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4.Unidades de Alvenaria4.1 - Introduo Os materiais usados para alvenaria estrutural so as unidades de alvenaria, vazadas ou macias, as argamassas e o graute.

Mdulo 2: Materiais

O comportamento dos diferentes materiais ao formarem a parede pode variar muito, dependendo de vrios fatores, tais como o tipo e a geometria da unidade, os componentes da argamassa, a resistncia do graute, etc. Entender o comportamento estrutural das paredes de alvenaria em funo dos materiais utilizados de fundamental importncia, tanto na etapa de projeto quanto na de execuo. A especificao incorreta dos mesmos pode levar ocorrncia de patologias ou, mesmo, de colapso da estrutura. Da mesma forma, tambm a falta de cuidado no processo de construo, seja pelo uso de unidades inadequadas, seja pela mistura incorreta das argamassas e grautes, pode causar danos estrutura. O presente captulo trata das principais propriedades dos materiais de alvenaria estrutural mais usados no Brasil e do comportamento dos mesmos em paredes de alvenaria.

Os materiais usados para alvenaria estrutural so as unidades de alvenaria, vazadas ou macias, as argamassas e o graute.

4.2 - Unidades de alvenaria As unidades de alvenaria (tijolos e blocos) mais utilizadas no Brasil podem ser divididas da seguinte forma: Quanto natureza do material: Cermico - unidades fabricadas a partir de uma mistura de argila, normalmente moldadas por extruso. Concreto - unidades produzidas a partir de uma mistura de cimento, areia e brita, moldadas por vibro-prensagem. Slico-calcrio - unidades compostas por uma mistura homognea e adequadamente proporcionada de cal e areia quartzosa, moldadas por prensagem e curadas por vapor a alta presso.

Alvenaria Estrutural

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Solo-cimento - unidades constitudas por uma mistura homognea, compactada e endurecida de solo, cimento, gua e, eventualmente, aditivos em propores que atendam s exigncias da NBR 8491/1984 -Tijolo macio de solo-cimento. Quanto funo: Vedao - So tijolos e blocos projetados para serem assentados com os furos na horizontal e para resistirem apenas s cargas devidas ao peso prprio e a pequenas cargas de ocupao. Estruturais - So tijolos macios e blocos projetados para serem assentados com os furos na vertical e que tm a finalidade de resistir a cargas verticais, bem como a seu peso prprio. Diferentes formatos de unidades foram desenvolvidos com o objetivo de se ajustarem a uma funo especfica, como se exemplifica a seguir: Bloco canaleta - utilizado para a confeco de vergas e contravergas pr-moldadas e para vigas de cintamento. Bloco hidrulico/eltrico - Acomodam as tubulaes de gua, de energia eltrica, de gs, etc. Bloco J - utilizado para cintamento de paredes externas e concretagem de lajes moldadas in loco.

Quanto s dimenses: Comuns - Trata-se de produtos cujas dimenses nominais so recomendadas pela norma acima referida. Especiais - So peas portadoras de formas e dimenses diversas das apresentadas na referida norma. A Norma Brasileira apresenta algumas medidas especiais, que podem ser encontradas em produtos comerciais. Segundo a Norma Brasileira, as dimenses das unidades de alvenaria podem ser classificadas em nominais e reais. As dimenses reais so as efetivadas pela fabricao. As dimenses nominais so as reais, acrescidas de 1 (um) cm para a argamassa e as especificadas pelo fabricante. A norma especifica vrias dimenses de unidades e admite que outras dimenses podem ser utilizadas, desde que previamente acordadas entre o fabricante e o consumidor. Do ponto de vista estrutural, as unidades de alvenaria so fundamentais para que a parede desenvolva as caractersticas mecnicas adequadas sua segurana, especialmente em relao resistncia compresso. Alm de resistncia compresso adequada ao carregamento a que a parede estar submetida nas condies de uso, a unidade de alvenaria dever apresentar tambm baixa absoro de gua, durabilidade e estabilidade dimensional.


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A qualidade das unidades de alvenaria fabricadas no Brasil, para todos os tipos de materiais, bastante variada, existindo produtos de alta qualidade, frutos de processos de fabricao modernos e produtos de qualidade bastante duvidosa. Estes ltimos so geralmente fabricados por cermicas e fbricas de blocos de concreto bastante rudimentares, que, alm de utilizarem matria prima de m qualidade, no exercem controle adequado de produo. importante que o projetista e o executor de edificaes em alvenaria estrutural sejam bastante cuidadosos no momento de definirem a unidade de alvenaria a ser utilizada, estabelecendo formas de controle de qualidade da mesma, quanto s caractersticas fsicas e mecnicas dela.

4.2.1 - Unidades cermicas O ingrediente bsico das unidades cermicas a argila. A argila composta de slica, silicato de alumnio e variadas quantidades de xidos ferrosos. A argila pode ser calcria ou no calcria. No primeiro caso, a argila, quando cozida, produz um bloco ou tijolo de cor amarelada. A no calcria contm de 2 a 10% de xido de ferro e feldspato e produz uma unidade de variados tons vermelhos dependendo da quantia do xido de ferro. A argila apropriada para a fabricao de blocos e tijolos deve ter plasticidade quando misturada com gua, de tal maneira que possa ser moldada; deve ter suficiente resistncia trao para manter o formato depois de moldada; enfim, deve ser capaz de fundir as partculas quando queimada a altas temperaturas. Todas as propriedades fsicas dos materiais cermicos so influenciadas pela composio da matria prima usada e pelo processo de fabricao. Encontram-se unidades com resistncias baixas, em torno de 3 MPa, e outras de elevadas resistncias, que podem atingir mais de 100 MPa. A norma brasileira, NBR 7171, de novembro de 1994, divide as unidades cermicas em dois tipos: tijolo e bloco. O tijolo possui todas as faces plenas de material, enquanto que o bloco apresenta furos prismticos e/ou cilndricos perpendiculares s faces que os contm. As especificaes para tijolos e blocos cermicos podem ser encontradas nas normas apresentadas na tabela 1, na prxima pgina.

A NBR 7171 divide as unidades cermicas em dois tipos: tijolo e bloco. O tijolo possui todas as faces plenas de material, enquanto que o bloco apresenta furos prismticos e/ou cilndricos perpendiculares s faces que os contm.


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NORMA

TTULOBloco Cermico para Alvenaria Verificao da Resistncia Compresso Tijolo Macio Cermico para Alvenaria NBR 6460 - Tijolo Macio Cermico para Alvenaria - Verificao da Resistncia Compresso Bloco Cermico para Alvenaria Tijolo Macio Cermico para Alvenaria - Forma e Dimenses Bloco Cermico para Alvenaria - Formas e Dimenses

NBR 6461 NBR 7170 NBR 7171 NBR 8041 NBR 8042 NBR 8043 NBR 8949Tabela 1 - Normas Brasileiras para Unidades Cermicas

Bloco Cermico Portante para Alvenaria - Determinao da rea LquidaParedes de Alvenaria Estrutural - Ensaio para a Compresso Simples

Exemplos de tijolos e blocos cermicos, produzidos no Brasil, so mostrados nas Figura 27 e 28.

Figura 27 - Blocos cermicos estruturais comuns e especiais


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Figura 28 - Outros blocos cermicos estruturais utilizados na construo: blocos de 12, 14 e 19

Os blocos e os tijolos cermicos para alvenaria estrutural devem apresentar as seguintes propriedades: Aspecto So as caractersticas visuais que tm interesse do ponto de vista estrutural e esttico. As falhas visualmente perceptveis, que tm reflexos na capacidade resistente das paredes, so quebras, trincamentos e deformaes. Do ponto de vista esttico podem-se citar a integridade das arestas e dos vrtices, a textura da superfcie, a cor etc. Dimenso Quanto mais uniforme o tamanho do tijolo ou do bloco, melhor ser a qualidade deles e mais fcil ser o trabalho do pedreiro. A homogeneidade das dimenses torna-se ainda mais importante na medida em que se utiliza, cada vez mais, a modulao da alvenaria como forma de eliminar o desperdcio com quebras. Esquadro e planeza Os processos de extruso, corte e cozimento dos produtos cermicos podem gerar distores nas faces dos mesmos, se no houver um controle adequado na produo. Desvios em relao ao esquadro, bem como falta de planeza das faces das unidades, dificultam o assentamento, diminuem a produtividade e influem na capacidade portante da parede. Os blocos no devem apresentar defeitos sistemticos, tais como trincas, quebras, superfcies irregulares ou deformaes que impeam seu emprego na funo especificada. Na tabela 2 so apresentadas as tolerncias mximas de fabricao dos blocos.


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Tabela 2 -Tolerncias mximas de fabricao

DIMENSOLargura (L) Altura (H) Comprimento (C) Desvio em relao ao esquadro (D) Flecha (F)

TOLERNCIA (mm)

3 3 3 3 3

Absoro de gua A absoro de gua definida como o peso de gua, expresso como uma percentagem do peso seco do tijolo, que absorvida durante a imerso em gua num determinado perodo de tempo. Esse tempo normalmente de 5 horas em gua fervente ou de 24 horas em gua fria. O clculo da absoro feito atravs desta frmula:

Absoro=

Psat - P seco P seco

Convenes:

x100

Absoro de gua (em %) Psat = peso saturado (Kg) Pseco = peso seco (Kg)

Esta propriedade est relacionada permeabilidade da parede gua de chuva. A absoro de gua no deve ser inferior a 8% nem superior a 25%. Taxa de absoro inicial A taxa de absoro inicial (taxa de suco) de uma unidade cermica definida como a quantidade de gua absorvida por um tijolo seco quando parcialmente imerso em gua (profundidade de 3 mm) pelo perodo de 1 minuto. Essa taxa, dada em Kg/m.min, mede a tendncia de absoro de gua das unidades. Sua magnitude depende das caractersticas superficiais da unidade, do tipo de argila empregada e do grau de cozimento da pea. A taxa de suco do tijolo tem importncia muito grande na aderncia entre o tijolo e a argamassa. Quanto maior for a taxa de suco, tanto menor ser a resistncia flexo e ao cisalhamento. Por isso, nos casos em que um tijolo tem elevada taxa de absoro inicial, este deve ser umedecido antes do assentamento na parede para reduzi-la. O valor mximo recomendado para a taxa de suco de 1,5 Kg/m min. Durabilidade A durabilidade dos tijolos e dos blocos cermicos pode ser afetada pela presena de sais solveis. Todos os tipos de tijolos de argila


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possuem sais solveis. Estes sais podem igualmente ser absorvidos das argamassas, do solo ou tambm da atmosfera. Quando a gua evapora, carrega para a superfcie os sais, gerando o fenmeno da eflorescncia. Este processo costuma produzir no danos estruturais parede, mas somente prejuzos estticos. O ataque dos sulfatos presentes no tijolo pode gerar problemas mais srios. Quando o tijolo fica saturado, a gua, por conter sulfatos, atinge a argamassa e reage com componentes do cimento e da cal. Esta reao ocasiona a expanso da argamassa com conseqente desintegrao da mesma. Resistncia compresso a principal caracterstica da unidade para uso em alvenaria estrutural. Ela deve atingir os requisitos mnimos que a norma especifica, bem como as exigncias do projeto estrutural. A resistncia compresso mnima dos blocos de vedao e estruturais, na rea bruta, e dos tijolos macios deve atender aos valores especificados nas tabelas 3 e 4, respectivamente. Para a alvenaria estrutural, no so aceitveis unidades com resistncia compresso que menor do que 4,0 Mpa; o valor correto de resistncia do bloco dever ser especificado pelo projeto estrutural.

CLASSE

Resistncia compresso na rea bruta (MPa)

Tabela 3 - Classe e resistncia compresso dos blocos na rea bruta (MPa) (NBR 7171)

10 15 25 45 60 70 100

1,0 1,5 2,5 4,5 6,0 7,0 10,0

Para a alvenaria estrutural, no so aceitveis unidades com resistncia compresso que seja menor do que 4,0 Mpa; o valor correto de resistncia do bloco dever ser especificado pelo projeto estrutural.


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Tabela 4 - Classe e resistncia compresso dos tijolos (MPa) (NBR 7171)

CLASSE

Resistncia compresso (MPa)

A B C

1,0 1,5 4,0

A qualidade da argila empregada na fabricao afeta a resistncia mecnica do material cermico. Elevados teores de ferro divalente, elementos alcalinos e alcalinos terrosos so prejudiciais em virtude do fato de causarem excessiva retrao, reduzirem a faixa de vitrificao e causarem coloraes indesejveis. Argilas muito plsticas apresentam tendncia a trincamento ou a empenamento, comprometendo o desempenho mecnico do componente acabado. Em relao ao processo de produo, quanto melhor o controle de qualidade efetuado durante a fabricao dos blocos cermicos, maior ser a resistncia mecnica do produto final. A homogeneidade dimensional e a planicidade das superfcies facilitam a aplicao da argamassa, garantindo melhor aderncia entre os dois materiais. A presena de fissuras pode acarretar o aparecimento de reas de concentrao de tenses, provocando a ruptura prematura da pea. A resistncia das unidades cermicas pode ser afetada tanto pela qualidade da argila e do processo de produo, quanto pelas dimenses e geometria dos tijolos e dos blocos, conforme se pode na tabela 5.

Tabela 5 - Caractersticas fsicas e mecnicas dos diferentes blocos cermicos produzidos pela mesma fbrica.

TIPOTijolo macio 21 furos, pequeno 21 furos, grande Pequeno losangular Grande losangular Bloco vazado

Dimenses (mm)

L

H

C


120 122 123 100 160 145

55 54 110 141 143 190

250 258 260 248 248 290

19,5 7,2 14,3 11,3 7,0 22,9


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4.2.2 - Unidades de concreto Os blocos de concreto so unidades de alvenaria fabricadas a partir de uma mistura de cimento, agregados (areia e brita) e gua. A mistura introduzida em mquina de moldar, onde, atravs de uma combinao de presso e vibrao, se produz os blocos. A cura destes produzida comumente com algum tipo de aquecimento, no intuito de aceler-la. Os processos de fabricao e cura dos blocos devem assegurar a obteno de um concreto suficientemente compacto (slump = zero) e homogneo. So fabricados vrios tipos e tamanhos de blocos, com diferentes funes, os quais seguem as modulaes de 15 cm ou de 20 cm, conforme a malha modular definida no projeto. A figura 29 mostra os tipos de blocos de concreto mais fabricados no Brasil.

Figura 29 - Diferentes tipos de Blocos Estruturais de Concreto

19 19 39 14 14 19

19 14 34 54

19

1919 19 39 9 19

14

14

299

19 19 39 11,5 19 39 14 14 19

19 19 19

19 14 19

19 14 39

19 1429

Quanto ao uso dos blocos de concreto, a NBR 6136 divide-o em duas classes: classe AE e classe BE. A classe AE compreende os blocos aparentes. Estes blocos podem ser usados para paredes internas ou externas sem haver a necessidade de serem revestidos com argamassas. Os blocos da classe BE no podero ser usados em fachadas se no receberem revestimento com argamassa.Tabela 6 - Normas Brasileiras para Blocos de Concreto

As Normas Brasileiras para blocos de concreto so ministradas na tabela 6.

NORMANBR 6136 NBR 7173 NBR 7186 NBR 8215 NBR 8949 NBR 10837

TTULOBlocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural - Especificao Blocos vazados de Concreto Simples para Alvenaria sem Funo Estrutural Especificao Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria com Funo Estrutural Mtodo de Ensaio Prismas de Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural Preparo e Ensaio para a compresso - Mtodo de Ensaio Paredes de Alvenaria Estrutural - Ensaio Compresso Simples Mtodo de Ensaio Clculo de Alvenaria Estrutural de Blocos Vazados de Concreto


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Os blocos de concreto para alvenaria estrutural devem apresentar as seguintes propriedades: Aspecto Os blocos devem apresentar aspecto homogneo, ser compactos, ter arestas vivas e ser livres de trincas ou outras imperfeies que possam prejudicar o seu assentamento, ou as caractersticas de mecnica e de durabilidade da edificao. Dimenses Os blocos de concreto devem atender s dimenses estabelecidas no contrato entre fornecedor e comprador. Caso isto no ocorra, podero ficar comprometidas tanto a modulao prevista na fase de projeto, quanto a racionalizao do processo construtivo. Pequenos desvios dimensionais podem ser aceitos, desde que estejam dentro dos limites estabelecidos pela NBR 6136, que sero mostrados na tabela 7.

Tabela 7 - Tolerncias mximas de fabricao

DIMENSOLargura (L) Altura (H) Comprimento (C)

TOLERNCIA (mm)

2 3 3

Absoro de gua A absoro de gua dos blocos est indiretamente relacionada com a sua densidade. Quanto mais denso for o bloco, menor ser a taxa de absoro. A densidade e a absoro de gua afetam a construo, o isolamento trmico e acstico, a porosidade, a pintura, a aparncia e a qualidade da argamassa requerida. Para o assentamento de unidades com alta absoro de gua, necessrio utilizar argamassa com maior reteno de gua. Dessa forma, evitase a perda de trabalhabilidade decorrente da absoro de gua pelos blocos. A absoro de gua para qualquer uma das classes de blocos de concreto deve ser menor ou igual a 10 %. Retrao na secagem A quantidade excedente de gua utilizada na preparao do bloco de concreto permanece livre no interior da massa e evapora posteriormente. Esta evaporao gera foras capilares equivalentes a uma compresso isotrpica da massa, produzindo reduo de volume. Para blocos de concreto com ndices de retrao inferiores a 0,08%, as solicitaes devidas retrao por secagem podem ser desprezadas.


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Resistncia compresso a principal caracterstica da unidade para uso em alvenaria estrutural. A resistncia deve atingir os requisitos mnimos da Norma especifica, bem como as exigncias do projeto estrutural. A NBR 6136/1994 divide os blocos de concreto em classes de resistncia mnima compresso, conforme mostra a tabela 8. Para uso estrutural, os blocos de concreto devem apresentar resistncia mnima de 4,5 MPa, conforme especificao da Norma.

Para uso estrutural, os blocos de concreto devem apresentar resistncia mnima de 4,5 MPa, conforme especificao da NBR 6136.A resistncia compresso dos blocos de concreto funo do grau de compactao, do consumo de cimento e da resistncia mecnica dos agregados utilizados na fabricao dos mesmos. O grau de compactao, por sua vez, depende da granulometria dos agregados, da umidade da mistura e das condies de moldagem.


CLASSE Classe AE4,5 6 7 8 9 10 11 12 13Tabela 8 - Classe e resistncia compresso dos blocos de concreto (NBR 6136)

Classe AE4,5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

-6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

14 15 16


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4.3 - Argamassa A argamassa material composto por um ou mais aglomerantes (cimento e cal), por um agregado mido (areia) e gua suficiente para produzir uma mistura plstica de boa trabalhabilidade. Em alvenaria estrutural, usam-se, comumente, cimento e cal como aglomerantes, e a areia como agregado. Nos ltimos anos tem crescido a oferta de argamassas industrializadas, feitas base de cimento, areia e aditivos plastificantes. 4.3.1 - Caractersticas gerais A argamassa o elemento de ligao das unidades de alvenaria em uma estrutura nica. Apesar de ela ser material utilizado h milhares de anos, apenas nas ltimas dcadas que sua tecnologia passou a receber tratamento racional. Parte da responsabilidade por esta situao deve-se ao fato de se ter procurado tratar as argamassas como se fossem concretos. Mesmo que, na essncia, ambos sejam compostos dos mesmos elementos (aglomerantes e agregados), suas funes e empregos so radicalmente distintos. No correto pensar que os mesmos requisitos necessrios obteno de um bom concreto sejam necessrios para obter uma boa argamassa. Em certos casos, estes requisitos caminham em sentidos opostos.

A argamassa o elemento de ligao das unidades de alvenaria em uma estrutura nica.O concreto geralmente lanado em formas impermeveis; uma vez lanado, ele deve ser provido de umidade para que se processe a total hidratao do cimento. Essa hidratao garantir que seja atingida a resistncia especificada em projeto. Como conseqncia, faz parte da tecnologia do concreto o uso da mnima quantidade de gua necessria, compatvel com os mtodos de adensamento disponveis, o uso de agregados de maior tamanho possvel de acordo com as sees das formas a preencher e a cura durante o maior tempo possvel. O objetivo final a mais alta resistncia compresso possvel ao menor custo. J a argamassa assentada sobre materiais cujas superfcies so absorventes e, alm disso, fica exposta aos efeitos da evaporao. Esta capacidade de suco das unidades de alvenaria necessria para que haja integrao com a argamassa e o conseqente desenvolvimento de aderncia na interface dos materiais. Entretanto, se essa absoro passa de certos limites, a unidade pode absorver gua indispensvel hidratao do cimento.


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Ao contrrio do concreto, a argamassa no deve ser curada: no somente pela dificuldade de executar tal operao, mas tambm e principalmente porque o processo de cura umedeceria as unidades de alvenaria. Isto causaria deformaes de expanso e contrao que prejudicariam a integridade da alvenaria, especialmente de blocos de concreto. Estruturalmente, a principal funo da argamassa a transferncia uniforme das tenses entre os tijolos e os blocos, compensando as irregularidades e as variaes dimensionais dos mesmos. Alm disto, deve unir solidariamente as unidades de alvenaria e ajud-las a resistirem aos esforos laterais.

Estruturalmente, a principal funo da argamassa a transferncia uniforme das tenses entre os tijolos e os blocos, compensando as irregularidades e as variaes dimensionais dos mesmos4.3.2 - Materiais constituintes da argamassa Cimento Em geral se utiliza cimento Portland Comum, mas podem ser usados outros tipos de cimento, tais como o Pozolnico e o Alto-Forno. O cimento no s o principal responsvel pela resistncia da argamassa, mas tambm melhora a aderncia, a trabalhabilidade e a retentividade. Porm, o uso de muito cimento, acima de 1/3 do volume total, pode deixar a argamassa excessivamente rgida e aumentar a retrao dela. Os cimentos portadores de maior superfcie especfica tm potencial para tornar as argamassas mais trabalhveis e mais capazes de reter gua. Os cimentos de endurecimento mais lento podem produzir argamassas mais resilientes, ou seja, com maior capacidade de absorver pequenas deformaes. Cal A cal utilizada no preparo da argamassa de assentamento a hidratada, com uma percentagem de componentes ativos, CaO e MgO, superior a 88%. Podem tambm ser utilizadas cales extintas em obra, as quais so capazes de produzir argamassas de melhor qualidade final. A cal confere argamassa plasticidade, coeso, retentividade e extenso da aderncia, razo pela qual componente fundamental para assegurar a durabilidade da aderncia. Areia A areia o agregado inerte na mistura e tem a funo de reduzir a proporo dos aglomerantes e de diminuir os efeitos nocivos do excesso de cimento.


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A granulometria da areia influi na qualidade da argamassa produzida. As areias grossas aumentam a resistncia compresso da argamassa, enquanto que as areias finas reduzem esta resistncia, mas aumentam a aderncia. recomendvel que a distribuio granulomtrica das areias seja contnua. As Normas britnica e norte-americana estabelecem as granulometrias da tabela 9 para as areias destinadas s argamassas de assentamento. Peneira Abertura (mm) Percentagem nominal (em peso) que passa nas peneiras BS - 1200 AASTM C-144

4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15Tabela 9 Granulometrias recomendadas para as areias de argamassa

100 90-100 70-100 40-80 5-40 0-10

100 95-100 70-100 40-75 10-35 2-15

gua A quantidade de gua deve ser tal, que garanta boa produtividade no assentamento, sem causar a segregao dos constituintes. A adio de gua em argamassa j pronta para repor a gua evaporada durante o processo de assentamento, para manter constante sua fluidez, deve ser feita com cuidado. Sempre que possvel, deve ser evitada. 4.3.3 - Tipos de argamassa Os materiais utilizados no assentamento de unidades so argamassas com base de cal, argamassas de cimento, argamassas mistas de cimento e cal e argamassas aditivadas. Estas ltimas tm sido desenvolvidas por empresas especializadas, mas devem ser avaliados os ensaios de desempenho delas, antes de recomendar o uso em alvenarias estruturais que exijam maior responsabilidade estrutural. Argamassa de Cal a argamassa mais tradicional da alvenaria. Constitui-se de mistura de cal e areia. O desenvolvimento da resistncia compresso lento. Essa resistncia geralmente tem valores baixos. O endurecimento se processa pela perda de gua, no por pega. No recomendada para alvenaria estrutural. Argamassa de Cimento feita com cimento Portland e areia. Adquire alta resistncia com rapidez. Tem a desvantagem de apresentar pouca trabalhabilidade para as misturas pobres, enquanto que as misturas ricas so antieconmicas e podem facilitar o aparecimento de fissuras.


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Argamassas mistas So constitudas de cimento, cal e areia. Elas, quando adequadamente dosadas, apresentam a combinao das vantagens das argamassas de cal e de cimento. A presena do cimento confere boa resistncia compresso; a cal melhora a trabalhabilidade da mistura. Por isso, essas argamassas so as mais adequadas para o uso em alvenaria estrutural. Argamassas aditivadas Neste tipo de argamassa, a cal substituda por aditivo, geralmente incorporador de ar. Resulta uma argamassa de menor resistncia compresso relativamente s produzidas com cal. A resistncia compresso diminui se o tempo de mistura for excessivo, conforme pode ser visto na figura 29.

Resistncia (MPa)xteor 0.1% Resistncia (MPa)xteor 0.5% Resistncia (MPa)xteor 0.6%

Ensaios em Painis - Argamassa de emboo2

Resistncia (Mpa)

1,5 1 0,5 0 0 5 10 15 20 25

Tempo de mistura (min)

Influncia do tempo de mistura na resistncia compresso de argamassas (Mohamad, 2000)A utilizao do incorporador de ar pode tambm ocasionar problemas de aderncia, bem como dureza superficial muito baixa.

4.3.4 - Propriedades das argamassas 4.3.4.1 - Argamassas no estado fresco A propriedade mais importante da argamassa no estado fresco a trabalhabilidade. Argamassa de boa trabalhabilidade pode ser espalhada facilmente sobre a superfcie do bloco e penetra-lhe nos poros, assegurando a extenso da penetrao da argamassa na unidade de alvenaria.

A propriedade mais importante da argamassa no estado fresco a trabalhabilidade.Alvenaria Estrutural

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A trabalhabilidade uma propriedade de difcil definio, tanto que no existe um mtodo direto para medi-la. Em geral se mede a fluidez da argamassa. A fluidez, ou consistncia pode ser definida como a porcentagem do aumento de dimetro da base de um tronco de cone de argamassa depois de submetida a 30 impactos sucessivos em uma mesa vibratria padro. Uma argamassa de boa trabalhabilidade apresenta fluidez entre 115 e 150 %. Entretanto, a medio de fluidez nem sempre indicativa de boa trabalhabilidade. Misturas speras e destitudas de coeso, mesmo com fluidez nesta faixa, produzem argamassas inadequadas para uso em alvenaria. A argamassa de boa trabalhabilidade adere melhor s superfcies verticais. A consistncia deve ser tal, que o tijolo (ou bloco) possa ser prontamente alinhado, mas que seu peso e o peso das fiadas subseqentes no provoquem posterior escorrimento da argamassa. No processo de assentamento, parte da gua existente na argamassa flui em direo ao bloco em virtude das foras capilares que se formam nas proximidades da superfcie de contato entre os dois materiais, e uma outra parte pode evaporar, especialmente em clima quente. A pasta, na medida em que perde gua, vai se tornando menos consistente, podendo acontecer que esteja muito seca quando for assentada a prxima fiada de blocos. Por isso, necessrio que a argamassa possa conservar, no estado fresco, a consistncia inicial quando submetida a solicitaes que provoquem perda de gua de amassamento. Retentividade a capacidade de reteno de gua pela argamassa, no estado fresco, em oposio s foras de suco do bloco e de evaporao. A suco do bloco necessria para promover o contato com o cimento. Entretanto, se o bloco for muito poroso e retirar muito rapidamente a gua da argamassa, acelerando o tempo de endurecimento, no haver lquido suficiente para a completa hidratao do cimento, do que resulta fraca ligao entre o bloco e a argamassa. Alm disso, o endurecimento muito rpido da argamassa, pela perda de gua, impede o assentamento correto da fiada seguinte. Por outro lado, se o endurecimento for muito lento, causar atraso na construo pela espera que se far necessria para a continuao do trabalho.

Retentividade a capacidade de reteno de gua pela argamassa, no estado fresco, em oposio s foras de suco do bloco e de evaporao.A m retentividade de gua pode resultar de m granulometria do agregado, de agregados muito grandes, de mistura insuficiente ou de escolha errada do tipo de cimento. O uso de material pozolnico ou a adio de mais gua e mais tempo de mistura podem aumentar a retentividade.


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Para medir a reteno de gua, primeiramente mede-se a fluidez. Em seguida, submete-se a argamassa a uma quantidade e a um tempo de vcuo padro; depois se volta a medir a fluidez. A relao entre a fluidez final e a inicial, expressa em porcentagem, a medida da retentividade. Esse valor no deve ser inferior a 75%. Esse teste, juntamente com o da fluidez, fornece boa idia da plasticidade e coeso de uma argamassa. Uma mistura spera pode ter a fluidez recomendada, mas no passar no ensaio de reteno de gua. O endurecimento funo da hidratao, ou seja, da reao qumica entre o cimento e a gua. A velocidade em que esta ocorre determina o tempo necessrio para a argamassa resistir ao de cargas. Se o endurecimento for muito rpido, causar problemas no assentamento dos tijolos e no acabamento das juntas. Se for muito lento, causar atraso na construo, por efeito da espera que se far necessria para a continuao do trabalho. A temperatura ambiente tambm influencia no tempo de endurecimento. Temperaturas muito altas tendem a acelerar o endurecimento, enquanto que climas muito frios retardam o endurecimento. O processo de endurecimento tambm acelerado em misturas homogneas. Nelas, o agrupamento das partculas de cimento dificulta o contato com a gua e, consequentemente, acelera o processo de endurecimento. 4.3.4.2 - Argamassas no estado endurecido Para as argamassas no estado endurecido, uma das propriedades mais importantes a aderncia. Esta depende no s de uma argamassa adequada, mas tambm das caractersticas da interface da unidade de alvenaria. , portanto, uma combinao do grau de contato entre a argamassa e a unidade e da adeso da pasta de cimento superfcie do bloco ou do tijolo. Os fatores que influenciam o grau de contato e a adeso so a trabalhabilidade da argamassa, a retentividade, a taxa de absoro inicial do tijolo, a mo-de-obra, a quantidade de cimento na mistura, a textura da superfcie do tijolo, o contedo de umidade do tijolo, a temperatura e a umidade relativa. Resistncia de aderncia a capacidade de a interface bloco x argamassa absorver tenses tangenciais de cisalhamento e normais de trao, sem que haja ruptura. As variaes de temperatura e umidade, assim como as cargas horizontais devidas ao vento, produzem tenses na interface que podem levar reduo da resistncia de aderncia. A propriedade que define a manuteno da capacidade de aderncia entre a argamassa e a unidade ao longo do tempo chamada durabilidade.


54

Resistncia de aderncia a capacidade de a interface bloco x argamassa absorver tenses tangenciais de cisalhamento e normais de trao sem que haja ruptura.Outra importante propriedade da argamassa a resistncia compresso. Esta propriedade depende do tipo e da quantidade de cimento usada na mistura. Importa saber que uma grande resistncia compresso da argamassa no necessariamente sinnimo de melhor soluo estrutural. A argamassa deve ser resistente o suficiente para suportar os esforos aos quais a parede ser submetida. Contudo ela no deve exceder a resistncia dos tijolos ou dos blocos da parede, de maneira que as fissuras que venham a ocorrer, devido a expanses trmicas ou a outros movimentos da parede, ocorram na junta.

importante saber que uma grande resistncia compresso da argamassa no sinnimo de melhor soluo estrutural.4.3.5 - Escolha da argamassa (trao) O tipo de argamassa a ser usado depende principalmente da funo que a parede vai exercer, das condies de exposio da parede e do tipo de tijolo ou de bloco que ser utilizado. Quando se pensa no uso das alvenarias como elementos estruturais, tende-se a especificar o uso de argamassas com alto consumo de cimento e com grande resistncia compresso. Na verdade, nem sempre uma argamassa mais resistente a mais indicada. A argamassa um adesivo que integra as unidades de alvenaria. Deve, portanto, ser resistente, durvel, impedir a penetrao de gua, ser resiliente, econmica e com boa trabalhabilidade. As especificaes e os requisitos para o uso de argamassas altamente resistentes podem prejudicar as propriedades desejveis citadas acima. No interessante que uma argamassa tenha grande resistncia compresso em prejuzo da aderncia e/ou da trabalhabilidade. Tambm no aceitvel que uma argamassa tenha elevado consumo de cimento, alta resistncia compresso e caractersticas de retrao que causem fissuras de separao na interface junta / unidade, resultando num caminho prprio para a penetrao de umidade. As tabelas 10 e 11 mostram os traos recomendados pelas normas inglesa e norte-americana respectivamente.


55

Designao (i) (ii) (iii) (iv) 1 1 1 1

DesignaoTipo de Argamassa (proporo por volume)Cimento Cal Areia

Resistncia Compresso aos 28 dias (MPa) Laboratrio Obra

0 a 1/4 1 2

3 4 a 4,5 5a6 8a9

16,0 6,5 3,6 1,0

11 4,5 2,5 1,0

Tabela 10 - Traos de argamassa: norma inglesa

Designao M S N O K K 1 1 1 1 1

DesignaoTipo de Argamassa (proporo por volume)Cimento Cal Areia

Resistncia Compresso aos 28 dias (MPa)

1/4 1/4 a a 1,25 1,25 a 2,5 2,5 a 4,0

2,25 a 3 vezes a soma dos volumes de cimento e cal

17,2 12,4 5,2 2,4 0,5

Tabela 11 - Traos de argamassa: norma norte-americana

A norma norte-americana recomenda os seguintes usos para os traos acima: Argamassa tipo M recomendada para alvenaria em contato com o solo, tais como fundaes, muros de arrimo, etc. Possui alta resistncia compresso e excelente durabilidade. Argamassa tipo S - recomendada para alvenarias sujeitas a esforos de flexo. de boa resistncia compresso e produz boa resistncia trao na interface com a maioria dos tipos de unidades. Argamassa tipo N - recomendada para uso geral em alvenarias expostas, sem contato com o solo. de mdia resistncia compresso e de boa durabilidade. Argamassa tipo O - Pode ser usada em alvenaria de unidades macias, cuja tenso de compresso no ultrapasse 0,70 MPa e no esteja exposta em meio agressivo. de baixa resistncia compresso e conveniente para o uso em paredes interiores em geral.


56

4.4 - Graute O graute um concreto ou argamassa com suficiente fluidez para preencher os vazios dos blocos completamente e sem separao dos componentes. Tem a finalidade de aumentar a capacidade de resistncia compresso da parede e de solidarizar as ferragens alvenaria, preenchendo as cavidades onde estas se encontram. O graute para alvenaria composto de uma mistura de cimento e agregado, devendo estes possuir mdulo de finura em torno de 4 (areias grossas). O graute composto dos mesmos materiais usados para produzir concreto convencional. As diferenas esto no tamanho do agregado grado (mais fino, 100% passando na peneira 12,5 mm) e na relao gua/cimento. Como se deseja uma elevada trabalhabilidade, o concreto deve ser bastante fluido. O ensaio de slump deve mostrar um abatimento entre 10 e 14 cm. A relao gua/cimento deve estar entre 0,8 e 1,1 dependendo do mdulo de finura da areia. A fixao do slump nesta faixa depender fundamentalmente da taxa de absoro inicial das unidades e da dimenso dos alvolos. Quanto mais absorventes forem as unidades e menores forem seus alvolos, maior dever ser o slump da mistura. Ao se colocar o graute na alvenaria, estas retiram grande parte do excesso de gua, deixando o mesmo com uma relao gua/cimento final entre 0,5 e 0,6. Para definio dos traos e, consequentemente, das resistncias deve-se considerar dois fatores: a resistncia compresso dos blocos usados e o trao de argamassa utilizado na parede.

A norma inglesa BS 5628 especifica que o graute deve ter a mesma resistncia compresso na rea lquida do bloco. Este valor de resistncia otimiza o desempenho estrutural da parede.

As principais propriedades que o graute deve apresentar so: Consistncia: a mistura deve apresentar coeso e, ao mesmo tempo, ter fluidez suficiente para preencher todos os furos dos blocos. Retrao: a retrao no deve ser tal que possa ocorrer separao entre o graute e as paredes internas dos blocos. Resistncia compresso: a resistncia compresso do graute, combinada com as propriedades mecnicas dos blocos e da argamassa definiro as caractersticas compresso da alvenaria.


57

O graute na alvenaria pode ser usado como material de enchimento em reforos estruturais, em zonas de concentrao de tenses e quando se necessita armar as estruturas (armaduras construtivas ou para absorver esforos de trao). Estudos realizados na UFSC mostram a importncia da compatibilidade entre bloco e graute e que uma combinao inadequada destes materiais pode afetar a resistncia da alvenaria, devido s tenses de trao desenvolvidas. Na Figura 30 so mostrados os estados de tenses gerados nos diferentes materiais (bloco, argamassa e graute). No captulo relacionado com o desempenho da alvenaria, so detalhados os comportamentos de alvenarias com diferentes unidades e grauteadas. Y yb zbyg zg

xb

xbxg zg xg

Figura 30 - Estado de tenses nos prismas devido a um carregamento axial de compresso apresentados no modelo de Hamid e Drysdale (1979)

zb ybym zm xm xm

yg

Y

zm

ym

4.4.1 - Materiais constituintes Para o graute devem ser usados exclusivamente cimentos do tipo CP e MRS. Alguns autores afirmam no ser admissvel o emprego de cimentos modificados por pozolanas pelo fato destes serem mais retentivos. Esta caracterstica leva a um aumento da relao gua/cimento final e, consequentemente, a uma menor resistncia compresso. Em certos casos pode ser adicionada cal na mistura para diminuir a rigidez da mesma. A quantidade de cal deve ser controlada para evitar a corroso da armadura (de 0 a 1/10 do volume de cimento). A Tabela 12 indica as granulometrias recomendadas para as areias pela norma ASTM C404. So recomendadas areias com mdulo de finura entre 2,3 e 3,1, pois estas requerem menos cimentos e o graute, alm de alcanar maior resistncia compresso, apresentam menor retrao no endurecimento. O pedrisco, quando utilizado, deve ter a granulometria indicada na tabela 13.


58

Abertura da peneira (mm)9,5 4,80 2,4 1,2

Tipo 10 0-5 0 - 20 15 - 50 40 - 75 70 - 90 90 - 98 95 - 100

Tipo 20 0 0-5 0 - 30 25 - 6065 - 90

Tabela 12 Granulometria recomendada para areias: porcentagem retida acumulada

0,6 0,3 0,15 0,075

85 - 98 95 - 100

Abertura da peneira (mm)12,5 9,5Tabela 13 - Granulometria recomendada do agregado grado para o graute.

% retida acumulada 0 0 -15 70 - 90 90 - 100 95 - 100

4,8 2,4 1,2

4.4.2 - Dosagem O graute deve ser dosado para que atinja as caractersticas fsicas e mecnicas necessrias para o bom desempenho estrutural da parede. recomendvel que seja sempre realizado ensaio de prismas feitos com material a ser utilizado na obra, para se verificar se a especificao de materiais proporciona o resultado de resistncia desejado. Em caso de obras pouco carregadas, no entanto, pode-se utilizar alguns traos clssicos de graute. Estes podem ser vistos na tabela 14. Um dosado com agregado grado (pedrisco), e outro sem agregado grado.Materiais constituintesCimentoTabela 14 - Propores Recomendadas para a Dosagem do Graute

Areia

Brita

sem agregado grado com agregado grado

1 1

3a4 2a3

------1a 2

4.4.3 - Proporcionamento, mistura e lanamento O proporcionamento dos materiais componentes do graute deve ser feito de tal forma que as quantidades especificadas possam ser controladas e mantidas com uma preciso da ordem de +/- 5%. A mistura dos materiais constituintes deve efetuar-se mecanicamente por um tempo no menor que 5 minutos e suficiente para proporcionar boa homogeneidade.


59

O transporte e o lanamento do graute geralmente tem sido efetivado em duas ou trs etapas. Estas opes permitem que se use um graute com menor teor de gua/cimento e maior controle do lanamento, diminuindo a possibilidade de haver segregao do mesmo e de ocorrncia de vazios nas clulas dos blocos. O graute deve ser adensado. Muitas vezes, a prpria presso hidrulica gerada pela coluna lquida da mistura suficiente. Em alguns casos pode ser necessrio vibr-lo (vibradores de agulha de pequeno dimetro) ou compact-lo manualmente (barras de ao do mesmo tipo utilizado como armadura na parede).


60

4.5 - Comportamento estrutural da alvenaria A Alvenaria Estrutural pode ser considerada como um sistema formado por materiais distintos que interagem para responder s cargas s quais so solicitados durante a sua vida til. O comportamento do conjunto depende no somente da qualidade de cada material empregado, mas tambm e principalmente das interaes fsico-qumicas que se processam entre os mesmos. Dessa forma, o desempenho estrutural de paredes de alvenaria no pode ser estimado sem a realizao de testes com paredes ou prismas dos materiais que sero utilizados. Do ponto de vista estrutural, as principais propriedades mecnicas que devem apresentar as paredes de alvenaria so a resistncia compresso, trao, flexo, ou ao cisalhamento. De todas essas propriedades, a mais importante a resistncia compresso, porque, geralmente, as paredes de alvenaria esto submetidas a carregamentos verticais, de caractersticas compressivas, muito mais intensos que os carregamentos horizontais.

O comportamento das paredes de alvenaria estrutural depende no somente da qualidade de cada material empregado, mas tambm e principalmente das interaes fsico-qumicas que se processam entre os mesmos.

A alvenaria estrutural, como todo o material frgil, tem boa resistncia compresso e baixa resistncia trao. Quando o projetista previr a existncia de trao, deve buscar solues que minimizem ao mximo esse tipo de tenso. As normas nacional e internacionais, destinadas ao clculo da Alvenaria Estrutural, no recomendam a admisso de tenses de trao, permitindo apenas a considerao de valores muito pequenos. Cada diferente combinao dos materiais para alvenaria responde com um fator de eficincia prprio. Esse fator de eficincia da alvenaria dado pela razo entre a resistncia dos prismas e a resistncia da unidade. Trabalhos experimentais realizados por pesquisadores de vrios pases mostraram que o fator de eficincia pode variar entre 10 e 70 % para materiais cermicos e entre 50 e 90 % para blocos de concreto. Esta variabilidade comprova a importncia da realizao de ensaios antes da utilizao dos materiais em prdios de alvenaria estrutural.

O fator de eficincia da alvenaria dado pela razo entre a resistncia dos prismas e a resistncia da unidade.Alvenaria Estrutural

61

4.5.1 - Resistncia compresso da alvenaria O processo construtivo em alvenaria estrutural depende fortemente da combinao de materiais e de projetos de qualidade com a utilizao de mo-de-obra qualificada, capaz de construir de acordo com o projeto. Assim, fatores relacionados com as caractersticas fsicas e mecnicas do material e com a tcnica construtiva tm influncia na resistncia da alvenaria. Passa-se a explanar os fatores mais importantes. 4.5.1.1 - Desempenho de diferentes materiais A resistncia compresso da unidade o mais importante fator na resistncia compresso da alvenaria. Esta resistncia funo da matria-prima empregada, do processo de fabricao, da forma e do tamanho da unidade. Existe diferena de comportamento entre as alvenarias no grauteadas e as alvenarias com graute. Passa-se a a descrever as principais diferenas.

A resistncia compresso da unidade o mais importante fator na resistncia compresso da alvenaria.Alvenaria no-grauteada O aumento na resistncia compresso das unidades implica o aumento da resistncia da alvenaria, embora o fator de eficincia tenda a diminuir medida que so utilizados blocos mais resistentes, como pode ser visto nas figuras 31 e 32 para blocos cermicos e de concreto respectivamente.

100

Fator de eficincia (% )

Figura 31 - Fator de eficincia obtido para os blocos cermicos ensaiados em funo da resistncia da unidade (Prado, 1993).

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30

Resistncia da unidade (MPa)


62

1,0

Fator de eficincia

Figura 32 - Fatores de eficincia das paredes para diferentes blocos de concretos e argamassas (Medeiros)unidade (Prado, 1993).

0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 5 10 15

Resistncia compresso do bloco (MPa )

A argamassa pouco influi na resistncia dos prismas quando o bloco utilizado pouco resistente. Porm esta influncia cresce com o aumento da resistncia dos blocos, conforme pode ser visto na figura 33, que apresenta resultados obtidos por diversos pesquisadores.60Resist. bloco na rea lquida ( )

Resistncia (MPa)

50 40 30 20 10

Resist. argamassa (

) )

Resist. Prisma na rea lquida (

Hegemeir (1978)

Hamid e Drysdale (1979)



Levy e Sabbatini (1994)



Figura 33 - Principais resultados de resistncia compresso de blocos, argamassas e prismas (Sabatini, 1983).

Autores (Ano)

Ensaios de laboratrio conduzidos na UFSC possibilitaram a determinao de um modelo para a previso da tenso de ruptura de alvenarias de bloco de concreto no grauteadas, considerando as relaes entre: Mdulos de deformao do bloco e da argamassa; Resistncia compresso do prisma (na rea lquida) e da argamassa; Resistncia compresso do prisma (na rea lquida) e resistncia trao do bloco.

Cheema e Klingner (1986)


63

Hegemeir (1978)

Khalaf (1992)

Khalaf (1992)

Khalaf (1992)

0

Nas figuras 34 e 35 so apresentados os principais resultados das diferentes relaes de resistncia e propores entre mdulos de elasticidade dos materiais. A partir das curvas apresentadas nestas figuras possvel estabelecer as equaes (1) e (2).f p = f a .(0,5794.( Ea / Eb ) -1,1093 )

(1)

f p = f bt . 5,4491.( Ea / Eb ) 2 + 3,6377.( Ea / Eb ) + 10,219Onde: fp = resistncia compresso do prisma (MPa) fa = resistncia compresso da argamassa (MPa) fbt = resistncia trao do bloco (MPa) Ea = mdulo de elasticidade da argamassa (MPa) Eb = mdulo de elasticidade do bloco (Mpa)8 7 6

(

)

(2)

Figura 34 - Relao entre a resistncia do prisma pela argamassa em funo da proporo entre os mdulos de elasticidade da argamassa e bloco.

Relao fp/fa

5 4 3 2 1 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,8

Resistncia da unidade (Mpa)

18 16

Relao fp/fbt

14 12 10 8 6 4 2 0 0,2 0,6 0,4 0,8

Figura 35 - Relao entre a resistncia do prisma pela resistncia trao dos blocos em funo da proporo entre os mdulos de elasticidade da argamassa e bloco.

Relao Ea/Eb


64

Alvenaria grauteada Para a alvenaria grauteada muito importante compatibilizar as caractersticas mecnicas do graute com as caractersticas da argamassa e do bloco utilizado. A figura 36 exibe resultado de trabalho desenvolvido na UFSC. Este trabalho consistiu de ensaios de compresso realizados em prismas de alvenaria cermica grauteados e no grauteados. Os prismas foram construdos com blocos de 2 furos, 2 traos de argamassa e 3 tipos diferentes de grautes. As caractersticas mecnicas dos materiais usados podem ser vistas na tabela 15. ArgamassaTrao Resistncia compresso (Mpa)

Tabela 15 - Resistncias dos materiais utilizados na construo dos prismas (Mendes).

Bloco cermicoResistncia compresso (rea bruta) (Mpa)

Graute

23,0

1:1:6 1:1/4:3

6,64 20,2

50 27 14

Como pode ser visto na figura 36, para a argamassa 1:1/4:3, com resistncia compresso prxima resistncia do bloco, a escolha do graute no foi significativa para a melhora da resistncia do prisma. Por outro lado, os prismas testados com argamassa 1:1:6, com resistncia de 6,64 MPa, tiveram a resistncia sensivelmente reduzida com o uso de grautes mais resistentes.25

Resist do Prisma (MPa) ncia Resistncia do Prisma (

21,3

20,8

2017,9

19,0

1512,6

14,7 12,3

Figura 36 - Resultados de resistncia compresso de prismas para diferentes resistncias de grautes e diferentes traos de argamassas.

108,1

Argamassa 1:1:6 Argamassa 1:1/4:3

5

0 0 10 20 30 40 50 60 Resistncia do Graute (MPa)

Estes resultados indicam que a escolha de grautes mais resistentes no implica necessariamente a melhora do comportamento estrutural compresso da alvenaria de blocos cermicos. Concluso semelhante pode ser obtida para a alvenaria de blocos de concreto, conforme mostram os resultados da figura 37, de prismas grauteados e no-grauteados, variando a resistncia dos blocos e do graute. A tabela 16 mostra as resistncias compresso dos materiais utilizados na execuo dos prismas.


65

Resistncia dos prismas (Mpa) Resist ncia dos prismas (

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 Resistncia do graute (MPa)Resistncia do bloco: 11,9 MPa Resistncia do bloco: 17,1 MPa

Figura 37 - Relao entre a resistncia dos prismas pela resistncia do graute. (Mohamad)

Prisma Designao P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8Tabela - 16 Resistncia mdia compresso dos materiais utilizados nos ensaios. (Mohamad, 1998).

Resistencia a compreo (Mpa) Bloco areia pura 11,9 17,1 11,9 17,1 Argamassas 4,6 4,6 Graute ----------------10 24 36 10 24 36

4,6

O comportamento dos prismas na ruptura pode ser visto no grfico tenso-deformao apresentado na figura 38. Nota-se que os prismas grauteados tiveram diminuio nas deformaes ltimas, ocasionando conseqente reduo na resistncia compresso em relao queles no-grauteados (P1 e P2). Isso leva a concluir que esse tipo de alvenaria tem menor capacidade de absorver deformaes do que os prismas no-grauteados.

10 9

P1 P3 P5 P7

P2 P4 P6 P8

Temso (Mpa)

8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003

Deformao

Figura 38 - Relao tenso deformao dos prismas grauteados e nograuteados


66

Estes resultados mostram que, tambm para blocos de concreto, importante a compatibilidade entre materiais, o que ressalta a importncia de estudos especficos relacionados ao conhecimento das propriedades mecnicas dos materiais e suas interaes. As tabelas 17 e 18 servem como indicativo para determinao da resistncia compresso de alvenarias de blocos de concreto. Apresenta resultados mdios de ensaios com prismas de 3 unidades grauteados e no grauteados. Refere-se tambm a prismas assentados com argamassamento total, ou seja, nas paredes laterais e nos septos dos blocos, e com argamassamento apenas nas paredes laterais dos blocos.Prisma Res. rea Lquida (MPa) 12,47 7,55 17,68 3,90 13,86 27,12 38,01 7,81 27,42 5,57 14,51 27,22 38,30 7,40 28,98 3,80 13,10 27,27 39,60 6,31 12,50 7,68 15,10 26,79 37,01 6,81 24,06 7,39 14,70 25,08 34,91 6,70 33,52 7,81 16,37 27,64 40,62 9,17 12,92 15,50 18,20 15,73 11,01 14,40 16,48 19,09 17,06 11,61 15,77 17,12 20,27 8,00 5,56 11,15 12,90 15,76 17,89 10,92 17,05 17,84 21,11 22,04 11,35 16,71 17,07 17,14 Fator de Eficincia Ruptura da (%) Alvenaria 0,70 0,52 0,73 0,87 1,03 0,57 0,40 0,52 0,60 0,69 0,58 0,40 0,54 0,59 0,70 0,64 0,44 0,89 1,03 1,26 0,74 0,45 0,70 0,74 0,87 0,65 0,33 0,50 0,51 0,51 87,20 79,80 89,76 68,13 42,43 49,58 67,00 68,70 63,88 47,30 79,70 61,36 69,60 62,37 56,62 54,74 90,10 79,28 61,06 55,57 49,62 65,05 54,29 59,45 56,09 52,24 75,33 65,77 47,03 65,42

Tabela 17 - Resistncias mdias compresso dos prismas com assentamento total

Bloco Res. rea Lquida (MPa)

Argamassa (MPa) Graute (MPa)


67

Bloco Res. rea Lquida (MPa)

Argamassa (MPa) Graute (MPa)

Prisma Res. rea Lquida (MPa) 10,08

Fator de Eficincia da Alvenaria 0,70 0,42 0,88 1,04 1,10 0,77 0,46 0,70 0,82 0,94 0,58 0,36 0,48 0,56 0,57 0,84 0,56 0,91 1,16 1,20 0,83 0,49 0,77 0,89 1,00 0,66 0,38 0,51 0,56 0,71

Ruptura (%) 87,00 100,00 94,61 100,00 100,00 92,96 91,82 100,00 96,40 72,78 53,71 40,23 61,63 60,29 58,80 84,14 100,00 93,64 76,33 66,46 67,76 90,00 75,00 71,70 65,31 68,10 71,33 56,50 71,43 59,43

7,17 14,39 4,83 15,02 25,78 33,90 6,95 20,70 3,90 13,00 23,82 32,41 8,22 35,46 4,27 11,92 21,45 31,86 6,57 14,39 7,90 12,45 28,42 35,72 6,26 20,70 9,84 12,81 28,50 33,83 8,33 35,46 7,14 13,68 25,53 34,66Tabela 18 - Resistncias mdias compresso dos prismas com argamassamento lateral

6,05 12,65 15,00 15,81 15,88 9,62 14,46 17,11 19,53 20,55 13,04 17,08 20,12 20,44 12,20 8,16 13,10 16,69 17,34 17,23 10,29 16,10 18,51 20,52 23,56 13,54 18,18 20,13 25,12

4.5.1.2 - Influncia da tcnica construtiva e da qualidade da mo-de-obra A resistncia da alvenaria depende no s da escolha adequada do material utilizado, mas tambm de fatores decorrentes dos procedimentos construtivos adotados. Estes procedimentos podem ser a tcnica construtiva e a qualidade da mo-de-obra empregada.


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a)Tcnica construtiva A espessura da junta um dos principais pontos que devem ser controlados em obra. Como regra geral, aumento na espessura da junta provoca reduo na resistncia compresso de prismas de alvenaria, conforme pode ser visto na figura 39. Espessuras pequenas, que teoricamente levariam a alvenarias mais resistentes, no so recomendveis, pois, neste caso, a junta no consegue absorver as imperfeies que ocorrem nas unidades. Alm disso, para juntas de pequena espessura, os blocos absorvem facilmente a gua da argamassa de assentamento antes do assentamento da fiada subseqente, trazendo dificuldade de assentamento, prejuzo na aderncia entre a unidade e a argamassa de assentamento e diminuio da resistncia da argamassa devido perda de parte da gua necessria para a hidratao do cimento. Diversos pesquisadores recomendam a adoo de juntas de aproximadamente 10 mm, para garantir a resistncia compresso e a aderncia entre a argamassa e a unidade.

Aumento na espessura da junta provoca reduo na resistncia compresso de prismas de alvenaria.35

Resistncia do prisma (MPa) Resist ncia do prisma (

30 25 20 15 10 5 0

No-grauteado GrauteadoFigura 39 - Influncia da espessura da junta na resistncia compresso de prismas grauteados e no-grauteados (Hamid e Drysdale, 1979).0 1 Espessura da Junta (cm) 1,9

A mo-de-obra no treinada e desmotivada pode produzir alvenaria de menor qualidade, com conseqente diminuio da resistncia das paredes. O construtor deve ter sempre em mente que as relaes humanas, o respeito, o incentivo e a qualificao do operrio so fatores decisivos na execuo de alvenarias mais resistentes. O operrio motivado melhora o seu desempenho, aumentando a produtividade e a qualidade do produto final. Pesquisas indicam que a especializao da mode-obra capaz de aumentar a resistncia da alvenaria entre 30 e 80 %. Os problemas mais comuns nas construes de alvenaria,


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b1. Espessura das juntas A conseqncia do uso de mo-de-obra inadequada reflete-se na construo de juntas muito irregulares, com espessura diferente dos 10 mm recomendados. De maneira geral, existe a tendncia de produzir juntas mais grossas, conforme pode ser visto nas figuras 40 e 41, pois estas facilitam o processo de assentamento das unidades e aumentam a produtividade. Esta prtica, porm, gera aumento das tenses laterais nos blocos, levando a alvenarias menos resistentes. A resistncia compresso diminui 15 % para cada aumento de 3 mm na espessura da junta. Deve-se ressaltar que no raro deparar-se com esse problema. As figuras 40 e 41 mostram a variao observada na espessura da junta de assentamento de um prdio em alvenaria estrutural de bloco de concreto construdo em Florianpolis. Outros prdios avaliados mostraram resultados semelhantes.

Figura 40 - Variao da espessura das juntas em diversas obras de alvenaria estrutural (Fonte: Santos 2001)30,00

Espessura Mnima

Espessura Mxima

Espessuras [ mm ]

25,00

20,00

15,00

10,00

5,00

0,00

Obra 1

Obra 2

Obra 3

Obra 4

Obra 5

Obra 6

Obra 7

Obras

10,00 9,00

Esquerda

Meio

Direita

Figura 41- Variao da espessura das juntas ao longo de uma mesma obra de alvenaria estrutural (Fonte: Santos 2001)

Desaprumo [ mm ]

8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

Obra 1

Obra 2

Obra 3

Obra 4 Obras

Obra 5

Obra 6

Obra 7


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b.2. Preenchimento das juntas As juntas horizontais devem ser completamente preenchidas. Juntas incompletas podem reduzir a resistncia da alvenaria em at 33%. J as juntas verticais no preenchidas influenciam, alm da resistncia compresso, nas resistncias ao cisalhamento e flexo da parede. b.3. Condies climticas adversas Em dias muito quentes, devem ser tomadas medidas para evitar a perda excessiva de umidade por evaporao. Se isso ocorrer, a hidratao do cimento no ser completa, e haver reduo na resistncia da argamassa. Em caso de chuva logo aps o assentamento, as paredes devem ser protegidas para evitar o solapamento da junta. b.4. Proporcionamento da argamassa A resistncia da argamassa diretamente proporcional ao seu trao. Portanto, o trao da argamassa deve ser constante ao longo da obra e seguir rigorosamente as recomendaes estabelecidas no projeto estrutural. Mudanas no trao, seja para melhorar a trabalhabilidade, seja para compensar a perda de gua decorrente da evaporao, podem acarretar alteraes no comportamento estrutural da alvenaria. b.5. Perturbao das unidades aps o assentamento A perturbao das unidades aps o assentamento pode alterar as condies de aderncia entre estas e a argamassa. Pode tambm produzir fissuras na argamassa, alterando, assim, a resistncia final da alvenaria. Este fato comum e ocorre nos casos em que o pedreiro tenta corrigir eventuais erros de prumo, atravs de batidas nas unidades, tentando recoloc-las na posio correta. b.6. Ritmo da construo Um ritmo de construo muito acelerado pode levar ao assentamento de um nmero excessivo de fiadas sobre uma argamassa que ainda no tenha adquirido uma resistncia adequada compresso, o que gera deformaes. Essas deformaes causaro problemas no prumo e no alinhamento da parede, com conseqente diminuio da resistncia. b.7. Desvio do prumo ou alinhamento da parede A mo-de-obra despreparada, utilizada em grande nmero de obras construdas em alvenaria estrutural, tende a produzir paredes fora de prumo e desalinhadas, como pode ser visto nas figuras 42 e 43. Essas figuras mostram desaprumos observados em obras de alvenaria estrutural de bloco de concreto. Paredes fora de prumo, com reentrncias ou no alinhadas com as paredes dos pavimentos inferior ou superior, produzem cargas excntricas, do que resulta reduo na resistncia. Um desvio de 12 a 20 mm implica diminuio de resistncia da parede entre 13 e 15%.


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Desaprumo (mm) Parede A Desaprumo (mm)

Figura 42 - Variao do desaprumo das paredes em obras de alvenaria estrutural (Fonte: Santos 2001)

Esquerda

Meio

Direita

Alinhamento das Predes Parede A Alinhamento (mm)

Figura 43 - Variao do alinhamento das paredes em obras de alvenaria estrutural (Fonte: Santos 2001)

Base

Meio

Topob.8. Resistncia da argamassa e forma de assentamento A influncia da resistncia compresso da argamassa cresce com o aumento da qualidade do bloco e conseqente aumento das tenses admissveis. As propriedades mecnicas do material de assentamento so muito importantes para a resistncia compresso da alvenaria, uma vez que o mecanismo de ruptura da parede est diretamente ligado interao entre junta e unidade. Por essa razo, deve-se garantir que os operrios faam mistura adequada com as proposies corretas dos diferentes materiais que compem a argamassa. Alm do proporcionamento da argamassa, a forma de assentamento dos blocos pode tambm variar. Os blocos, ao serem assentados, podem receber argamassa em todas as suas faces horizontais, argamassamento total, ou somente nas paredes longitudinais, argamassamento lateral, conforme mostra a figura 44.


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Figura 44 Argamassamento total e lateral

A distribuio de tenses na face assentada varia, dependendo do tipo de argamassamento utilizado e, conseqentemente, pode originar reflexos na resistncia das alvenarias. Ensaios realizados mostram que pode haver diminuio de resistncia de at 20% em prismas com argamassa apenas nas paredes laterais. Esta variao maior na medida em que se utilizam blocos mais resistentes. Em caso de prismas grauteados, essa diferena no significativa, podendo ser utilizado assentamento apenas nas laterais, sem prejuzo na resistncia. As figuras 45 e 46 mostram a influncia da resistncia dos blocos na resistncia dos prismas com blocos de concreto e argamassas (1:1/2:4,5 (A1) e 1:1:6 (A2)) para casos de argamassamento total e lateral respectivamente.

30 Resistncia do prisma (Mpa) 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 A1 A2

Figura 45 - Influncia da resistncia do bloco na resistncia dos prismas sem graute com argamassamento total (Romson)

Resistncia do Bloco (MP a)


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30 25

A1 A2

Resistncia do prisma (Mpa)

20 15 10 5 0 0 10 20 30 40Figura 46 - Influncia da resistncia do bloco na resistncia dos prismas sem graute com argamassamento lateral

Resistncia do bloco (MP a)

A figura 47 ilustra a influncia do uso de graute na resistncia da alvenaria com argamassamento total. A figura 48 evidencia essa influncia nos casos em que a argamassa colocada apenas nas paredes laterais do bloco. Como se pode ver, o uso de graute muito resistente no implica aumento da resistncia da alvenaria.

Resistncia compresso dos prismas

G1 - 7.2 MPa G2 - 13.9 MPa G3 - 26.2 G4 - 35.4

Resistncia de prismas grauteados - argamassa total45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 17,74 (6.2) 23.22(9.8) 33.36 (14.0)

Figura 47 - Influncia da resistncia do graute na resistncia da alvenaria

Resistncia compresso dos blocos - referido rea lquida e (rea bruta)


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Resistncia compresso dos prismas

Resistncias de prismas grauteados - argamassa35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 17,74 (6.2) 23.22(9.8) 33.36 (14.0)

G1 - 7.2 MPa G2 - 13.9 MPa G3 - 26.2 MPa G4 - 35.4 MPa

Figura 48 - Influncia da resistncia do graute na resistncia da alvenaria

Resistncia compresso dos blocos referida rea lquida e (rea bruta)

4.5.2 - Concluso A resistncia da alvenaria depende muito do tipo de material utilizado. Cada unidade ter um fator de eficincia prprio. Esse fator depende do tipo de material da unidade (concreto ou cermica), da geometria da mesma, do tipo de argamassa utilizado e da forma de assentamento. Alm disso, fatores relacionados com a qualidade da mo-de-obra so igualmente importantes e conseqncias de uma mo-de-obra no adequadamente qualificada. Assim, desaprumos, espessuras de junta maiores de 10 mm, desalinhamentos e outros podem trazer srios prejuzos resistncia final da alvenaria.


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modulo 2 final corrigido

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