materiais de construÇÃo alvenaria -...

C2LAB Laboratório de Construção da Faculdade de Arquitectura da Universidade do Porto Prof. Nuno Lacerda Lopes [email protected]

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

ALVENARIA G18 Carlos Eduardo Costa e Silva Fontenelle Clara Câmara Bezerra Bucar Vanessa Siviero Martinez

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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.

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO ALVENARIA

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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.


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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.


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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.

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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.


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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.

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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.


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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.


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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.


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08 Alguns Pormenores de Construção 3D


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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


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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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Edições 2010/2011 FAUP

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