terça-feira, 14 de novembro de 2017

Armadura


Em sistemas estruturais em alvenaria, a resistência à ações horizontais do vento ou de desaprumo é mobilizada pelas paredes de contraventamento em alvenaria e as lajes consideradas como diafragmas para uma distribuição uniforme dos deslocamentos. Estes carregamentos geram esforços que uma alvenaria não-armada não pode resistir. Assim, nestes casos, se utiliza nas construções uma armadura semelhante a utilizada no concreto armado convencional.
Armadura em blocos canaleta
Armadura tipo tela

Função da armadura

A armadura na alvenaria combate os esforços de flexão no elementos tais como vigas, vergas, contravergas, cintas. Também proporciona mais capacidade de deformação. É muito importante em elementos estruturais tipo muro de arrimo onde ocorre uma flexão fora do plano da parede.
Elemento submetido a flexão
As armaduras são utilizadas também para viabilizar as amarrações indiretas.
Armadura indireta - 1

Armadura indireta - 2

Propriedades da armadura

As armaduras utilizadas para o reforço e as cintas em alvenaria são em geral barras lisas ou de alta aderência, preparadas no canteiro de obra ou pré-fabricadas. O aço pode ser um aço-carbono ou aço inoxidável. As propriedades gerais dos aços e das armaduras são definidas pela norma (ABNT no Brasil).
A figura mostra algumas curvas típicas de alguns tipos de aço.
Curva tensão-deformação do aço

Em geral, o limite característico de elasticidade (fyk) dos aços utilizados na construção civil está entre 400 e 600 MPa. Para os cálculo de armadura , é possível adotar um diagrama simplificado:
Diagrama simplificado
Onde:
É valor característico da resistência da armadura correspondente ao patamar de escoamento (resistência característica no escoamento) 
É o coeficiente de ponderação da resistência da armadura) 

É valor de cálculo da resistência da armadura correspondente ao patamar de escoamento

Condições de uso

Na alvenaria, os blocos furados permitem a colocação das armaduras verticais. As armaduras horizontais podem ser de dois tipos : de barras ordinárias como no concreto convencional e pré-fabricado na forma de telas, treliças, etc... A figura apresenta alguns croquis de elementos de alvenaria armada.

Armaduras 
Armaduras horizontais
Nas juntas recomenda-se o uso de um diâmetro mínimo de 4mm não devendo ultrapassar a metade da espessura da junta para garantir o cobrimento apropriado.








domingo, 12 de novembro de 2017

Graute


Graute

O graute pode ser definido como um concreto com agregados finos e alta fluidez e de baixa retração. Alguns autores o definem como uma argamassa. Em função de sua composição, o graute pode ser fino (cimento + areia) ou graute grosso (cimento + brita + areia). Aumenta a área útil em cerca de 50%. O aumento de resistência é da ordem de 30 a 40%.
É desejável que o graute apresente boa fluidez, boa coesão, boa aderência, Resistência à compressão maior que 14MPa, uma retração baixa e boa trabalhabilidade.
Recomenda-se o uso de um teor baixo de cal para prevenir os problemas de retração. Para garantir a fluidez, a relação água/cimento pode alcançar 0,9.
Preenchimento de blocos

Função do graute
O graute serve principalmente:
o    Para preencher blocos canaletas ( U ou J) e formar cintas, vergas, contravergas;
o    Para preencher os furos nas regiões com cargas concentradas elevadas ou com cargas distribuídas sobre vãos curtos, aumentando a resistência da parede;
o    Para preenchimentos dos furos dos blocos e formar pilares;
o    Para preencher os furos onde tem armaduras permitindo manter a barra no meio do furo, unindo assim a armadura com a parede.

Preenchimento de Vergas e contravergas
preenchimento de pilares e blocos canaletas com graute

Preenchimento de furos com armadura.
Condições de Uso do Graute
Parsekian et al (2010) recomenda as seguintes dosagens básicas de graute para obras de pegueno vulto.
Graute fino
o    1 saco de cimento;
o    Até 35 dm3 de cal;
o    Até 88 dm3 de agregado miúdo;
o    Até 37 litros de água
Em volume de material seco esta dosagem corresponde a um traço de 1:3 a 4
Graute grosso
o    1 saco de cimento;
o    Até 35 dm3 de cal;
o    Até 66 dm3 de agregado miúdo;
o    Até 35 litros de água
O traço correspondente é 1:2 a 3; 1 a 2

Tipos de argamassa


Argamassas de assentamento


Uma argamassa é uma mistura de cimento, cal, areia e água, na sua composição básica, utilizada para a ligação dos blocos ou tijolos de uma parede de alvenaria. As proporções dos constituintes são definidas para garantir a contribuição da argamassa na resistência da parede em função das cargas a serem transmitidas e das condições ambientais do local onde será elevada a parede.

Para o bom desempenho de uma alvenaria, a argamassa deve distribuir as cargas na área dos blocos compensando imperfeições e variações dimensionais. Deve absorver, sem romper, as deformações resultantes de efeitos térmicos, de retração, de recalques. Colocada entre os blocos a argamassa veda a parede contra a água e outros agentes nocivos.

Por tudo isso as argamassas devem apresentar características específicas, estabelecidas por norma para cumprir adequadamente sua função. Estas características são garantidas através do controle das propriedades de dois estados diferentes da argamassa: o estado plástico onde são necessários boa trabalhabilidade, boa capacidade de retenção de água e boa velocidade de endurecimento e o estado endurecido onde as características desejadas são boa aderência, boa resiliência, resistência a compressão adequada e baixa retração.
Aspecto da argamassa

Assentamento de blocos

Propriedades das Argamassas

O desempenho de uma argamassa depende de suas características no estado plástico e no estado endurecido.
No estado plástico a argamassa deve apresentar boa trabalhabilidade para facilitar o assentamento dos blocos e uma capacidade de retenção de água adequada para garantir a hidratação do cimento. As características para o estado endurecido são: resistência à compressão adequada, boa resistência de aderência ou ao cisalhamento, boa resiliência.
A Associação Brasileira das Normas Técnicas (ABNT), através de um conjunto de ensaios normatizados estabelece os requisitos necessários para cada característica que deve ser controlada através de procedimentos normativos. A tabela abaixo apresenta um resumo destes requisitos.
Características Requisito Norma
Trabalhabilidade  Uma consistência padrão de 255±10 mm NBR 13276
Resistência à compressão Deve ser especificada no projeto. NBR 13279
Resistência de aderência Deve ser especificada no projeto. ASTM E518
Retenção de água 90% < alta  NBR 13277

Uma argamassa tem boa trabalhabilidade quando adere bem na colher de pedreiro, desliza sem dificuldade e adere bem nas superfícies verticais das paredes. Deve permanecer plástica pelo tempo necessário para os ajustes de alinhamento, prumo e nível das unidades.
A NBR 13276/2005 padronizou a trabalhabilidade de uma argamassa através do ensaio de consistência (NBR 8798 para Blocos vazados de concreto) que mede o diâmetro do espalhamento da argamassa de um cone.
A argamassa deve reter a água de amassamento que serve tanto para lubrificar os materiais secos quanto para garantir a hidratação do cimento. Neste sentido a presença da cal na mistura ajuda a reter água devido a sua grande superfície específica.
Estas duas propriedades do estado plástico estão muito ligadas ás propriedades do estado endurecido. Uma boa resistência depende da resistência dos blocos e da quantidade de cimento da argamassa. A aderência argamassa-bloco é melhorada quando a argamassa tem boa trabalhabilidade e boa retenção de água.
A aderência é a segunda propriedade mais importante na alvenaria após a resistência à compressão das unidades. Depende da rugosidade e aspereza da unidade de alvenaria e de sua absorção inicial. Contribui para combater os esforços de tração e os esforços tangenciais.
A aderência pode ser medida experimentalmente através de um conjunto de ensaios resumidos na figura abaixo.
Tração Direta
Tração na Flexão
Cisalhamento Direto
Flexão Simples

Compressão Diagonal
A resistência à compressão da argamassa afeta diretamente a resistência das componentes de alvenaria. A análise da transferência de tensões entre as componentes de um prisma mostra que a argamassa dentro de uma parede está submetida a um estado tridimensional de tensões. Algumas componentes de tensões provocam confinamento, o que melhora a resistência da à compressão da argamassa na parede em relação a mesma argamassa quando ensaiada isoladamente. A contribuição da argamassa na resistência da alvenaria é limitada pela resistência dos blocos. Neste sentido algumas recomendações devem ser respeitadas para a alvenaria estrutural. Uma argamassa deve ter no mínimo uma resistência de 1,5 MPa e um valor máximo igual a 70% da resistência do bloco quando esta é calculada em relação a área líquida do bloco. Assim para um bloco com área bruta (Ab), área líquida (Al) e resistência características fbk, tem-se para a argamassa:

Sendo recomendada uma resistência da argamassa entre estes limites:
Traços comuns de argamassas
O processo de dosagem define a composição das argamassas. A relação entre as proporções de cimento e os outros materiais componentes (areia, cal, água, aditivos) é denominada traço e pode ser especificado em massa, em volume ou em peso. As proporções de cimento, cal e areia definem argamassas mais ou menos fortes, mais ou menos resistentes a agentes agressivos, em função da finalidade de uso.
A dosagem pode ser experimental ou não, dependendo do vulto da obra. A argamassa dosada sem ensaio de laboratório tem uma resistência à compressão esperada menor a 6 MPa. Em geral utilizam-se:
o    1 saco de cimento
o    10 dm3 de cal
o    133 dm3 de agregado miúdo seco com diâmetro máximo de 4,8 mm
o    40 cm3 de água
Para argamassas com resistência maiores ou com características específicas, é necessário realizar estudos em laboratório para definir os traços mais adequados. A tabela seguinte apresenta alguns traços básicos de argamassa.
Cimento Cal Areia Resistência Esperada Finalidade
1 0,25 3 17 MPa Traço muito forte. Pode fissurar. Não é utilizado em geral
1 0,5 4,5 12 MPa É um traço forte que é utilizado para situações onde aparecem esforços de tração
1 1 5 a 6 5 MPa Traço mais utilizado em alvenaria de edificações de baixa altura
1 2 8 a 9 2,5 MPa Traço fraco utilizado em alvenaria de vedação



sexta-feira, 10 de novembro de 2017

Blocos Celulares Autoclavado


Blocos Celulares Autoclavado

Areia, cal e cimento constituem as matérias de base do concreto celular. Misturados em proporções específicas, adicionam-se água e uma pequena quantidade de pó de alumínio cuja função é levantar a mistura.

Esta pasta descansa depois em moldes preenchidos parcialmente para permitir o crescimento da pasta. O pó de alumínio libera o hidrogênio que formas pequenas células cheias de hidrogênio. Resulta então um material sólido, leve e termicamente muito isolante.

Após a desmoldagem, a pasta endurecida é cortada de acordo com o tipo de produto desejado: blocos, vergas, contra verga, cinta, canaleta, etc..

O produto vai então para a autoclave onde fica sob uma temperatura de 200oC e uma pressão de 12 atmosferas. Este processo dura 12 horas e confere ao concreto celular auto clavado suas características definitivas;

O concreto celular consume relativamente poucas materiais primas em relação a outros materiais de construção. Para 1m3 de alvenaria, o concreto celular utiliza 1/2 a 1/3 do material que seria necessário com os produtos tradicionais.

O concreto celular pode ser utilizado em todos os tipos de construção: habitações unifamiliares, prédios residenciais; edificios de industriais e construções especiais (escola, hospitais, garagens, sector agrícola).

O concreto autoclavado serve tanto para alvenaria interna ou externa, de divisão, de vedação ou estrutural. Em todos os casos oferece as mesmas características no que diz respeito a isolamento térmico, resistência ao fogo, isolamento acústico. Estas características são diretamente proporcionais ao peso específico também chamado de massa volúmica à seco) e à espessura. O concreto celular é utilizado como excelente isolante térmico e proporciona um ambiente agradável no verão também.

O concreto autoclavado pode ser utilizado como material único em uma construção do telhado a fundação. Neste sentido o concreto autoclavado é um material inovador no campo da construção civil. O produto tem bom desempenho e um leque grande de elementos que permitem simplificar o processo relativo ao projeto em si. É mas flexível para permitir a criatividade do arquiteto além de proporcionar economia sem sacrificar a qualidade.
Construção com bloco celular autoclavado
O bloco de concreto celular autoclavado ainda não está muito empregado no Brasil.
Neste módulo abordaremos suas características, classificação, resistência à compressão.
Características
Entre os tipos de blocos estruturais disponíveis no Brasil, o bloco celular autoclavado é o menos empregado. Como para os outros blocos a ABNT publicou um conjunto de normas que estabelecem as características e especificações mínimas para os blocos de concreto celular. São as seguintes:
o    NBR 13438:1995 - Bloco de Concreto Celular Autoclavado – Especificação
o    NBR 13439:1995 - Bloco de Concreto Celular Autoclavado - Resistência à compressão
o    NBR 13440:1995 - Bloco de Concreto Celular Autoclavado -Verificação da densidade de massa aparente seca
o    NBR 14956-1:2003 - Bloco de Concreto Celular Autoclavado - Execução de alvenaria sem função estrutural - Parte 1:Procedimento com argamassa colante industrializada
o    NBR 14956-2:2003 - Bloco de Concreto Celular Autoclavado - Execução de alvenaria sem função estrutural - Parte 2:Procedimento com argamassa convencional
A presença de células minúsculas de ar determina a estrutura do concreto celular. Pode ser fabricado com massa volúmica variando entre 350 e 500 kg/m3 enquanto o concreto convencional tem massa em torno de 2400 kg/m3. As células são de dois tipos: as macro células com diâmetro entre 0,5 e 2 mm et as micro células de dimensões capilares. Para um concreto celular de 450 kg/m3, as células sólidas e vazias representam as seguintes porcentagens:
Tipo de células %
Células sólidas 20%
Macro-células 50%
Microcelulas capilares 30%



Assim o volume de ar representa 80% do concreto celular enquanto a massa sólida ocupa 20%. Portanto 1 m3 de materia prima produz 5 m3 de concretocelular. É um aspecto ecológico muito importante. Uma dosagem minuciosa permite modificar o diâmetro das celulas para obter uma determinada massa volúmica.

A alvenaria executada em concreto celular proporciona um ganho substancial de área útil as edificações. Enquanto uma parede de tijolo cerâmico rebocado tem 15cm de espessura a mesma parede em concreto celular tem 8 cm. Sendo assim há um ganho de 88% de área. O concreto celular foi desenvolvido com o intuito de aumentar a produtividade, otimizar os recursos disponíveis e de aumentar a rentabilidade no item alvenaria. Os blocos leves podem chegar a ser 75% mais leve do que o sistema tradicional de alvenaria.

O concreto celular auto clavado tem:

o    Peso específico baixo;
o    Boa resistência à compressão;
o    Potencial elevado como isolante térmico com uma condutibilidade térmica de 0,083 kcal/hmºC e isolamento acústico (37dB para uma parede de 10cm);
o    Grande inércia térmica;
o    Resistência ao fogo excepcional;
o    Impermeabilidade elevada contra vapor pois a estrutura celular fechada torna lenta a penetração da água no produto;
o    Boa trabalhabilidade como material;
o    Durabilidade ilimitada.

O concreto celular tem uma retração devido a secagem da ordem de 0,2 mm/m , valor muito abaixo do valor de retração dos blocos de concreto convencional.

Por outro lado, o concreto celular representa uma prática construtiva ecologicamente correta porque:

o    Sua matéria prima se encontra na natureza em quantidade praticamente ilimitada e sua produção não utiliza reservas esgotáveis de matéria prima;
o    Sua matéria prima não resulta em emissão nocivas radiativas ou de gases;
o    Sua produção não introduz nem vapores, nem gases tóxicos na atmosfera;
o    Os resíduos de fabricação são reutilizados como resíduos inertes.

Classificação

Devido ao processo de cura em autoclave, esse produto adquire uma natureza microcristalina que proporciona uma elevada estabilidade dimensional. A retração por secagem desde o estado natural até o estado seco é de 0,103 mm/m e o coeficiente de dilatação térmica é de 3,8x10–6 /ºC.

O processo de fabricação aos produtos grande regularidade de formas e dimensões possibilitando a modulação da obra já a partir do projeto, evitando-se improvisos e desperdícios. É importante observar as dimensões estabelecidas em norma, bem como seus limites de tolerância.
Requisitos Bloco de concreto celular autoclavado
Espessura da parede do bloco (mm) 70,0 (mínima)
Tolerâncias dimensionais (mm) ~3,0
Dimensões (espessura x altura x comprimento (mm)) 75 x 300 x 600
100 x 300 x 600
125 x 300 x 600
150 x 300 x 600
175 x 300 x 600
250 x 300 x 600



Esses blocos têm dimensões bastante uniformes, o que diminui a espessura das argamassas de assentamento e revestimento. Também proporcionam isolamento térmico e acústico, além de possuírem densidade muito baixa (entre 300 a 1000 Kg/m³, conforme o tipo), aspecto que aumenta a produtividade da mão de obra e diminui a sobrecarga na estrutura.

Suas dimensões regulares são de 400 a 600 mm de comprimento, 200, 300 ou 400 mm de altura e espessuras de 75, 100, 125, 150 e 200 mm modulando-se de 25mm até 600mm.

Os blocos podem ser serrados, furados, escarificados e pregados. Utilizam-se as mesmas ferramentas empregadas em trabalhos com madeiras, reduzindo-se as perdas.


Resisência à compressão

A resistência à compressão do bloco de concreto celular autoclavado pode chegar á 6 MPa. Isso inviabiliza a sua utilização para a execução de prédios altos. O material é competitivo até o quarto pavimento. Oferece bom isolamento acústico e resistência ao fogo.

Resistência Mínima à ruptura por compressão 15 kgf/cm² 25 kgf/cm² 45 kgf/cm²
Requisitos Bloco de concreto celular autoclavado
Resistência à compressão C 12 fm > 1,2 MPa fi > 1,0 MPa
C 15 fm > 1,5 MPa fi > 1,2 MPa



Processo de fabricação

A produção de blocos de concreto celular pode ser totalmente automatizada e o processo pode ser resumido nas seguintes etapas :

1.    Preparação da pasta com a mistura da areia quartzosa fina (44%), do cimento (3%), da cal (12%) e da água (41%) além dos aditivos (menos de 1%). As porcentagens variam ligeiramente em função da massa volumica desejada.

2.    Descanso durante um período de duas horas da mistura em grandes tanques a uma temperatura de 20 ° C para criar uma estrutura com microporosidades.

3.    Moldagem e corte da pasta sólida e estável em pedaços com grande precisão.

4.    Os blocos vão para os reservatórios onde permanecem a altas pressão (12atmosferas) e temperatura (200 oC) por um período de doze horas. Este processo confere aos blocos suas características finais de resistência e de estabilidade dimensional. Após esta etapa os blocos se tornam uma pedra artificial muito leve e fácil de trabalhar.

5.    Controle de qualidade na saída do autoclave para garantir conformidade.
Embalagem, estocagem e paletização.

Construção com bloco celular autoclavado