Tecnologia, consultoria e projetos de estruturas
Informativo eletrônico INTERESTRUTURAS nº 001 - Janeiro de 2005
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1. Artigo técnico sobre argamassas para alvenaria estrutural
2. Expo Concórdia 2004 teve a participação da INTERESTRUTURAS
3. Serviços disponibilizados pela INTERESTRUTURAS
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A influência das características da argamassa de assentamento na resistência de paredes de alvenaria estrutural de blocos de concreto
** Dr. Luiz Roberto Prudêncio Jr.
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Introdução
A argamassa é um material constituído basicamente de aglomerante e agregados, misturados com certa quantidade de água e aditivos apropriados, formando uma mistura plástica com a trabalhabilidade requerida para sua aplicação. Muitos estudos e trabalhos científicos foram desenvolvidos nas últimas décadas, porém, ainda muitos vícios e o desconhecimento técnico deste material persistem.
É importante diferenciar argamassa de concreto. Apesar de serem muito parecidos, os próprios materiais constituintes serem parecidos, são dois materiais com empregos bastante diferentes. É incorreto pensar que para se obter uma boa argamassa, seja necessário atender-se aos mesmos requisitos recomendados para a obtenção de um bom concreto, sendo que em certos casos, estes requisitos caminham em sentidos opostos.O concreto é um material estrutural, que após misturado é lançado em formas, devendo ser umedecido para assegurar total hidratação do cimento. O objetivo final é atingir a resistência à compressão especificada ao menor custo.
A argamassa é prioritariamente um adesivo que une as unidades de alvenaria e que serve para transferir esforços entre elas, bem como para acomodar pequenas deformações. As argamassas são aplicadas sobre superfícies absorventes. A sucção (também conhecida como IRA – Initial Rate of Absorption) das unidades de alvenaria é necessária para promover o contato íntimo com a argamassa, aumentando sua aderência. O mecanismo que promove esta aderência é a incrustação de substâncias solúveis do cimento na unidade de alvenaria, carregadas pela água absorvida. Porém, a absorção tem limites e não deve ser excessiva absorvendo água indispensável à hidratação do cimento. Para evitar isso, pode-se utilizar aditivos que limitam a absorção (retentores de água), molhar as unidades de alvenaria (recomendável somente para blocos cerâmicos) e com espessuras mínimas das juntas.
Analisando o exposto acima, uma primeira conclusão é que a resistência à compressão, que importante para o concreto, não é tão importante para a argamassa. Concreto e argamassa são dois materiais muito diferentes.
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Funções básicas das juntas e argamassas
As funções primárias das juntas de argamassa em uma parede de alvenaria são (SABBATINI 1984):
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Unir solidariamente as unidades de alvenaria e ajudá-las a resistir aos esforços laterais;
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Distribuir uniformemente as cargas atuantes na parede por toda a área resistente das unidades;
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Absorver as deformações naturais a que a alvenaria estiver sujeita;
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Selar as juntas contra a penetração de água da chuva.
Para que a argamassa tenha a capacidade de prover as funções citadas, ela deve apresentar as seguintes características:
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Ter trabalhabilidade (consistência, plasticidade e coesão) suficiente para que o pedreiro produza com rendimento otimizado um trabalho satisfatório, rápido e econômico;
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Ter capacidade de retenção de água suficiente para que uma elevada sucção da umidade não prejudique suas funções primárias;
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Adquirir rapidamente alguma resistência após o processo de assentamento das unidades para resistir a esforços que possam atuar durante o assentamento das alvenarias;
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Desenvolver resistência adequada para não comprometer a alvenaria de que faz parte. Não deve, no entanto, ser mais resistente que as unidades que ela une;
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Ter adequada aderência às unidades, afim de que a interface possa resistir a esforços de cisalhamento e possuir estanqueidade a água de chuva;
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Ter suficiente resiliência (baixo módulo de deformação), para acomodar as deformações intrínsecas e as decorrentes de movimentos estruturais de pequena amplitude da parede de alvenaria, sem fissurar.
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Resistência à compressão da argamassa
Para determinação da resistência a compressão de uma argamassa, geralmente se utilizam corpos-de-prova cilíndricos (5 x 10cm), e o valor encontrado depende fundamentalmente da relação água/cimento. O valor obtido no ensaio não representa a reistência do material aplicado numa alvenaria, uma vez que a quantidade de água que permanece no material após o assentamento varia em função da capacidade de retenção de água e da absorção inicial dos blocos. Ainda, o ensaio de compressão em corpos-de-prova não reproduz o real estado de tensões a que o material está sujeito quando compondo uma junta de alvenaria.
A NBR 8798:1985, estebelece uma resistência mínima maior que 9,0 MPa ou maior ou igual ao especificado no projeto, para as argamassas de assentamento para alvenaria estrutural. Considera-se inadequado o estabelecimento de uma resistência à compressão mínima como parâmetro de projeto que não leve em conta o tipo de argamassa utilizado.
A utilização de diferentes tipos de argamassas no assentamento de alvenarias portantes, levam a fatores de eficiência diferentes. O fator de eficiência é um parâmetro obtido através da divisão da resistência do prisma (fp) pela resistência do bloco (fb). Assim, é importante o projetista saber e especificar qual o tipo de argamassa será utilizado na obra, podendo estimar o fator de eficiência corretamente.
Outro aspecto importante é a variação da resistência do prisma, em função da variação da resistência da argamassa. Considerando-se um mesmo tipo de argamassa, um aumento na resistência à compressão da argamassa não implica em um aumento substancial na resistência do prisma. Da mesma forma, uma redução na resistência à compressão da argamassa, respeitados certos limites, não impõem uma redução significativa na resistência a compressão do prisma.
É importante destacar a influência do controle das juntas horizontais na resistência das paredes estruturais. Está bem estabelecido que a espessura das juntas horizontais precisa se situar dentro de limites bastante estreitos. A espessura não pode ser muito pequena pois permite que pequenas falhas na execução, e diferenças dimensionais nos blocos, possibilite ao contato pontual entre duas unidades de alvenaria, concentrando e conseqüentemente aumentando as tensões neste local, prejudicando a resistência da parede. Desde um trabalho pioneiro de Francis (1971) foi comprovado que a resistência da parede decresce com o aumento da espessura das juntas horizontais. A explicação para isso é que o aumento da espessura das juntas diminui o confinamento da argamassa e é exatamente esse confinamento, promovido pela aderência da argamassa no bloco, que torna a argamassa pouco suscetível à ruptura, mesmo que a resistência à compressão, medida em corpos-de-prova cilíndricos seja relativamente baixa.
Em resumo, quanto a resistência a compressão da argamassa, esse parâmetro não influi de forma tão significativa na resistência à compressão da parede. Essa influência pode ser significativa apenas se a resistência à compressão for menor que 40% da resistência do bloco. Alguns exemplos podem ser citados, conforme Gomes (1983), para paredes construídas com blocos de 7,5 MPa, variando a resistência da argamassa em torno de 135%, verificou-se que o acréscimo de resistência para as paredes foi de apenas 11,5%. A BS 5628 (normatização inglesa), indica que, para blocos de 7,0 MPa, ao se aumentar a resistência da argamassa de 6,5 MPa para 16,6 MPa, a resistência da parede cresce apenas 6%. O que se pode afirmar é que resistências muito elevadas tem efeito negativo no desempenho de paredes estruturais. De acordo com os resultados de Gomes (1983), a argamassa de assentamento deve ter resistência entre 70% e 100% da própria resistência do bloco. Pode-se afirmar que não ocorrerão diferenças significativas na resistência de uma parede estrutural se a argamassa possuir até mesmo 50% da resistência do bloco.
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Conclusão
A primeira conclusão é sem dúvida a importância de se conhecer os materiais constituintes da alvenaria portante e qual a função que cada um desempenho no sistema estrutural. Neste ponto a argamassa de assentamento é um material que tem papel fundamental no desempenho estrutural do conjunto.
É importante o conhecimento das prescrições Normativas, porém, quanto a especificação da resistência a compressão das argamassas para alvenaria estrutural, as mesmas não apresentam conformidade ou o conteúdo dos resultados experimentais que muitos pesquisadores e estudiosos encontraram, e atualmente não entram em consonância com o que deve ser considerado correto neste assunto.
Muito mais importantes que a resistência à compressão, existem outros fatores que afetam diretamente a capacidade resistente de uma parede de alvenaria estrutural, como o controle das juntas, a deformabilidade da argamassa, a trabalhabilidade, assim como seu comportamento nos ensaios de prisma, resultando em fatores de eficiência diferentes para cada tipo de material.
Definitivamente, respeitados certos limites, pode-se utilizar argamassas com resistências à compressão entre 50% e 80% da resistência dos blocos utilizados, sem perda significativa da capacidade resistente da parede estrutural.
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Referências bibliográficas
CORRÊA, M. R. S.; RAMALHO, M. A. Projeto de Edifícios de Alvenaria Estrutural. São Paulo: Pini, 2003.
PRUDÊNCIO JR., L. R. et al. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto. Florianópolis: [s. n.], 2002.
** Professor do
Departamento de Engenharia Civil da UFSC e coordenador do
Grupo
de Tecnologia em Materiais e Componentes à Base de Cimento Portland
O estande da Kerbermix na Expo Concórdia 2004, foi palco de um excelente ciclo de palestras, durante a semana de realização da feira. Foram xx palestras realizadas no andar superior do estande, onde foi montado um pequeno auditório, com toda a infra-estrutura para realização dos eventos, com som, imagem, 40 confortáveis lugares e climatização.
Destaque para a presença do Prof. Dr. Luiz Roberto Prudêncio Jr., da Universidade Federal de Santa Catarina, coordenador do GTEC, que participou juntamente com a INTERESTRUTURAS na noite da palestra sobre Projetos de Alvenaria Estrutural, além de ter ministrado outras palestras durante o evento.
O estande, construído com estrutura pré-moldada de concreto, com fechamentos em blocos de concreto estruturais e vidro, foi projetado pela Arq. Alexandra Tomazoni, enquanto a estrutura foi calculada pelo Eng. Rodrigo Dhein, em parceria com a INTERESTRUTURAS.
Os painéis de lajes foram analisados através do método dos elementos finitos, possibilitando uma excelente avaliação estrutural de cada peça.
A análise estrutural pelo método dos elementos finitos é necessária quando as peças apresentam geometrias diferentes das definidas nas teorias clássicas de estabilidade.
Neste caso específico, as lajes do estande da Kerbermix possuíam apoios descontínuos e formas diversas, dificultando a obtenção dos esforços solicitantes através das equações básicas.
Assim, foram modeladas as 3 placas que formavam a parte maior do estande, o que permitiu visualizar os esforços solicitantes e deformações máximas.
Alguns gráficos das deformações nas placas, podem ser visualizados nas figuras apresentadas ao lado.
3. Serviços disponibilizados pela INTERESTRUTURAS
A INTERESTRUTURAS oferece consultoria no desenvolvimento de empreendimentos, com relação a concepção e projeto de estruturas. A estrutura deve ser analisada já durante a concepção arquitetônica, sendo integrada com a arquitetura. Assim, no momento das definições que vão nortear a concepção do empreendimento, é possível integrar as informações, sugerindo pequenos ajustes e melhorias, que com certeza vão trazer agilidade, rapidez e racionalização na obra, resultando em economia e rentabilidade ao empreendimento.
Com a INTERESTRUTURAS, você encontra:
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Concepção estrutural de acordo com as necessidades construtivas do cliente e do empreendimento;
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Interação constante na concepção dos projetos, onde o cliente pode acompanhar, se existir o interesse, como está sendo projetada a estrutura;
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Melhoria constante na apresentação dos projetos, visando agilidade e menos dúvidas na obra;
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Acompanhamento dos projetos durante a execução da obra;
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Concepção de edifícios em alvenaria estrutural, fornecendo projetos e detalhamentos totalmente integrados com as instalações, inclusive em conformidade com os requisitos da CEF, para viabilização de empreendimentos financiados por esta instituição;
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Projeto e detalhamento de estruturas de concreto armado;
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Projeto e detalhamento de estruturas metálicas;