68021227 paineis pre fabric a dos com blocos ceramicos

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL

DESEMPENHO ESTRUTURAL DE PAINIS PR-FABRICADOS COM BLOCOS CERMICOSAutor: Cristina Guimares Cesar Orientador: Humberto Ramos Roman, Ph.D.

Tese apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina, como parte dos requisitos de obteno do ttulo de Doutor em Engenharia Civil

Florianpolis, abril de 2007

Cristina Guimares Cesar

DESEMPENHO ESTRUTURAL DE PAINIS PR-FABRICADOS COM BLOCOS CERMICOS

Esta Tese foi julgada adequada e aprovada para a obteno do ttulo de Doutor em Engenharia Civil pelo Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Florianpolis, abril de 2007.

_____________________________________ Prof. Glicrio Trichs Coordenador do Programa Tese defendida e aprovada em 20 / 04 /2007, pela comisso examinadora:

______________________________________________________ Prof. Humberto Ramos Roman, Ph.D. (ECV UFSC) - Orientador _______________________________________________ Prof. Dr. Mrcio Roberto Silva Corra (SET-EESC-USP) _______________________________________________ Prof. Dr. Wilson Jesus da Cunha Silveira (ARQ-UFSC) _______________________________________________ Prof. Dr. Luiz Gmez (ECV UFSC) _______________________________________________ Prof. Dr. Hlio Ado Greven (UFRGS / ULBRA)

Existe somente uma idade para a gente ser feliz, somente uma poca na vida de cada pessoa em que possvel sonhar e fazer planos e ter energia para realiz-los a despeito de todas as dificuldades e obstculos. Tempo de entusiasmo e coragem em que todo desafio mais um convite luta, que a gente enfrenta com toda disposio de tentar algo novo, de novo, de novo, e quantas vezes for preciso. Essa idade to fugaz na vida da gente chama-se Presente e tem a durao do instante que passa.

Mrio Quintana

DEDICO

Aos meus pais, Israel e Mirian (in memorian), e ao meu noivo lisson. A vocs, dedico esta conquista com a mais profunda gratido.

AGRADECIMENTOSA Deus, pela presena constante em todos os momentos de minha vida. Felizes os que confiam no Senhor [...] So como rvores plantadas s margens de um rio, cujas razes alcanam guas profundas. Tais rvores no so afetadas pelo calor nem se preocupam com largos meses de seca. Suas folhas permanecem verdes e produzem fruto delicioso Jeremias 17.7,8 Faltam-me palavras para demonstrar neste momento minha gratido a vrias pessoinhas especiais que foram essenciais para o trmino deste trabalho. A meu pai que foi essencial em todos os momentos e minha me (minha vida, meu tudo ETERNAS SAUDADES), amo vocs. Ao meu amado noivo lisson, presena constante, Thank You por tudo, sem voc tudo seria mais difcil. Ao Professor Humberto Ramos Roman, pelo incentivo, pela orientao, pelas oportunidades e sobretudo pela amizade. As sisters do meu corao, Carine e Claudia, pelo carinho, oraes e presena constante em minha vida. E as luzinhas da minha vida, meus sobrinhos Ktlin, Thirry e Camily. A toda minha famlia e amigos de Passo Fundo...pelo carinho, pela torcida ......Saudades constantes!!! Meu muito (obrigado) ao amigo Rodrigo da Mata, que com muita pacincia me ensinou a usar o SAP. Valeu meu amigo!!!!! Ao amigo Joo Dirceu Nogueira de Carvalho pela ajuda e amizade em todos os momentos. As amigas Michele Fossatti, Tatiana Amaral e Margaret Martyn pela presteza em ler meus rascunhos. Aos meus pupilos (bolsistas), Felipe, Junior, Kleber, Nestor, Luana, Thiago e Luis Franken pela ajuda nos ensaios. E destes meus sinceros agradecimentos aos bolsistas Wellington, Everton e Bianca (in memoriam), pela incansvel ajuda durante a construo do prottipo...Bia...saudades!!! Aos meus professores e amigos da Universidade de Passo Fundo, Mrio Paluch e Luciana Marcondes Pandolfo pelo incentivo. Aos meus amigos Marcelo e Margaret pelos convites aos domingos para dar uma escapadinha da Tese e pela amizade sincera e constante...Obrigaduuuu!! Bosse pelos blocos fornecidos para a pesquisa. Ao Zenildo sempre prestativo em fornecer a argamassa polimrica. Cimentos Itamb, pelo fornecimento do cimento utilizado na pesquisa. Belgo Mineira pelo fornecimento das telas soldadas. Ao LEE Laboratrio de Experimentao em Estruturas por fornecerem a infra-estrutura para o desenvolvimento dos trabalhos. Ao Gustavo Lacerda pela pacincia em ajudar-me com os probleminhas do Catman. Ao professor Narbal pela presteza em amparar-me nos ensaios realizados no LEE.

Aos amigos do GETEC em especial: Giovana, Ju Casali, e Deniz pelo emprstimo dos equipamentos necessrios ao trmino desta pesquisa e pelas dvidas esclarecidas. Ao amigo Fernando Avancini Tristo pela ajuda na definio dos traos e principalmente pela amizade, carinho e pacincia. Ao professor Fernando Barth pela fundamental ajuda durante a moldagem e montagem do prottipo. Ao professor Luiz Gmez pelas dvidas esclarecidas em relao a instrumentao e interpretao dos resultados. Aos amigos do LMCC Luiz, Renato e Roque pela cordialidade e presteza, e de fazer das longas horas no laboratrio menos difceis. Floripa, sem dvida nenhuma a ilha da magia, com seus encantos que fez minha estada nesta terra os anos mais inesquecveis de minha vida. Um agradecimento especial s amigas: Juliana Dornelles, Mariana Coutinho Melo, Dbora Gois, Alessandra Maioli, Eunice Motta e Niubis Luperon, com quem compartilhei as minhas dvidas, cansao e alegrias durante estes anos. Aos amigos Odilar, Cledison, Jenner e Carlos pelo convvio dirio e pelas palavras amigas na hora certa. Enfim, a todos os amigos do GDA que tive a felicidade de conviver durante estes anos. Finalmente, o meu agradecimento a CAPES, pela bolsa de estudo concedida. A todos...........................

Obrigada!!!!!!!!

SUMRIOLISTA DE FIGURAS....................................................................................................I LISTA DE TABELAS .............................................................................................. VIII RESUMO................................................................................................................... XI ABSTRACT.............................................................................................................. XII 1 INTRODUO .........................................................................................................1 1.1 CONSIDERAES INICIAIS................................................................................1 1.2 JUSTIFICATIVA DO TRABALHO ........................................................................4 1.3 OBJETIVOS..........................................................................................................7 1.3.1 Objetivo Geral.................................................................................................7 1.3.2 Objetivos Especficos......................................................................................7 1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO.............................................................................8 2 REVISO BIBLIOGRFICA..................................................................................10 2.1 INDUSTRIALIZAO E RACIONALIZAO DA CONSTRUO ...................10 2.1.1 Industrializao da Construo.....................................................................10 2.1.2 Racionalizao Construtiva ..........................................................................13 2.2 PR-FABRICAO............................................................................................14 2.3 PAINIS PR-FABRICADOS COM BLOCOS CERMICOS ............................17 2.3.1 Experincia internacional..............................................................................18 2.3.2 Experincia Nacional ....................................................................................26 2.4 AVALIAO DO DESEMPENHO ESTRUTURAL .............................................37 2.5 ESFOROS SOLICITANTES DA ALVENARIA .................................................40 2.6 RESISTNCIA COMPRESSO ......................................................................41 2.6.1 Ensaios em unidades de alvenaria ...............................................................42 2.6.2 Ensaios em prismas......................................................................................43 2.6.3 Ensaios com painis de alvenaria ................................................................44 2.6.4 Fatores que afetam a Resistncia Compresso ........................................46 2.7 RESISTNCIA FLEXO .................................................................................52 2.7.1 Mtodos de ensaio........................................................................................53 2.7.2 Fatores que afetam a resistncia flexo da alvenaria................................59 3 CARACTERIZAO E ESPECIFICAO DOS MATERIAIS E COMPONENTES DOS PAINIS ...........................................................................................................64

3.1 INTRODUO ....................................................................................................64 3.2 BLOCOS CERMICOS ......................................................................................64 3.2.1 Ensaio de Anlise Dimensional ....................................................................66 3.2.1.1 Resultados da anlise dimensional ........................................................67 3.2.2 Ensaio de Absoro de gua .......................................................................69 3.2.2.1 Resultados do ensaio de absoro ........................................................70 3.2.3 Ensaio de Suco Inicial...............................................................................70 3.2.3.1 Resultados do Ensaio de Suco Inicial ................................................71 3.2.4 Determinao da rea Lquida .....................................................................71 3.2.4.1 Resultados da rea Lquida ...................................................................72 3.2.5 Massa Unitria dos Blocos ...........................................................................72 3.2.5.1 Resultados da massa unitria dos blocos ..............................................73 3.2.6 Resistncia Compresso de Blocos ..........................................................73 3.2.6.1 Resultados de resistncia compresso...............................................75 3.2.7 Resistncia Trao ....................................................................................76 3.2.7.1 Resultados de resistncia trao ........................................................77 3.2.8 Mdulo de elasticidade dos blocos ...............................................................78 3.2.8.1 Resultados mdulos de elasticidade dos blocos ....................................79 3.3 ARGAMASSA POLIMRICA .............................................................................80 3.4 ARGAMASSA ARMADA ....................................................................................85 3.4.1 Especificao dos Materiais: ........................................................................86 3.4.2 Resistncia compresso da argamassa armada .......................................90 3.4.3 Mdulo de elasticidade .................................................................................92 3.5 PRISMAS ............................................................................................................94 3.5.1 Moldagem dos prismas.................................................................................94 3.5.2 Resistncia compresso............................................................................95 3.5.2.1 Resultado da resistncia compresso dos prismas ............................96 3.5.2.2 Modo de ruptura .....................................................................................97 3.5.3 Mdulo de elasticidade .................................................................................98 3.5.3.1 Resultados do mdulo de elasticidade.................................................100 4 PROGRAMA EXPERIMENTAL ...........................................................................102 4.1 INTRODUO ..................................................................................................102 4.2 ENSAIO PILOTO ..............................................................................................103 4.3 GEOMETRIA DOS PAINIS.............................................................................106ii

4.4 MOLDAGEM DOS PAINIS .............................................................................107 4.5 DETALHAMENTO DOS DISPOSITIVOS DOS ENSAIOS................................112 4.6 ENSAIOS REALIZADOS ..................................................................................114 4.6.1 Ensaio de Resistncia Compresso ........................................................114 4.6.2 Ensaio de Resistncia Trao na Flexo.................................................117 5 APRESENTAO E DISCUSSO DOS RESULTADOS ...................................120 5.1 RESISTNCIA COMPRESSO DOS PAINIS............................................120 5.1.1 Fissurao ..................................................................................................122 5.1.2 Fator eficincia ...........................................................................................123 5.1.3 Anlise Terica da deformao dos painis ...............................................126 5.1.4 Resultados obtidos .....................................................................................129 5.1.5 Modo de ruptura .........................................................................................136 5.2 RESISTNCIA TRAO NA FLEXO.........................................................144 6 ANLISE NUMRICA POR ELEMENTOS FINITOS ..........................................147 6.1 INTRODUO ..................................................................................................147 6.2 MODELAMENTO EM ELEMENTOS FINITOS .................................................148 6.3 CARACTERSTICAS DOS MODELOS ............................................................151 6.4 RESULTADOS DAS ANLISES DE ELEMENTOS FINITOS..........................153 6.4.1 Painel PB01 ................................................................................................153 6.4.2 Painel PB02 ................................................................................................157 6.4.3 Comparao entre os dois tipos de painis ................................................160 6.5 CORRELAES DAS ANLISES EXPERIMENTAL E NUMRICA ..............163 7 CONCLUSES ....................................................................................................167 8 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................................172 APNDICE 1...........................................................................................................183 APNDICE 2...........................................................................................................205

iii

LISTA DE FIGURASFigura 1 Fachadas em painis pr-fabricados arquitetnicos de concreto (Edifcio Blue Tree Tower Morumbi) (OLIVEIRA, 2002)................................................12 Figura 2 Orange County Professional Building, Santa Ana California EUA (SCHNEIDER E DICKEY (1994)........................................................................15 Figura 3 (a) e (b) Movimentao de painel por meio de guindaste mvel...........16 Figura 4 Serpentinas utilizadas para calefao dos painis (REVEL,1973)...........19 Figura 5 Disposio dos blocos do sistema Costamagna (REVEL,1973). .............19 Figura 6 Painel Costamagna (REVEL,1973). .........................................................20 Figura 7 Detalhe do painel Technove, (REVEL, 1973)...........................................20 Figura 8 Moldagem do painel em frma basculante (REVEL, 1973)......................21 Figura 9 (a) e (b) Iamento e montagem das abbadas com o sistema ARCave ..21 Figura 10 Apanhador pneumtico de tijolos (RIHANI e BERNOLD, 1994) ............23 Figura 11 (A) Forma de confeco dos painis e (B) Painel pronto para transporte (HOBBS E DAWOOD, 2000). ............................................................................24 Figura 12 Assentamento do sistema de blocos JUWO Poroton Planziegel, A Bloco sendo erguido para a fiada com ferramenta especial de fixao, B Aplicao da argamassa na base do bloco, onde ser usada uma fina camada de argamassa, C A argamassa adere a cermica, D Assentamento do bloco sobre a fiada (HENDRY, 2001). .........................................................................25 Figura 13 Tipos de componentes do processo construtivo do IPT (MITIDIERI FILHO e CAVALHEIRO, 1988). .........................................................................27 Figura 14 Painel com as nervuras, quadro de concreto armado e juntas verticais preenchidas com argamassa (IPT,2003). ..........................................................28 Figura 15 Painis pr-fabricados sendo iados do local de armazenamento (IPT,2003) ..........................................................................................................29 Figura 16 ( A ) e ( B )Etapas da montagem e ( C ) Casa do Lago (UNICAMP) concluda (SARRABLO,2001) ............................................................................31 Figura 17 (A) Aplicao da argamassa com rolo e (B e C) Tela metlica sendo posicionada (Fonte: acervo prprio)...................................................................33

Figura 18 (A) Desenho do prottipo de painel grauteado nas extremidades e (B) Gancho grauteado ao painel para auxiliar no iamento .....................................34 Figura 19 Prottipo gerado no Archicad com telas metlicas (BARTH E CARDOSO, 2003)..............................................................................................35 Figura 20 (A) Moldagem do painel, (B) Detalhamento da tela metlica junto com o inserte e (C) Tipologia final do painel (BARTH E CARDOSO, 2003) .................36 Figura 21 Painis de parede, de cobertura plano e cobertura curvo......................37 Figura 22 Ao de cargas sobre um prdio (ROMAN ET.AL., 2003) .....................41 Figura 23 Ensaios em escala real em uma pedreira em desuso, University of Edinburgh (SINHA E HENDRY,1976). ...............................................................45 Figura 24 Colapso progressivo Ronan Point (SINHA 2002)...................................46 Figura 25 Resistncia compresso caracterstica da alvenaria de blocos, construda com blocos vazados com relao h/t entre 2 e 4. (BS 5628: Part 1,1992) ......................................................................................48 Figura 26 Variao da resistncia da parede em funo da resistncia da argamassa (FRANCO,1987). .............................................................................49 Figura 27 Tipos suportes e rupturas para paredes sob carga lateral (BS5628, 1978) ..................................................................................................52 Figura 28 Aparato para determinao da resistncia trao (ROMAN, 1989) ....53 Figura 29 (a) Esquema do ensaio de flexo simples para um prisma de quatro blocos e (b) Esquema de colocao dos blocos de carregamento (fiadas pares e impares) ..........................................................................................................54 Figura 30 Seo transversal de unidade com argamassamento total da face (TECHNICAL NOTES 39B, 1988)......................................................................56 Figura 31 Assentamento de argamassa somente nas faces externas longitudinais do bloco (Face Shell) (TECHNICAL NOTES 39B, 1988) ...................................56 Figura 32 Aparato para ensaio de resistncia de aderncia na flexo, prescrito pela ASTM C 1072 (ASTM C 1072)...........................................................................57 Figura 33 - Mtodo de ensaio com paredinhas para determinao da resistncia flexo caracterstica da alvenaria segundo a BS 5628 (BS 5628, 1978). ..........59 Figura 34 Variao aderncia tijolo/argamassa com o contedo de umidade no momento do assentamento (HENDRY, 1981). ..................................................61 Figura 35 Mtodos de ensaio para determinao da resistncia trao em ensaio de flexo (SANTOS, 2001).................................................................................62ii

Figura 36 Modos de ruptura em ensaio de flexo de corpos-de-prova com juntas preenchidas e no preenchidas (SANTOS, 2001) .............................................63 Figura 37 Determinao das dimenses do bloco (NBR 7171, 1992).....................67 Figura 38 Forma de ruptura dos blocos tipo B1 e B02. ..........................................76 Figura 39 Esquema de realizao do ensaio de resistncia trao indireta do bloco ..................................................................................................................77 Figura 40 Instrumentos utilizados para medio do mdulo de elasticidade .........79 Figura 41 Forma de aplicao da argamassa polimrica no corpo-de-prova.........81 Figura 42 Equipamento utilizado para determinar a carga mxima de ruptura. .....82 Figura 43 Forma de ruptura dos corpos-de-prova..................................................83 Figura 44 Tenso mdia de aderncia conforme mistura condio de molhagem. ...........................................................................................................................84 Figura 45 Granulometria da areia usada segundo BS 1200 (1976) .......................87 Figura 46 Armadura difusa componente do painel.................................................89 Figura 47 Armadura discreta componente do painel..............................................90 Figura 48 Forma de moldagem dos corpos-de-prova de argamassa armada........90 Figura 49 Forma de ruptura corpos-de-prova de argamassa armada....................92 Figura 50 Instrumentao dos corpos-de-prova para obteno do mdulo de elasticidade ........................................................................................................93 Figura 51 Tipos de prismas ensaiados...................................................................94 Figura 52 Chapa para ensaio de resistncia compresso de blocos e prismas, (a) chapa superior e (b) chapa inferior (ROMAGNA, 2000). ..............................95 Figura 53 Modo de ruptura do prisma de junta prumo de bloco tipo B01 e B02 ....97 Figura 54 Modo de ruptura do prisma de junta amarrada de bloco tipo B01 e B0298 Figura 55 Esquema de obteno das deformaes (medidas em mm) .................99 Figura 56 Forma de leitura das deformaes com extensmetro mecnico ........100 Figura 57 (A) Viga antiga e (B) Viga confeccionada para a execuo dos experimentos....................................................................................................103 Figura 58 Painel com contrafiado na vertical (stack bond) ...................................104iii

Figura 59 Descolamento apresentado na interface bloco e argamassa armada .105 Figura 60 Posicionamento dos transdutores indutivos de deslocamento no painelpiloto ................................................................................................................105 Figura 61 Microfissura vertical ocasionada por movimentaes. .........................106 Figura 62 Vista frontal da geometria final dos painis..........................................107 Figura 63 Mesa metlica reclinvel e forma em madeira .....................................108 Figura 64 Tipo de fixadores usados nos painis ..................................................108 Figura 65 Aplicao do desmoldante ...................................................................109 Figura 66 Detalhe em corte do painel ..................................................................109 Figura 67 Espaadores para reforo perimetral e seqncia do assentamento dos blocos...............................................................................................................110 Figura 68 Detalhe inserte metlico junto tela soldada galvanizada...................110 Figura 69 Enchimento do contorno ......................................................................111 Figura 70 Desmoldagem e procedimento para iamento.....................................111 Figura 71 Modelo do dispositivo de ensaio de compresso (visto em corte). ......112 Figura 72 -Tipo de transdutores de deslocamento utilizados nos ensaios. .............113 Figura 73 Esquema de instrumentao dos painis.............................................115 Figura 74 Viso geral da instrumentao.............................................................116 Figura 75 Esquema esttico da aplicao de carga no ensaio de flexo.............118 Figura 76 Disposio do corpo-de-prova no local de ensaio................................119 Figura 77 Distribuio do carregamento no conjunto argamassa armada/alvenaria .........................................................................................................................127 Figura 78 Grfico tenso x mdia das deformaes especficas referentes aos transdutores T01-T02.......................................................................................130 Figura 79 Grfico tenso x mdia das deformaes especficas referentes aos transdutores T03-T04.......................................................................................130 Figura 80 Grfico tenso x deslocamentos horizontais das laterais de argamassa armada .............................................................................................................131 Figura 81 Grfico tenso x deslocamento horizontal (flecha) ..............................131iv

Figura 82 Grfico tenso x mdia das deformaes especficas referentes aos transdutores T01-T02.......................................................................................132 Figura 83 Grfico tenso x mdia das deformaes especficas referentes aos transdutores T03-T04.......................................................................................132 Figura 84 Grfico tenso x deslocamentos horizontais das laterais de argamassa armada .............................................................................................................133 Figura 85 Grfico tenso x deslocamento horizontal (flecha) ..............................133 Figura 86 Grfico tenso x mdia das deformaes especficas comparao entre resultados calculados e obtidos experimentalmente...............................134 Figura 87 Grfico Tenso x deformaes especficas referentes aos transdutores TD03 E TD04 do painel PB01-01.....................................................................137 Figura 88 Grfico tenso x deformaes especficas referentes aos transdutores TD03 E TD04 do painel PB02-04.....................................................................137 Figura 89 Forma de ruptura dos painis PB01.....................................................138 Figura 90 Forma de ruptura dos painis PB02.....................................................139 Figura 91 Interface argamassa armada e alvenaria .............................................140 Figura 92 Moldagem painel com junta armada no centro. ...................................141 Figura 93 Grfico Tenso x deformaes especficas referentes aos transdutores TD01 e TD02....................................................................................................141 Figura 94 Grfico Tenso x deformaes especficas referentes aos transdutores TD03 e TD04....................................................................................................142 Figura 95 Grfico Tenso x deslocamentos horizontais das laterais de argamassa armada .............................................................................................................142 Figura 96 Grfico Tenso x deslocamento horizontal (flecha) .............................143 Figura 97 Forma de ruptura ocorrida pelo painel com junta de argamassa armada .........................................................................................................................144 Figura 98 Formas de ruptura apresentadas pelos prismas de blocos B01 e B02. .........................................................................................................................146 Figura 99 Rede de elementos finitos (Assan, 2003).............................................147 Figura 100 Modelos para alvenaria estrutural: (a) elementos da alvenaria, (b) modelo micro detalhado, (c) modelo micro simplificado, (d) modelo macro (LOURENO, 1996). .......................................................................................149 Figura 101 Sistema de eixos de referncia globais..............................................151v

Figura 102 Modelos de blocos utilizados para cada painel ..................................152 Figura 103 Geometria e malha do painel BT01....................................................153 Figura 104 Distribuio de tenses x ao longo do plano (x, z) do painel PB01 (vista frontal) ....................................................................................................154 Figura 105 Distribuio de tenses z ao longo do plano (x, z) do painel PB01 (vista frontal) ....................................................................................................154 Figura 106 Vista Frontal e superior das sees A e B. ........................................155 Figura 107 Distribuio de tenses x ao longo do comprimento do painel PB01 (seo A)..........................................................................................................155 Figura 108 Distribuio de tenses Z ao longo do comprimento do painel PB01 (seo A)..........................................................................................................156 Figura 109 Distribuio de tenses X e Z ao longo da altura do painel PB01 (seo B)..........................................................................................................156 Figura 110 Geometria e malha do painel PB02....................................................157 Figura 111 Distribuio de tenses x ao longo do plano (x, z) do painel PB02 (vista frontal) ....................................................................................................157 Figura 112 Distribuio de tenses z ao longo do plano (x, z) do painel PB02 (vista frontal) ....................................................................................................158 Figura 113 Vista Frontal e superior das sees A e B. ........................................158 Figura 114 Distribuio de tenses x ao longo do comprimento do painel PB02 (seo A)..........................................................................................................159 Figura 115 Distribuio de tenses Z ao longo do comprimento do painel PB02 (seo A)..........................................................................................................159 Figura 116 Distribuio de tenses X e Z ao longo da altura do painel PB02 (seo B)..........................................................................................................160 Figura 117 Comparao entre os painis PB01 e PB02 ao longo do comprimento (seo A)..........................................................................................................161 Figura 118 Comparao entre os painis PB01 e PB02 ao longo do comprimento (seo A)..........................................................................................................161 Figura 119 Comparao entre os painis PB01 e PB02 ao longo da altura (seo B)..........................................................................................................162vi

Figura 120 Comparao entre os painis PB01 e PB02 ao longo da altura (seo B)..........................................................................................................162 Figura 121 Localizao dos transdutores no painel .............................................164 Figura 122 Grfico tenso x deformao especfica referente aos transdutores TD01 e TD02 do painel PB01-05. Resultados experimentais e numricos.....165 Figura 123 Grfico tenso x deformao especfica referente aos transdutores TD03 e TD04 do painel PB01-05. Resultados experimentais e numricos......165 Figura 124 Grfico tenso x deformao especfica referente aos transdutores TD01 e TD02 do painel PB02-05. Resultados experimentais e numricos......166 Figura 125 Grfico tenso x deformao especfica referente aos transdutores TD03 e TD04 do painel PB02-05. Resultados experimentais e numricos......166

vii

LISTA DE TABELASTabela 1 Requisitos de desempenho e caractersticas funcionais das vedaes verticais (Franco, 1998)......................................................................................39 Tabela 2 Resistncia compresso (NBR 7171)...................................................42 Tabela 3 Classificao dos blocos em relao rea til (ABCI, 1990). ...............43 Tabela 4 Fator de eficincia para diferentes tipos de unidades (CAMACHO, 1995). ...........................................................................................................................48 Tabela 5 Resultados dos ensaios para resistncia trao (ROMAN,1989).........60 Tabela 6 Ensaios realizados nos blocos e normas utilizadas ................................65 Tabela 7 Tipos de blocos utilizados na pesquisa ....................................................66 Tabela 8 Resumo da anlise dimensional dos blocos utilizados nos ensaios........68 Tabela 9 Resumo das medidas de planeza e esquadro dos blocos. .....................68 Tabela 10 Resumo do ensaio de absoro inicial ..................................................70 Tabela 11 Resumo do ensaio de suco inicial .....................................................71 Tabela 12 Resultados dos ensaios de rea lquida................................................72 Tabela 13 Resultados dos ensaios de massa unitria. ..........................................73 Tabela 14 Resistncia compresso dos blocos ..................................................75 Tabela 15 Resistncia trao dos blocos ............................................................77 Tabela 16 Relao entre a resistncia trao e compresso..............................78 Tabela 17 Mdulo de deformao blocos cermicos tipo B01e B02......................80 Tabela 18 Tenso mdia de aderncia e as porcentagens de cada forma de ruptura para cada mistura e condio de molhagem. ........................................84 Tabela 19 Resultados compresso e mdulo de deformao da argamassa polimrica...........................................................................................................85 Tabela 20 Massa unitria do cimento, NBR 7251 (1982).......................................86 Tabela 21 Composio granulomtrica da areia, NBR 7217 (1987) ......................87viii

Tabela 22 Caractersticas fsicas da areia..............................................................88 Tabela 23 Caractersticas do trao piloto ...............................................................88 Tabela 24 Resistncia compresso aos 28 dias dos corpos-de-prova prismticos e cilndricos. .......................................................................................................91 Tabela 25 Mdulo de elasticidade argamassa armada ..........................................93 Tabela 26 Ensaio de compresso de prismas de junta prumo...............................96 Tabela 27 Ensaio de compresso de prismas de junta amarrada..........................96 Tabela 28 Mdulo de deformao de prismas de junta prumo.............................100 Tabela 29 Mdulo de deformao de prismas de junta amarrada .......................101 Tabela 30 Dimenses efetivas dos painis ..........................................................107 Tabela 31 Resumo dos resultados dos ensaios de resistncia compresso dos painis..............................................................................................................120 Tabela 32 Resumo das resistncias compresso da argamassa dos painis PB01. ...............................................................................................................121 Tabela 33 Resumo das resistncias compresso da argamassa dos painis PB02. ...............................................................................................................121 Tabela 34 Resumo estatstico para os dois tipos de blocos.................................122 Tabela 35 Anlise ANOVA para as resistncias compresso para os dois tipos de blocos..........................................................................................................122 Tabela 36 Relaes entre carga de ruptura e carga de fissurao ......................123 Tabela 37 Valores de eficincia parede-bloco (Ramalho e Corra, 2003). ..........123 Tabela 38 Eficincia dos painis PB01. ...............................................................124 Tabela 39 Eficincia dos painis PB02. ...............................................................124 Tabela 40 Resistncia compresso e correlaes de interesse das paredes ensaiadas.........................................................................................................125 Tabela 41 Porcentagens do carregamento total absorvido pela argamassa armada e alvenaria........................................................................................................128 Tabela 42 Mdulos de elasticidade terico e experimental da argamassa armada e alvenaria...........................................................................................................134 Tabela 43 Tenso de aderncia para prismas B01..............................................144ix

Tabela 44 Tenso de aderncia para prismas B02..............................................145 Tabela 45 Comparao entre as tenses de aderncia na rea bruta e lquida com as resistncias dos blocos e dos prismas de junta prumo. ..............................145 Tabela 46 Valores utilizados na modelagem........................................................152 Tabela 47 Comparao entre as deformaes especficas numricas e experimentais...................................................................................................164 Tabela 48 Relao entre as deformaes especficas nos modelos numricos e experimentais...................................................................................................164

x

RESUMOCESAR, C.G. Desempenho estrutural de painis pr-fabricados com blocos cermicos. Florianpolis, 2007. 243 p. Tese (Doutorado) Universidade Federal de Santa Catarina. Um novo processo de construo em painis pr-fabricados com blocos cermicos foi desenvolvido pelo Grupo de Desenvolvimento de Sistemas em Alvenaria GDA, da Universidade Federal de Santa Catarina. Como parte do desenvolvimento foi feita a avaliao do desempenho estrutural compresso e flexo dos painis prfabricados. Nos ensaios de resistncia compresso dos painis foram extrados resultados de resistncia, anlise terica, fator eficincia, mdulo de elasticidade e curva tenso x deformao. A anlise numrica foi realizada atravs do mtodo de elementos finitos admitindo-se um comportamento elstico-linear dos materiais envolvidos. Com base nas anlises dos resultados, conclui-se que o comportamento estrutural dos painis pr-fabricados adequado e suficiente para o uso em habitaes. O desempenho compresso dos mesmos foi similar ao de paredes de alvenaria estrutural em cermica. Observou-se tambm, que o processo permite o uso de blocos de vedao com funo estrutural, desde que com os furos assentados na direo vertical. Em relao flexo, o desempenho melhor que os apresentados em ensaios com painis convencionais de alvenaria estrutural. Apontam-se tambm outros aspectos que ainda devem ser investigados e melhorados para garantir o melhor entendimento, e confirmar as expectativas em relao aos mesmos. Palavras chave: resistncia compresso, painis pr-fabricados, bloco cermico.

xi

ABSTRACTA new construction process in prefabricated masonry panels was developed by Group of Development of Systems in Masonry GDA. As part in the development, an evolution of compression and flexural structural performance of prefabricated masonry panels was carried out. On the panels of compressive strength of the panels was extracted results of resistance, theoretical analysis, efficiency factor, modulus of elasticity and curve tension x deformation. The numerical analysis was performed by using the finite element method being admitted and elastic linear analysis behavior of the involved materials. Based in the results analysis, was concluded that the structural behavior of the developed prefabricated masonry panels is appropriate to habitation use. The compression performance of the material described was similar to the one of structural ceramic masonry walls. It was also observed, that the process allows the use of cladding blocks with structural function, since used with its roles seated in the vertical direction. In flexural, the performance is better than the conventional structural masonry panels. This work also points other aspects that still must be investigated to improve the panels behavior understanding and to confirm the expectations in relation of prefabricated. Keywords: compressive strength, prefabricates panels, ceramic block.

xii

11.1 CONSIDERAES INICIAIS utilizem e se interessem por este processo.

INTRODUO

No Brasil relativamente recente o processo de clculo e execuo em alvenaria estrutural (final dos anos 60), e nos dias de hoje ainda pouco conhecida pela maioria dos profissionais da rea de Engenharia Civil. No entanto, o aparecimento de novos grupos de pesquisa sobre o tema, assim como o surgimento de novas fbricas de materiais fazem com que os construtores cada dia mais

Devido s vantagens como flexibilidade, velocidade de construo, economia, produtividade e qualidade, a alvenaria estrutural para edifcios de muitos pavimentos tornou-se uma opo de processo construtivo, muito empregado no mundo. O processo de alvenaria estrutural permitiu reduzir custos das construes e desperdcios de materiais. Segundo a Fundao Joo Pinheiro (2005), o dficit habitacional brasileiro superior a 7,2 milhes de unidades aproximadamente, e esta escassez de moradias juntamente com a falta de recursos financeiros, faz com que aumente a necessidade de novos processos construtivos. Esta busca por processos construtivos mais econmicos deve ser valorizada, assim como a utilizao de materiais, mo-de-obra e tcnicas locais para a construo de ncleos habitacionais. A necessidade de novos processos construtivos fez com que a alvenaria estrutural superasse a etapa artesanal e fosse reconhecida como uma opo de tecnologia moderna, eficiente e econmica. Segundo Franco (1992), a aplicao das diretrizes de racionalizao construtiva se constituiu em uma alternativa para a evoluo tecnolgica dos processos e sistemas construtivos. E tudo depende da definio da execuo de tarefas, pois nelas devem estar embutidos os conceitos ligados construo. A racionalizao de construes em alvenaria estrutural deve ser aplicada s tcnicas e mtodos construtivos, alcanando, assim, melhores desempenhos no

Captulo 01 Introduo

empreendimento. O desenvolvimento de novos produtos cermicos para alvenaria estrutural, alm de possurem aspectos tcnicos favorveis, tem relevncia econmica significativa no contexto brasileiro. A abundncia e qualidade das jazidas de argila existentes no pas, especialmente na regio sul, tornam os produtos cermicos bastante competitivos. Assim sendo, as construes em alvenaria de tijolo e bloco cermico tm muitas vantagens. A primeira o fato de um nico elemento poder cumprir vrias funes tais como: estrutural, proteo ao fogo, isolamento trmico e isolamento acstico, proteo contra as intempries e subdiviso dos espaos. Alm de reunir estas propriedades, o processo construtivo , se empregado adequadamente, mais econmico que os processos em ao e concreto. A segunda vantagem diz respeito durabilidade do material, que com adequada seleo, pode durar muitas dcadas ou sculos com reduzida manuteno. Conforme o projeto arquitetnico, a alvenaria oferece vantagens em termos de grande flexibilidade na forma da planta, facilidade para projetar e detalhar e na composio do espao. Hendry (2001), enfatiza que as vantagens da alvenaria so, portanto considerveis. Porm, a pequena resistncia trao das alvenarias torna-se um fator limitante para as situaes onde exigido esforo lateral da parede e tambm aberturas de grandes vos. Para a primeira situao fazendo um rearranjo das paredes possvel solucionar o problema. Nas ltimas dcadas, notadamente na Europa tem surgido a alternativa de uso de construes em painis pr-fabricados com blocos cermicos. Estes painis apresentam vantagens em relao ao uso de alvenaria estrutural convencional, destacando-se entre estas a maior velocidade de execuo, a possibilidade de criao de ambiente ergonmicamente mais adequado para os montadores e a maior possibilidade de controle de qualidade. Devido ao fato de ser um processo relativamente novo, torna-se necessrio o conhecimento completo do desempenho dos painis em blocos cermicos estruturais. Para isso preciso desenvolver pesquisas especficas com estes materiais.2

Captulo 01 Introduo

A utilizao de todo potencial dos painis executados com bloco cermico s ser possvel atravs do conhecimento real das caractersticas dos componentes e principalmente da maneira correta de sua aplicao. Para isto, necessria a realizao de estudos especficos sobre o comportamento mecnico destes painis em relao aos esforos de compresso e flexo. A realizao deste trabalho se justifica em si, pelo interesse no desenvolvimento de novas solues construtivas otimizadas na forma de painis pr-fabricados com blocos cermicos que tero a finalidade de contribuir para a melhoria da qualidade, reduo dos desperdcios e custos, e aumento de produtividade e competitividade, tanto para o setor cermico quanto para o da construo. As presumidas vantagens no uso de processos construtivos em painis prfabricados com blocos cermicos parecem suficientes para justificar o desenvolvimento de pesquisa nesta rea, notadamente na industrializao, atravs da pr-fabricao, dos processos em alvenaria. Ao mesmo tempo em que se utiliza um material bastante conhecido e completamente aceito pelos usurios, incorporase ao processo maior velocidade, controle de qualidade mais efetivo e reduo de custo. A necessidade de uso de elementos padronizados levar, necessariamente, ao aperfeioamento da cadeia produtiva, desde o produtor do material cermico, passando pelo fornecedor de argamassa e atingindo os fornecedores de fixadores e acabamentos. Portanto, o setor cermico nacional poder beneficiar-se por meio da possibilidade de oferta de um processo competitivo. importante lembrar que a Construo Civil Brasileira, mais especificamente o setor da construo de edifcios caracteriza-se, ainda hoje, por um elevado ndice de desperdcios, acompanhado por ndices de produtividade modestos, quando comparada aos de outros segmentos industriais. Outra caracterstica da indstria da construo a aplicao de vrios processos construtivos, sem a realizao prvia de estudos que os adequem aos materiais e mo-de-obra do pas. Contabilizam-se, assim, vrios fracassos em inovaes da construo. O fato de o processo construtivo em painis pr-fabricados com cermicos ter como material bsico, o bloco cermico, abundante e de baixo custo, e que permite um elevado potencial de racionalizao, parece ser ideal para a realidade brasileira.3

Captulo 01 Introduo

Em contrapartida ao fato de serem preferidos pela grande maioria da populao, as construes com blocos cermicos, apresentam como regra geral processos de fabricao artesanais e processos construtivos com muitas improvisaes no canteiro de obras. Esta situao acarreta a necessidade de grande quantidade de mo-de-obra no canteiro e os tempos de execuo ficam sujeitos a imprevistos prprios dos processos e s incertezas climticas. Os processos atuais de construo de alvenaria so artesanais demandando alta quantidade de mo-de-obra e tempo de execuo. O uso deste processo de construo visa, ao mesmo tempo, conservar as vantagens funcionais e estticas das construes em alvenaria e eliminar os problemas mais significativos deste processo, que se relacionam com as perdas de tempos devido chuva, dificuldade de implementao de mtodos de estocagem de materiais e de controle de qualidade de construo e da diminuio do nmero de assentadores qualificados. Os procedimentos de industrializao da alvenaria exigem que os produtos (unidades) sejam adequados aos processos e projetos e que o controle de qualidade seja relacionado ao tempo e custo. Alm disto, a pr-fabricao pode tambm absorver os alguns aspectos relacionados com a teoria de construo enxuta (lean construction) e a dinmica moderna de padronizao, diminuindo os custos do processo e reduzindo a incerteza de qualidade do produto. Este processo depende tambm da organizao da cadeia de fornecedores. Esta, quando bem organizada, importante para a reduo de tempo e custo da produo. Da mesma forma, as perdas dos processos, devidas a atividades que no agregam valor aos mesmos, podem ser removidas sem prejuzos da qualidade do acabamento e do valor da construo. 1.2 JUSTIFICATIVA DO TRABALHO Nos ltimos quarenta anos diversos programas tm sido implementados pelos governos na tentativa de acabar ou diminuir o dficit habitacional. No campo da construo civil, o que se pode observar nesta trajetria que, apesar de todas as dificuldades, o atraso tecnolgico que caracteriza o setor vem sendo superado progressivamente por meio de constantes transformaes que tm sido introduzidas4

Captulo 01 Introduo

em seu processo de produo, configuradas em inovaes tecnolgicas que buscam principalmente a racionalizao e otimizao dos processos envolvidos na construo. A economia brasileira enfrenta nestes ltimos anos momentos crticos, que refletem, diretamente no setor da Construo Civil resultando em uma das suas maiores crises, ouve-se na maioria dos setores produtivos, as palavras de ordem que so mudana, modernizao e eficincia. E estes so os caminhos apontados, segundo Franco (1992), para que se possam reverter estas e outras situaes adversas na construo civil brasileira. Com o advento da globalizao, aumento da competitividade, maiores exigncias dos clientes/usurios, desenvolvimentos tecnolgicos, as inovaes por parte da indstria de materiais e componentes, e mudanas culturais no setor, a construo civil tambm tem passado por diversas mudanas nos ltimos anos, exigindo das empresas procedimentos de gesto rigorosamente associados qualidade e produtividade. Os mtodos, processos e sistemas construtivos tambm vm sofrendo constantes aprimoramentos tecnolgicos, assim como as atividades de projetos, que tambm comeam a participar deste processo evolutivo, uma vez que se torna imperativa a questo qualitativa nos empreendimentos habitacionais. Por muito tempo o problema da habitao s foi dimensionado sob a tica quantitativa, ficando os aspectos qualitativos sempre em segundo plano. No entanto, na atual dinmica econmica, a busca pela qualidade passa a ser prioridade em todos os setores da economia, inclusive no setor de edificaes. Uma das alternativas para a evoluo tecnolgica dos processos construtivos em alvenaria estrutural, baseada no incremento do seu nvel de racionalizao e industrializao, baseia-se nos mtodos de pr-fabricao e pr-montagem de painis estruturais. Existem atualmente no mercado vrias construtoras, que utilizam painis pr-fabricados de fachada, mas estes na maioria dos casos atuam somente como elemento de vedao. Existe ainda um largo campo de pesquisa para painis pr-fabricados estruturais compostos por elementos cermicos. Desde o ano de 2001, pesquisadores do Grupo de Desenvolvimento de Sistemas em Alvenaria (GDA) do Ncleo de Pesquisas em Construo Civil (NPC)5

Captulo 01 Introduo

da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), contando com a participao da Universidade de Teeside (Inglaterra), vm desenvolvendo a Pesquisa e Desenvolvimento de Processos Construtivos Industrializados em Cermica Estrutural. O presente trabalho parte integrante desta pesquisa, dedicando-se exclusivamente ao estudo do Desempenho Estrutural dos painis com funo estrutural, que so originados a partir da utilizao deste processo construtivo. Alm deste estudo, tambm esto sendo desenvolvidas pesquisas em paralelo, das quais algumas j se encontram concludas, e so relacionadas abaixo: desenvolvimento de processo construtivo, incluindo a definio dos materiais, tipos de painis, modulao e formas de conexo e de montagem; desenvolvimento de um prottipo de edificao com painis pr-fabricados com blocos cermicos, onde foi realizado um levantamento do processo construtivo, desde a fundao at o acabamento; estudo dos tipos habitacionais adequados a estes painis, apontando as melhores solues espaciais, e respeitando primordialmente os padres exigidos de habitabilidade e funcionalidade, procurando tambm incorporar a estes espaos um alto grau de flexibilidade arquitetnica. pesquisa e desenvolvimento de argamassas para preenchimento e acabamento dos painis; avaliao do desempenho estrutural -trabalho em questo-, quando solicitados compresso e trao na flexo, onde a partir do conhecimento das propriedades em anlise podero ser estabelecidos critrios para posterior utilizao dos painis como parede estrutural. Existe, portanto, a necessidade de avaliao de desempenho desta soluo inovadora. Segundo Mitidieri Filho (1998) no se pode empregar novas tecnologias, novos processos e sistemas de construo, sem antes ter ensaiado ou avaliado. Dentro deste contexto, pode-se assegurar que o ineditismo deste trabalho se concentra no fato de que existem poucos trabalhos cientficos realizados com painis pr-fabricados com blocos cermicos no mundo e, principalmente no Brasil. Deve-se acrescentar que os processos construtivos em painis desenvolvidos na6

Captulo 01 Introduo

Europa possuem diferentes caractersticas, tanto em relao aos materiais utilizados quanto s exigncias construtivas, como por exemplo, a necessidade de paredes duplas para isolamento trmico. Estas exigncias no se aplicam ao problema brasileiro e, portanto a pura e simples importao de processos, no possvel por questes econmicas e operacionais. Do ponto de vista estrutural, o processo construtivo em desenvolvimento na UFSC tambm prev o uso de juntas horizontais e verticais com camada fina de argamassa polimrica (2 3 mm) e presena de elementos enrijecedores como telas metlicas com argamassa (argamassa armada) no contorno do painel. Por estas caractersticas prprias do processo, verifica-se a escassez de referncias bibliogrficas especficas, o que refora a necessidade de pesquisa e a certeza do ineditismo do trabalho. 1.3 OBJETIVOS 1.3.1. Objetivo Geral O objetivo do presente trabalho foi a avaliao do comportamento estrutural de painis pr-fabricados com blocos cermicos quando solicitados compresso e flexo. E partir do conhecimento das propriedades e anlise do seu desempenho, possibilitar a utilizao como parede estrutural em habitaes. 1.3.2 Objetivos Especficos Determinar a resistncia compresso de blocos cermicos, prismas e painis e seus mdulos de elasticidade. Estudar o modo de ruptura de blocos, prismas e painis; Avaliar o desempenho da argamassa armada (de contorno), nas propriedades mecnicas dos painis; Determinar o desempenho dos prismas moldados com argamassa polimrica trao na flexo; Comparar resultados numricos e experimentais no regime elstico dos materiais.

7

Captulo 01 Introduo

1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO A tese est estruturada em seis captulos, que detalham a seqncia da pesquisa realizada. A reviso da literatura, no captulo 2, abrange a investigao sobre industrializao, racionalizao, pr-fabricao, experincias nacionais e internacionais sobre painis pr-fabricados com blocos cermicos, avaliao do desempenho estrutural e uma reviso sobre o comportamento da alvenaria compresso e flexo. No captulo 3 so estabelecidas as caracterizaes dos materiais e componentes dos painis incluindo: anlise dimensional dos blocos; absoro dgua (imerso por 24 horas); suco inicial; rea lquida; resistncia compresso e trao de blocos; resistncia compresso de prismas; mdulo de elasticidade longitudinal de prismas; resistncia compresso da argamassa armada; mdulo de elasticidade da argamassa armada; Prosseguindo o captulo 4 consta de uma descrio detalhada do programa experimental desenvolvido, incluindo equipamentos, instrumentao e procedimentos de ensaios empregados. No captulo 5 esto apresentados os resultados do programa experimental. A anlise numrica realizada utilizando o mtodo dos elementos finitos descrita no captulo 6, onde so apresentadas as comparaes entre os resultados tericos e os resultados experimentais obtidos. As concluses so apresentadas no captulo 7 assim como sugestes para trabalhos futuros.

8

Captulo 01 Introduo

Por fim, est apresentada toda a bibliografia utilizada para o desenvolvimento desta pesquisa e os apndices contendo tabelas e grficos referentes aos trabalhos realizados.

9

22.1.1 Industrializao da Construo

REVISO BIBLIOGRFICA

2.1 INDUSTRIALIZAO E RACIONALIZAO DA CONSTRUO

Franco (1992), relata que a industrializao resolveria todos os problemas do dficit habitacional, no s em nvel de produo mas tambm relativamente aos custos. Nunca se chegou, no entanto, a um consenso quanto ao entendimento do que vem a ser industrializao, nem mesmo na atualidade, onde existem vrias interpretaes a respeito deste conceito. Inicialmente os profissionais envolvidos ligavam a industrializao a sistemas que utilizavam elementos e componentes pr-fabricados e um maior nvel de mecanizao. A definio proposta por Davison (1975), mostra esta tendncia em associar a industrializao pr-fabricao. Este autor enuncia industrializao como um mtodo construtivo baseado na mecanizao e em um processo organizado de carter repetitivo que requer continuidade. Para Testa (1972), a industrializao um processo pelo qual, atravs de avanos tecnolgicos, conceitos e mtodos organizacionais e investimento de capital, tende-se a aumentar a produtividade e a melhorar o desempenho. Segundo Duarte (1981), a industrializao aumentou consideravelmente a produo e o consumo de quase todos os bens materiais que conhecemos. Entretanto, esta mudana de tecnologia, com a passagem de processos artesanais para processos industriais de produo, tem sido lenta no campo da construo de edificaes. Este atraso na indstria da construo em relao aos demais ramos industriais pode ser explicado pela natureza do seu produto final, o edifcio. Em comparao com os produtos das demais indstrias, cada edificao praticamente nica, pois deve ser construda sob determinadas especificaes, medidas e com materiais do seu local de origem, sendo esta a razo da dificuldade de produo em massa.

Captulo 02 Reviso Bibliogrfica

Existe a necessidade de adaptao dos sistemas industrializados s caractersticas dos materiais e mo-de-obra encontrados no pas, aumento da capacidade de investimento das empresas e tambm a necessidade de um sistema financeiro e mercado habitacional estvel. Em 1978, foi explcita esta preocupao pelo extinto BNH (Banco Nacional da Habitao), em relao aos sistemas pr-fabricados, onde em um documento afirma que somente uma slida garantia de mercado em nveis de economia em escala, ir viabilizar o empreendimento (FRANCO, 1992) No Brasil, existe a necessidade de aumento de eficincia e resoluo de graves problemas, tais como os impostos para suprir-se a carncia de habitaes dignas. Quando so citadas as edificaes para populaes de baixa renda, as quais muitas vezes so feitas em srie para ter um custo menor, sempre se pensa em casas de baixa qualidade com produtos de qualidade inferior, sendo este um dos grandes problemas dos fracassos das produes em srie para habitaes populares. Estas edificaes muitas vezes apresentam precocemente problemas patolgicos, que comprometem aspectos como de segurana e habitabilidade. Outras vezes ocorrem estados de degradao generalizados em prazos curtos de tempo. Mitidieri Filho (1998) expe que isso pode resultar no descrdito na construo industrializada, o que s poder ser revertido com uma nova conscincia sobre a avaliao de desempenho e as formas subseqentes de controle de fabricao e execuo ou montagem, que ir contribuir para a homologao de produtos e processos na construo civil, baseada em procedimentos de avaliao de desempenho como mecanismo de melhoria contnua da qualidade dos produtos inovadores. Para Greven (2000), a comunidade tcnica ligada construo civil como um todo (os arquitetos e engenheiros em particular), assim como todas as cadeias produtivas de materiais de construo, possuem conhecimento e capacidade capazes de enfrentar o desafio de proporcionar habitaes dignas a milhes de brasileiros. Segundo o autor, o governo deve fazer sua parte, proporcionando as condies necessrias e imprescindveis para que se possa desenvolver a industrializao da construo e assim tentar minimizar pelo menos um pouco o dficit habitacional brasileiro.11


No Brasil, a partir da dcada de 90, alguns empresrios dos setores industrial, comercial e hoteleiro, comearam a se interessar pelo avano da industrializao, e passaram a utilizar alguns tipos de painis pr-fabricados em seus empreendimentos. Esse interesse surgiu devido necessidade dos ramos comercial e hoteleiro em obterem mais requinte nos seus acabamentos e fachadas, para maior valorizao dos empreendimentos. Ressurgiu o interesse de utilizar os painis pr-fabricados e fachada para edifcios de mltiplos pavimentos que incorporam detalhes construtivos e revestimentos em seu acabamento: os chamados painis arquitetnicos. O uso destes painis confere um aumento na velocidade de execuo da construo e maior qualidade esttica do produto final. Um exemplo de edificao do ramo hoteleiro de So Paulo (construdo em 1997) mostrado na Figura 01. Esta foi uma das primeiras edificaes do ramo utilizando painis pr-fabricados arquitetnicos. A partir de ento vem crescendo sua utilizao como alternativa ao emprego das alvenarias nas fachadas de edifcios de mltiplos pavimentos (OLIVEIRA, 2002).

Figura 1- Fachadas em painis pr-fabricados arquitetnicos de concreto (Edifcio Blue Tree Tower Morumbi) (OLIVEIRA, 2002).

12


2.1.2 Racionalizao Construtiva A distino encontrada por Sabbatini (1989) para os conceitos de racionalizao construtiva e racionalizao da construo est em que h um carter mais abrangente na racionalizao da construo, o que a torna de grande complexidade e importncia. J o segundo termo possui um enfoque micro-econmico, e se refere racionalizao de tcnicas construtivas, ou seja, est restrita apenas s atividades de produo de um empreendimento. Barros (1996) enfatiza que a racionalizao pode ser entendida como o esforo para tornar mais eficiente a atividade de construir, o esforo para se buscar a soluo tima para os problemas especficos. Para alguns autores, este conceito muito abrangente e extrapola a aplicao de medidas de otimizao s fases dos empreendimentos da construo civil. Sendo assim, a mesma passa pela mudana de todo o setor da construo e depende de muitas aes institucionais, como adoo por todo o setor de normalizao e padronizao. Sabbatini (1989), por sua vez destaca que a racionalizao entendida como um processo complexo, de fundamental importncia para a atividade construtiva e com reflexos econmicos e sociais importantssimos na sociedade como um todo. Isto tambm pode ser entendido como a otimizao das atividades, em que so aplicadas as tcnicas e os mtodos construtivos como uma forma de se alcanar um melhor resultado no desenvolvimento destes empreendimentos em especfico. Alguns autores tambm entendem a racionalizao como parte ou instrumento da industrializao (FRANCO,1992). Como um exemplo claro de busca por maior racionalizao construtiva pode-se citar os painis pr-fabricados, que transformam a execuo da obra em um processo de montagem, visto que os mesmos so concebidos sob os princpios da coordenao modular, o que traz uma maior otimizao construo e confere maior racionalizao do processo construtivo.

13


2.2 PR-FABRICAO Segundo Ordonz (1974), a pr-fabricao, uma fabricao industrial, fora do canteiro, de partes da construo capazes de serem utilizadas mediante aes posteriores de montagem. Koncz (1995) define pr-fabricao como sendo um mtodo industrial de construo em que elementos fabricados em grandes sries pelos mtodos da construo em massa so montados nas obras mediante aparatos e dispositivos elevadores. Para Hogg et. al (2002), a alvenaria pr-fabricada tem sido introduzida na indstria da construo com o objetivo de aumentar a eficincia, produo e a inovao dos projetos das obras. De acordo com BIA Brick Industry Association (1987), os mtodos de prfabricao em alvenaria tm sido desenvolvidos por vrios segmentos da indstria de blocos: empreiteiros, fabricantes de blocos, fabricantes de equipamentos e outros segmentos associados indstria. Trazem vrios desenvolvimentos recentes, que fazem a pr-fabricao de alvenaria de blocos possvel. Outros fatores, como a pesquisa com melhores e novos tipos de unidades de tijolo e argamassa, tm ajudado no progresso rpido do processo de pr-fabricao nos EUA. Segundo Schneider e Dickey (1994), a pr-fabricao oferece vantagens como baixo custo inicial e curto tempo de construo em uma edificao e tem possibilidades de versatilidade em funo do espao, oferecendo tambm expresso arquitetnica. Avanos tem sido desenvolvidos para o uso efetivo de painis pr-fabricados de alvenaria, os quais utilizam os benefcios deste mtodo para certos tipos de construo, dentre os quais pode-se citar: agilidade de construo do painel; assentamento econmico da alvenaria executado por pequenas equipes de trabalho; estticas e padres de assentamento, que no poderiam ser possveis na construo in loco; interface mnima com outras operaes de local de edifcio e facilitao do trabalho de outros comrcios de edifcio.14


A Figura 2 mostra um recente exemplo de pr-fabricao em Santa Ana Califrnia EUA.

Figura 2 Orange County Professional Building, Santa Ana California EUA (SCHNEIDER E DICKEY (1994).

Um dos possveis meios para incrementar os nveis de industrializao do setor da construo civil a pr-fabricao, pois a eficincia em seu processo de produo funo do cumprimento de tarefas como organizao e planejamento, reduo no consumo de materiais e mo-de-obra, aumento de produtividade e ganho de qualidade. Por mais de 40 anos, os processos construtivos utilizados na construo de edifcios em alvenaria provaram ser um mtodo de construo seguro. A racionalizao e a administrao da qualidade das obras se torna cada dia mais importante na construo das edificaes. Com o uso de elementos de parede pr-fabricados, a velocidade da construo pode ser aumentada, e com a ajuda de equipamentos industriais automatizados, os componentes das edificaes so produzidos em fbrica de forma que a edificao inteira pode ser montada posteriormente no local da construo do edifcio dentro de um espao muito curto de tempo (KRECHTING, 2004).

15


Este mesmo autor cita as vantagens alcanadas na pr-fabricao e argumenta que para se obter xito neste mercado, decisivo e de extrema importncia, mostrar aos usurios e fabricantes sobre os benefcios alcanados em se utilizar este tipo de processo construtivo. Os processos de alvenaria pr-moldada podem ser divididos em duas categorias: processo total de pr-moldagem e processos de pr-fabricao parcial. Este ltimo pode variar da fabricao de itens simples at a de paredes de vedao combinando partes pr-moldadas juntamente com o processo convencional. As tcnicas de pr-fabricao mostram a necessidade de um local seco e de equipamentos adequados para o transporte das peas. Na obra, a movimentao pode ser feita com guindastes mveis (Figura 3).

A

B

Figura 3 (a) e (b) Movimentao de painel por meio de guindaste mvel.

Os procedimentos de industrializao da alvenaria exigem que os produtos (unidades) sejam adequados aos processos e projetos e que o controle de qualidade seja relacionado ao tempo e custo. Alm disto, a pr-fabricao pode tambm absorver os aspectos positivos da teoria de construo enxuta (lean construction) e a dinmica moderna de padronizao, diminuindo os custos do processo e garantindo a certeza de qualidade do produto. Este processo construtivo com painis pr-fabricados depende tambm da organizao da cadeia de fornecedores. Esta, quando bem organizada, importante16


para a reduo de tempo e custo da produo. Da mesma forma, as perdas dos processos, devidas a atividades que no agregam valor aos mesmos, podem ser removidas sem prejuzos da qualidade do acabamento e do valor da construo. O contnuo melhoramento do processo ocasiona melhorias de desempenho, qualidade dos acabamentos e valor do processo. De acordo com Roman (2000), os benefcios potenciais do processo so: menor custo de construo, tanto para painis estruturais quanto para painis de vedao de estruturas de concreto; benefcios financeiros pela antecipao da construo, ocupao e vendas; aumento do controle de qualidade associado maior velocidade de construo e produo efetiva de elementos simultaneamente; possibilidade de construo sem restries climticas; reduo do custo de aluguel de andaimes e acelerao das tarefas seguintes; melhor entendimento dos riscos de projetos e desperdcios associados a estes, com conseqente reduo de custo dos mesmos; maior efetividade na monitorao do produto com eliminao de desperdcio; possibilidade de uso de sistemas de fixao padronizados para os painis de alvenaria; possibilidade de colocao de painis com os acabamentos todos incorporados; A pr-fabricao de painis de alvenaria com blocos cermicos um campo que est em rpido desenvolvimento e promete mais inovaes para o futuro, as quais podero afetar grandemente seu valor como uma soluo de projeto (BIA, 1987). 2.3 PAINIS PR-FABRICADOS COM BLOCOS CERMICOS Os processos de construo em painis pr-fabricados com elementos em cermica tm sido utilizados cada vez mais em pases como Inglaterra, Estados Unidos da Amrica, Alemanha e outros. O uso deste processo construtivo visa, ao mesmo tempo, conservar as vantagens funcionais e estticas das construes em alvenaria e eliminar os problemas mais srios deste processo, ou seja, perdas de tempos devido chuva, dificuldade de implementao de mtodos de estocagem de materiais e de controle de qualidade das construes.17


A situao dos painis pr-fabricados na Europa melhor e diferente de muitos outros pases, como os exemplos apresentados no item a seguir demonstraro. 2.3.1 Experincia internacional A partir da segunda guerra mundial a execuo das alvenarias comeou a ser transferida para fora do canteiro de obra, aps ter passando por estgios sucessivos de evoluo tecnolgica ao longo do tempo. Em 1963, a Frana estabelece novas normas e incentivos para a introduo no mercado de elementos pr-fabricados dentro do processo aberto de produo. As construtoras so obrigadas a escolher, entre outros produtos, painis de vedao, portantes ou de fachadas que obedeam aos rgidos critrios de coordenao modular e qualidade. O objetivo destas novas normas era aumentar a produo de elementos pr-fabricados e baixar os custos das edificaes. Aps verificar que a estrutura financeira das empresas construtoras privadas no permitia investimentos considerveis foi criado um novo setor chamado Setor de Desenvolvimento de Novos Sistemas, com contribuio financeira estatal atravs de contratos de inveno e desenvolvimento de produtos para a construo civil. Esse modelo foi adotado nos pases europeus e nos Estados Unidos. Revel (1973), em sua publicao La Prfabrication Dans La Construction, cita alguns sistemas de pr-fabricao com painis cermicos que foram aplicados na Europa, dentro da lgica da industrializao fechada que prevalecia nesse perodo CASO 1 O processo construtivo Costamagna de pr-fabricados foi um dos primeiros a utilizar blocos cermicos vazados na Frana, em substituio aos painis que utilizavam concreto em sua conformao. Este processo foi considerado uma evoluo devido s exigncias de conforto trmico, pois os painis de concreto eram obrigados a utilizar serpentinas para a calefao dos elementos de fachada dos edifcios (Figura 04), ou a utilizao de espessas camadas de isolantes trmicos em sua composio (REVEL, 1973).

18


Figura 4 Serpentinas utilizadas para calefao dos painis (REVEL,1973).

Em todos os tipos de painis do processo construtivo Costamagna eram utilizados blocos cermicos vazados com os septos posicionados na vertical, explorando ao mximo as potencialidades de sua resistncia mecnica e tambm permitindo a conveco trmica no interior dos elementos. Para a disposio dos blocos, o assentamento era feito em amarraes contrafiada e aps eram moldados com uma camada de argamassa que permitia a variao dimensional dos comprimentos e espessura das paredes (Figura 5).

Figura 5 Disposio dos blocos do sistema Costamagna (REVEL,1973).

Os painis portantes possuam encaixe nas laterais que permitia o ajuste no momento das fixaes e que tambm servia para a proteo das ligaes e para proteo dos materiais selantes (Figura 6). As juntas horizontais eram moldadas de cimento plastificado e nas verticais de um tipo de selante plstico- betuminoso. Para o selamento das juntas, utilizava-se um tipo de cilindro de goma esponjosa a qual era aplicada sob presso nas faces internas dos painis. Em quase todas as obras executadas com o sistema, utilizavam-se nos painis acabamentos lavveis e portanto de fcil manuteno, como os mosaicos de cermica esmaltada, as pedras polidas ou tijolos a vista.19


Figura 6 Painel Costamagna (REVEL,1973).

CASO 2 Outro processo construtivo constitudo de painis pr-fabricados com blocos cermicos e tambm desenvolvido na Frana foi o Technove. Este processo construtivo se constitua em uma camada dupla de blocos cermicos interligados por uma camada de argamassa com argila expandida (Figura 07).

Argila expandida

Figura 7 Detalhe do painel Technove, (REVEL, 1973).

20


Os blocos eram assentados com juntas de amarrao e esse processo construtivo se caracterizava por no possuir armaduras, exceto as ancoragens de iamento. Para a moldagem eram utilizadas frmas metlicas basculantes que se ajustavam de acordo com as dimenses (Figura 08) e permitiam a incorporao de tubulaes e acessrios para instalaes hidrulicas e eltricas quando necessrio.

Figura 8 Moldagem do painel em frma basculante (REVEL, 1973).

CASO 3 Na Alemanha a empresa ARCave especializada na construo de abbadas cermicas pr-fabricadas para adegas, apresentadas na Figura 09. As abbadas so montadas mediante a unio das mesmas cuja diretriz de seo forma uma envolvente contnua de paredes retas que se curvam configurando assim uma abbada semicircular

A Figura 9 (a) e (b) Iamento e montagem das abbadas com o sistema ARCave (Sarrablo, 2001)

B

21


As dimenses das sees so variveis, mas basicamente se compem por unidades cermicas de aproximadamente 100 cm de largura, cuja longitude pode ser de 1,80m at 9m, com raios desde 0,90m at 4,50m e espessura variando de 16,5 a 24 cm (sem contar o capeamento). De acordo com Parizotto (2004), este um exemplo de flexibilidade na prfabricao, pois os painis podem apresentar dimenses variadas, sem variar significativamente o sistema de produo, mas configurando um sistema de fabricao com ajustes modulares, que permitem uma flexibilidade formal e compositiva. CASO 4 Os dois casos relatados a seguir fazem parte de uma pesquisa realizada pelo professor Brian Hobbs da Universidade de Teeside (UK), que descreveu 22 estudos de caso de obras em alvenaria (HOBBS e DAWOOD, 2000). Os dois casos relatados a seguir tratam de obras em painis de alvenaria cermica pr-fabricada. O objetivo principal deste estudo foi elevar a conscincia do potencial da alvenaria para a melhoria da construo, mantendo sua competitividade no mercado local e sua habilidade para satisfazer s necessidades de mudana dos clientes e aps apresentar e discutir as descobertas feitas durante os estudos de caso. ANLIKER GmbH, Reidlingen, Alemanha Em 1986, Franz Anliker fundou na Alemanha, uma fbrica que possui um sistema totalmente automatizado de assentamento das fiadas dos blocos, associado a uma plataforma de desenho CAD/CAM, onde o assentamento comandado eletronicamente por uma mquina (Figura 10). A mquina capaz de produzir alvenaria na velocidade de 30 a 40 m por hora, e este tipo de produo de alvenaria trouxe algumas vantagens como diminuio do tempo de produo, eliminao do oneroso fator habilidade (necessrio para os assentadores nas atividades de assentamento), minimizao do trabalho necessrio para as atividades e reduo dos desperdcios.

22


Figura 10 Apanhador pneumtico de tijolos (RIHANI e BERNOLD, 1994)

Para Anlikers, o software WANDPLAN utilizado no sistema automatizado possui uma interface eficaz entre o projeto de arquitetos e os detalhes de produo. A mquina utilizada neste processo Multistone 800 totalmente automatizada e composta por uma mesa giratria para assentamento dos tijolos. operada apenas por um homem. Com o uso do CAM (Computer Aided Manufacture), a mquina pode identificar argamassas, necessidades de cortes, localizao de reforos, detalhes de portas e janelas, especificao de vergas e pontos de iamento do painel. Todas essas operaes so acabadas dentro da fbrica, livre das condies de restries climticas (BLEY e ANLIKERS, 1994). Vet-O-Vitz, Brunswick, Ohio, Estados Unidos Vet-O-Vitz-O-Vitz Inc. uma empresa de alvenaria que opera na costa leste dos Estados Unidos e especializou-se em painis pr-fabricados de alvenaria, os quais vm sendo produzidos por aproximadamente 30 anos. Neste perodo a empresa fabricou e edificou aproximadamente 300 projetos num total de 9.000 painis. O engenheiro de projeto da empresa esclarece que devido montagem da alvenaria ser realizada na fbrica, o processo traz um maior controle de qualidade e a economia obtida neste processo o maior fator de atrao.

23


Segundo o engenheiro de projetos da fbrica pode-se relatar as vantagens da utilizao deste processo construtivo, descritas a seguir (HOBBS e DAWOOD, 2000). o arquiteto pode adicionar ao projeto mais detalhamentos a um custo reduzido; alta flexibilidade no processo, associada fabricao fora do canteiro de obras e a um rgido controle de qualidade que resulta em economia; substancial reduo no tempo de construo; reduo de custos preliminares e menor congestionamento de pessoal no canteiro de obras. os custos preliminares so reduzidos, assim como o congestionamento no local de acesso ao edifcio, devido s etapas construtivas que so executadas em fbrica. A Figura 11 abaixo mostra alguns detalhes do processo, como a forma em que so confeccionados em fbrica e aps o painel pronto para ser transportado. Os perfis de ao so inseridos no interior do painel e servem para melhorar a sua resistncia mecnica, fixao do painel na estrutura do edifcio e tambm so auxiliares no transporte. O sistema explora a modulao do bloco, com aparncia de um tijolo macio comum, podendo os elementos serem aplicados na obra sem o revestimento externo.

A

B Figura 11 (A) Forma de confeco dos painis e (B) Painel pronto para transporte (Hobbs e Dawood, 2000).

24


CASO 5 Os blocos cermicos da indstria JUWO Poroton na Alemanha, esto disponveis em tamanhos de 490x300x238 mm (comprimento x espessura x altura). Estes so produzidos pela mistura de poliestireno expandido com a mistura de cermica, antes da extruso, o que torna seu peso mais leve, e resulta em um aumento das propriedades trmicas. Os cuidados com a base superior e inferior (retificados) destes blocos bem maior, para que possa ser til para o uso de uma fina camada de argamassa. Para aplicao da argamassa no assentamento destes blocos, um novo procedimento foi desenvolvido, o qual mostrado na Figura 12. Esta nova maneira de assentar os blocos uma tentativa de economia de tempo sobre o assentamento convencional. O uso desta fina camada de argamassa se torna mais vantajoso pois a mesma fixa rapidamente, ou seja, sua cura em tempo bem menor do que uma argamassa de assentamento convencional. Isto, permite a alvenaria ser iada em um curto tempo aps o assentamento e admite tambm imediato reboco (HENDRY, 2001).

A3

B

C

D

Figura 12- Assentamento do sistema de blocos JUWO Poroton Planziegel, A Bloco sendo erguido para a fiada com ferramenta especial de fixao, B Aplicao da argamassa na base do bloco, onde ser usada uma fina camada de argamassa, C A argamassa adere a cermica, D Assentamento do bloco sobre a fiada (HENDRY, 2001).

25


2.3.2 Experincia Nacional Sero descritas a seguir algumas experincias nacionais em painis prfabricados com blocos cermicos, encontradas em bibliografias consultadas. Processo Construtivo IPT So Paulo Para enfrentar os problemas habitacionais no pas, o IPT, na dcada de 80 desenvolveu um processo construtivo baseado em painis pr-fabricados com o uso intensivo de elementos cermicos. Mitidieri Filho e Cavalheiro (1988) relatam que para enfrentar os problemas habitacionais necessria a adoo de medidas eficazes de natureza no s poltica, mas tambm administrativa. Desenvolver um processo construtivo que possibilite construir a baixo custo um grande nmero de habitaes e em curto espao de tempo. O estudo realizado pelo IPT tambm almejava um desempenho satisfatrio da unidade habitacional, fator muitas vezes deixado de ser levado em considerao. Os autores citam um ponto principal que deve ser ponderado sempre que se pretende utilizar processos construtivos de outros paises ou at mesmo de outros estados, o qual trata das caractersticas de cada regio no que se refere a materiais, mo-de-obra disponveis, recursos financeiros e clima. Estes fatores devem ser analisados, pois sempre haver processos mais viveis adequados dependendo das caractersticas tcnicas e econmicas de cada regio. Para o desenvolvimento do processo construtivo IPT, estudos foram efetuados e em uma primeira fase indicaram a viabilidade do emprego destes painis na composio de habitaes trreas. A partir deste momento se passou para a segunda fase dos estudos, o desenvolvimento do processo, que estava de acordo com a metodologia do artigo intitulado Desenvolvimento de Sistemas Construtivos em Painis Cermicos (MITIDIERI FILHO e CAVALHEIRO, 1988). Esta segunda fase da pesquisa desenvolvida pelo IPT constou de: elaborao do anteprojeto do processo construtivo; desenvolvimento de componentes cermicos para a fabricao de painis; desenvolvimento do processo de produo dos componentes do sistema;26


fabricao experimental dos componentes; construo de um prottipo no campus do IPT; pr-avaliao dos custos de produo dos painis e de montagem; construo do prottipo; avaliao do desempenho do processo construtivo. Este processo construtivo era constitudo basicamente, pelos seguintes componentes pr-fabricados: painel-parede, painel-laje e pilarete de juno, conforme Figura 13. Esses componentes associados a outros materiais e componentes, cumpriam as funes de vedao, estruturais e de compartimentao da edificao, tendo sido projetados tambm para atender s demais exigncias de comportamento trmico e acstico e resistncia ao do fogo.

Painel-parede

Pilarete de juno Vista geral da fabricao

Painel-laje movimentao em canteiro

Figura 13 Tipos de componentes do processo construtivo do IPT (MITIDIERI FILHO e CAVALHEIRO, 1988).

Com estes painis foi construdo um prottipo para facilitar a verificao da versatilidade do processo e os pontos que ainda necessitam de algum desenvolvimento. Aps a construo do prottipo com base em uma quantificao preliminar dos custos de produo dos painis e de execuo do prottipo, os autores chegaram concluso de que o processo economicamente vivel. Em uma pravaliao econmica, o processo indicou um custo que atingiu cerca de 75% do custo unitrio de unidades trreas autnomas (padro baixo) construdas no processo27


convencional. Em relao ao aspecto estrutural, os painis apresentaram desempenho satisfatrio, principalmente no que se relaciona resistncia a cargas verticais e a impactos de corpo mole. Os painis do tipo laje apresentaram flechas superiores s admissveis, necessitando de algum desenvolvimento adicional. Mitidieri Filho e Cavalheiro (1988) concluram aps estudo realizado, que o processo construtivo ao ser colocado disposio do setor da construo civil poderia representar uma importante alternativa na soluo do dficit habitacional do pas. Kit Casa Pr-Fabricada Ltda Painis JET CASA So Jos do Rio Preto SP IPT (2003) faz uma descrio dos painis cermicos pr-fabricados JET CASA, destinados construo de paredes de unidades habitacionais trreas isoladas. Estes painis so constitudos de blocos cermicos vazados e nervuras de concreto armado. As paredes das unidades habitacionais caracterizam-se pela unio entre os painis pr-fabricados, que so devidamente apoiados sobre a fundao j executada. Os painis so executados em linha de produo horizontal fixa na indstria. Nestes painis so empregados elementos regionais, como os blocos cermicos, e materiais como concreto, ao e argamassa, utilizados na conformao das nervuras e juntas, conforme a Figura 14.

Figura 14 Painel com as nervuras, quadro de concreto armado e juntas verticais preenchidas com argamassa (IPT,2003).

28


A ligao mecnica entre os painis realizada por meio de soldas de barras e chapas de ao especialmente posicionadas para esta finalidade, protegidos por argamassa ou selante. Os componentes hidrulicos e eltricos como tubulaes, caixas eltricas e conexes so embutidos no painel na sua fabricao. Os painis acabados incluindo o revestimento possuem espessura final de 11 cm, altura de 2,8 3,10m e seu comprimento pode variar de 1,3 a 3,2m. Aps a fabricao e cura, os painis so transportados at o local da obra, sendo descarregados e assentados sobre a fundao com auxlio um caminho com lana telescpica ou grua (Figura 15).

Figura 15 Painis pr-fabricados sendo iados do local de armazenamento (IPT,2003)

Morada estudantil Unicamp SP Em 1982, o arquiteto Joan Vill iniciou no Laboratrio de Habitao do curso de Arquitetura da Faculdade de Belas Artes de So Paulo o desenvolvimento de um processo construtivo composto de painis pr-fabricados com blocos cermicos, e contando com a ajuda de outros profissionais na sua concepo e desenvolvimento (PARIZOTTO,2004). Movimentos sociais pela habitao eram realizados nesta poca e a populao exigia solues de auto-gesto para a produo habitacional. Neste contexto e29


objetivando o desenvolvimento de propostas inovadoras para a produo habitacional de interesse social, o Laboratrio de Habitao do curso de Arquitetura da Faculdade de Belas Artes de So Paulo entrava com os servios de engenharia e arquitetura. A opo pela cermica foi devido qualidade tradicional deste material, e tambm por se apresentar como um material conhecido pela populao. Observando esta tecnologia desenvolvida no Uruguai, onde boa parte das cooperativas de construo por ajuda mtua j vinha edificando habitaes com tecnologia de prfabricao que buscava a diminuio de custos e aumento da velocidade de construo, Vill resolveu aplic-la no Brasil. No desenvolvimento deste processo resolveu substituir os tijolos macios por blocos vazados do tipo tavelas, que so mais leves, e aplic-los no somente na construo de lajes, mas tambm na construo de paredes, escadas, etc. Em 1984, devido situao econmica, o Laboratrio de Habitao da Faculdade Belas Artes foi fechado e Joan Vill (autor do processo construtivo) transferiu-se para a Universidade Estadual de Campinas, dando inicio fase em que o seu processo construtivo teve o maior desenvolvimento. Durante o ano de 1985 o laboratrio desenvolveu diferentes tipos de painis (parede, cobertura e escada) e assim ficou definida a famlia de painis que viriam a permitir a produo de unidades trreas e de pavimentos, constituindo assim uma prfabricao cermica integral. Durante os meses de maro de 1986 a maro de 1987 foi montado um canteiro experimental constitudo de dois prottipos: um trreo e outro de dois pavimentos. A partir da demanda pelo processo, foi propiciada a construo da morada estudantil, moradia dos funcionrios, restaurante e creche

68021227 paineis pre fabric a dos com blocos ceramicos

Documents