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em TERRA

Manual de Construo

Desenho e Tecnologia duma Arquitectura Sustentvel

por Gernot Minke

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Manual de construo em TERRA



Prefcio traduo Portuguesa

Sobre o autor e o livro

Gernot Minke nasceu em Rostock, Alemanha, em Abril de 1937. De 1957 a 1964 estudou arquitectura e planeamento urbano em Hanver e Berlim, diplomando-se em Arquitectura. Foi assistente de pesquisa do Professor Frei Otto, entre 1964 e 1968, no Instituto de Estruturas Ligeiras da Universidade de Estugarda. Entre 1965 e 1969 trabalhou na sua dissertao para doutoramento sobre a avaliao da eficincia das estruturas. De 1965 a 1969 trabalhou na sua dissertao para doutoramento sobre a avaliao da efi-cincia das estruturas. Desde 1967 trabalhou como arquitecto consultor de estruturas ligeiras. Em Agosto de 1971 nomeado director do Institut fr Umweltplanung, Ulm (Instituto de Gesto Ambiental).

Desde 1974 director do Laboratrio de Pesquisa da Construo na Universidade de Kassel, Alemanha. neste Instituto que a utili-zao da terra como material de construo tem sido investigada, de forma sistemtica e cientifica, desde 1978. Este livro o resulta-do dessa investigao. Este manual , obviamente, a obra de uma vida dedicada cons-truo sustentvel. Construo sustentvel no s pelo facto de ensinar a construir edifcios com recursos renovveis mas tambm edifcios que dependem em muito pouco, ou mesmo nada, de energias no renovveis para serem confortveis e mantidos em condies perfeitas ao longo da sua vida til. Na verdade este conceito nada tem de novo na historia da humanidade - antiga-mente todos os edifcios eram planeados desta maneira -, s com a revoluo industrial se comearam a construir espaos que necessi-tam de grandes quantidades de energia para serem aquecidos, arrefecidos, iluminados e mantidos.

Sobre a traduo

Em condies ideais um livro destes deveria ser traduzido por uma equipa multidisciplinar, num ambiente universitrio ou de uma escola tcnica vocacionada para a construo. No tendo sido possvel reunir a equipa ideal, este livro foi traduzido por uma s pessoa, o que s muito excepcionalmente poderia resultar num trabalho acima do aceitvel. Assim, uma eventual verso definitiva e perfeita, depender das correces e sugestes que forem sendo enviadas por email. Portanto, por favor no hesitem em enviar as vossas sugestes para: [email protected] No sendo arquitecto nem engenheiro civil decidi traduzir este livro maravilhoso para Portugus por trs razes: 1. Com base nos conhecimentos neste livro possvel construir

casas melhores e mais econmicas - tanto em termos de as construir como em as utilizar. Estas casas tambm so muito mais saudveis sob todos os pontos de vista.

2. Este livro considerado a Bblia de construo com terra em todo o mundo anglo-saxnico. Ao contrrio de muitos livros de construo sustentvel, que aconselham o leitor a fazer uma aprendizagem baseada na experincia e na tentativa - erro, este manual baseia-se na pesquisa cientifica e transmite ao leitor os conhecimentos necessrios para compreender como que a terra funciona em termos de material de construo.

3. Existem mais de 250 milhes de pessoas que tem o Portugus como lngua me. A grande maioria vivem em pases com grandes necessidades habitacionais e onde os recursos finan-ceiros no permitem construir com materiais industrializados - por serem caros -, ou onde nem sequer o know-how est dis-ponvel.

Ao contrrio do que muita gente ainda acredita, numa casa moderna construda com terra no falta nenhum dos confortos modernos nem to pouco se advoga abdicar de um arquitecto e de todo o manancial de conhecimentos que acompanham a sua pro-fisso. No estamos a falar de barracas mas sim de casas excelen-tes!

Sobre o Tradutor

Antnio Moura nasceu em 1962 em Valada do Ribatejo, Portugal. Durante 15 anos remodelou, reconstrui, comprou e vendeu casas e apartamentos na cidade de Lisboa. No ano de 2004/2005 foi alu-no do ISCAL (Instituto de Contabilidade e Administrao de Lis-boa). Em 2006 foi viver para Inglaterra, Manchester, e estudou na Universidade de Huddersfiel onde entrou em contacto com o mun-do da construo sustentvel. Em 2010 graduou-se em Construc-tion & Project Management (Gesto de Projectos nas reas de Construo, Ambiental e Social). Presentemente planeia emigrar para um dos seguintes pases: Austrlia, ou Canad, ou Angola ou Moambique.

Lisboa, Maro de 2012 Nota importante: A palavra loma, que no existia na lngua Portu-guesa, agora introduzida por duas razes: 1) depois de uma investigao cuidadosa no foi encontrada uma

palavra que exprimisse de forma inconfundvel a mistura de argila+silte+areia+cascalho e pedras, que se encontra debai-xo do solo arvel (em mdia, diga-se, a 40 cm de profundida-de). Este material no contm matria orgnica (hmus) que resulta da decomposio das plantas e arvores;

2) O livro trata especificamente do uso deste material. Assim seria pouco natural usar um conjunto de duas ou trs palavras j existentes para designar o material, e, tornaria a leitura cansa-tiva. A palavra terra demasiado abrangente ( at o nome que damos ao nosso planeta) e este um livro cientifico que necessita de termos exactos.



Gernot Minke

Manual de construo em TERRA Desenho e Tecnologia duma Arquitectura Sustentvel

Building with EARTH - Traduzido a partir da edio Inglesa de 2006 por

Antnio Moura

2012



Prefcio [7]

Introduo [11]

Histria [11] A terra como material de construo: conceitos bsicos [13] Melhorando o conforto interior [15] Preconceitos contra a terra como material de construo [18] As propriedades da terra como material de construo [19]

Composio [19] Testes usados para analisar a composio da loma ([21] Efeitos da gua [24] Efeitos do vapor [29] Influncia da temperatura [31] Resistncia [32] Medio do pH [35] Radioactividade [35] Efeito protector contra radiaes electromagnticas de alta-frequncia [35] Preparao da loma [36]

Ensopar, esmagar e misturar [36] Peneirar [38] Adio de argila em p [38] Cura [38] Adio de areia e cascalho [38] Melhoramento das caractersticas dos solos com o uso de aditi-

vos e tratamentos especiais [39]

Minimizando as fissuras de contraco [39] Estabilizao contra a eroso pela gua [40] Incremento das foras de coeso [42] Aumento da resistncia compresso [43] Resistncia abraso [47] Incrementando o isolamento trmico [47] Trabalhos em taipa [52]

Cofragem [53] Ferramentas [54] Mtodo de Construo [55] Formando as aberturas (portas, janelas) [55] Tcnicas de construo de paredes [56] Abbadas de taipa [59] Secagem [59] Quantificao da mo-de-obra [60] Isolamento trmico [60] Tratamento das superfcies [60]

I A tecnologia de construo com terra

1

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5

3

4

Trabalhando com adobes (tijolos de terra crua) [61]

Histria [61] Manufactura de adobes [62] Composio [65] Assentamento de adobes [65] Tratamento das superfcies [66] Colocao de buchas, parafusos e pregos nas paredes [67] Adobes leves [67] Adobes com caractersticas acsticas especiais [68] Blocos grandes e painis prefabricados [69]

Blocos de maiores dimenses [69] Painis prefabricados [70] Cho (placas/betonilhas) [70] Mosaicos [71] Elementos extrudidos [71] Construir com loma no estado plstico [72]

Tcnicas tradicionais de construo com solos no estado plstico [72] A tcnica de Dnne [74] A tcnica Stranglehm [75] Pau-a-pique & similares [80]

Loma chapada [80] Loma projectada [80] Rolos de loma com palha [81] Preenchimento com loma leve [82] Preenchimento usando stranglehm e mangas cheias de loma [82] Loma leve calcada, vertida e bombeada [83]

Cofragem [83] Paredes de loma leve de palha calcada [83] Paredes de loma aligeirada com aparas de madeira calcada [84] Paredes de loma leve mineral calcada, despejada ou bombeada[85] Pavimentos de loma leve mineral bombeada [88] Blocos ocos preenchidos com loma [89] Mangas cheias com loma [90] Rebocos de loma [92]

Preparao de superfcies [92] Composio dos rebocos de argila [92] Guia para rebocar paredes de terra [94] Reboco projectado [95] Rebocos de loma leve mineral [95] Reboco atirado [95] Rebocar casas de fardos de palha [95] Rebocos artsticos [96] Proteco das esquinas [96]

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Proteco das superfcies contra os elementos [98]

Consolidao de superfcies (acabamentos) [98] Tintas [98] Tornando as superfcies hidrofbicas [101] Rebocos de cal [101] Telhas, pranchas e outras coberturas [103] Detalhes arquitectnicos [103] Reparao de elementos de loma [104]

Danos em elementos de loma [104] Reparao de fendas e juntas com loma [104] Reparao de fendas e juntas com outros materiais [105] Reparao de grandes reas danificadas [105] Renovao de isolamentos trmicos com loma leve[106] Concepo de detalhes arquitectnicos [107]

Juntas [107] Detalhes do desenho e concepo de paredes [108] Pisos intermdios [110] Pavimentos de terra batida [112] Telhados inclinados isolados com loma leve [115] Telhados cobertos com terra [115] Cpulas e arcos de blocos de terra [117] Parede acumuladora de calor num jardim de Inverno [131] Loma nas casas de banho [132] Mobilirio embutido e loias de WC feitos de loma [133] Sistema de aquecimento integrados nas paredes [134] Sistema solar passivo de aquecimento das paredes [134] Edifcios resistentes aos sismos [135]

Consideraes estruturais [136] Aberturas para portas e janelas [140] Paredes de terra batida reforadas com bambu [141] Abbadas [144] Arcos [145] Paredes de txtil com enchimento de loma [147]

Residncias

Duas vivendas geminadas, Kassel, Alemanha [150] Habitao com escritrio, Kassel, Alemanha [153] Casa de Agricultor, Wazipur, ndia [156] Colmeias em Moab, Utah, USA [157] Casa para 3 famlias, Stein on the Rhine, Sua[158] Residncia, La Paz, Bolvia [160] Residncia, Turku, Finlndia [161] Residncia e estdio em Gallina Canyon, Novo Mxico, USA [162]

II Exemplos construdos

12

Residncia em Des Montes, near Taos, Novo Mxico, USA [164] Casita Nuaanarpoq em Taos, Novo Mxico, USA [166] Residncia e escritrio em Bowen Mountain, New South Wales, Austrlia [167] Residncia de Vinicultor em Mornington Peninsula, Victoria, Austrlia [168] Residncia, Helensville, Nova Zelndia [170] Residncia, So Francisco Xavier, Brasil [172] Edifcios Culturais, Educacionais e Religiosos

Instituto Pan-Africano do Desenvolvimento, Ouagadougou, Burkina Faso [174] Edifcio de escritrios, Nova Deli, ndia [176] Escola em Solvig, Jrna, Sucia [178] Jardim-de-infncia, Sorsum, Alemanha [180] Centro Cultural, La Paz, Bolvia [182] Mesquita, Wabern, Alemanha [183] Jardim-de-infncia e escola "Druk White Lotus", Ladakh, ndia [184] Spa "Mii amo" em Sedona, Arizona, USA [186] Resort turstico em Baird Bay, Eyre Peninsula, South Australia [188] Universidade Charles Sturt em Thurgoona, New South Wales, Austrlia [189] Centro de Juventude em Spandau, Berlim, Alemanha [190] Capela da Reconciliao, Berlim, Alemanha [192] Center of Gravity Foundation Hall em Jemez Springs, Novo Mxico, USA [194]

Perspectivas futuras [196] Medidas [197] Referncias Bibliogrficas [198] Agradecimentos [199] Ilustraes [199]

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15

14

Prefcio



experincia acumulada como resultado de ter concebido edifcios de terra em vrios pases, tambm so contempladas neste livro. Este livro baseado na edio Alem Das neue Lehmbau-Handbuch (Editor: kobuch Verlag, Staufen), publicado pela primeira vez em 1994 e actualmente em sexta edio. Este livro originou tambm edies em Ingls, Espanhol e Russo. [NT: esta traduo foi feita a partir da verso Inglesa] Enquanto este em primeiro lugar um livro tcnico, a introduo fornece ao leitor uma anlise histrica breve da uso da terra na arquitectura. tambm discutido o papel his-trico e futuro da terra como material de cons-truo, inventariando todas as caractersticas relevantes que distinguem a terra dos mate-riais de construo normalmente disponibiliza-dos pela indstria. Uma descoberta recente, a de que a terra pode ser usada para regular a humidade relativa do ar em espaos fechados, explicada detalhadamente. O segunda parte do livro merece especial aten-o pois descreve uma serie de edifcios em terra, dignos de nota, existentes em vrias regies do mundo. Estas construes servem para demonstrar a impressionante versatilida-de da arquitectura de terra e dos muitos poss-veis usos desta como material de construo.

Kassel, Fevereiro de 2006 Gernot Minke

Escrito em resposta a um crescente interesse em todo o mundo em construir com terra, este livro trata do uso da terra como material de construo e providencia uma anlise de todas as tcnicas construtivas conhecidas - incluindo dados cientficos -, explicando as suas caracte-rsticas especficas e a possibilidades de as optimizar. Nenhum tratado terico, contudo, pode substituir a prtica advinda de efectiva-mente ter construdo com terra. Os dados, a experincia e os resultados alcanados advin-dos de construir com terra contidos neste livro, podem ser usados como guias para uma gran-de variedade de tipos de construo e para possveis solues a adoptar por engenheiros, arquitectos, empreendedores, artfices e legis-ladores que se encontrem na posio de ten-tar, por necessidade ou desejo, fazer bom uso do mais antigo material de construo usado pela humanidade. A terra, quando usada como material de cons-truo, apresenta-se em mil e uma composi-es diferentes e pode ser preparada de mui-tas formas diferentes. A loma, ou subsolo argiloso, como conhecido cientificamente, tem nomes diferentes conforme a maneira como usado. Por exemplo: terra batida [taipa], blocos de solo, tijolos de lama ou ado-bes. Neste livro esto documentadas a experincias e pesquisa conduzidas no Forschungslabor fr Experimentelles Bauen (Laboratrio de Pesqui-sa da Construo) da Universidade de Kassel, Alemanha, desde 1978. Alm disso, as tcni-cas especiais que o autor desenvolveu e a

Pgina seguinte: Minarete da Mesquita Al-Mihdar em Tarim, Imen; tem 38 metros de altura e cons-truda com adobes feitos mo.

Prefcio

11 Introduo



Em quase todos os pases com clima seco ou temperado, a terra, tem sido, desde sempre, o material de construo mais utilizado. Ainda hoje em dia, um tero da populao mundial vive em casas feitas de terra, sendo mais de metade da populao em pases em vias de desenvolvimento. Nestes pases no tem sido possvel satisfazer a imensa procura de casas construdas com materiais de construo industriais, i.e. tijolos, beto, ao, ou com tcnicas de construo industrializadas. Em nenhuma regio do mundo existe a capacida-de produtiva ou os recursos financeiros neces-srios para satisfazer esta procura. Nos pases em vias de desenvolvimento a procura de habitaes s pode ser satisfeita pelo uso de recursos locais e do faa voc mesmo. A terra o material de construo natural mais importante e est disponvel na maioria dos locais. Frequentemente pode ser obtida directamente aquando da escavao para as fundaes ou caves.

Nos pases industrializados a explorao des-controlada dos recursos naturais mais a cen-tralizao do capital combinadas com um sistema de produo que usa recursos energ-ticos de uma forma intensiva no se limita a desperdiar recursos - tambm polui o ambiente e fomenta o desemprego. Nestes pases a terra est a ser novamente utilizada como material de construo. Cada vez mais pessoas - quando constroem casas - procuram melhores solues em ter-mos de custo e em termos energticos preocu-pando-se tambm em construir casas mais confortveis e saudveis. Est-se a chegar concluso de que a lama [terra], como mate-rial de construo natural, superior aos materiais industrializados tais como o beto, o tijolo ou a pedra [calcrio, arenitos]. Tcnicas avanadas de construo com terra, desenvolvidas recentemente, tem demonstrado o valor da terra no s para quem constri a sua prpria casa, mas tambm para a indstria da construo que recorre a empreiteiros. Este manual expe os conhecimentos tericos bsicos sobre este material - fornecendo tam-bm direces e conselhos baseados na pes-quisa cientfica e experincia - que podem ser usados numa grande variedade de situaes.

Histria As tcnicas de construo com terra so conhecidas h mais de 9000 anos. Casas fei-tas com tijolos de lama (adobes) construdas entre 8000 e 6000 A.C. foram descobertas no Turquemenisto Russo (Pumpelly, 1908). Fun-daes de terra batida [taipa] de cerca de 5000 A.C. foram encontradas na Assria.

1.1 Armazns, templo de Ramss II, Gourna, Egipto

1.1

12 Introduo



A tcnica do pau-a-pique tambm era utiliza-da. No norte da Europa, o exemplo mais anti-go de paredes construdas com tijolos de lama, encontra-se em Forte Heuneburg, perto do Lago Constana, Alemanha (1.8) e remonta ao sculo sexto Antes de Cristo. Sabe-se, atravs dos escritos antigos de Plnio, que em Espanha existiam fortalezas de terra batida no ano 100 A.C. No Mxico, Amrica Central e do Sul, a cons-truo em adobe era conhecida por quase todas as culturas pr-colombianas. A tcnica da taipa (terra batida) era tambm conhecida em muitas reas, tendo sido levada para outras pelos Conquistadores Espanhis. Na ilustrao 1.7 pode ver-se uma finca em taipa no estado de So Paulo, Brasil, que tem 250 anos. Em frica, quase todas a mesquitas so cons-trudas com terra.

1.2

1.3

A terra tem sido usada como material de cons-truo por todas a culturas antigas, no s para habitaes mas tambm para edifcios religiosos. Na ilustrao 1.1 podem ver-se abbadas no templo de Ramss II em Gourna, Egipto, construdas com tijolos de lama (adobes) h 3200 anos. A ilustrao 1.2 mos-tra a cidadela de Bam no Iro, partes da qual foram construdas h cerca de 2500 anos; na ilustrao 1.3 pode ver-se a cidade fortificada no vale de Draa, em Marrocos, que tem cerca de 250 anos. A Grande Muralha da China, que tem cerca de 4000 anos, foi originalmente construda apenas com terra batida (taipa); somente mais tarde foi recoberta com tijolos e pedra, dando-lhe ento a aparncia de uma muralha de pedra. O interior da Pirmide do Sol em Teotihuacan, Mxico, construda entre 300 e 900 D.C., constitudo por aproximada-mente 2 milhes de toneladas de terra batida. H muitos sculos atrs, em zonas de clima seco onde a madeira no era abundante, foram desenvolvidas tcnicas de construo em que os edifcios eram cobertos com cpu-las e abbadas feitas de tijolos de lama, sem utilizar qualquer tipo de cofragem durante a construo. Na ilustrao 1.6 pode ver-se o mercado de Sirdja no Iro, que coberto por este tipo de abbadas e cpulas. Na China, vinte milhes de pessoas vivem em casas sub-terrneas ou grutas escavadas no solo siltoso. Descobertas datadas da Idade do Bronze mos-tram que na Alemanha a terra era usada em casas de estrutura de madeira como material de preenchimento (infill) ou para tapar as frestas em casas feitas de troncos.

1.2 Cidade fortificada, Vale de Draa, Marrocos.

1.3 Cidadela de Bam, Iro, antes do terramoto de Dezembro de 2003.

13 Introduo



Na ilustrao 1.9 pode ver-se um exemplo do sculo XII; as ilustraes 1.4 e 1.5 mostram exemplos mais recentes no Mali e no Iro. No perodo Medieval (sculos XIII a XVII), a terra era usada por toda a Europa como material de preenchimento, em edifcios com estrutura de madeira, e, tambm como cobertura (reboco) em telhados de palha para os tornar resisten-tes ao fogo. Em Frana, a tcnica da taipa, chamada terre pis, foi-se vulgarizando do sculo XV ao XIX. Perto da cidade de Lyon, existem vrios edif-cios, com mais de 300 anos, que ainda so habitados. Em 1790 e 1791, quatro pequenos livros foram publicados, por Franois Cointe-raux, explicando esta tcnica, que dois anos mais tarde foram traduzidos para Alemo (Cointeraux, 1793). Esta tcnica veio a tornar-se conhecida por toda a Alemanha e pases vizinhos atravs de Cointeraux e David Gilly, que escreveu o famoso Handbuch der Lehm-baukunst (Manual de Construo em terra) (Gilly, 1787), que descreve a tcnica da taipa como o mais vantajoso mtodo de construo com terra. Na Alemanha, a mais antiga casa de paredes de taipa, ainda habitada, foi construda em 1795 (1.10). O dono, chefe dos bombeiros, afirma que casas resistentes ao fogo podem ser construdas mais economicamente usando esta tcnica, em vez da mais usual tcnica da estrutura de madeira preenchida com terra. O edifcio mais alto, com paredes de terra

batida (taipa), existente na Europa fica em Weilburg, Alemanha. Construdo em 1828, ainda est de p (1.11). Os andares e o telhado assentam em slidas paredes de taipa que tm uma espessura de 75 cm na base e 40 cm no ltimo andar (a fora exercida na base das paredes atinge os 7,5 kg/cm2). A ilustrao 1.12 mostra as fachadas de outras casas de taipa em Weil-burg, construdas volta de 1830.

A terra como material de construo:

conceitos bsicos

terra, quando usada como material de cons-truo, so dados diferentes nomes. Quando nos referimos a ela em termos cientficos cha-mamos-lhe loma* e uma mistura de argila, silte (areias muito finas), areia e ocasionalmen-te agregados como gravilha, cascalho e pedras. Quando se fala de tijolos no cozidos e feitos mo, os termos tijolos de lama ou adobes so geralmente empregues. Quando a terra compactada entre taipais, usando cofragem, designa-se por terra batida (taipa). A loma tem trs desvantagens quando compa-rada com os materiais de construo industria-lizados: 1 A loma no um material de construo estandardizado. Dependendo do local de onde a loma extrada, ela composta de diferen-tes percentagens e tipos de argila, silte, areia e agregados. As suas caractersticas, portanto, podem diferir de local para local e a prepara-o da mistura correcta para uma aplicao especfica tambm. Para avaliar as caractersti-cas duma determinada loma - e alter-las quando necessrio - preciso conhecer a sua composio especfica. 2 A loma encolhe quando seca. Devido evaporao da gua usada na prepa-rao da mistura (a gua necessria para activar as foras de ligao e para alcanar um nvel de plasticidade que permita trabalhar) podem surgir fissuras e fendas. Normalmente, o coeficiente linear desta diminuio de volu-me entre 3% e 12% para misturas bastante hmidas (como as usadas para tijolos de lama e argamassa de lama); para misturas mais secas (usadas na tcnica da taipa ou blocos de solo comprimido) o coeficiente entre 0,4% e 2%.

1.4 Mesquita , Djenne, Mali, cons-truda em 1935

1.5 Mesquita , Kashan, Iro

1.6 Mercado, Sirdjan, Iro

1.4

1.5

1.6

* loma - esta palavra no existia na lngua Portuguesa, nem havia traduo possvel,. No original, em Ingls, a palavra loam designa o material que se encontra abaixo do solo arvel e que apropriado para se construir. Este material com-posto por argila, silte, areia e cascalho - no contendo mat-ria orgnica (hmus).

14 Introduo



Este fenmeno do contraco pode ser minimi-zado atravs da reduo das quantidades de argila e/ou gua, optimizar a proporo das outras partculas e agregados (siltes, areias, gravilhas, etc.) e pela utilizao de aditivos (ver pg. 39). 3 A loma no resistente gua As construes de terra no podem estar expostas chuva nem ao gelo (e geada), prin-cipalmente quando ainda esto hmidas. As paredes de terra podem ser protegidas por beirados longos, membranas anti-capilaridade, rebocos apropriados, etc. (ver p. 40). Por outro lado, a terra tem muitas vantagens em comparao com os materiais de constru-o correntes (industrializados): 1 A loma controla a humidade do ar A terra capaz de absorver e libertar humida-de mais rapidamente e em maior quantidade do que qualquer outro material de construo, permitindo-lhe manter um ambiente interno controlado (Humidade Relativa entre os 40-60%). Testes realizados no Forschungslabor fr Experimentelles Bauen (Laboratrio de Pesquisa da Construo) na Universidade de Kassel, Alemanha, demonstraram que quando a Humidade Relativa (HR), duma sala, era subitamente elevada de 50% para 80%, tijolos crus (no cozidos, portanto) eram capazes de absorver, num perodo de dois dias, 30 vezes mais humidade do que tijolos cozidos (tijolos normais, portanto) [NT: deve notar-se que os tijolos referidos aqui no so os que normal-mente se usam em Portugal, tijolos furados, so antes aquilo a que chamamos

tijolo de burro ou seja tijolos que so maci-os e tm as seguintes dimenses: 65x102,5x215 mm]. Mesmo quando deixados numa cmara clim-tica por seis meses, com uma RH de 95%, os tijolos de adobe no se tornaram hmidos nem perdem a sua estabilidade estrutural; por outro lado tambm no foi excedida o seu teor de equilbrio de humidade, que geralmente entre 5% e 7% do peso. (A percentagem de humidade mxima que um material pode absorver chamada de teor de equilbrio de humidade). Medies feitas numa casa nova na Alema-nha, em que todas as paredes interiores e exteriores so de terra, por um perodo de oito anos, mostraram que a Humidade Relativa nessa casa era quase sempre de cerca 50% ao longo do ano. A flutuao observada foi de apenas 5% a 10%, criando assim um ambien-te saudvel com humidade reduzida no Vero elevada no Inverno. (Para mais detalhes ver p. 15). 2 A terra armazena calor Tal como todos os materiais pesados (densos), a terra armazena calor. Como resultado, em zonas climticas com grandes amplitudes trmicas diurnas, ou quando se torne necess-rio armazenar calor adquirido de forma passi-va, a terra pode equilibrar o ambiente interno (evitar grandes oscilaes da temperatura). 3 Usar terra poupa energia e reduz a polui-o ambiental A preparao, transporte e manuseamento da terra no local de construo requer cerca de 1% da energia necessria produo, trans-porte e manuseamento de tijolos normais ou beto. Assim, a terra, no causa poluio ambiental alguma.

1.7 Finca em taipa, So Paulo, Brasil

1.8 Reconstruo de uma parede de tijolos de lama, Heuneburg, Alemanha, sculo VI AC.

1.9 Mesquita em Nando, Mali, sculo XII.

1.7

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1.9

15 Introduo



4 A terra pode sempre ser reutilizada A terra no processada (no cozida, por ex. os tijolos normais so cozidos) pode ser reciclada um nmero de vezes sem fim por um perodo de tempo extremamente longo. Terra usada em velhas construes pode ser reutilizada aps ter sido demolhada; portanto a terra nunca se torna em entulho que prejudique o ambiente.

5 O uso de terra poupa em material e custos de transporte Terra argilosa encontrada frequentemente no local de construo, assim o material escavado das fundaes pode ser usado para constru-o. Se o material (terra) for pobre em argila, ento uma terra mais argilosa ter de ser adi-cionada; por outro lado se o material for demasiado rico em argila, ter de se adicionar areia. O uso do material escavado para cons-truo representa uma grande poupana em comparao com o uso de materiais de cons-truo correntes. Mesmo quando o material tem de ser transportado de outros locais sai mais barato do que comprar materiais de construo correntes.

6 A terra o material ideal para o tipo de construo faa-voc-mesmo Desde que o processo de construo seja supervisionado por uma pessoa experiente, as tcnicas de construo com terra podem geral-mente ser postas em prtica por amadores. Dado que esta uma actividade de mo-de-obra intensiva e requer apenas ferramentas baratas, torna-se ideal para a autoconstruo.

7 A terra ajuda naturalmente a preservar a madeira e outros materiais orgnicos Devido ao seu baixo teor de equilbrio de humidade, cerca de 0,4% a 6% do peso, e capilaridade elevada, a terra preserva natural-mente a madeira com que est em contacto mantendo-a seca. Normalmente, fungos ou insectos no atacaro esta madeira, dado que os insectos necessitam dum mnimo de humi-dade entre os 14% a 18% para sobreviver e os fungos mais de 20% (Mhler 1978, p. 18). Da mesma forma, a terra pode preservar peque-nas quantidades de palha que lhe tenha sido adicionada. Contudo, se for usada uma mistu-ra de terra e palha com uma densidade infe-rior a 500 a 600 kg/m, ento a terra pode perder esta capacidade protectora dado a elevada capilaridade da palha quando usada ento elevadas propores.

Nestas situaes, quando permanece hmida por longos perodos de tempo, a palha pode apodrecer (ver p. 83). 8 A terra absorve poluentes Tm-se afirmado com frequncia que as pare-des de terra ajudam a limpar o ar poludo no interior dos edifcios, mas isto ainda est por provar cientificamente. um facto que as paredes de terra podem absorver poluentes dissolvidos na gua. Por exemplo, numas ins-talaes experimentais em Ruhleben, Berlim, usada terra rica em argila para remover os fosfatos de 600m/dia de gua de esgoto . Os fosfatos so envolvidos pelos minerais compo-nentes da argila e extrados da gua de esgo-to. A vantagem deste procedimento que uma vez que a gua fica liberta de substncias estranhas e os fosfatos so convertidos em fosfato de clcio para serem reutilizados como fertilizante.

Melhorando o ambiente interno

Em climas temperados frios e frios, as pessoas passam normalmente cerca de 90% do tempo em espaos fechados, assim o ambiente dos interiores um factor crucial no bem-estar e na sade. A sensao de conforto depende da temperatura, movimento do ar, humidade, irradiao de e para objectos prximos e da qualidade do ar (ar poludo, usado) num quar-to ou sala. Embora as pessoas se apercebam imediatamente quando a temperatura duma sala est demasiado elevada ou baixa, os efeitos negativos duma humidade relativa (HR) demasiado reduzida ou elevada no so do conhecimento geral. A humidade do ar em espaos fechados tem um impacto significativo na sade dos ocupantes e a terra tem a capa-cidade de manter equilibrada a humidade dos interiores como nenhum outro material. Este facto que s foi investigado recentemente, tratado em detalhe mais frente nesta seco.

1.10 Casa de Taipa, Meldorf,

Alemanha, 1795

1.11 Casa de Taipa, Weilburg,

Alemanha, 1828

1.12 Casas de Taipa, Weilburg,

Alemanha, cerca de 1830

1.11

1.12

1.10

16 Introduo



A humidade do ar e a sade A investigao conduzida por Grandjean (1972) e por Becker (1986) demonstrou que com uma humidade relativa (HR) do ar inferior a 40%, por um perodo alongado, a membra-na mucosa pode secar, tendo como conse-quncia o enfraquecimento das defesas natu-rais s constipaes e outras doenas relacio-nadas. Isto acontece, porque a membrana mucosa do tecido epitelial da traqueia absorve p, bactrias, vrus, etc. e devolve estas subs-tancias boca atravs dos movimentos ondu-latrios de pequenos plos do epitlio. Caso este mecanismo de proteco e transporte seja perturbado pela secagem da membrana epite-lial, ento, corpos estranhos podero alcanar os pulmes e criar problemas de sade (ver 1.13). Uma humidade relativa mais elevada, at 70%, traz por outro lado muitos efeitos positivos: reduz a quantidade de p fino exis-tente no ar, torna mais activos os mecanismos de proteco da pele contra micrbios, reduz o tempo de vida de muitas bactrias e vrus, diminui odores e reduz as cargas (de electrici-dade) estticas da superfcie dos objectos. Quando a humidade relativa sobe acima dos 70% experimenta-se algum desconforto, pro-vavelmente causado pela reduo da quanti-dade de oxignio absorvida pelo sangue em condies de ar quente e hmido. Por outro lado, em situaes de ar frio e hmido h mais queixas de dores reumticas. O desenvolvimento dos fungos acelera-se significativamente quando, em ambientes fechados, a humidade relativa sobe acima dos 70% ou 80%. Os esporos libertados pelos fungos quando em grandes quantidades podem conduzir ao despoletar de variados tipos de alergias e outros problemas de sade. Tomando estes factos em considerao, con-clui-se que, a humidade relativa em ambientes fechados deve situar-se entre um mnimo de 40% e um mximo de 70%.

1.13

1.14

1.15

1.13 Seco da traqueia. Uma

mucosa s (esquerda) e uma

seca (direita) (Becker, 1986)

1.14 Grfico da relao entre

temperatura e humidade mxi-

ma (ponto de orvalho).

1.15 (dois) Amostras de absor-

o, 15mm de espessura,

temperatura 21C e aumento

sbito da HR de 50% para

80%.

1 Loma argilosa 2 Reboco de loma argilosa 3 Abeto aplainado

4 Reboco de cimento e cal 5 Estuque (gesso + cal)

O impacto da renovao do ar na humida-de relativa Em climas temperados e frios, quando a dife-rena entre a temperatura exterior e a interior muito elevada, uma elevada taxa de renova-o do ar ambiente pode tornar o ar dum espao fechado to seco que provoque efeitos negativos na sade dos ocupantes. Por exem-plo, se o ar exterior est a uma temperatura de 0C e uma humidade relativa (HR) de 60% e for introduzido num ambiente aquecido a 20C, a HR desse espao pode descer para menos de 20%. Mesmo que o ar exterior (a uma temperatura de 0C) tivesse uma HR de 100% e fosse aquecido at aos 20C, ainda assim, a sua humidade relativa cairia para menos de 30%. Em ambos os casos torna-se necessrio elevar a humidade relativa to cedo quanto possvel de forma a que se consiga um ambiente con-fortvel e saudvel. Isto pode ser conseguido regulando-se a humidade que libertada pelas paredes, tectos, cho e mobilirio (ver 1.14). O efeito moderador da terra na humidade relativa Os materiais porosos tem a capacidade de absorver e libertar para o ar ambiente vapor de gua (humidade), atingindo assim um esta-do de equilbrio com os ambientes em que se encontram. Este equilbrio depende da tempe-ratura e humidade relativa do ar ambiente (ver p. 29 e ilustrao 2.29). A eficcia deste efeito moderador est tambm dependente da velo-cidade com que o vapor de gua libertado ou absorvido do ambiente. Experiencias con-duzidas no Laboratrio de Pesquisa da Cons-truo, mostram, por exemplo, que a camada superficial (1,5cm) duma parede de tijolos de lama capaz de absorver 300 g/m de gua em 48 horas no caso da humidade relativa do ar ter sido subitamente elevada de 50% para 80%.

1 Beto M 25 2 Tijolo de areia e cal 3 Beto poroso 4 Tijolos leves (com ar)

5 Tijolos macios 6 Tijolos Clinker [incorporam detritos da queima do carvo]

Temperatura em C

Teor

de

gua

no

ar e

m g

/m3

Humidade Relativa

17 Introduo



e janelas), se a humidade relativa for elevada de 50% para 80%, e estas paredes forem de tijolos de lama no rebocados (sem revesti-mento, portanto) podem ser absorvidos cerca de 9 litros de gua em 48 horas. As mesmas paredes, se construdas com tijolos cozidos (tijolo macio) s tero capacidade de absor-ver 0,9 litros de gua no mesmo perodo de tempo; o que quer dizer que so inadequadas para manter o estado de equilbrio da humida-de em espaos fechados (quartos, salas, etc.). Medies feitas ao longo de cinco anos em diversos quartos, duma casa construda na Alemanha em 1985, em que todas as paredes, interiores e exteriores, foram construdas com terra, mostraram que os nveis de humidade relativa permaneceram quase inalterveis variando entre 45% e 55%. O proprietrio desejava um nvel de humidade um pouco mais elevado no quarto de dormir entre 50% e 60% ( mais saudvel para pessoas com tendncia para constipaes e gripes). Isso foi possvel usando a humidade mais elevada existente numa casa de banho adja-cente. Se a humidade relativa do quarto des-cesse para nveis baixos a porta da casa de banho era mantida aberta depois do duche, recarregando assim as paredes do quarto com humidade [NT: trata-se aqui duma suite em que o acesso casa de banho se faz pelo interior do quarto].

1.17

1.18

1.16

1.17 Contudo, paredes de pedra calcria, de areni-to, ou de pinho, da mesma espessura, s con-seguem absorver cerca de 100 g/m, estuques e rebocos de 26 a 76 g/m e de tijolo macio somente de 6 a 30 g/m no mesmo perodo de tempo (1.15). As curvas de absoro de pare-des (de ambos os lados) no rebocadas, de 11,5cm de espessura de diferentes materiais ao longo de um perodo de 16 dias podem ser analisadas na ilustrao 1.16. Os resultados mostram que tijolos de lama absorvem 50 vezes mais humidade (vapor de gua) do que tijolos cozidos. As taxas de absoro de amos-tras com a espessura de 1,5cm (quando a HR foi elevada de 30% para 70%) podem ser observadas na ilustrao 1.17. A influncia da espessura dum reboco base de terra nas taxas de absoro de humidade pode ser observada na ilustrao 1.18. Aqui se v que quando a HR subitamente elevada de 50% para 80%, somente a camada superior, at aos 2cm de profundidade, absorve humi-dade durante as primeiras 24 horas e que at ao fim do quarto dia somente a camada supe-rior, at aos 4cm de profundidade, absorve humidade. As tintas base de cal, casena e cola de celulose afectam esta capacidade de absoro apenas ligeiramente. Por outro lado coberturas base de ltex e leo de linhaa podem reduzir as taxas de absoro para 38% e 50% respectivamente (ver 1.19). Num quar-to com uma rea de 3m x 4m e uma altura de 3m, em que as paredes totalizam uma rea de 30m (depois de subtradas as reas de portas

1 Loma argilosa 2 Limba, aplainada 3 Picea, aplainada 4 Reboco de loma argilosa

5 Reboco de loma com fibra de coco 6 Reboco de cal e cimento 7 Estuque

1.16 Curvas de absoro de uma

parede interior, com 11,5 cm de

espessura, ambos os lados

expostos a uma temperatura de

21C, aps o aumento abrupto

da humidade de 50% para 80%

1.17 Curvas de absoro de

amostras, com 15 cm de espes-

sura, um lado exposto a uma

temperatura de 21C, aps o

aumento abrupto da humidade

de 30% para 70%

1.18 Influncia da espessura das

camadas (de um reboco)de

loma, temperatura de

21C, na taxa de absoro aps

uma subida abrupta da humida-

de de 50% para 80%

1 Loma siltosa 2 Loma argilosa (1900) 3 Loma c/ palha (1400) 4 Loma c/ palha (700) 5 Loma c/ palha (550) 6 Pinho 7 Beto poroso (400)

8 Loma c/ leca (750) 9 Loma c/ leca (1500) 10 Tijolos porosos (800) 11 Tijolos macios (400) 12 Beto (2200) 13 Beto M 15

18 Introduo



Preconceitos contra a terra como

material de construo

Por uma questo de ignorncia, os preconcei-tos contra a terra como material de construo ainda existem por todo o lado. Muitas pessoas tm dificuldade em conceber que um material natural como o caso da terra no necessite de ser tratado (por um processo industrial qualquer) e que, como em muitos casos, a escavao para as fundaes fornea um material que possa ser usado para construir. A seguinte reaco caracterstica de um pedreiro que teve de construir uma parede com adobes (tijolos de lama): Isto parece que voltmos Idade Mdia; agora temos que sujar as mos com toda essa lama. O mesmo pedreiro, feliz ao mostrar as mos depois de uma semana a trabalhar com adobes, dizia: Alguma vez viram umas mos de pedreiro to macias? agradvel trabalhar com os adobes pois no tm arestas vivas nem cantos agua-dos. A preocupao de que ratos ou insectos possam viver nas paredes construdas com terra no tem fundamento se estas forem slidas.

1.16

M Loma siltosa, 2 areia sem pintura KQ 2x 1 Cal : 1 Quark (queijo) : 1,7 gua KL 2x Tinta Giz e cola de celulose LE 1x leo de linhaa duplamente fervido D2 1x Pintura com Biofa (tinta feita c/ produtos naturais) LA 1x Esmalte Biofa com primrio AF 2x Pintura acrlica DK 2x Tinta sinttica para exterior LX 2x Ltex UD 2x Tinta plstica sem solventes D1 2x Tinta plstica para interior

M Reboco de loma sem agregados I2 com 2,0% de fibras de coco C1 com 2,0% de fibras de celulose E1 com 2,0% de Silicato de sdio I1 com 1,0% de fibras de coco L1 com 3,0% de serradura J1 com 2,0% de palha de trigo F1 com 3,0% de cimento D2 com 2,0% de farinha de centeio fervida B1 com 0,5% de cola de celulose I2 com 6,0% de cal-casena

1.20

Os insectos s podero sobreviver se existirem espaos como nas paredes de pau-a-pique. Na Amrica do Sul, a doena das Chagas, que provoca a cegueira, transmitida por insectos que vivem nas paredes de pau-a-pique. A existncia de ocos, como fendas e outros vazios, pode ser evitada pela construo de slidas paredes de taipa ou adobes com as juntas totalmente preenchidas por argamassa de lama. Alm disso, se a terra contiver muitos aditivos orgnicos, como no caso de misturas com palha com uma densidade inferior a 600 kg/m, pequenos insectos como o piolho da madeira podero sobreviver na palha e atac-la. A ideia corrente de que as superfcies de terra so difceis de limpar (principalmente em cozinhas e casas de banho) pode ser afastada se forem usadas tintas base de casena, cal-casena, leo de linhaa e outras que tornam as superfcies de terra resistentes e suaves. Como explicado na pgina 132, casas de banho com paredes de terra so mais higini-cas do que as que so revestidas a azulejo, uma vez que a terra absorve o excesso de humidade rapidamente, inibindo, portanto, o crescimento de fungos.

1.19 Influncia da pintura

em paredes com rebocos de

loma com 1,5 cm de espessu-

ra (de um dos lados), tem-

peratura de

21C (argila 4%, silte 25%,

areia 71%) aps uma subida

abrupta da humidade de

50% para 80%. A espessura

da tinta de 100 10 m.

1.20 Influncia de diferentes

agregados na absoro de

humidade. As condies so

as mesmas de 1.19

1.19

19 Propriedades da terra



Composio

Geral A terra resulta da eroso das rochas da crosta terrestre. Esta eroso ocorre, sobretudo, atra-vs da aco mecnica dos glaciares, da gua e do vento, ou resulta da expanso e contrac-o trmica das rochas, ou do congelamento e expanso da gua acumulada em fendas. Reaces qumicas que ocorrem devido aos cidos orgnicos existentes nas plantas, que reagem com a gua e o oxignio, provocam tambm eroso nas rochas. A composio e propriedades da terra dependem das condi-es locais. Por exemplo, terra rica em casca-lho, encontrada em locais montanhosos um material mais apropriado para a tcnica da taipa (desde que percentagem de argila seja suficiente), enquanto que, terra encontrada perto das margens dos rios, com frequncia rica em silte sendo por isso menos resistente s condies atmosfricas e compresso. A loma uma mistura de argila, silte, areia e por vezes tambm agregados de maiores dimenses como cascalho e pedras. Na enge-nharia definem-se as partculas de acordo com o seu dimetro: partculas com dimetro infe-rior a 0,002 mm so classificadas como argi-las, com dimenses entre 0,002 mm e 0,06 mm classificadas como silte, e entre 0,06 e 2 mm classificadas como areias. Partculas com dimetros maiores so designadas de cascalho e pedras. A argila tem o papel de elemento de ligao entre todas as partculas maiores, tal como o cimento em relao ao beto. Silte, areia e outros agregados constituem os elementos de enchimento na loma. Conforme a terra mais rica num ou outro elemento assim falamos de terra argilosa, terra siltosa ou terra arenosa.

2.1

2.1 Granulometria de lomas com elevado teor de argila (em cima), alto teor de silte (ao meio) e alto teor de areia (em baixo) Nota: Arg. = Argila

Perc

enta

gem

ret

ida

Perc

enta

gem

ret

ida

Perc

enta

gem

ret

ida

Tamanho das partculas (mm)






Na Mecnica de Solos tradicional, se a percen-tagem de argila de um solo for inferior a 15% (do peso), esse solo designado por um solo argiloso magro. Se a percentagem de argila for superior a 30% ento designa-se por solo rico em argila. Se algum elemento constituir menos de 5% (do peso total) ento no menciona-do aquando da designao desse solo. Assim, por exemplo, um solo rico em silte, arenoso e magro contm mais de 30% de silte, 15% a 30% de areia, menos de 15% de argila e menos de 5% de cascalho ou pedra. Contudo, na engenharia de construo em terra, este sistema de nomear os solos pouco apropria-do porque, por exemplo, uma terra com 14% de argila que seria designada como solo argi-loso magro em Mecnica dos Solos, seria con-siderada rica em argila do ponto de vista da construo em terra.

Argila A argila (= barro) um produto da eroso do feldspato e de outros minerais. O feldspato contm xido de alumnio, um segundo xido de outro metal e dixido de silicone. Um dos tipos mais comuns de feldspato tem a frmula qumica Al2O3 K2O 6SiO2. Se os compostos solveis de potssio forem dissolvidos durante o processo de eroso, ento forma-se uma argila chamada Caulinita que tem a formula Al2O3 2SiO2 2H2O. Outro tipo de argila bastan-te comum a Montmorillonita que tem a fr-mula Al2O2 4SiO2. Existe uma larga variedade de outros tipos de argila que so menos comuns, tal como a Ilita. A estrutura destes minerais mostrada na figura 2.2. Os minerais argilosos so encontrados, por vezes, misturados com outros compostos qu-micos, particularmente xido de ferro hidrata-do (Fe2O3 H2O) e outros compostos de Ferro, que do argila um colorido amarelo ou ver-melho bastante caractersticos. Compostos base de Mangans do um tom acastanhado. Compostos de Cal e Magnsio do branco, enquanto substncias orgnicas do um casta-nho-escuro ou preto. Os minerais argilosos tm geralmente uma estrutura cristalina em forma de lamelas (placas finas) hexagonais. Estas lamelas so constitudas por vrias camadas que rodeiam um ncleo de silicone ou alumnio. No caso dos ncleos de silicone, estes esto rodeados por oxignio; os ncleos de alumnio esto rodeados por ies hidroxilos (OH-). As cama-das de xido de silicone tm fortes cargas negativas o que lhes d uma grande fora de ligao (ver 2.3)

[NT: esta fora de ligao (inica) referida aqui e mais frente a que matem os diversos elementos dum solo usado em construo coeso]. No caso da Caulinita, de dupla cama-da, onde cada camada de hidroxilo de alum-nio est ligada a uma camada de xido de silicone, a fora de ligao inica relativa-mente fraca; j no caso da Montmorillonita de camada tripla, onde uma camada de hidroxilo de alumnio encontra-se sempre entre duas camadas de xido de silicone, h uma maior fora de ligao inica disponvel. A maioria dos minerais argilosos tem caties (ies positi-vos) intermutveis. A fora de ligao (aderncia) e resistncia compresso da loma depende do tipo e da quantidade de caties.

Silte, areia e cascalho As propriedades do silte, areia e cascalho so totalmente diferentes das da argila. Estes so simplesmente agregados que no demonstram qualquer fora de ligao e so formados a partir de rochas erodidas, caso em que tm arestas e cantos aguados, ou pelo movimento da gua, caso em que so arredondados.

Tamanho e distribuio das partculas A loma caracterizada pelos seus componen-tes: argila, silte, areia e cascalho. As propor-es destes componentes so normalmente representadas em grficos como os da figura 2.1. Nestes grficos, no eixo vertical est representado o peso de cada tipo (por dimen-so) de partcula em percentagem do total; por sua vez o tipo (dimenso) das partculas est representado no eixo horizontal numa escala logartmica. A curva esboada cumu-lativamente, onde cada tipo de partcula inclui os anteriores (de menores dimenses). O grfi-co superior caracteriza uma terra rica em argi-la com 28% de argila, 35% de silte, 33% de areia e 4% de cascalho. O grfico do meio mostra uma terra rica em silte com 76% deste material e o grfico inferior pode ver-se uma terra arenosa com 56% de areia. Outro mto-do para descrever graficamente uma terra composta de partculas com dimenses inferio-res a 2 mm mostrado na figura 2.4.

2.2

Caulinita Ilita Montmorillonita

2.2 Estrutura dos trs minerais de argila mais comuns (segundo Houben e Guillaud, 1984)

2.3 Estrutura lamelar dos minerais da argila segundo Houben e Guillaud, 1984)

2.4 Granulometria das partcu-las de solo apresentada num grfico triangular (de acordo com Voth, 1978)




Aqui as percentagens de argila, silte e areia podem ser esboadas nos trs eixos do tringulo e fazer a respectiva leitura. Por exemplo a terra marcada S3 neste grfico composta por 22% de argila, 48% de silte e 30% de areia.

Matria orgnica Solo escavado de uma profundidade inferior a 40 cm usualmente contem restos de plantas e hmus (o produto da decomposio das plantas) que maioritariamente constitudo por partculas coloidais e cido (pH inferior a 6). A terra para construo no deve conter hmus ou matria vegetal. Em certas circunstancias, matria vegetal, tal a como palha, poder ser adicionada, desde que esteja devidamente seca e no haja perigo de posterior deteriorao (ver p. 83).

gua O elemento que activa as foras de ligao da loma a gua. A gua, alm do estado livre, pode ser encontrada na terra em trs outras condi-es: gua cristalizada (gua estrutural), gua absorvida e gua de capi-laridade (gua nos poros, interstcios). A gua cristalizada est ligada quimicamente e s poder ser separada se a loma for aquecida a tempe-raturas entre os 400C e os 900C. A gua absorvida est ligada electri-camente aos minerais argilosos. E por ltimo, a gua de capilaridade, que entra nos poros do material por aco capilar. A gua absorvida e a de capilaridade so libertadas quando a mistura (loma) aquecida a 105C. Quando a argila no estado seco molhada, incha, porque a gua se infiltra na sua estrutura lamelar, rodeando as lamelas com uma fina camada de gua. Se a gua se evapora, o espao entre as lamelas reduz-se e as lamelas arrumam-se automaticamente num padro parale-lo devido s foras de atraco elctricas. A argila adquire assim uma fora de ligao (ver p. 32) quando no estado plstico e resistncia compresso e tenso depois de secar.

Porosidade O grau de porosidade definido pelo volume total de poros no interior dum determinado volume de loma. Mais importante que o volu-me dos poros a dimenso dos mesmos. Quanto maiores forem os poros mais facilitada estar a difuso do vapor de gua e maior a resistncia ao gelo e geada.

Superfcie especfica A superfcie especfica dum solo a soma da superfcie de todas as partculas que o consti-tuem. Areia grossa (que contm gros de tamanho grande) tem uma superfcie especfi-ca de 23 cm2/g, os siltes cerca de 450 cm2/g e as argilas de 10 m2/ (Caulinita) at 1000 m2/g (Montmorillonita). Quanto maior for a superf-cie especifica da argila, maiores so as foras de coeso internas que esto relacionadas com a fora de ligao e consequentemente a resistncia tenso e compresso.

Densidade A densidade dos solos definida pela relao entre a massa e o volume (incluindo os poros). Um solo que tenha sido escavado recentemen-te tem uma densidade entre 1000 a 1500 kg/m. Se esta terra for comprimida, como o caso da tcnica da taipa ou dos BTC (Bloco de Terra Comprimido), a sua densidade variar entre os 1700 a 2200 kg/m (ou mais se conti-ver elevada percentagem de cascalho e pedras).

Compactibilidade Compactibilidade a faculdade que a terra tem de ser compactada atravs da presso esttica ou dinmica, para que o volume seja reduzido. Para atingir uma compactao mxi-ma, a terra tem de conter uma determinada quantidade de gua chamada quantidade de gua ideal, a qual permite que as partculas se desloquem para novas posies a fim de se arrumarem numa configurao mais densa, sem que haja excessiva frico. Isto pode ser medido atravs do teste de Proctor (ver p. 44).

Teste usados para analisar a composi-

o da loma

Para determinar se a loma apropriada para uma aplicao especfica necessrio conhe-cer a sua composio. A seco seguinte des-creve testes laboratoriais padronizados e testes de campo que so usados para analisar a composio da loma.

2.3

2.4

Tetraedro com ncleo de Silicone

Octaedro com ncleo de Alumnio




Teste combinado de peneirar e sedimen-tar Os agregados grosseiros contidos na loma (areia, cascalho e pedras) so facilmente sepa-rados usando peneiras. Contudo, para deter-minar as propores dos constituintes menores (argila e silte) necessrio usar um processo como o da sedimentao. Este teste caracte-rizado em detalhe no padro Alemo DIN 18123.

Teor de gua A quantidade de gua contida numa mistura de terra pode ser facilmente determinada pesando uma amostra e depois aquecendo-a num forno a 105C. Quando o peso se manti-ver constante, estando a mistura seca, ento a diferena entre as duas pesagens igual quantidade de gua no ligada quimicamente. Este valor ento expresso em percentagem do peso da mistura seca.

Testes de campo simples Os testes apresentados de seguida no daro resultados muito precisos mas podero ser executados no local com relativa rapidez, for-necendo informao suficiente para determi-nar se a composio duma determinada mistu-ra de loma aceitvel para uma dada aplica-o.

Teste do odor A terra pura no tem qualquer odor, contudo adquire um certo cheiro a mofo se contiver matria orgnica ou hmus em decomposio.

Teste da beliscadura Belisca-se um pedao de solo. Um solo areno-so produzir uma sensao desagradvel, ao contrrio de um solo rico em silte, que dar origem a uma sensao menos objectvel. Por outro lado, um solo argiloso produz uma sen-sao pegajosa, suave ou farinhenta.

Teste da lavagem Esfrega-se entre uma amostra de solo hmido entre as mos. Se for possvel distinguir os gros com facilidade isso ser indicativo de que o solo arenoso (ou rico em cascalho). Se a amostra for pegajosa, mas for possvel limpar as mos esfregando-as quando secas, quer dizer que o solo rico em silte. Se a amostra for pegajosa de tal forma que seja necessria gua para limpar as mos, ento, o solo ricamente argiloso.

Teste do corte Faz-se uma bola com uma amostra hmida de solo e de seguida corta-se com uma faca. Se a superfcie for brilhante quer dizer que contm uma elevada percentagem de argila; se a superfcie for baa indicativo de que a per-centagem de silte elevada.

Teste de sedimentao A mistura, a que se adicionou bastante gua, mexida num frasco de vidro. As partculas maiores assentam no fundo e as menores ficam ao de cima. Esta estratificao permite que se avalie a proporo dos componentes (cascalho, areia, silte e argila). Contudo, errado pensar-se que a altura de cada camada corresponde s propores de cascalho, areia, silte e argila, como afirmado por muitos autores (e.g. CRATerre, 1979, p. 180; Interna-tional Labour Office, 1987, p. 30; Houben, Guillaud, 1984, p. 49; Stulz, Mukerji, 1988, p. 20; United Nations Centre for Human Settle-ment, 1992, p. 7) (ver figura 2.6). Varias experincias efectuadas no Laboratrio de Pesquisa da Construo, Universidade de

Kassel, mostraram que a margem de erro pode ir at aos 1750%, como se pode ver nas figu-ras 2.5 e 2.8. De facto s possvel distinguir os estratos quando h mudana sbita do tamanho das partculas mas isto pode no coincidir com os verdadeiros limites entre a argila e o silte ou entre o silte e a areia (ver figura 2.7).

Teste da queda da bola A mistura a ser testada tem de estar to seca quanto possvel mas suficientemente hmida para se poder amassar uma bola com 4 cm de dimetro. Quando se deixa cair esta bola de uma altura de 1,5 metros numa superfcie lisa, vrios resultados podero ocorrer, como se pode ver na figura 2.9. Se a bola se achatar apenas ligeiramente e apresentar apenas algu-mas ou mesmo nenhumas fendas, como no exemplo da esquerda, a mistura tem uma grande fora de ligao devido elevada percentagem de argila. Normalmente esta mistura tem de ser emagrecida, adicionando areia.

2.5

2.6

2.7

2.5 Granulometria de duas amostras de loma nas quais se efectuou o teste da sedimentao

2.6 Teste da sedimenta-o (CRATerre, 1979)

2.7 Teste de sedimenta-o

Matria Orgnica

Argila Silte Areia Cascalho




Se o resultado do teste for semelhante ao exemplo da direita quer dizer que a percentagem de argila muito reduzida. A sua fora de ligao insuficiente e esta mistura no est em condies de ser usada como material de construo [NT: contudo esta mistura poder ser enriquecida com argila em p ou ser misturada com um solo rico em argila]. No caso do terceiro exemplo (a contar da esquerda), a mistura tem uma fora de ligao relativamente pequena mas que ser prova-velmente suficiente para ser utilizada em tijolos de lama (adobes) e taipa.

Teste de consistncia Com uma amostra de solo hmido amassa-se uma bola de 2 a 3 cm de dimetro. Esta bola depois rolada para se fazer um cordo (cilindro) com cerca de 3mm de dimetro. Se este cor-do se quebrar ou aparecerem fendas profundas antes de ter 3 mm de dimetro ento vai-se humedecendo ligeiramente at quebrar s quando se atingirem os ditos 3 mm. Esta mistura ento transformada novamente numa bola. Se isto no for possvel, ento a percentagem de areia muito

elevada e a de argila muito baixa. Se, formada a bola, e apertando-a entre o polegar e o indicador, for necessrio exercer muita fora de forma a achatar a bola ento a percenta-gem de argila muito elevada e ter de se acrescentar areia. Se por outro lado a bola formada se esfarelar facilmente ento a mistu-ra no contm argila suficiente.

Teste de coeso (teste da tira) A amostra de loma dever estar apenas sufi-cientemente hmida para se formar um cordo com 3 mm de dimetro sem quebrar. Com este cordo forma-se uma tira com aproximada-mente 6 mm de espessura e 20 mm de largu-ra, segurando-se na palma da mo. Desliza-se ento esta tira ao longo da mo de forma a ficar pendurada tanto quanto possvel at se partir (ver figura 2.10). Se a parte que se liber-tou tiver mais de 20 cm ento a mistura tem uma fora de ligao elevada, o que implica uma proporo de argila demasiado elevada para construo. Caso a tira se quebre quando tem apenas alguns centmetros ento a mistu-ra contm argila em quantidade insuficiente. Este teste tem pouca preciso e no Laboratrio de Pesquisa da Construo sabe-se que pode ter margens de erro superiores a 200% - se a mistura no tiver sido suficientemente amassa-da e a espessura e largura da tira variarem. Por esta razo, um novo e mais preciso teste foi criado. Uma tira de 20 mm de largura e 6 mm de espessura foi produzida, pressionado a loma com os dedos numa ranhura entre duas tiras de madeira. A superfcie ento alisada rolando uma garrafa (figura 2.11, esquerda). Para impedir que a tira formada se agarre ao perfil (canal) este forrado com uma tira de plstico fino (e.g. pelcula de envolver alimen-tos) ou papel oleoso. A tira formada ento empurrada cuidadosamente sobre uma beira arredondada com um raio de curvatura de 1 cm (figura 2.11, direita); aps se quebrar devido ao seu prprio peso ento medida. Para cada tipo de solo foram utilizadas cinco amostras e medido o comprimento no ponto de ruptura das amostras. Os comprimentos mais longos foram marcados no grfico 2.12 onde o eixo dos yy (vertical) representa a fora de ligao de acordo com o padro Alemo de teste DIN 18952 (ver p. 32), com uma ligeira alterao: aqui os cinco exempla-res mais longos foram tambm marcados.

2.9

2.8

2.8 Granulometria das lomas testadas

2.9 Bolas de loma aps o teste da queda da bola

Perc

enta

gem

ret

ida


Perc

enta

gem

ret

ida





Isto porque foi observado que os valores mais baixos [os menores comprimentos] eram-no geralmente devido a terem sido amassadas deficientemente, plasticidade insuficiente [percentagem de gua baixa] ou outros erros na preparao. Para se garantir que diferentes preparaes de terra podem ser comparadas, a consistncia das amostras foi determinada da seguinte forma: uma bola da mistura com 200 g deixada cair duma altura de 2 metros e se a parte achatada tiver 70 mm de dimetro (em vez de 50 mm [NT: refere-se aqui ao padro Alemo, provavelmente]) ento a pre-parao est nas condies requeridas. (Com misturas muito ricas em areia e pouca argila impossvel conseguir um dimetro de 50 mm.)

Teste de acidez Lomas que contenham cal (carbonato de cl-cio) tem geralmente aparncia esbranquiada, demonstram uma baixa fora de ligao e so, portanto, inapropriadas como material de construo. Para se determinar a quantidade de carbonato de clcio, uma gota duma solu-o a 20% de HCl [cido clordrico; o chama-do cido muritico contm 10-12% de HCl] colocada na amostra usando uma vareta de vidro ou madeira. No caso de a amostra conter carbonato de clcio h uma produo de CO2 de acordo com a equao CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O. Esta produo de CO2 observvel por causa da efervescncia que provoca; se no for observada qualquer efer-vescncia a amostra contm menos de 1% de carbonato de clcio. Se a efervescncia for fraca e breve ento a amostra dever conter entre 1% e 2%. Se for significativa mas breve ser de 3% a 4%. Se for forte e demorada ento a amostra contm mais de 5% (Voth, 1978, p. 59). Deve ser notado que, no caso de amostras escuras, que no contm carbonato de clcio algum, mas que so ricas em hmus tambm se observa esta efervescncia.

Efeitos da gua Se a loma for molhada, incha, e muda dum estado slido para um estado plstico.

Aumento e diminuio do volume O aumento de volume quando a terra entra em contacto com a gua, e a diminuio de volume quando seca, traz desvantagens ao seu uso como material de construo. O aumento de volume apenas ocorre quando a terra entra em contacto directo com uma quantidade de gua tal que a leve a perder o

seu estado slido. Contudo a absoro da humidade do ar nunca conduz ao aumento do volume. Este aumento e diminuio de volume est relacionada com a quantidade e tipo de argila (com argila do tipo Montmorillonita este efeito muito mais pronunciado do que Cauli-nita ou Ilita) e tambm com as propores de areia e silte. Testes foram efectuados no Labo-ratrio de Pesquisa da Construo com amos-tras (10 x 10 x 7 cm) de diferentes tipos de mistura que foram saturadas (ensopadas) com 80 cm3 de gua e depois secas num forno a 50C para que pudessem ser estudadas as fendas provocadas pela diminuio de volume (figura 2.13). Tijolos, no cozidos, fabricados industrialmente (figura 2.13, em cima, esquerda [presume-se que o autor se refere a tijolos extrudidos]), cuja curva granulomtrica mostrada na figura 2.1 (em cima), apresen-tam fendas de secagem. Uma mistura similar com a mesma quantidade de argila mas quan-tidades de silte e areia melhoradas, no apre-senta quase nenhumas fendas aps secagem (figura 2.13, em cima, direita). O tijolo de lama feito base de uma amostra rica em silte (figura 2.13, em baixo, direita) (curva granu-lomtrica mostrada na figura 2.1, ao meio) apresenta algumas fendas muito finas. Por sua vez, o tijolo de lama (adobe) feito base de uma amostra rica em areia (figura 2.13, em baixo, esquerda) (curva granulomtrica mos-trada na figura 2.1, em baixo) no apresenta qualquer fenda. Na pgina 39 explicado como que a diminuio de volume pode ser minimizada alterando a proporo e tamanho das partculas.

Determinando o coeficiente de contraco linear Antes do coeficiente da diminuio de volume das diferentes amostras de terra poder ser determinado, estas tem de ter uma plasticida-de semelhante. O padro Alemo DIN 18952 [NT: Deutsches Institut fr Normung (DIN, O Instituto Alemo para o estabelecimento de Padres)] descreve os seguintes passos, neces-srios para obter uma rigidez padro:

2.10 Teste da tira

2.11 Teste de coeso criado no LPC

2.12 Fora de ligao de diferentes amostras de loma - de igual consistncia - em relao ao comprimento a que se d a ruptura, testado de acordo com o mtodo do LPC

2.10

2.11

2.12

Comprimento da ruptura da tira (cm)




1. A amostra, seca, de terra esmagada e peneirada para separar todas as partculas maiores que 2 mm. 2.Cerca de 1200 cm3 deste material hume-decido ligeiramente e batido numa superfcie lisa a fim de criar uma pea nica como se fosse uma panqueca grossa. 3.Depois so cortadas tiras com 2 cm de lar-gura, colocadas lado a lado tocando-se, e batidas novamente. Este procedimento repe-tido at que a parte inferior apresente uma estrutura homognea. 4.Terra rica em argila tem ento de ser deixa-da em repouso por 12 horas; no caso de uma mistura pobre em argila este repouso ser de 6 horas. O objectivo o de a gua contida ficar distribuda equitativamente por toda a amostra. 5.Desta mistura retiram-se 200 g que so amassadas numa bola. 6.A bola formada ento deixada cair de uma altura de 2 metros em cima de uma superfcie lisa. 7.Se o dimetro da superfcie achatada que se forma na parte inferior da esfera for de 50 mm, ento, pode afirmar-se que uma rigidez padro foi atingida. A diferena entre o maior e menor dimetro [NT: da superfcie achatada desta esfera] deste disco no dever ser supe-rior a 2 mm. Se assim no for todo o processo ter de ser repetido at ser atingido o dime-tro exacto exigido pelo teste. Se o dimetro do disco for maior que 50 mm, ento a mistura tem de secar ligeiramente e todo o processo repetido at que o dimetro exacto exigido pelo teste seja alcanado. 8.Se o dimetro do disco for inferior a 50 mm, ento algumas gotas de gua tm de ser adi-cionadas. Uma vez alcanada esta rigidez padro o teste de contraco linear dever ser executado como se segue:

1.O material calcado e batido repetidamente com um taco de madeira de 2 x 2 cm de sec-o para que adquira a forma mostrada na figura 2.14 (esta operao executada numa superfcie lisa). 2.Devero ser feitas trs amostras. Nota: a forma tem de ser retirada de uma vez s. 3.Usando um escantilho so feitas marcas, com uma faca, que distem 200 mm entre si. 4.As trs amostras so deixadas a secar, por trs dias, numa sala [NT: portanto, no no exterior]. Depois, so colocadas num forno e aquecidas a 60C at que no haja mais dimi-nuio de volume [NT: faz-se esta verificao medindo]. O padro DIN menciona que tero de ser deixadas a secar numa base vidrada que foi previamente oleada. O Laboratrio de Pesquisa da Construo aconselha que se use uma fina camada de areia [NT: sobre a base vidrada] em vez de leo para tornar o processo de secagem mais uniforme e evitar frico. 5.A mdia da reduo do comprimento das trs amostras em relao aos 200 mm d o coeficiente linear da reduo do volume expressa em percentagem. Se aps feitas as medies houver uma diferena superior a 2 mm entre uma amostra e as outras, ento, esta ter de ser refeita.

Plasticidade A terra tem quatro estados distintos de consis-tncia: liquido, plstico, semi-slido e slido. Os limites destes estados foram definidos pelo cientista Sueco Atterberg.

Limite Liquido O limite lquido (LL) define o teor de gua contido pela mistura na fronteira entre os estados plstico e lquido. expresso em per-centagem e determinado pelos passos expli-cados de seguida em que usado o instru-mento de Casagrande (figura 2.15) [NT: este instrumento de uso especifico para esta aplicao]: 1.A mistura tem de permanecer dentro de gua por um perodo alargado (at quatro dias se a percentagem de argila for elevada) e depois deve ser passada por uma peneira com rede 4 mm. 2.Entre 50 a 70 gramas desta mistura que dever ter a consistncia duma pasta coloca-da na tigela do aparelho e a superfcie alisa-da. A espessura mxima no centro dever ser de 1 cm. 3.Um sulco (canal) ento feito com a ajuda de um instrumento especial, que se mantm sempre perpendicular superfcie da tigela.

2.15

2.14

2.13

2.14

2.13 Testes de inchar e contraco

2.14 Ferramentas para determinar a contraco linear de acordo com o padro Alemo DIN 18952

2.15 Mecanismo para determinar o limite liquido segundo Casagrande




2.18

Chapa de acrlico

Espuma de poliuretano

Papel de filtro

Amostra de loma

Fibra de vidro reforada com polyester

gua

4.Rodando a manivela a uma velocidade de duas voltas por segundo, a tigela levantada e deixada cair at que o sulco se tenha fecha-do numa extenso de 10 mm. 5.O nmero de quedas (pancadas) contado e uma amostra de 5 cm3 retirada do centro de forma a determinar o teor de gua. Quando o canal se fecha ao fim de 25 quedas (pancadas), o teor de gua da mistura igual ao limite lquido. um processo demorado alterar o teor de gua at que a fenda se feche exactamente com 25 pancadas. Um mtodo especial, des-crito no padro Alemo DIN 18122, permite que o teste seja executado com quatro teores de gua diferentes, isto se o nmero de pan-cadas for entre 15 e 40. A figura 2.16 mostra como obtido o limite lquido usando estes quatro testes. Os quatro valores obtidos so marcados num grfico, onde no eixo horizon-tal se l o nmero de pancadas (numa escala logartmica) e no eixo vertical se l o teor de gua em percentagem. O limite lquido obti-do desenhado uma linha recta que atravesse os quatro valores marcados lendo o valor interpolado coordenada das 25 pancadas.

Limite plstico O limite plstico (PL) define o teor de gua, expresso em percentagem, contido pela mistu-ra na fronteira entre o estado plstico e o semi-slido. Pode ser determinado da seguinte forma: a mesma mistura que foi usada para determinar o limite lquido, rolada ( mo) numa superfcie absorvente (carto, madeira de confera, ou material semelhante) em pequenas esferas de 3 mm de dimetro. Depois as esferas so novamente amassadas numa bola e roladas na superfcie absorvente. Este procedimento repetido at que as esfe-ras de 3 mm se comecem a esfarelar. Depois, retiram-se desta mistura cerca de 5 g que so pesadas de imediato, para de seguida se secar a fim de obter o teor de gua. A mdia dos valores que no se difiram em mais de 2% idntica ao limite plstico. Como o limite lqui-do e plstico foram definidos usando apenas partculas menores que 0,4 mm, os resultados do teste tm de ser corrigidos no caso de par-tculas de maiores dimenses terem sido sepa-radas pelo crivo (peneira). No caso desta pro-poro [NT: de partculas de maiores dimen-ses] ser inferior a 25% do peso em seco da mistura

original, ento o teor de gua pode ser calcu-lado usando a seguinte frmula: Onde W0 o teor de gua calculado, L o teor de gua determinado em LL ou PL, e A o peso das partculas maiores que 0,4 mm expresso como percentagem do peso da mis-tura original (em estado seco).

ndice de plasticidade A diferena entre os valores do limite lquido e do limite plstico designa-se ndice de plastici-dade (PI). A tabela 2.17 mostra alguns valores tpicos para LL, LP e IP.

Coeficiente de consistncia O coeficiente de consistncia (C) pode ser calculado para um determinado teor de gua (W) do estado plstico usando a seguinte frmula:

O coeficiente de consistncia 0 [zero] no limite lquido e 1 [um] no limite plstico.

Rigidez padro Como a forma de definir o limite plstico de Atterberg no muito exacta, Niemeyer pro-pe a rigidez padro como base de compara-o de misturas de igual consistncia. O mto-do para obter esta rigidez padro descrito na pgina 24.

Abatimento A forma de determinar se uma argamassa est em condies de ser manuseada definida pelo abatimento (cone de Abrams). Isto pode ser determinado pelo mtodo descrito no padro Alemo DIN 1060 (Parte 3) ou DIN 1048 (Parte 1). Aqui, a argamassa despejada num funil estandardizado, invertido, que est sobre um prato (uma superfcie lisa e horizon-tal) que deixado cair [com o objectivo de provocar vibrao] um determinado nmero de vezes (efeito de pancada). O dimetro do bolo que ento se forma medido, em centmetros, e designado por abatimento.

2.16 Determinando o Limite Liquido pelo mtodo multi-ponto segundo o padro Alemo DIN 18122

2.17 ndice de Plasticidade das lomas (segundo Voth, 1978)

2.18 Montagem para deter-minar os valores w das amostras de loma (Boemans,1990)

2.16

2.17

Pancadas

Teor

de

gua

(W)




Limite de contraco O limite de contraco (SL) [Shrinkage Limit] definido como a fronteira entre o estado semi-slido e o slido. Este o ponto em que a contraco cessa. No caso de solos ricos em argila isto pode ser identificado pela simples observao quando a colorao escura duma amostra hmida desaparece para dar lugar, devido evaporao da gua dos poros, a uma colorao mais clara. Ainda assim, este no um mtodo rigoroso de medio.

Aco capilar

Movimentos da gua Todos os materiais com estrutura de poros abertos, tal como a terra, tem a capacidade de armazenar e transportar gua nos canais exis-tentes. Devido a isto, a gua, viaja de zonas de humidade elevada para zonas onde a humi-dade mais reduzida. A capacidade que a gua tem de reagir suco designada por capilaridade e o mecanismo de transporte desta o movimento de capilaridade. A quantidade de gua (W) que pode ser absor-vida num dado perodo de tempo definida pela frmula: Onde w o coeficiente de gua absorvida medido em kg/m2h0.5 e t o tempo expresso em horas [NT: kg/m2s].

Determinao do coeficiente de absoro de gua. De acordo com o padro Alemo DIN 52617, o coeficiente de absoro de gua (w) obtido da seguinte forma: uma amostra de terra, com a forma de um cubo, colocada numa superf-cie plana e imersa em gua com uma profun-didade aproximada de 3 mm sendo o seu aumento de peso medido periodicamente. O coeficiente w calculado usando a seguinte frmula: Onde W representa o aumento de peso por unidade de superfcie e t o tempo decorrido em horas. Neste teste, os quatro lados do cubo devem ser selados para que gua no penetre por estas superfcies e apenas pela face inferior.

Com amostras de loma aparecem problemas devido a algumas reas que se avolumam e erodem, dentro de gua, ao longo do tempo. O Laboratrio de Pesquisa da Construo desenvolveu uma tcnica especial para evitar isto: em ordem a prevenir a penetrao de gua pelos lados, e tambm o avolumar e deformar do cubo, as amostras so cobertas nos quatro lados por fibra de vido reforada com resina de polyester. De forma a evitar a eroso da face inferior submersa, forra-se esta face inferior com papel de filtro que colado resina de polyester dos lados. Para se evitar a deformao da terra da face inferior, enfra-quecida, colocada uma esponja de 4 mm de espessura sobre uma base de vidro onde vai assentar o conjunto da amostra (ver figura 2.18). Um teste realizado com um tijolo cozi-do, comparando ambos os mtodos demons-trou que a tcnica do Laboratrio de Pesquisa da Construo apresenta apenas uma diferen-a de 2% nos resultados. O coeficiente w de diferentes misturas (de terra), comparados com os valores de w de materiais de construo correntes, est listado na tabela 2.19. de realar que as amostras de solo rico em silte tm valores de w mais elevados que as de solo rico em argila. Sur-preendentemente, quando a comparao feita com tijolos cozidos, as misturas de terra tm valores de w 10 vezes menores. A curva da absoro de gua ao longo do tempo tambm bastante interessante, como se pode ver no grfico da figura 2.20. Aqui tambm visvel o tremendo aumento de absoro de gua causado pela adio de pequenas quantidades de cimento.

Capacidade capilar A quantidade mxima de gua que pode ser absorvida em comparao ao volume ou mas-sa da amostra designada por capacidade capilar (kg/m3 ou m3/m3). Este um valor importante quando se considera o fenmeno da condensao nos componentes dos edif-cios. Na ilustrao 2.19 podem ver-se estes valores juntamente com os valores de w.

Teste de penetrao da gua segundo Karsten No teste de penetrao da gua de Karsten, um contentor esfrico com um dimetro de 30 mm ligado a um cilindro graduado fixo, com silicone, amostra a testar de forma a que a superfcie a testar (em contacto com a gua) tenha 3 cm2 (Karsten, 1983, ver 2.21). Este mtodo problemtico uma vez que a amos-tra se dissolve na zona da junta.

2.19

2.19 Coeficiente w de absor-o de gua de lomas em comparao com materiais de construo comuns

2.20 Curvas de absoro de gua de lomas

2.20

Loma siltosa (1900 kg/m3) (3)

Loma argilosa (1940 kg/m3) (3)

Loma leve mineral (470 kg/m3) (3)

Loma leve mineral (700 kg/m3) (3)

Loma leve c/ palha (450 kg/m3) (3)



Picea axial (2)

Picea tangencial (2)

Beto (2290 kg/m3) (3)

Tijolo oco (1165 kg/m3) (3)

Tijolo macio (1750 kg/m3) (3)

1 Loma argilosa + areia

2 Loma argilosa + 2% de cimento



5 Loma leve mineral 650

6 Loma leve mineral 800

7 Loma leve c/ palha 450



10 Loma argilosa

11 Loma siltosa

12 Loma arenosa

Absoro de gua w (kg/m2)

Tempo t (min)




Por essa razo o Laboratrio de Pesquisa da Construo introduziu alteraes a este mto-do cobrindo a abertura do contentor de vidro com papel de filtro (figura 2.22, direita). Os resultados deste mtodo modificado revelaram-se similares aos testes em que foram seguidos os passos do padro Alemo DIN 52617 (ver 2.23).

Estabilidade quando mergulhada em gua A estabilidade em gua parada pode ser defi-nida segundo o padro Alemo DIN 18952 (Parte 2), da seguinte forma: uma amostra em forma de prisma mergulhada em gua com uma profundidade de 5 cm e contado o tempo que leva at se desintegrar. De acordo com o padro DIN 18952, as amostras que se desintegrem em menos de 45 minutos no so apropriadas como material de construo. Mas este teste na realidade desnecessrio para construir com terra uma vez que os componen-tes de terra de uma edificao nunca estaro permanentemente mergulhados em gua. Muito mais importante por sua vez o teste de resistncia a gua em movimento.

Resistncia gua em movimento Durante a fase de construo, as partes edifi-caes que so feitas de terra, esto com fre-quncia expostas chuva e so susceptveis eroso, principalmente se ainda estiverem hmidas. , ento, importante determinar a resistncia gua em movimento. Com o objectivo de comparar os diferentes graus de resistncia de diferentes misturas de terra o Laboratrio de Pesquisa da Construo desen-volveu um equipamento de teste capaz de testar seis amostras simultaneamente (figura 2.24). Neste equipamento, jactos de gua com dimetro de 4 mm so dirigidos para as amos-tras num ngulo de 45 em que a gua sai a uma velocidade de 3,24 m/s, simulando as piores condies de chuva (tocada pelo vento) da Europa.

Eroso pela chuva e gelo Na figura 2.25 so exibidas duas amostras: so ambas mostradas antes do teste ( esquer-da) e aps trs anos de exposio s condi-es atmosfricas ( direita). A mistura de terra da amostra da direita contm 40% de argila; amostra da esquerda foi adicionada areia para baixar a percentagem de argila para os 16%. Ambas as misturas testadas tinham consistncia de argamassa e foram depositadas em camadas com 5 cm de espes-sura. Depois de secas as amostras apresenta-vam largas fendas devido contraco. A mistura rica em argila teve uma diminuio de

volume de 11% e a mistura rica em areia ape-nas 3%. Aps 3 anos de exposio aos ele-mentos a amostra argilosa apresentava um tipo caracterstico de escamas devido ao gelo. Isto deveu-se a fissuras, (da grossura de um cabelo) que tinham aparecido durante a seca-gem, atravs das quais a gua da chuva foi absorvida por capilaridade. Quando esta gua gela o seu volume aumenta levando a que as camadas mais exteriores se desliguem. Em reas onde estas fendas finas no tinham sido observadas este fenmeno no se manifestou. Alm disso no foi observada eroso (provocada pela chuva) nessas reas. A amos-tra da esquerda no apresenta este tipo de eroso aps 3 anos. Aqui verificamos que algum material foi levado pela chuva, de tal forma que a fenda horizontal foi parcialmente preenchida por estas partculas, mas sem demonstrar eroso alguma provocada pelo gelo. Isto porque no havia o tipo de fendas finssimas e porque a mistura tinha poros sufi-cientemente grandes que permitiram que a gua ao gelar se expandisse sem provocar danos. Dos resultados do teste tiraram-se as seguintes concluses:

As misturas ricas em areia tm baixa resis-tncia chuva mas so resistentes ao gelo quando no apresentem fissuras;

As misturas ricas em argila tm tendncia para desenvolver fissuras finas sendo sus-ceptveis ao gelo. Por outro lado, se no apresentarem fissuras so bastante resisten-tes chuva.

Quanto maior a porosidade e maiores forem os poros, maior ser a resistncia da mistura ao gelo. Consequentemente, tijolos de argila extrudidos, produzidos em fbrica, no so resistentes ao gelo e no devero ser utilizados em paredes exteriores (em climas onde h gelo/geada). Por sua vez, adobes feitos mo, a partir de misturas ricas em areia, so nor-malmente resistentes ao gelo.

Perodo de secagem O tempo que uma mistura hmida de terra leva para atingir o seu teor de equilbrio de humidade designa-se por perodo de seca-gem. O decrescente teor de humidade e cres-cente contraco duma mistura rica em areia, posta a secar num ambiente fechado a 20C com uma HR de 81% e de 44% respectiva-mente mostrado no grfico 2.26. Com uma HR de 44% o perodo de secagem estende-se por 14 dias enquanto que com uma HR de 81% de 30 dias.

2.21 Teste de penetrao de gua modificado de acordo com o LPC

2.22 Teste de penetrao de gua modificado de acordo com o LPC

2.23 Teste de penetrao de gua segundo Karsten e o padro Alemo DIN 52617

2.21

2.25 esquerda

2.22

2.23

Papel de filtro

Silicone

Selante

Absoro de gua w (kg/m2)

Tempo t (min)

1 Loma argilosa, valor de w

2 Loma argilosa, Karsten 3 Loma siltosa, valor de w

4 Loma siltosa, Karsten




O grfico da figura 2.27 mostra o processo de secagem de diferentes misturas de terra com-paradas com outros materiais de construo. Neste teste, conduzido pelo Laboratrio de Pesquisa da Construo, amostras com a dimenso de tijolos foram imersas em gua, com uma profundidade de 3 mm, por um perodo de 24 horas e depois armazenadas em condies controladas de temperatura e humi-dade (23C, HR 50%) e sem movimentos do ar. digno de nota que to

manual de construção em terra [v 0.1]

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