃO 65% R$ 250, R$ 200, R$ 150, R$ 100, R$ 50, R$ - VARIAÇÃO NO CUSTO DO MÉTODO CONVENCIONAL ENTRE 2009 E 2015 R$ 163, R$ 213, Tabela 10.4: Variação do custo do método Convencional entre 2009 e 2015 R$ 50, CONVENCIONAL CONVENCIONAL VARIAÇÃO 31% - BA DF 2015 Em relação ao sistema Monolite, pode-se perceber uma variação de 65% entre os períodos analisados. Em relação ao método convencional, houve uma variação de 31% entre os períodos analisados. 40

51 4.5 Comparativo geral entre método Monolíte e Convencional Tabela 11: Comparativo geral entre o método Monolíte e convencional 41

52 Tabela 11.1: Comparativo geral entre o método Monolíte e convencional 42

53 4.6 Desafios dos novos métodos construtivos Pesquisa realizada pela revista Grandes Construções, aponta que os métodos construtivos tradicionais ainda são os mais predominantes, de acordo com 56% dos entrevistados. Figura 29: Métodos construtivos tradicionais ainda são predominantes Fonte: Figura 30: Fatores que limitam o uso de novos métodos Fonte: 43

54 Outro aspecto relevante apontado pelos entrevistados foi o fator cultural construtivo conservador, que se apoia na falta de planejamento adequado para implementação dos novos sistemas, os custos relativamente maiores e a falta de iniciativa por parte dos projetistas. 5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 5.1 Conclusões Após o estudo do sistema e comparando-o ao sistema convencional, pode-se chegar às seguintes conclusões: O método Monolite é um método comprovadamente seguro e que se enquadra nas diversas normas citadas durante o trabalho. O método Monolite confere maior agilidade aos projetos O Método Monolite por usar o insumo EPS, proporciona ganhos ambientais de conforto e economia em todo o seu processo e principalmente no seu, não descarte (reciclagem), permitindo que o mesmo recurso seja implementado em novos setores. Em relação às pesquisas sobre a dominância dos sistemas tradicionais no mercado, pode-se concluir que ainda há muito espaço para ser conquistado pelos novos sistemas, portanto, compreende-se a relevância do objeto de estudo deste trabalho, que evidencia e chama a atenção para uma outra solução tecnológica da construção civil, que vai muito além da sua aplicação nos canteiros de obra. Tendo em vista as diversas qualidades que o sistema pode proporcionar, é necessário investir na implementação do mesmo, afim de romper a barreira cultural que impede o avanço tecnológico das edificações no Brasil. O EPS é um plástico inerte, não tóxico, versátil e 100% reciclável. É também um material de fácil manuseio, o que garante uma economia de cerca de 20% no prazo de construção. Dependendo do projeto pode-se observar uma redução de 6% a 8% no custo global da obra, além de proporcionar economia de energia em suas demais aplicações. Os governos sempre se preocupam com a geração de energia, mas sua conservação ainda é vista como questão secundária. Nos países desenvolvidos, as práticas de conservação de energia se dão através de programas de eficiência energética na construção civil. Portanto, o investimento estatal em sistemas como o Monolite pode 44

55 ser uma solução econômica para que o Brasil se estabeleça entre as principais economias do mundo. Segundo a ONU em sua última projeção sobre crescimento da população mundial divulgado no documento World Population Prospect (Perspectivas da População Mundial), publicado a cada dois anos, é de que a população mundial seja de 11 bilhões de pessoas em 2100, todas precisando se alimentar. Isso vai ampliar a pressão sobre os recursos naturais, somado a um provável aumento da poluição, e a consequências catastróficas para a humanidade, como: secas recordes, inundações, poluição sufocante do ar e espécies ameaçadas de extinção. Portanto é necessário aumentar radicalmente a produtividade: produzir mais gastando menos. Modificar os padrões de produção e consumo, revertendo a lógica de extração, produção, consumo e desperdício para uma economia verde. Todas essas características podem ser observadas no sistema Monolite. A Agência Internacional de Energia (AIE) estima que incentivar a eficiência energética poderia, não só proporcionar uma redução de 10% dessa demanda até 2030, mas também economizar US$ 560 bilhões. Aproveitar novas tecnologias existentes como o EPS e políticas apropriadas para aumentar a produtividade dos recursos poderia liberar por ano, um imenso capital financeiro em todo o mundo, que hoje são desperdiçados pelas ineficiências e incompatibilidades e inviabilidade dos processos produtivos. Estes fundos atualmente desperdiçados poderiam ser investidos em saúde, educação e desenvolvimento. 5.2 Recomendações Sugestão para trabalhos futuros a) Analise de viabilidade do sistema em diversos estados do País Edificações de padrão baixo, médio e alto b) Cotação nacional do sistema em indústrias de todos os estados c) Ensaio de caracterização do painel pronto: Verificação da resistência ao impacto de corpo mole Verificação da resistência ao impacto de corpo rígido 45

56 Verificação do comportamento sob efeito de solicitações transmitidas por portas Determinação da resistência à flexão e à carga concentrada Determinação de resistência ao fogo em paredes com função estrutural Ensaios de caracterização da argamassa 46

57 ANEXO A PROJETOS ARQUITETÔNICOS Figura 31: Planta Baixa do 1 pavimento 47

58 Figura 32: Planta Baixa do 2 pavimento 48

59 Figura 33: Fachada Frontal Figura 34: Corte A/A 49

60 Figura 35: Corte B/B 50