Novo Sistema de Construção de Alvenarias Projecto cbloco

Transcrição

1 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal Novo Sistema de Construção de Alvenarias Projecto cbloco 1 A. Baio Dias 26 de Junho de 2008 CIC 2008 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

2 O Projecto cbloco 2 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

3 Desenvolvimento elementos cerâmicos para um novo sistema de alvenaria Desenvolvimento de métodos de cálculo e regras de aplicação do novo sistema 3 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

4 Parceiros e Apoios 4 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

5 Parceiros e Apoios 5 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

6 1. Objectivos do desenvolvimento 6 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

7 1. Objectivos do desenvolvimento Desenvolver elementos cerâmicos de elevado desempenho térmico, mecânico e acústico, para aplicação em paredes de alvenaria da envolvente e de compartimentação de edifícios. Pretende-se que estes novos elementos cerâmicos façam parte de sistemas integrados de construção, contendo elementos correntes e singulares, com um desempenho que permita satisfazer as exigências actuais, constantes dos regulamentos e normas existentes, térmicas, mecânicas e acústicas. Além disso estes sistemas de alvenaria poderão ser confinados ou levemente armados permitindo a sua utilização estrutural na construção de edifícios. 7 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

8 2. Motivação para o desenvolvimento 8 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

9 2. Motivação para o desenvolvimento Experiência de outros países Europeus Alemanha, Itália, França, Espanha Solução muito utilizada na construção de edifícios de pequeno e médio porte 9 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

10 2. Motivação para o desenvolvimento Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) Decreto-Lei 40/90 Decreto-Lei 80/2006 I 3 I 3 I 1 I 2 I 1 I 2 Coeficientes de Transmissão Térmica de referência U (W/m 2 ºC) I 1 I 2 I 3 Coeficientes de Transmissão Térmica de referência U (W/m 2 ºC) I 1 I 2 I 3 1,4 1,2 0,95 0,7 0,6 0,5 10 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

11 2. Motivação para o desenvolvimento R se 1 Reboco 2 - Tijolo Caixa de ar 4 Tijolo 15 Espessura (m) 0,04 0,15-0,321 Coeficiente de Transmissão Térmica U (W/m 2 K) - 0,015 0,11 λ (W/mK) 1,15 0,334 0,04 0,013 0,314 0,18 0, Reboco 0,015 1,15 0,013 R si - - 0,13 - R t (m 2 K/W) 0,88 11 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

12 3. Identificação dos requisitos normativos e regulamentares 12 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

13 3. Identificação dos requisitos normativos e regulamentares Norma NP EN Elementos cerâmicos de alvenaria Baixa densidade - Massa volúmica LD < 1000 kg/m 3 Canal para enchimento para betão ou argamassa (quando necessário): -área superior a 1500 mm 2 e -dimensão mínima de 30 mm 13 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

14 3. Identificação dos requisitos normativos e regulamentares Norma NP EN :2007 Eurocódigo 6: Projecto de estruturas de alvenaria. Parte 1-1: Regras para estruturas de alvenaria armada e não armada. Grupo 2 Furação vertical Volume dos furos de 25 % a 55 % Volume de cada furo 2 % Volume dos furos de preensão 12,5 % Espessura dos septos interiores 5 mm Espessura dos septos exteriores 8 mm Combinação de espessuras dos septos 16 % da largura total 14 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

15 3. Identificação dos requisitos normativos e regulamentares Espessura das juntas de argamassa: Argamassa cola - junta de 0,5 a 3 mm (exige tijolos rectificados) Argamassa convencional - Junta de 6 a 15 mm Junta transversal descontínua 40 % da largura Junta assentamento descontínua -Largura da faixa 30 mm; -largura total das faixas de argamassa / largura da parede 0,4 Junta de assentamento para armaduras - 5 mm + armadura 15 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

16 3. Identificação dos requisitos normativos e regulamentares Norma EN :2000 Eurocódigo 8: Disposições para projecto de estruturas sismo-resistentes. Parte 1: Regras gerais Acções sísmicas e requisitos gerais para as estruturas. Classes de resistência mecânica U4 f b 4 N/mm 2 Juntas de argamassa a) juntas preenchidas e c) juntas de encaixe (o encaixe deve garantir uma resistência ao corte pelo menos igual à de uma junta preenchida). 16 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

17 4. Resposta aos requisitos 17 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

18 4. Resposta aos requisitos Maior Resistência mecânica Furação vertical Betão (80 ton\ml) Argila Expandida (91 ton\ml) Betão Celular (109 ton\ml) Tijolo de Furação Vertical (375 ton\ml) 18 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

19 4. Resposta aos requisitos Maior isolamento térmico Alvéolos desalinhados para reduzir pontes térmicas Alvéolos mais pequenos para diminuir a convecção Menor densidade da pasta 19 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

20 4. Resposta aos requisitos Menor densidade da pasta Maior porosidade através de indutores na pasta 20 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

21 4. Resposta aos requisitos Redução de pontes térmicas Junta de argamassa interrompida Encaixes macho fêmea Redução das infiltrações de água Junta de argamassa interrompida 21 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

22 4. Resposta aos requisitos Maior facilidade de manuseamento Furos de preensão Maior resistência mecânica da parede exterior Maior facilidade de fixação de estruturas para fachada cortina 22 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

23 5. Indução de porosidade na pasta cerâmica 23 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

24 5. Indução de porosidade na pasta cerâmica Objectivos: reduzir a condutividade térmica reduzir a massa reduzir a massa volúmica manter a resistência mecânica Massa aligeirada com porosidade introduzida por materiais formadores de porosidade controlada Preferência aos materiais orgânicos para redução do consumo de combustível Produto diatomito resíduo da indústria cervejeira lama primária resíduo de celulose poliestireno expandido granulado pó de aspiração de madeira argila expandida (resíduo) pó de cortiça (resíduo) coque de petróleo micronizado Granulometria 2 a 63 μm < 1 mm < 2 mm < 1 mm < 3 mm 0,1 a 0,3 mm < 75μm casca de arroz Preferência aos materiais naturais 2 a 4 mm 24 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

25 5. Indução de porosidade na pasta cerâmica 875 ºC Comp. cer. uso industrial 10%v lama primária 25%v lama primária 40%v lama primária 10%v poliestireno expandido 25%v poliestireno expandido 40%v poliestireno expandido 10%v pó aspiração madeira 25%v pó aspiração madeira 40%v pó aspiração madeira 10%v pó cortiça 25%v pó cortiça 40%v pó cortiça 10%v casca arroz 25%v casca arroz 40%v casca arroz 10%p diatomito 20%p diatomito 30%p diatomito 25 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal Resistência mecânica à flexão (MPa)

26 5. Indução de porosidade na pasta cerâmica 875 ºC 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Condutividade térmica (W/mK) 0,0 Comp. cer. uso industrial 10%v lama primária 25%v lama primária 40%v lama primária 10%v poliestireno expandido 25%v poliestireno expandido 40%v poliestireno expandido 10%v pó aspiração madeira 25%v pó aspiração madeira 40%v pó aspiração madeira 10%v pó cortiça 25%v pó cortiça 40%v pó cortiça 10%v casca arroz 25%v casca arroz 40%v casca arroz 10%p diatomito 20%p diatomito 30%p diatomito 26 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

27 5. Indução de porosidade na pasta cerâmica 875 ºC Massa volúmica aparente (kg/m³) 0 Comp. cer. uso industrial 10%v lama primária 25%v lama primária 40%v lama primária 10%v poliestireno expandido 25%v poliestireno expandido 40%v poliestireno expandido 10%v pó aspiração madeira 25%v pó aspiração madeira 40%v pó aspiração madeira 10%v pó cortiça 25%v pó cortiça 40%v pó cortiça 10%v casca arroz 25%v casca arroz 40%v casca arroz 10%p diatomito 20%p diatomito 30%p diatomito 27 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

28 6. Desenho de novos modelos 28 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

29 6. Desenho de novos modelos 29 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

30 6. Desenho de novos modelos Modelo Rectângulos Encaixe macho fêmea Dimensão 300 x 300 x 190 mm 30 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

31 6. Desenho de novos modelos Modelo Losângulos Encaixe macho fêmea Dimensão 300 x 300 x 190 mm 31 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

32 6. Desenho de novos modelos Bago de arroz Encaixe macho fêmea Dimensão 300 x 300 x 190 mm 32 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

33 7. Produção experimental 33 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

34 7. Produção experimental 34 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

35 8. Resultados dos Ensaios dos Elementos Cerâmicos 35 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

36 8. Resultados dos Ensaios dos Elementos Cerâmicos Dimensões (mm) Resistência mecânica (MPa) Furação (%) Massa (kg) Massa volúmica real (kg/m 3 ) Massa volúmica aparente (kg/m 3 ) λ cerâmica (W/mºK) 300x150x ,66 300x300x ,50 36 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

37 9. Preocupações com a Sustentabilidade na Construção 37 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

38 9. Preocupações com a Sustentabilidade na Construção A trilogia da sustentabilidade Sustentabili dade Aspectos Ambientais Aspectos Sociais Aspectos Económicos A revisão da directiva Produtos da Construção 38 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

39 9. Preocupações com a Sustentabilidade na Construção Extracção de Recursos Produção Reciclagem, Destino Final Ciclo de Vida dos Materiais de Construção Construção Demolição Utilização - Manutenção 39 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal

40 9. Preocupações com a Sustentabilidade na Construção Os Aspectos Ambientais: Cumprimento do novo RCCTE nas duas zonas climáticas I1 e I2 onde se situa grande parte da actividade da construção nacional: Maior economia de energia com o aumento da capacidade de isolamento térmico, comparativamente à parede dupla 11+15; Matéria prima natural (argila), e ausência de materiais prejudiciais para o ambiente (por ex. isolantes, produzidos a partir de derivados do petróleo); Boa reciclabilidade da alvenaria (materiais homogéneos, ausência de materiais orgânicos); 40 centro tecnológico da cerâmica e do vidro coimbra portugal