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C2LAB Laboratório de Construção da Faculdade de Arquitectura da Universidade do Porto Prof. Nuno Lacerda Lopes c2faup@gmail.com
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
ALVENARIA G18 Carlos Eduardo Costa e Silva Fontenelle Clara Câmara Bezerra Bucar Vanessa Siviero Martinez
•
PALAVRAS-CHAVE Alvenaria, Tijolo, alvenaria estrutural, pedra, betão,
barro, Adalberto Dias.
ABSTRACT
The text below shows the historical importance of
masonry in architecture that began around 10,000BC
with the first civilizations. The point is to show it’s
evolution to the present day, and masonry sealing
structural types of materials commonly used, their
benefits, application methods and examples of works
during entire period.
•
01 Enquadramento Histórico, Origem e Cronologia
Alvenaria: Vedação e/ou estrutura. Por definição,
alvenaria é toda obra constituída de elementos como
pedras naturais, tijolos ou blocos de concreto, ligados
ou não por argamassa.
A história da arquitetura se inicia por volta dos anos
10.000 a.C, com as primeiras civilizações.
Simultaneamente, a alvenaria surge como uma técnica
de construção, sendo o mais antigo sistema construtivo
usado pela humanidade. Nos tempos bíblicos, na
Babilônia já se construía com tijolos de barro seco ao
sol; os antigos egípcios usavam alvenaria de pedra, e
nas juntas, o ligante foi a cal, o saibro, o barro, o
betume, o gesso, etc. Já em 3000 a.C. estes povos
utilizavam os tijolos queimados em fornos.
A importância histórica da alvenaria deve-se,
sobretudo, ao fato de ser o principal material utilizado
desde a antiguidade responsável pela construção de
habitações, monumentos e templos, projetados pelo
homem. Além disso, é o principal material estrutural
dos edifícios ao longo de 4000 anos de civilização.
Exemplos famosos desse tipo de técnica construtiva
são a Pirâmide do Antigo Egito, o Coliseu de Roma, o
Farol de Alexandria e a Catedral de Notre Dame.
Nos séculos XII a XVII, as grandes catedrais, que se
conservam até os dias de hoje, são exemplos de
alvenaria como estrutura de edifícios de grande altura.
Como exemplos do século XIX, solares e palacetes
foram construídos e são atualmente característica
referenciais da época em Portugal. Todavia, as
construções em alvenaria eram dimensionadas
empiricamente e a concepção estrutural era intuitiva,
daí o motivo de encontrarmos nestas antigas
construções paredes em alvenaria com espessura de
0.3 a 1.3m.
Com a chegada da revolução industrial, surgiram novos
desafios e correntes arquitetônicas as quais foram
galvanizados com o aparecimento do betão armado e
do aço estrutural, associados a princípios avançados e
experimentais de dimensionamento, tornando as
soluções em alvenaria “ultrapassadas”, restringindo-se
estas, exclusivamente, as construções de pequeno
porte.
A primeira ameaça ao domínio da alvenaria como
solução estrutural ocorreu em meados do século XIX,
quando se iniciou a produção de vigas e pilares em
ferro fundido. No final deste século, as técnicas de
construção de edifícios altos já tinham eliminado a
necessidade de paredes de grande espessura nos
pisos inferiores. No entanto, o colapso da alvenaria
como material estrutural iniciou-se no princípio do
século XX, quando a alvenaria volta a despertar
interesse nos países mais desenvolvidos. Estas
estruturas passaram a ser encaradas numa perspectiva
mais moderna, e associadas a novas formas de
dimensionamento conduziram ao despertar do
interesse econômico desta solução, com a introdução
de regulamentos na Alemanha, França e Reino Unido
para estruturas de betão armado. Mesmo que a
utilização da alvenaria como material estrutural foi
fortemente abalada nos países mais desenvolvidos,
este material é durável, resistente, moldável e
econômico.
•
02 Cultura e Contexto
A alvenaria continua sendo até hoje a técnica mais
usada para construção de paredes de edifícios, e
houve um grande avanço na tecnologia dos materiais
utilizados. Isto permite a construção, nos tempos
atuais, de edifícios grandes e sofisticados, feitos
inteiramente em alvenaria,
As alvenarias são usadas para construção de
paredes, ou seja, vedações verticais dos edifícios, tanto
externas quanto internas. As vedações também fazem
as divisões internas dos edifícios, definindo seus
ambientes. Para que as paredes de alvenaria possam
cumprir bem essa função, elas devem possuir:
• resistência, para suportar pelo menos seu
próprio peso e poder resistir a choques;
• estanqueidade, isto é, proteger o edifício e
seus ambientes da entrada de água, sol,
ventos, chuva, etc. Essa função é garantida
pela alvenaria junto com seu revestimento;
• isolamento térmico, isto é, fazer com que,
internamente, o edifício mantenha uma
temperatura minimamente confortável, mesmo
com temperaturas externas muito quentes ou
muito frias;
• isolamento acústico, fazendo com que os
ambientes do edifício sejam protegidos do
excesso de ruídos externos e internos e
tenham privacidade;
• facilidade de execução, uma vez que serão
construídas na obra e seus componentes (os
tijolos e blocos) são assentados manualmente.
Observa-se uma tendência ao aumento do volume de
construção de edifícios em alvenaria estrutural. Isto
deve-se ao melhor discernimento da vantagens e
desvantagens do processo construtivo, hoje
conhecidas com maior clareza.
O sucesso econômico da alvenaria tem sido alcançado
não só pela racionalização da estrutura entre si, mas
também porque é possível que as paredes que
constituam a estrutura da edificação e desempenhem
várias outras funções, como, divisão de espaço,
isolamento térmico, acústico, proteção ao fogo e
adequações as condições climáticas.
Conclui-se então, que as alvenarias foram evoluindo e
deixaram de ser pesadas, espessas e rígidas como na
antiguidade. Tornaram-se delgadas e os processos de
produção, mais industrializados. Contudo, a par da
evolução das técnicas de projeto e de execução,
surgiram problemas de anomalias nas construções.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO ALVENARIA
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A função básica de uma alvenaria comum é a vedação
(ou fechamento), enquanto que a Alvenaria Estrutural
substitui dois principais sistemas de uma construção: a
estrutura de concreto armado e os fechamentos de
alvenaria. Portanto, na Alvenaria Estrutural as paredes
da edificação são também a estrutura que suporta
todas as cargas: além do peso próprio, também das
lajes, coberturas e carga, além de fatores externos
como o vento. A alvenaria estrutural é um processo
construtivo que pode ser empregado tanto em casas
como em edifícios de múltiplos pavimentos. Há dois
tipos de alvenaria estrutural: não armada e armada. A
primeira emprega como estrutura-suporte paredes de
alvenaria sem armação. Os reforços metálicos são
colocados apenas
em cintas, vergas,
contravergas, na
amarração entre
paredes e nas juntas
horizontais com a
finalidade de evitar
fissuras localizadas.
As vantagens mais
imediatas da
Alvenaria Estrutural
são a redução de
custo e o menor
prazo de execução.
•
03 Modos de Aplicação Alvenaria é um sistema construtivo de muros e paredes feitos com pedras, tijolos ou blocos. Originalmente, pedra usada para erguer muros ou paredes por meio de empilhamento horizontal, pode ser utilizado um material de junção ou não. Existem diferentes tipos de alvenaria:
- Alvenaria ciclópica: blocos de pedras grandes sobrepostas; podem ser polidas ou não.
- Alvenaria inssosa ou seca: blocos cerâmicos ou pedras assentadas sem argamassa.
- Alvenaria com argamassa:
- hidráulica:
- ordinária:
- Alvenaria de vedação: painéis de blocos, servem unicamente para fechamento.
- Alvenaria de divisão: painéis de blocos de diferentes materiais, servem unicamente para divisão de ambientes internos.
Quanto aos tipos de blocos utilizados na alvenaria:
- Pedras naturais
- irregular: não foram moldadas, apenas sobrepostas ou unidas por argamassa
- regular: foram moldadas para encaixarem-se por alinhamento ou travamento
- Pedras artificiais
- Bloco de concreto: são vazados e resistem melhor a compressão quando assentados com argamassa ou podem ser usados em sistemas de
construção de alvenaria armada.
- Bloco de silicocalcário: bloco de areia e cal viva cozidos sobre pressão para adquirirem
características de blocos de concreto.
- Blocos de concreto leve: blocos de uma mistura de cimento, cal, areia e pó de alumínio, resultando num material poroso, leve e resistente. Apresenta-se em blocos ou painéis com dimensões e espessuras variadas que permitem a execução de
paredes de vedação e lajes.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO ALVENARIA
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- Tijolos cerâmicos: fabricados por prensagem ou extrusão da argila. Esta seca naturalmente e depois é queimada. Há blocos maciços e furados, mais utilizados como alvenaria de vedação.
- Blocos de solo-cimento: fabricados a partir da massa de solos argilosos mais cimento com baixa umidade. Formam tijolos maciços que podem compor paredes monolíticas.
Alvenaria estrutural: processo construtivo que se caracteriza pelo uso de paredes como principal estrutura suporte do edifício, dimensionada através de cálculo racional. Proporciona facilidades no sentido da técnica executiva simplificada e da facilidade de treinamento da mão-de-obra. Fora isto, utiliza menor variedade de materiais, permite maior controle e interação com outros sistemas. Tem flexibilidade no planejamento de execução e facilita o processo de
produção, permitindo diferentes níveis de mecanização. Por outro lado, restringe a possibilidade de mudanças no projeto, condiciona a arquitetura, uma vez que a concepção do projeto tem que considerar a estrutura.
A alvenaria proporciona simplificação do projeto estrutural, uma vez que há a minimização das transições, ou seja, os esforços, ao invés de serem transferidos entre vários elementos até a fundação, estão aplicados diretamente nas paredes que também podem chegar à fundação.
•
04 Adalberto Dias
Arquiteto português, Adalberto da Rocha Gonçalves
Dias nasceu em 1953, no Porto, e formou-se pela
Escola Superior de Belas Artes, da mesma cidade, em
1981. Colaborador de Álvaro Siza em diversos
projetos, entre os quais a Faculdade de Arquitetura da
Universidade do Porto, é autor de vários projetos no
campo da habitação, equipamento e urbanismo, tais
como a Casa da Justiça, S. João da Madeira (1982),
as residências universitárias em Aveiro (1989) ou o
Departamento de Engenharia Mecânica da
Universidade de Aveiro.
Foi vencedor do concurso do projeto para o
ordenamento urbano entre a Ponte D. Luís e as
Fontainhas, no Porto. Leciona na Faculdade de
Arquitetura da Universidade do Porto.
Adalberto Dias é um arquiteto a quem interessa as
novas experiências, mas que delas aproveita somente
o necessário, negando a moderna tendência
provinciana da globalidade; comprovando a capacidade
dos arquitetos portugueses de olharem para dentro. Ele
leva o problema à sua essência, segue os caminhos do
projeto, considera ser arquiteto é a profissão mais bela
do mundo.
“Ótimo projetista e atento construtor, Adalberto tem a aptidão de se pôr em sintonia com obras longínquas no tempo e no espaço, faculdade que apenas pode exercer quem tenha domínio da profissão. Assim, como todos os que projetam com um método fundado na aceitação da realidade, Dias tem a capacidade simétrica de olhar para além das aparências, de radiografar as obras visitadas, extraindo delas a lógica do conjunto e dos pormenores.”
“Adalberto Dias não tem uma teoria pré-estabelecida a defender, não lhe interessa perseguir um estilo, não se propõe inventar ou renovar alguma coisa, mas a sua forma de abordar um projeto é invariável: um processo muito consistente
e sólido, baseado no levantamento dos problemas, que enfrenta com os meios da arquitetura, com a precisão geométrica e com a construção.”
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05 Secção Autónoma de Engenharia Mecânica Desde 1985 um plano geral foi estabelecido para todos os prédios novos no campus da universidade de Aveiro. Uma das principais considerações era de limitar a escolha do arquiteto, se viável, para membros da Escola do Porto com o objetivo de proporcionar uma coerência arquitetônica entre os edifícios. O efeito dessa estratégia é que o campus é agora um mostruário dos arquitetos mais notáveis do Porto.
O prédio projetado por Adalberto Dias para ser a Unidade de Engenharia Mecânica encontra-se nos arredores imediatos dos prédios para geologia e matemática (Souto de Moura e Carlos Prata).
A Secção Autónoma de Engenharia Mecânica é constituída por dois edifícios independentes. O maior é um enorme paralelepípedo que abriga salas de aula, oficinas, laboratórios, administração, gabinetes – cada um destes com programa diferenciado – e o outro, com cobertura curva, com um café, separando lazer e trabalho.
Para a fachada oposta ao paredão abrem-se quase todos os espaços de trabalho. Esta consiste em um pano de vidro, ampliando a percepção do edifício. Nas fachadas o arquiteto usa alinhamentos horizontais de tijolo recuado com tijolo saliente, resultando em uma textura de maior escala, condizendo com a escala do edifício.
O layout interior pré-definido do edifício guiou a uma solução óbvia. A elevação sudoeste – sem nenhuma abertura – forma uma parede para a zona de acesso que incorpora as escadas e é iluminada por uma abertura no teto. A estrutura sólida do edifício consiste de concreto reforçado em concreto em conjunto com vigas de aço e colunas para paredes e piso, alguns dos quais tem de vencer vãos consideráveis acima das salas de leitura. As paredes externas são providas com camada externa em alvenaria. Para enfatizar a natureza radical do conceito, a alvenaria externa um perfil horizontal. Perfis de aço na transição entre alvenaria e vidro na fachada e no encontro com o teto reforçam a idéia de horizontalidade. A parede externa sem abertura também tem tijolos aparentes no interior; as irregularidades da alvenaria produzem uma textura muito viva quando iluminadas pela luz zenital.
•
06 Um Corte Construtivo
O seguinte corte construtivo esclarece como
funciona a parede do alçado sul, além de outros
pormenores do conjunto da edificação. Pode-se
compreender como a coberta é sustentada por um
sistema metálico composto por viga e delgados
suportes em aço, que funcionam como pequenos
pilares que transferem a carga para a parede de
alvenaria e betão.
O mais interessante deste corte construtivo é
perceber a associação de materiais que ocorre nesta
parede, no caso os principais elementos estruturantes
da parede é o tijolo de barro e o betão. Também pode-
se notar a camada de ar e de espuma expandida que
funcionam como isolantes térmicos, alem da manta
impermeabilizante com o seu respectivo arremate,
fundamental para a drenagem da água que adentra a
parede.
•
07 Aspectos Técnicos do Material
As alvenarias tem grande influencia no
desempenho do edifício, portanto devem ser
concebidas e executadas para satisfazerem as
exigências gerais de desempenho. Assim, sob o ponto
de vista qualitativo as alvenarias responder à critérios
de estabilidade, segurança ao fogo, estanquiedade a
água (quando revestidas), conforto térmico, conforto
acústico, durabilidade.
Atualmente podemos encontramos uma
grande variedade de elementos para a execução de
alvenarias. Os principais blocos de origem industrial
são:
- Tijolo cerâmico de furação horizontal;
- Tijolo cerâmico para aplicação à vista;
- Blocos de betão de agregados correntes e
leves;
- Tijolos cerâmicos de furação vertical.
Com a evolução das técnicas e materiais de
construção, as alvenarias deixaram de ser o sistema
construtivo em si, mas passaram a ser encaradas como
um material técnico das quais se podem tirar melhores
desempenhos com a combinação de outros elementos
que melhorem seu desempenho térmico, acústico,
estrutural, dentre outros.
É interessante observar que as alvenarias
podem ser constituídas por diferentes tipos de blocos,
com dimensões, matéria prima, e processo de
fabricação diferenciados, o que leva a diferentes
resultados finais do ponto de vista técnico.
As argamassas, muitas vezes pouco faladas,
são um elemento muito importante nas construções em
alvenaria, pois tem a função de unir os elementos,
transmitindo os esforços existentes na alvenaria,
tornando-a monolítica, além de auxiliar na acomodação
de possíveis deformações. A dosagem das
argamassas de assentamento é muito importante para
o correto desempenho das paredes de alvenaria, para
isso devem apresentar boa trabalhabilidade, aderência,
capacidade de reter água e baixo módulo de
elasticidade.
•
09 Referências de Catálogo e Marcas Durante a pesquisa foram consultados catálogos de
dois dos principais fornecedores de tijolos cerâmicos de
Portugal, PRECERAM e LUSOCERAM. Ambas as
empresas garantem a qualidade dos seus tijolos por
uma rigorosa seleção e controle de qualidade das
matérias primas, bem como de um processo de
fabricação com elevado rigor tecnológico. Além disso
possuem o Certificado de Conformidade CE, emitido
por um organismo independente, garantindo que se
adéquam a norma EN 771-1.
Podemos encontrar uma grande variedade de
dimensões de tijolos, que variam de acordo com o
fabricante e podem ter desde 30x20x3cm a
45x20x22cm.
Observando a dimensão do tijolo e suas propriedades
físicas, podemos concluir que, mantendo-se a altura e
o comprimento e aumentando-se a largura, sua
resistência a compressão diminui e sua resistência
térmica aumenta.
É interessante observar que tijolos de mesma
dimensão, mas de marcas diferentes, podem variar de
peso. Assim, é importante especificar o tijolo a ser
utilizado na construção, pois encontramos diferenças
de até 1,7Kg (tijolo 30x20x22) entre elementos de
mesma dimensão, o que pode implicar em diferenças
nos resultados dos cálculos estruturais.
A PRECERAM oferece ao mercado tijolos térmicos que
apresentam dimensões e estrutura interna diferentes
das usuais, apresentando alta resistência a
compressão e resistência térmica. Observa-se nesta
linha específica que a resistência a compressão não
varia com o aumento
da largura
•
10 Bibliografia e outras referências
Pfeifer, Günter. Masonry Construction Manual, 2001. Beinhauer, Peter. Atlas de detalhes construtivos, 2009. Adalberto Dias : arquitecturas, 2005. Universidade de Aveiro : trinta anos de arquitectura=University of Aveiro : thirty years of architecture Associação Portuguesa da Industria de Cerâmica. Manual de Alvenaria de Tijolo, 2000.
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