1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARABA - UFPB CENTRO DE TECNOLOGIA - CT PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA URBANA E AMBIENTAL PPGEUA - MESTRADO CHRISTIANE CAVALCANTI RODRIGUES DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR COM BLOCOS DE GESSO JOO PESSOA PB 2008

2. II CHRISTIANE CAVALCANTI RODRIGUES DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR COM BLOCOS DE GESSO Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia Urbana e Ambiental da Universidade Federal da Paraba/Centro de Tecnologia, como parte dos requisitos necessrios para obteno do ttulo de Mestre. Orientador: Prof. Dr. Normando Perazzo Barbosa. JOO PESSOA PB 2008 3. R696d Rodrigues, Christiane Cavalcanti. Desenvolvimento de um sistema construtivo modular com blocos de gesso / Christiane Cavalcanti Rodrigues.- Joo Pessoa, 2008. 77f. : il. Orientador: Normando Perazzo Barbosa Dissertao (Mestrado) UFPB/CT 1. Gesso. 2. Bloco de gesso sistema construtivo modular. 3. Gesso habitao popular. UFPB/BC CDU: 666.9(043) 4. III CHRISTIANE CAVALCANTI RODRIGUES DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR COM BLOCOS DE GESSO Dissertao submetida ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia Urbana e Ambiental da Universidade Federal da Paraba/Centro de Tecnologia, como parte dos requisitos necessrios para obteno do ttulo de Mestre. Aprovado em: _____/ _____ / ______ BANCA EXAMINADORA ________________________________________ Prof. Dr. Normando Perazzo Barbosa Orientador Universidade Federal da Paraba - UFPB ________________________________________ Prof. Dr. Hlio Ado Greven Examinador Externo Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS ________________________________________ Prof. PhD. Alberto Jos de Sousa Examinador Interno Universidade Federal da Paraba UFPB 5. IV Ao meu querido pai, Marcelo, que me ensinou, ao seu exemplo, o valor da simplicidade e de um corao sincero. A ti dedico... Saudades. 6. V AGRADECIMENTOS A Deus por ter me dado pacincia, f, sade e discernimento quando me foram preciso. Tambm agradeo a Ele por todas as pessoas que cruzaram minha vida, e que de maneira peculiar contriburam nessa caminhada. minha famlia, minha me Ftima e, em especial, ao meu irmo Marcelo, que sempre com pacincia se ps presente em me ajudar. Ao meu orientador professor Perazzo, um nobre exemplo de mestre, que com infinita dedicao se fez motivao minha pessoa para a materializao desse trabalho. toda equipe do LABEME, em especial Ricardo, Sebastio e Delbi pelo profissionalismo e solidariedade, e Elisabete, pelo seu imensurvel carinho e apoio espiritual. Aos queridos amigos pelos momentos de companherismo, tica e descontrao: Marlia, Marcilene, Elisngela, Sobrinho Jnior, Valksfran, Joo, Raphaele e Darlene. Ao Sindusgesso e o ITEP que contriburam para a realizao deste trabalho. FINEP pelo apoio financeiro pesquisa. A todos, meu muito obrigado! 7. VI RESUMO O gesso um aglomerante que, comparado com outros materiais como cal e cimento Portland, pode ser considerado muito menos agressivo ao ambiente. Enquanto, no processo de fabricao, estes ltimos emitem CO2, o gesso lana molculas de gua na atmosfera. Enquanto a produo de cal e de cimento Portland requer altas temperaturas, o gesso pode ser obtido a partir de temperaturas da ordem de apenas 150oC. Apesar dessas vantagens ambientais, o gesso relativamente pouco usado no Brasil. Um esforo tem sido desenvolvido no sentido de se aumentar o consumo desse material nas habitaes. Neste trabalho, apresenta-se um sistema construtivo modular desenvolvido base de blocos de gesso. Trata-se de um sistema racionalizado que busca reduzir consideravelmente a mo-de-obra empregada, os tempos de execuo e, consequentemente, os custos finais da construo. Os componentes bsicos so trs tipos de blocos principais, entre os quais, um bloco de canto. A partir deles obtm-se sub-blocos de modo a vencer todas as dimenses da construo. As dimenses do sistema, bem como do projeto, so mltiplos inteiros da unidade-base, 10 cm, princpio bsico da coordenao, evitando-se assim uma srie de desperdcios de materiais e de mo-de-obra. Apresentam-se os tipos de blocos desenvolvidos e a seqncia a ser empregada na confeco de uma unidade habitacional de interesse social com o sistema proposto. Palavras-Chave: Sistema construtivo modular. Bloco de gesso. Habitao popular 8. VII ABSTRACT Plaster is a binder that, compared with other materials as whitewash and Portland cement, can be considered much less aggressive to the environment. While, in the manufacture process, these last ones emit CO2, plaster launches water molecules in the atmosphere. While and whitewash production Portland the cement requires high temperatures, plaster can be gotten from temperatures of the order of only 150C. Although these ambient advantages, plaster is relatively little used in Brazil. An effort has been made to increase the consumption of this material in housing. In this work, the development of a modular constructive system based on gypsum blocks is presented. This rationalized system looks for to reduce the manpower considerably, the time of execution and, consequently, the final costs of construction. The basic components are three types of main blocks, between which, a corner block. From these main blocks sub-blocks are obtained, so that all the dimensions of the construction are achieved. All the dimensions of blocks, sub-blocks and construction are multiples of the base-unit, 10 cm, basic principle of the modular coordination, preventing themselves thus a series of wastefulnesses of materials and labor. The types of developed blocks are presented. Then, it is described the sequence to be used in the construction of a housing unit of social interest with the considered system. Keyword: Modular constructive system. Gypsum blocks. Low-cost housing 9. VIII LISTA DE FIGURAS FIGURA 1.1 Fluxograma metodolgico da pesquisa............................................. 03 FIGURA 2.2 Sistema de referncia............................................................................ 10 FIGURA 2.3 Reticulado modular.............................................................................. 11 FIGURA 2.4 Representao do quadriculado nas diferentes etapas de projeto. 12 FIGURA 2.5 Representao do ajuste modular no quadriculado M.................... 15 FIGURA 3.6 Dimenses mnimas e ideais, estas ltimas obedecendo coordenao modular........................................................................... 23 FIGURA 4.7 Mscara de gesso moldada, provavelmente, sobre Amenfis III ainda vivo............................................................................................... 26 FIGURA 4.8 Sobreposio de camadas de gesso em alvenaria............................. 27 FIGURA 4.9 Grfico de setorizao do mercado consumidor do gesso beneficiado.............................................................................................. 34 FIGURA 4.10 Extremo oeste do estado de Pernambuco.......................................... 35 FIGURA 4.11 Gipsita cocadinha. Um tipo de gipsita estratificada com raros filmes de argila verde............................................................................ 35 FIGURA 4.12 Forno lenha.......................................................................................... 36 FIGURA 4.13 Fabricao manual de pr-moldados................................................. 37 FIGURA 4.14 Tabela mostrando as dimenses dos blocos de gesso...................... 38 FIGURA 4.15 Instalao do painel 3.000.500.09 m............................................... 39 FIGURA 4.16 Blocos vazados usados em divisrias................................................. 41 FIGURA 4.17 Blocos compactos................................................................................... 41 FIGURA 4.18 Exigncias fsicas e mecnicas para bloco de gesso vazado e compacto................................................................................................. 42 FIGURA 4.19 Construes base de gesso................................................................ 43 FIGURA 4.20 Processo construtivo de uma casa com blocos de gesso................. 44 FIGURA 4.21 Tela plstica amarrando os blocos das quinas das paredes............ 45 FIGURA 4.22 Execuo das fiadas............................................................................... 45 FIGURA 4.23 Telhado da casa de gesso...................................................................... 46 FIGURA 4.24 Compatibilizao altimtrica, em centmetros, do bloco de gesso. 47 FIGURA 4.25 Cortes de blocos para encaixar as esquadrias................................... 47 FIGURA 4.26 Setas indicam os pontos crticos por falta de coordenao modular................................................................................................... 48 FIGURA 4.27 Erros tpicos que comprometem a imagem do gesso....................... 49 FIGURA 4.28 Operrio aplicando a cola de gesso na cinta de concreto com 20 mm de altura.......................................................................................... 50 FIGURA 4.29 Parede de gesso descolada com ameaa de queda.......................... 50 FIGURA 4.30 Projeo de beiral insuficiente para proteger a parede da chuva.. 51 FIGURA 4.31 Falta de rodap permitiu a penetrao da gua que provocou a desagregao do material..................................................................... 51 FIGURA 4.32 Fissuras abaixo da linha de madeira................................................... 52 FIGURA 5.33 Encaixe em perspectiva........................................................................ 54 10. IX FIGURA 5.34 Dimenses do encaixe em planta........................................................ 55 FIGURA 5.35 Tipologias dos blocos principais......................................................... 56 FIGURA 5.36 Blocos M40, M10 e MC inseridos em malha reticular M................. 57 FIGURA 5.37 Trs sub-blocos M40x30 originados do M40..................................... 59 FIGURA 5.38 Tipologias dos sub-blocos................................................................... 60 FIGURA 5.39 Frma M40 pronta para receber a pasta de gesso............................ 61 FIGURA 5.40 Processo de mistura manual................................................................ 62 FIGURA 5.41 Moldagem seguida de remoo de gesso aps endurecimento..... 63 FIGURA 5.42 Blocos principais M40, M10 MC respectivamente........................... 63 FIGURA 5.43 Fundao................................................................................................ 65 FIGURA 5.44 Locao dos blocos MC........................................................................ 66 FIGURA 5.45 Sequncia de assentamento dos blocos MC...................................... 66 FIGURA 5.46 Corte esquemtico da cinta no topo da parede................................ 68 FIGURA 5.47 Corte esquemtico do prolongamento do beiral.............................. 69 FIGURA 5.48 Fechamento em madeira...................................................................... 70 11. X LISTA DE TABELAS TABELA 3.1 Indicadores mnimos de dimensionamento de compartimento em edificaes de uso residencial....................................................... 21 TABELA 3.2 Avaliao dimensional......................................................................... 23 TABELA 5.3 Quantidade de material para fabricao dos blocos principais...... 62 12. SUMRIO Captulo 1 - INTRODUO.......................................................................................... 01 1.1 Apresentao do tema................................................................................................ 01 1.2 Objetivos....................................................................................................................... 02 1.3 Metodologia................................................................................................................. 03 1.4 Estrutura do trabalho.................................................................................................. 04 Captulo 2 - CONTEXTUALIZAO DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS RACIONALIZADOS....................................................................................................... 06 2.1 Conceitos e classificao de sistema construtivo.................................................... 06 2.2 Coordenao modular................................................................................................ 07 2.2.1 Conceituao............................................................................................................... 07 2.2.2 Objetivos relevantes da coordenao modular de interesse a esta pesquisa................ 08 2.2.3 O mdulo..................................................................................................................... 09 2.2.4 Instrumentos da Coordenao Modular...................................................................... 09 2.3 Classificao das vedaes verticais........................................................................ 16 Captulo 3 - CONTEXTUALIZAO DE HABITAES DE BAIXA RENDA.. 19 3.1 Introduo.................................................................................................................... 19 3.2 Flexibilidade habitacional.......................................................................................... 19 3.3 Habitao de interesse social em Joo Pessoa, PB.................................................. 20 3.4 Anlise dimensional dos compartimentos mnimos.............................................. 22 3.4.1 Resultados da anlise.................................................................................................. 23 Captulo 4 O GESSO.................................................................................................... 26 4.1 Aspectos histricos...................................................................................................... 26 4.2 O material gesso.......................................................................................................... 28 4.2.1 Hidratao................................................................................................................... 29 4.2.2 Trabalhabilidade......................................................................................................... 30 4.2.3 Resistncia mecnica................................................................................................... 30 4.2.4 Isolamento trmico e resistncia ao fogo..................................................................... 31 4.2.5 Isolamento acstico..................................................................................................... 32 4.2.6 Aderncia a substratos................................................................................................ 33 4.3 Panorama nacional do gesso..................................................................................... 33 4.3.1. Plo Gesseiro do Araripe Pernambuco.................................................................... 34 4.6 Normativas................................................................................................................... 37 4.7 Panorama tecnolgico das vedaes verticais de gesso....................................... 39 4.8 Panorama tecnolgico nacional com bloco de gesso............................................. 40 4.8.1 Blocos de gesso atualmente usados na construo civil.............................................. 40 4.9 Exemplo de um processo construtivo com blocos de gesso................................ 43 4.9.1 Avaliao dos aspectos de modulao.......................................................................... 46 4.10 Procedimentos a serem evitados na construo com blocos de gesso............. 48 13. Captulo 5 PROPOSTA................................................................................................ 53 5.1 Concepo inicial......................................................................................................... 53 5.2 Tipo de encaixe............................................................................................................ 54 5.3 Tipologias dos blocos que compem o sistema construtivo............................... 55 5.3.1 Sub-blocos................................................................................................................... 59 5.4 Fabricao..................................................................................................................... 61 5.6 Projeto modular de alvenaria de blocos de gesso ................................................. 64 5.7 O processo construtivo............................................................................................... 64 Captulo 6 CONCLUSES E SUGESTES............................................................. 71 6.1 Concluses.................................................................................................................... 71 6.2 Sugestes para trabalhos futuros.............................................................................. 72 BIBLIOGRAFIA................................................................................................................ 74 ANEXO................................................................................................................................ 78 14. 1 Captulo 1 INTRODUO 1.1 Apresentao do tema O Brasil possui as maiores reservas de gipsita do mundo segundo o Sumrio Mineral de 2008 da U.S Geological Survey. No entanto, a produo e o consumo per capita so bem inferiores ao de muitos pases. O Estados Unidos o maior produtor mundial, em seguida a Espanha, lder europeu, e em terceiro lugar o Ir. De acordo com Ciarlini (2001), o consumo per capita no Estados Unidos, de 82 kg/hab./ano. Mesmo pases como Chile e Argentina que apresentam consumo de 40 e 21 kg/hab./ano, respectivamente, superam o Brasil que consome apenas 7 kg/hab./ano. Esses dados mostram que existe um potencial latente de uso do gesso a ser explorado no Brasil. O gesso um material ligante de maior eficincia energtica, o que de grande interesse para o futuro da humanidade: no seu processo de fabricao, enquanto o cimento Portland exige temperaturas da ordem de 1450 C, o gesso pode ser obtido com menos de 170 C; enquanto o cimento lana CO2 na atmosfera, o gesso emite vapor de gua. De acordo com o Sumrio Mineral de 2008 do Departamento Nacional de Produo Mineral - DNPM, o Plo Gesseiro do Araripe, localizado no serto do Estado de Pernambuco onde se concentra 85% da produo nacional de gesso e tambm a maior quantidade de empresas produtoras de pr-moldados, dentre os quais os blocos de gesso para alvenaria. Nessa regio, devido oferta do material e 15. 2 ao seu baixo custo de aquisio, casas esto sendo construdas com blocos de gesso, especialmente para populao de baixa renda. Atualmente, est sendo cobrada uma demanda maior de desenvolvimento de pesquisas que enfoquem a inovao tecnolgica. No setor habitacional, almeja-se uma melhoria dos problemas de escassez da oferta de moradias, existncia de nveis elevados de informalidade habitacional e elevado preo da moradia. Nesta pesquisa defende-se a proposta de componentes e sistema construtivo base de gesso segundo a teoria da coordenao modular, que por meio da estandardizao de medidas e de padres dos vrios produtos, contribui consideravelmente para a racionalizao construtiva. Um sistema coordenado modularmente visa acelerar a construo garantindo uma entrega num menor espao de tempo, reduzindo perdas, e com economia de recursos que podem ser revertidos para a construo de novas moradias. 1.2 Objetivos O objetivo principal desenvolver um sistema construtivo de paredes com componentes base gesso sob a tica da coordenao modular. Para tanto pretende-se desenvolver componentes que: Permitam a integrao dos diferentes elementos construtivos por simples interface; Garantam uma flexibilizao aos usurios quanto personalizao do espao da moradia preservando o desempenho do edifcio; 16. 3 Permitam ser manuseados manualmente satisfazendo s condies humanas de trabalho. 1.3 Metodologia A metodologia desenvolvida nessa pesquisa seguiu o fluxograma apresentado na Figura 1.1. FIGURA 1.1 - Fluxograma metodolgico da pesquisa. A pesquisa foi iniciada com a delimitao da problemtica. Uma vez ela identificada, foi realizado um estudo do estado da arte do tema. O procedimento adotado aps os conhecimentos cientficos relacionados ao tema foi o levantamento de dados sobre os produtos base de gesso ofertados no mercado, incluindo informaes sobre fabricantes e usurios. Em seguida foi feita uma viagem ao Plo Gesseiro do Araripe (Pernambuco) para conhecer o processo 17. 4 produtivo, desde a extrao do minrio gipsita at o produto acabado, bloco de gesso. Nessa etapa se conheceram os modos de produo automatizado e artesanal de diferentes fabricantes. Ainda nessa regio, foi feito um estudo minucioso da tcnica empregada no processo construtivo de casas de gesso. Com esses dados coletados foi possvel fazer uma anlise que serviu de referncia para a etapa de concepo do projeto dos componentes. Em seguida, os componentes foram desenvolvidos em laboratrio, e posteriormente avaliados. Os resultados obtidos em laboratrio auxiliaram na definio da proposta. 1.4 Estrutura do trabalho Esta dissertao foi organizada em seis captulos: O Captulo 1 faz uma apresentao do tema abordando o problema de pesquisa e a justificativa do tema escolhido. Em seguida, apresenta o objetivo, a metodologia empregada e a estrutura do trabalho. O Captulo 2 apresenta uma reviso sobre os aspectos mais relevantes de sistema construtivo racionalizado enfocando as vedaes verticais. Devido modulao ser tratada neste trabalho como instrumento de racionalizao do projeto, aborda-se tambm os princpios e aspectos mais relevantes que regem a teoria da Coordenao Modular. No Captulo 3 apresenta-se um estudo sobre o dimensionamento mnimo de habitaes de baixa renda e a decorrente necessidade de modificao por seus usurios. feita tambm uma avaliao dessas habitaes mnimas sob a tica da teoria da coordenao modular. 18. 5 O Captulo 4 trata de uma reviso do gesso como matria-prima para construo civil. Aborda, em especial, as potencialidades e limitaes desse material. Em seguida, apresenta-se o bloco de gesso que est sendo atualmente utilizado nas paredes e sua aplicao na construo de casas, no interior de Pernambuco. O Captulo 5 trata da proposta da pesquisa, apresentando os componentes base de gesso e seu sistema construtivo. O Captulo 6 apresenta as concluses do presente trabalho e sugestes para trabalhos futuros. 19. 6 Captulo 2 CONTEXTUALIZAO DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS RACIONALIZADOS 2.1 Conceitos e classificao de sistema construtivo Um dos pontos relevantes para a compreenso de um sistema construtivo conhecer sua diferenciao conceitual de processo construtivo. Segundo Pereira (2005), entende-se como processo construtivo um bem definido modo de se construir, caracterizando-se pelo seu particular conjunto de mtodos utilizados na construo do edifcio. J o sistema construtivo pode ser entendido como o conjunto de componentes entre os quais se possa atribuir ou definir uma relao, coordenados dimensional e funcionalmente entre si, como estrutura organizada. A mesma autora aborda a diferena dos sistemas construtivos como em fechados e abertos. O sistema construtivo fechado desenvolvido a partir de um projeto arquitetnico nico, que lhe serve de modelo. um sistema que no permite variaes na disposio e nas dimenses dos cmodos, das janelas, das portas ou de qualquer componente da moradia. Seus diferentes componentes no so intercambiveis ou compatveis com os componentes de outros sistemas. Geralmente so implementados atravs de fbricas que produzem a totalidade ou grande parte do sistema construtivo. Sua maior desvantagem sua rigidez, incompatvel com a heterogeneidade do mercado de edificaes. O sistema construtivo aberto aquele desenvolvido a partir de um elenco de elementos e componentes da construo (paredes, lajes, coberturas, janelas, portas) os quais podem ser combinados em diferentes solues arquitetnicas em que se variam a quantidade, dimenses e disposio dos diversos cmodos. 20. 7 O sistema construtivo aberto possui a flexibilidade como vantagem, pois tem a capacidade de adaptar-se s mais variadas condies de instalao e uso, permitindo modificaes de layouts, reposies e melhoramentos sem que, para isso, sejam necessrias intervenes profundas nas estruturas dos edifcios que os abrigam. Outro fator importante de flexibilidade que esta esteja embutida na possibilidade de diferentes combinaes entre os elementos pr-fabricados dada pela industrializao aberta. condio necessria viabilizao do conceito de sistemas abertos combinveis, intercambiveis e complementares entre si, que todos eles estejam calcados em um sistema de dimenses comuns a coordenao modular. 2.2 Coordenao modular Nesta sesso no se busca ensinar a aplicao da coordenao modular, mas sim fazer uma abordagem aos princpios e aspectos mais relevantes que regem a teoria da coordenao modular baseado nas normas e em estudo do autor citado. 2.2.1 Conceituao A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT), na NBR 5706, Coordenao Modular da construo procedimentousa como definio tcnica que permite relacionar as medidas de projeto com as medidas modulares por meio de um reticulado espacial modular de referncia. 21. 8 Lucini apud Greven & Baldauf (2007) entende por Coordenao Modular o sistema dimensional de referncia que, a partir de medidas com base em um mdulo predeterminado (10 cm), compatibiliza e organiza tanto a aplicao racional de tcnicas construtivas como o uso de componentes em projeto e obra, sem sofrer modificaes. A definio que se pode considerar a mais atual e abrangente, que desmistifica a Coordenao Modular do rigorosismo a que muitas vezes associada, dada pelo autor Greven, que a define como sendo a ordenao dos espaos na construo civil. 2.2.2 Objetivos relevantes da coordenao modular de interesse a esta pesquisa De uma forma bastante genrica, pode-se dizer que a Coordenao Modular tem como objetivo a racionalizao da construo. De acordo com Greven & Baldauf (2007), a Coordenao Modular promove a construtividade, o que significa, de forma simplificada, facilitar a etapa de execuo que passa a ser uma montagem tipificada, pois utiliza componentes padronizados e intercambiveis. Com relao aos quesitos de sustentabilidade, a Coordenao Modular reduz o consumo de matria-prima e aumenta a capacidade de troca de componentes da edificao, facilitando a sua manutenibilidade, praticamente eliminar perdas de materiais e componentes. Para os fabricantes de componentes, projetistas e executores, ainda traz agilizao operacional e organizacional, em funo da repetio de tcnicas e processos e do domnio tecnolgico. 22. 9 Em resumo, tudo isso traz aumento da produtividade e uma conseqente reduo de custos, objetivos sempre buscados. Dessa forma, a coordenao modular contribui para a qualificao da indstria da construo civil. 2.2.3 O mdulo Segundo a ABNT - NBR 5706, mdulo a distncia entre dois planos consecutivos do sistema que origina o reticulado espacial modular de referncia. Tambm chamado de mdulo-base, o mdulo universalmente representado por M. O mdulo adotado pela maioria dos pases o decimtrico (10 cm), que, desde 1950, com a publicao da NB-25R, j adotado pelo Brasil, pelo menos teoricamente. De acordo com Greven & Baldauf (2007), atualmente, o decmetro o mdulo- base adotado em todos os pases do mundo, com exceo dos Estados Unidos, onde o mdulo-base 4 polegadas. O uso do decmetro como mdulo-base internacional se deve ao fato de que o sistema de medidas adotado internacionalmente ser o mtrico, em conformidade com o Sistema Internacional de Unidades, o SI. 2.2.4 Instrumentos da Coordenao Modular A Coordenao Modular dispe de quatro instrumentos fundamentais que norteiam a sua estruturao, o sistema de referncia, o sistema modular de medidas, o sistema de ajustes e tolerncias e o sistema de nmeros preferenciais. 23. 10 O sistema de referncia O sistema de referncia formado por pontos, linhas e planos (FIGURA 2.2), em relao ao qual ficam determinadas a posio e a medida de cada componente da construo, permitindo, assim, sua conjugao racional no todo ou em parte. FIGURA 2.2 Sistema de referncia. Fonte: GREVEN & BALDAUF, 2007 Dois outros elementos bsicos do sistema de referncia so o reticulado modular espacial de referncia e o quadriculado modular de referncia (ou malha modular). O reticulado modular espacial de referncia O reticulado modular espacial de referncia constitudo pelas linhas de interseo de um sistema de planos separados entre si por uma distncia igual ao mdulo e paralelos a trs planos ortogonais dois a dois. Ele configura uma malha espacial que serve de referncia para o posicionamento dos componentes da construo, das juntas e dos acabamentos. Os componentes ficam univocamente locados na malha espacial, conforme ilustrado na Figura 2.3, demonstrando como a Coordenao Modular assegura a organizao dos espaos na construo civil. 24. 11 (i) (ii) FIGURA 2.3 Reticulado modular. (i) Reticulado modular espacial de referncia (ii) Componentes inseridos no reticulado. Fonte: GREVEN & BALDAUF, 2007 O quadriculado modular de referncia ou malha modular O quadriculado modular de referncia (ou malha modular) a projeo ortogonal do reticulado espacial de referncia sobre um plano paralelo a um dos trs planos ortogonais. Tem-se, portanto, um reticulado espacial e quadriculados planos. Estes podem ser tanto no plano horizontal quanto no vertical, dependendo da representao a ser feita: plantas baixas ou elevaes, respectivamente. Segundo Greven & Baldauf (2007), interessante seguir a seguinte subdiviso em relao aos quadriculados a serem utilizados nas diversas fases do projeto: a) quadriculado modular propriamente dito: utilizado no projeto de componentes e detalhes; b) quadriculado de projeto: utilizado para a criao do projeto geral da edificao; 25. 12 c) quadriculado estrutural: utilizado para o posicionamento dos elementos estruturais; d) quadriculado de obra: utilizado para a locao da edificao e dos componentes para a sua montagem. A Figura 2.4 apresenta trs quadriculados diferentes, para serem usados em diferentes fases do projeto: o quadriculado M, o quadriculado 3M e o quadriculado 24M. O quadriculado modular o M, o quadriculado de projeto o multimdulo 3M, dimenso modular de um bloco cermico, por exemplo, e o quadriculado 24M o quadriculado estrutural do projeto. FIGURA 2.4 Representao do quadriculado nas diferentes etapas de projeto. Fonte: GREVEN & BALDAUF, 2007 26. 13 O sistema modular de medidas O sistema modular de medidas baseado na unidade de medida bsica da Coordenao Modular, o mdulo, e em alguns mltiplos inteiros ou fracionrios dele, os multimdulos e submdulos respectivamente. Multimdulos Como multimdulos (n x M, onde n um nmero positivo inteiro qualquer), para o caso do Brasil, Rosso (1976) sugere o multimdulo 2M para a coordenao altimtrica (elevaes) e o 3M para a coordenao planimtrica (plantas baixas). A DIN 18000 recomenda os multimdulos 3M, 6M e 12M (DEUTSCHES INSTITUT FR NORMUNG, 1984 apud GREVEN & BALDAUF, 2007). Submdulos A utilizao dos submdulos admitida quando, pela natureza do componente de fabricao, so obrigatoriamente inferiores ao mdulo-base, como, por exemplo, espessuras de painis e de paredes, e certos tipos de tubos e de perfis. Para resolver essa situao, admitida a utilizao de submdulos (M/n). Rosso (1976) prope a adoo dos submdulos M/4 (2,5 cm) e M/8 (1,25 cm) para espessura de painis, para espessura de acabamentos e para peas especiais de fechamento. Greven & Baldauf (2007) alerta quanto ao perigo de o submdulo ser utilizado com freqncia desnecessria, o que conduziria a um aumento de variedade dimensional da gama modular de produtos industriais, contrria economia prpria 27. 14 do sistema modular. Uma das recomendaes que o submdulo nunca deve ser empregado como mdulo-base. Medida modular A medida modular a medida igual a um mdulo ou a um mltiplo inteiro do mdulo de um componente, vo ou distncia entre partes da construo. A medida modular inclui o componente e a folga perimetral, necessria para absorver tanto as tolerncias de fabricao do componente quanto a colocao em obra, de acordo com as tcnicas construtivas e normas correspondentes. A medida modular garante que cada componente disponha de espao suficiente para sua colocao em obra, sem invadir a medida modular do componente adjacente. Ela representada por nM, onde: n um nmero positivo inteiro qualquer; e M o mdulo. (GREVEN & BALDAUF, 2007) Medida de projeto do componente Medida de projeto do componente a medida determinada no projeto para qualquer componente da construo. Essa medida sempre inferior medida modular, pois leva em conta a tolerncia de fabricao e as juntas necessrias perfeita adaptao do componente no espao que lhe destinado, sem invadir a medida modular do componente adjacente. 28. 15 Junta modular Junta modular a distncia prevista no projeto arquitetnico entre os extremos de dois componentes, considerando-se a sua medida de projeto do componente. O sistema de ajustes e tolerncias (ou ajuste modular) Ajuste modular a uma medida que relaciona a medida de projeto do componente com a medida modular. Ele representado por aM. O Ajuste modular estabelece a relao dos componentes da construo com o sistema de referncia (FIGURA 2.5). Permite definir com segurana os limites dimensionais dos elementos em funo das exigncias de associao ou montagem. FIGURA 2.5 - Representao do ajuste modular no quadriculado M.Fonte: GREVEN & BALDAUF, 2007 O sistema de nmeros preferenciais O uso de um sistema modular de medidas faz naturalmente uma seleo de medidas. Entretanto, outros instrumentos de seleo so necessrios para otimizar o tipo e o nmero de formatos de cada componente. Com isso, as sries de produo so reduzidas ao mnimo indispensvel para atender s exigncias de mercado e aos 29. 16 requisitos econmicos, mas sem perder flexibilidade. Os nmeros preferenciais so escolhidos de forma adequada em relao s caractersticas do sistema modular e de maneira a obedecer a regras numricas seletivas e que permitam uma seleo organizada de dimenses (ROSSO, 1976). No sistema de nmeros preferenciais, haver as medidas preferveis e as medidas preferidas. As medidas preferveis sero aquelas que melhor se ajustam aos princpios da Coordenao Modular, como, por exemplo, janelas com largura levando-se em considerao o multimdulo planimtrico 3M: 30 cm, 90 cm, 120 cm, 150 cm, 180 cm e assim por diante. As medidas preferidas sero, entre as medidas preferveis, aqueles tamanhos que o mercado utiliza com maior freqncia (GREVEN & BALDAUF, 2007). 2.3 Classificao das vedaes verticais Segundo o autor Siqueira Junior (2003), a vedao o subsistema do edifcio, constitudo por elementos que definem, limitam e compartilham os ambientes internos, controlando a ao dos agentes atuantes. O invlucro das edificaes deve apresentar os seguintes requisitos funcionais: resistncia mecnica, estanqueidade gua, conforto acstico, desempenho estrutural, controle de iluminao, padres estticos, segurana ao fogo e durabilidade. Estas podem ser classificadas de inmeras maneiras, de acordo com os critrios que mais interessam para a sua caracterizao. 30. 17 Para a elaborao deste trabalho interessa principalmente a classificao das vedaes quanto a sua posio, quanto tcnica de execuo, quanto a sua densidade e forma de fixao base. Segundo a sua posio no edifcio a vedao vertical pode ser classificada em externa e interna. Define-se como externa, as vedaes envoltrias, ou seja, aquelas que conformam as fachadas do edifcio, nas quais uma das faces encontra-se sempre em contato com o meio ambiente exterior. J as internas so entendidas como aquelas que compartimentam os ambientes internos do edifcio. Quanto tcnica de execuo, o autor classifica as vedaes verticais em: por conformao, por acoplamento mido e por acoplamento a seco. Entende-se como vedao por conformao aquelas executadas a partir da conformao a mido no local de sua implantao, pela utilizao de materiais plsticos obtidos pela adio de gua. As vedaes por acoplamento mido so aquelas pr-moldadas cuja solidarizao final se d com o auxlio de argamassa ou concreto. As vedaes obtidas por montagem executadas com o auxlio de dispositivos mecnicos (subestruturas, insertos metlicos, parafusos, rebites, entre outros), so classificados como executadas por acoplamento a seco. Quanto estruturao, a vedao pode ser classificada em estruturada e no estruturada. Chama-se de estruturada a vedao que se auto-sustenta, no tendo necessidade de utilizar uma subestrutura auxiliar complementar. J a vedao no estruturada entendida como aquela que necessita de uma subestrutura auxiliar reticular para dar suporte aos componentes da vedao. 31. 18 A classificao segundo a densidade superficial pode ser extrada da NBR 11685(1990), que entende por leves as vedaes cuja densidade superficial menor ou igual a 100 kgf/m e como pesadas, aquelas cuja densidade superficial superior a este limite. Segundo Siqueira Junior (2003), so exemplos de vedao em painis pesados as vedaes modulares obtidas por acoplamento de placas pr-moldadas de grande massa, como por exemplo, os painis pr-fabricados arquitetnicos de concreto para fachada. Como exemplo de vedaes leves e estruturadas, pode-se citar as divisrias leves de gesso acartonado, alm das vedaes executadas com esquadrias e telhas, entre outras. 32. 19 Captulo 3 CONTEXTUALIZAO DE HABITAES DE BAIXA RENDA 3.1 Introduo Normalmente, as tipologias construtivas encontradas na habitao de interesse social so marcadas por uma pobreza e homogeneidade de solues arquitetnicas simplistas, e revela-se quase sempre espera por futuras ampliaes que se caracterizam por modificaes ou alteraes auto-executadas aps a ocupao. De acordo com o Instituto de Pesquisa Econmica Aplicada - IPEA, o acesso a condies de moradia adequadas um importante componente da qualidade de vida da populao. E um dos atributos a ser averiguado se o espao adequado ao tamanho da famlia. O objeto arquitetnico definido por Rosso (1976), como uma entidade concreta na qual se identificam espaos disponveis (ambientes) e espaos ocupados (invlucro). Se em cada ambiente o homem realiza uma ou mais atividades, o espao que o define deve ser o mnimo necessrio e suficiente para a perfeita realizao dessas atividades. 3.2 Flexibilidade habitacional A forma como as populaes modificam suas casas ao longo do tempo nos fornece um indcio claro da importncia da flexibilidade na habitao popular. Segundo Brando & Heineck (2003), os usurios desejam um maior grau de flexibilidade, que se relaciona, principalmente, possibilidade de trocar o uso de 33. 20 algumas peas, de remover ou adicionar paredes divisrias e, assim, alterar o layout interno, e de adicionar ou remover espaos ou peas. As modificaes em moradias de interesse social ocorrem segundo razes relacionadas ao desejo de promover alteraes ligadas a fatores simblicos e estticos. Segundo esse autor, estas alteraes esto ligadas: (a) a aspectos funcionais como disposio e tamanho das peas; (b) ao tamanho da moradia como um todo; (c) a aspectos especficos ligados privacidade visual e auditiva; (d) a aspectos ligados a questes estticas; (e) a aspectos ligados a questes de personalizao e definio do territrio; (f) s alteraes no tamanho da famlia, nvel econmico e educacional; (g) a aspectos de outra natureza, por exemplo, a necessidade de criar um abrigo para o carro ou ligados ao lazer, como a construo de uma churrasqueira. Neste contexto de diferentes interesses, ao qual se acrescenta o fato de os projetos visarem uma famlia padro, estereotpica e, na verdade, inexistente, acabam sendo comuns solues que muitas vezes no contemplam aspectos de versatilidade. Ou seja, com freqncia, os projetos carecem de um maior planejamento no sentido de prever alternncias de atividades e funes do uso da habitao, ao longo do tempo. 3.3 Habitao de interesse social em Joo Pessoa, PB. De acordo com a Poltica de Desenvolvimento que trata da habitao e das reas especiais de interesse social encontradas no Plano Diretor da cidade de Joo Pessoa, a poltica habitacional para uma cidade tem como objetivo o direito social moradia com a reduo do dficit, tanto no aspecto quantitativo quanto no aspecto qualitativo. O dficit habitacional quantitativo se caracteriza como aquele decorrente 34. 21 da inacessibilidade pura e simples dos indivduos ou das famlias casa prpria e que estejam morando em imvel alugado ou qualquer forma de locao precria, alm daquelas famlias conviventes num nico domiclio. Dficit qualitativo formado por aquelas habitaes cujas famlias afetem a posse, mesmo que a ttulo precrio, da propriedade e o direito de construir e que no dispem das mnimas condies de habitabilidade e carecem de reforma, ampliao e outras melhorias habitacionais, alm de no terem acessos aos servios de infra-estrutura bsica e aos equipamentos sociais. As habitaes de interesse social apresentam solues precrias e simplrias. Por tratar-se de uma tipologia habitacional para pessoas sem muita instruo, seus partidos arquitetnicos se restringem a obedecer, em sua grande maioria, s dimenses mnimas estabelecidas pela legislao urbanstica local. A Legislao Urbanstica de Obras e Posturas da Prefeitura Municipal de Joo Pessoa, Paraba, estabelece alguns indicadores mnimos para o dimensionamento de compartimentos em edificao de uso residencial. Na Tabela 3.1, apresentam-se os compartimentos que compem uma casa popular com seus respectivos indicadores mnimos. TABELA 3.1 INDICADORES MNIMOS DE DIMENSIONAMENTO DE COMPARTIMENTOS EM EDIFICAES DE USO RESIDENCIAL Compartimentos rea mnima (m) Dimenso menor mnima (m) Quarto social 8,00 2,60 Sala 8,00 2,60 Cozinha 4,00 1,60 Sanitrio (uso geral) 3,00 1,30 Fonte: Coletnea da legislao urbanstica, de obras e posturas. PMJP. Joo Pessoa. 1985 Com relao aos vos de porta, o Cdigo de Obras estabelece que as portas de acesso bem como as passagens ou corredores no interior das edificaes devem ter 35. 22 largura mnima de oitenta centmetros (0,80 m). J as portas de acesso a compartimentos sanitrios podero ter largura de sessenta centmetros (0,60 m). O levantamento dessas medidas imprescindvel, pois serve de parmetros horizontais para a anlise de compatibilidade dimensional entre os compartimentos e a coordenao modular. 3.4 Anlise dimensional dos compartimentos mnimos Nessa sesso pretende-se por meio da coordenao modular planimtrica, fazer uma anlise de como se comportam dimensionalmente os espaos de uma casa popular do estado da Paraba com relao s medidas mnimas horizontais indicadas pelo Cdigo de Obras da Prefeitura Municipal de Joo Pessoa. De acordo com as dimenses mnimas estabelecidas pela legislao urbanstica citada anteriormente, foi realizada uma anlise dimensional dos compartimentos que compem uma habitao de interesse social, com exceo de rea de servio e de varanda, que so espaos inexistentes nos projetos voltados para esse setor. Os espaos estudados e arranjados espacialmente foram o banheiro, o quarto social, a cozinha e a sala, como indica a Tabela 3.2. Cada compartimento foi inserido num sistema de referncia de mdulo M, sendo a menor dimenso (Dmn) estabelecida como valor fixo. A segunda medida de extenso dos compartimentos (Lmn) foi obtida pela diviso da rea mnima (Amn) pela menor dimenso (Dmn). L ideal a dimenso que por arredondamento maior ou por valor exato de Lmn alcana o valor modulado, ou seja, mltiplo de 10. 36. 23 Quando se estabelece a diferena entre Lideal e Lmn alcana-se um valor dimensional linear que aqui designado de Dif (Diferena). Este valor corresponde ao necessrio para que se atinja a medida modulada, e tambm exibido em porcentagem. Por fim, encontra-se a rea ideal cujas medidas obedecem modulao adotada. TABELA 3.2 AVALIAO DIMENSIONAL Compartimento rea mnima (m) Dmn (m) Lmn (m) Lideal (m) Dif (m) Dif (%) rea ideal (m) Quarto (1) 8,00 2,60 3,08 3,10 0,02 0,65 8,06 Sala (2) 8,00 2,60 3,08 3,10 0,02 0,65 8,06 Cozinha (3) 4,00 1,60 2,50 2,50 0,00 0,00 4,00 Sanitrio social (4) 3,00 1,30 2,30 2,30 0,00 0,00 3,00 Na Figura 3.6 pode-se conferir a as dimenses indicadas na Tabela 3.2. FIGURA 3.6 - Dimenses mnimas e ideais, estas ltimas obedecendo coordenao modular 3.4.1 Resultados da anlise Quando se insere individualmente cada compartimento no sistema de referncia modular, percebe-se que as variaes dimensionais que ocorreram na sala e no quarto foram de dois centmetros. Nos demais compartimentos houve coerncia com a coordenao modular. No entanto, esta variao de 2 centmetros de dimenso no corresponde a um valor significativo em um sistema de construo. Contudo, esta 37. 24 medida no projeto pode sofrer um ajuste modular, que uma medida que relaciona a medida de projeto com a medida modular. Numa posterior anlise, quando se estuda em conjunto os compartimentos com as medidas moduladas, pode-se afirmar que os vos de porta como componente horizontal influencia no dimensionamento dos cmodos. Algumas vezes necessrio aumentar a rea do cmodo, mesmo que em pequena proporo, em relao rea mnima, para acomodar a porta dentro da modulao. A porta um articulador de dois ou mais compartimentos que influencia dimensionalmente no sistema de coordenao modular. Sckz et al. (2002) recomenda que, para melhor se adequar a construo em etapas, a cozinha deve ser zoneada, oferecendo um setor para uso das atividades de servio e outro para uso das atividades sociais. Neste caso, a ampliao deve preservar as instalaes, facilitando a interveno e reduzindo os custos. Na maioria das vezes, a cozinha um compartimento que necessita que sua rea mnima seja acrescida para que possa atender ao mnimo necessrio da realizao de sua atividade. A adeso da legislao urbanstica coordenao modular traz benefcios quanto ao aspecto de racionalizao, desde o projeto arquitetnico at a execuo da obra. Quando se tratam das reas mnimas especificadas pelo Cdigo Urbanstico, a maior parte das suas aplicaes se dirige s habitaes de interesse social. Diante dessas condies, observa-se que os usurios mostram-se insatisfeitos, sempre procura de ampliar suas moradias. Se uma construo feita de forma racionalizada, obedecendo modulao aqui comentada, certamente, haver uma contribuio 38. 25 maior para a execuo das ampliaes e modificaes dessas moradias com maior qualidade e menor custo. 39. 26 Captulo 4 O GESSO 4.1 Aspectos histricos O gesso um dos mais antigos materiais de construo utilizados pelo homem, assim como a cal e a terra crua. Sua aplicao atestada por descobertas arqueolgicas se d como aglomerante, revestimento, e principalmente na modelagem de obras de arte e decorao. Sua presena, no Egito Antigo, comprovada nas tumbas e templos em Thebes, cidade de Luxor, que esto entre os maiores monumentos egpcios da antiguidade (WST & SCHLCHTER, 2000). Podem-se encontrar, na Iconoteca da Universit Libre de Bruxelles, mscaras de gesso que integram o acervo arqueolgico, entre elas, uma que possivelmente seja a do fara Amenfis III, pertencente ao perodo que engloba o Novo Imprio Egpcio, sculo XII a.C., como se v na Figura 4.7. FIGURA 4.7 - Mscara de gesso moldada, provavelmente, sobre Amenfis III ainda vivo. Fonte: http://bib18.ulb.ac.be/index.php O gesso foi encontrado em runas do IX milnio a.C. na Turquia, em runas do VI milnio a.C. em Jeric e na pirmide de Keops (2.800 anos a.C.). A existncia de jazimentos de gipsita no Chipre, Fencia e Sria foi apontada pelo filsofo Teofratos, 40. 27 discpulo de Plato e Aristteles, em seu Tratado sobre a Pedra, escrito entre os Sculos III e IV a.C. (PERES et al., 2001). Na Bblia Sagrada, no livro de Ezequiel, por volta de 593 a.C, o gesso aparece como um material que d uma bela aparncia construo rachada ou pouco slida. No captulo 13, versculo 10 pode-se ler a seguinte passagem sagrada Quando o meu povo constri um muro, ei-los a cobrirem-no de gesso. Sua aplicao como revestimento teve continuidade no decorrer dos tempos. Segundo Peres et al. (2001), na Europa, a partir do sculo XII e por todo o fim da Idade Mdia, as construes utilizando as argamassas com gesso como estuque e alisamento j havia se tornado conhecido, como se pode ver na Figura 4.8. FIGURA 4.8- Sobreposio de camadas de gesso em alvenaria. Fonte: (SILVEIRA et al., 2007) No sculo XVIII, na Frana, a utilizao do gesso na construo foi to generalizada, ao ponto de, do montante das construes existentes, 75% dos hotis e a totalidade dos prdios pblicos e populares serem realizados em panos de madeira e argamassa de gesso, e para as novas construes ou as reformas, cerca de 95% serem feitas em gesso (PERES et al., 2001). A partir do sculo XX, em funo da evoluo industrial, os equipamentos para a fabricao do gesso deixaram de ter um conceito rudimentar e passaram a agregar 41. 28 maior tecnologia, assim como a melhoria tecnolgica dos produtos passou a facilitar suas formas de emprego pelo homem. 4.2 O material gesso Na literatura, a terminologia gesso empregada para designar a pedra usada como matria-prima, o produto industrial calcinado, a massa ou pasta que forma-se misturando com gua, e o material uma vez colocado em obra e terminado. Cientificamente, emprega-se o gesso sendo o resultado do processo de calcinao do mineral gipsita. O gesso um produto finamente modo, de colorao branca, e obtido pelo processo de calcinao da gipsita (CaSO4.2H2O), Sulfato de Clcio di-hidratado e impurezas. Ao ser calcinada, a temperaturas relativamente baixas, cerca de 125C 180C, perde parte da gua formando o gesso, Sulfato de Clcio hemi-hidratado (CaSO4.1/2H2O), segundo a reao: CaSO4.2H2O CaSO4. 0,5H2O + 1,5H2O (gipsita) 125-180 o C (gesso) (vapor dgua) A partir de 180C a 250C a gipsita vai perdendo todas as molculas de gua formando Sulfato de Clcio anidro (CaSO4) conhecido como anidrita. Essa ao do calor sobre a gipsita produz uma srie de transformaes e d lugar obteno de distintos tipos de gesso, com propriedades diferentes e aplicaes diversas. 42. 29 Entre as temperaturas de 700C e 900C forma-se um produto inerte, sem aplicao industrial e a partir dos 900C ocorre a dissociao do sulfato de clcio com formao do CaO livre. Basicamente, os gessos se dividem em hemidratos e anidritas. Os hemidratos compem os gessos de construo, e so classificados em duas formas: o hemidrato (conhecido como gesso de Paris) que produzido presso normal e o hemidrato , produzido sob presso de 2 a 3 atmosferas. Apesar de ambos possurem a mesma composio qumica (CaSO4.0,5H2O), eles diferem principalmente quanto ao tamanho dos cristais, sendo os do gesso maiores. Tambm suas propriedades so diferentes, sendo que o tipo possui maior resistncia a compresso por ser de menos solubilidade que o do tipo , requerendo menos gua de amassamento para produzir uma pasta trabalhvel. As anidritas englobam os gessos especiais. Existem vrios tipos de anidritas as quais variam com a temperatura de calcinao; podem ser anidrita III do tipo ou , anidrita II ou anidrita I. 4.2.1 Hidratao A hidratao do gesso ocorre a partir do momento em que ele entra em contato com a gua, retornando ao dihidrato, um slido de estrutura cristalina. A quantidade de gua necessria rehidratao do gesso de cerca de 18% do peso do p, a depender do grau de desidratao, segundo Peres et al. (2001). Para se ter trabalhabilidade, usa-se na prtica valores bem superiores da ordem de 60% a 70%. 43. 30 A hidratao do gesso se processa segundo uma reao exotrmica, com liberao de calor durante o processo de endurecimento. Ao mesmo tempo em que gerado calor, produz-se uma expanso do gesso, conseqncia do rpido crescimento dos cristais durante o endurecimento. Aps o endurecimento e a evaporao da gua de amassamento, o gesso sofre uma pequena retrao de cerca de um dcimo do valor da expanso provocada pela evaporao da gua de mistura. A expanso uma das caractersticas que torna o gesso um excelente material para moldagem, j que ela o fora a preencher todas as fendas e detalhes das matrizes ou moldes. 4.2.2- Trabalhabilidade Quando se mistura gesso com gua forma-se uma pasta. H um intervalo de tempo em que a mistura continua pastosa e o material pode ser trabalhado. A velocidade de endurecimento (pega) do gesso alm da relao hemi-hidratado- anidrita depende tambm da temperatura, da finura, da quantidade de gua de amassamento, da presena de impurezas e de aditivos. Na prtica o tempo de pega varia de 8 minutos 20 minutos, dependendo do tipo do gesso. Segundo Gorchakov apud Greven (2000), classifica-se em trs grupos o tempo de pega: pega rpida (incio 2 min fim 15 min), pega normal (incio 6 min fim 30 min) e pega lenta (incio aps 20 min). 4.2.3 Resistncia mecnica 44. 31 As propriedades mecnicas so diretamente proporcionais a razo gua-gesso. No processo de mistura ela pode variar de 0.6 a 0.8 ou mais. Sua diminuio a um valor inferior resulta em dificuldades com a trabalhabilidade. Para razes maiores que 0.6, aumenta-se tambm a porosidade do produto final hidratado perdendo resistncia mecnica (HERNNDEZ-OLIVARES et al., 1999). Em termos gerais, a fraca resistncia a compresso dos produtos base de gesso (4 MPa a 8 MPa), se comparado com o concreto e outros materiais cimentcios, e a sensibilidade umidade fazem com que a utilizao desse material na construo tenha sido mais usado em acabamento de paredes e tetos, e na fabricao de artefatos decorativos. No Brasil, paredes divisrias de gesso so relativamente pouco usadas. Repetidas aes de desgaste sobre a superfcie do gesso podem provocar perda de massa na superfcie. Assim, o gesso tido como um material de baixa resistncia abraso, sendo essa uma das suas desvantagens (CANUT,2006). No entanto, alguns institutos de pesquisa desenvolvem estudos para agregar tecnologia a esses materiais com a incorporao de adies, resduos e fibras na composio de produtos, a fim de se alcanar maior resistncia mecnica e melhor desempenho ao da gua. 4.2.4 Isolamento trmico e resistncia ao fogo O gesso um material que possui um baixo coeficiente de condutividade trmica. Esse coeficiente, que no caso especfico do gesso varia com a umidade e com a densidade do material hidratado e seco, da ordem de 0,25 a 0,50 w/mC. Os elementos pr-moldados de gesso como placas, blocos e outros apresentam densidade na ordem de 900 a 1000 kg/m e condutividade de 0,35 w/mC (PERES et 45. 32 al., 2001). Comparado aos outros materiais de construo, pode ser considerado um timo isolante trmico. Essa propriedade de bom isolante trmico evidenciada quando o gesso utilizado no interior das habitaes, impedindo a formao dos indesejveis vapores de gua que surgem sobre a superfcie das alvenarias, ocasio em que se referencia a existncia de uma parede fria (CANUT,2006). Sua propriedade de absorver e liberar umidade ao ambiente confere aos revestimentos em gesso um elevado poder de equilbrio higroscpico, alm de funcionar como inibidor de propagao de chamas, liberando molculas dgua quando em contato com o fogo (PERES et al., 2001). Segundo Peres et al. (2001) quando aquecidos a partir de 106C, os elementos ou revestimentos de gesso iniciam o processo de desidratao segundo uma reao endotrmica semelhante que acontece durante a calcinao do minrio, consumindo calor e ao mesmo tempo estabilizando a sua temperatura at que toda a gua de cristalizao seja liberada, o que representa cerca de 20% em peso da quantidade de gesso presente. Durante todo o tempo em que o gesso est liberando gua, a sua temperatura no ultrapassa os 140C, o que o torna tambm um elemento corta-fogo. 4.2.5 Isolamento acstico O desempenho acstico proveniente de elementos constitudos de gesso depende basicamente de sua capacidade de isolar, absorver ou descontinuar caminhos para a transmisso do som (pontes acsticas). A dissipao de energia sonora processa-se, 46. 33 principalmente, pelo atrito gerado pela passagem do ar atravs dos poros do material absorvente, o qual deve ser leve, poroso e de baixa densidade (SILVA apud CANUT, 2006). Por isso, a alta porosidade dos materiais confeccionados com gesso est diretamente ligada a sua eficincia a ponto de ser considerado um excelente isolante acstico. 4.2.6 Aderncia a substratos A aderncia uma importante propriedade requerida pelo gesso a ser aplicado em revestimentos de tetos e paredes. Nos trabalhos em superfcies verticais e teto, comum a prtica do uso do gesso, devido boa ligao entre este material e os diferentes tipos de substrato, tais como tijolos, pedras naturais, exceto em superfcie de madeira. No caso de sua aplicao sobre superfcies metlicas, ateno especial deve ser dada a proteo dos metais contra a corroso, pois o pH (potencial hidrogeninico) neutro do gesso associado a umidade local pode provocar perda de aderncia. Nestas situaes recomenda-se utilizar metais submetidos ao processo de proteo contra corroso, como por exemplo, a galvanizao. 4.3 Panorama nacional do gesso O Brasil possui a maior reserva mundial de gipsita, mas s representa 1,4% da produo mundial (U.S Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2008). Segundo o Departamento Nacional de Produo Mineral - DNPM, no ano 2006 a distribuio das reservas brasileiras se dividiam pelos estados da Bahia, com 47. 34 concentrao de 44,4 %; do Par, com 31,5%; de Pernambuco com 18,4%, ficando o restante distribudo, em ordem decrescente, entre o Maranho, Cear, Rio Grande do Norte, Piau, Tocantins e Amazonas. A gipsita pode ser usada na forma natural ou calcinada. De acordo com o DNPM (2006), 53,56% da gipsita natural destina-se calcinao, ou melhor, produo de gesso. Em seguida, vem o setor de cimento que consome 21,84% da gipsita natural. Quando se trata dos produtos beneficiados da gipsita, o consumo se apresenta conforme Figura 4.9. FIGURA 4.9 Grfico de setorizao do mercado consumidor do gesso beneficiado. Fonte: DNPM 2006 - Gipsita. Anurio Mineral Brasileiro. 4.3.1. Plo Gesseiro do Araripe Pernambuco No Estado de Pernambuco se concentra o Plo Gesseiro que responsvel pela maior produo de gesso, representando mais de 85% do volume nacional. Suas 48. 35 reservas se concentram na regio do serto do Araripe, envolvendo os Municpios de Araripina, Bodoc, Ipubi, Ouricuri e Trindade (FIGURA 4.10). FIGURA 4.10 Extremo oeste do estado de Pernambuco. Nas jazidas da regio ocorrem cinco variedades mineralgicas de gipsita, conhecidas popularmente pelos nomes de cocadinha, rapadura, Johnson, estrelinha, alabastro e selenita, alm da anidrita (FIGURA 4.11). A utilizao de cada uma dessas variedades depende do produto que se deseja obter. FIGURA 4.11 Gipsita cocadinha. Um tipo de gipsita estratificada com raros filmes de argila verde. De acordo com informaes do Sindusgesso (Sindicato das Indstrias de Extrao e Beneficiamento de Gipsita, Calcreos, Derivados de Gesso e de Minerais No- Metlicos do Estado de Pernambuco), o Plo Gesseiro de Pernambuco conta com 29 49. 36 minas de gipsita, das 36 em operao no pas, 138 indstrias de calcinao e cerca de 380 indstrias de pr-moldados, proporcionando cerca de 12 mil empregos diretos e cerca de 60 mil indiretos. Os principais produtos da indstria do plo gesseiro so: gipsita para o setor de cimento; gipsita moda para uso agrcola; gesso puro (oriundo da desidratao) para moldagem; gesso para revestimento (manual ou acrescido de aditivos) para paredes; blocos de gesso para divisrias e placas de gesso para rebaixamento de teto. Com exceo de duas grandes empresas, na grande maioria, o plo constitudo por micro, pequenas e mdias empresas administradas por empresrios locais. As empresas de pequeno porte produzem apenas o gesso tradicional e pr-moldados de blocos de gesso standard e placas de gesso para rebaixamento de tetos. Quanto produo desses produtos estas micro empresas tem sua produo manual, com eficincia produtiva muito baixa e a tecnologia de produo obsoleta. No processo de calcinao, as empresas menores ainda utilizam fornos rotativos rudimentares como se v na Figura 4.12. FIGURA 4.12 - Forno lenha 50. 37 Quanto produo dos pr-moldados, com exceo de uma grande empresa que possui mquina semi-automtica e secagem a vapor, as placas para teto e os blocos de gesso so produzidos manualmente em equipamentos rsticos como mesa de vidro, rgua e misturador de gesso e gua (FIGURA 4.13), e a secagem ao ar livre. (i) Confeco de placa de gesso manual. (ii)Confeco de bloco de gesso manual. FIGURA 4.13 Fabricao manual de pr-moldados. 4.6 Normativas Um dos poucos centros brasileiros que dispem de estudos sobre gesso como material de construo o Instituto de Tecnologia de Pernambuco, ITEP. H nessa instituio um prottipo de casa popular experimental totalmente feita em blocos de gesso, porm, a coordenao modular no est presente. Quanto s normativas sobre os produtos de gesso o que existem so apenas os seguintes projetos de norma: Projeto 02:103.40-010 Bloco de gesso utilizado na vedao vertical interna de edificaes Especificao; Projeto 02:103.40-009 - Bloco de gesso utilizado na vedao vertical interna de edificaes Mtodo de Ensaio ; Projeto 02:103.40-013 Placas lisas de gesso para forro autoportante Determinao das dimenses, propriedades fsicas e mecnicas; 51. 38 Projeto 02:103.40-012 Cola de gesso utilizado na unio de elementos pr- fabricados de gesso Especificao. nvel mundial destacam-se as normas europias. H muitas delas relativas a gesso acartonado, mas com respeito aos blocos para serem usados em divisrias, tem-se apenas a EN 12859:2001 Gypsum blocks Definitions, requirements and test methods (Blocos de gesso Definies, requisitos e mtodos de ensaio). Interessante notar que, como se v na Figura 4.14, embora esta ltima norma preveja dimenses que obedecem coordenao modular, 500 mm x 500 mm, algumas outras dimenses so tambm utilizadas, como as adotadas no Brasil, conforme indica a seta. FIGURA 4.14 Tabela mostrando as dimenses dos blocos de gesso. 52. 39 4.7 Panorama tecnolgico das vedaes verticais de gesso Na Europa, um bloco tpico comumente utilizado na construo de paredes internas o painel de gesso. Esse painel mede 3.000.500.09 m e pesa aproximadamente 70 kg. Segundo Santos et al.(2007), as dimenses do painel reduzem o nmero de operaes para se construir a mesma parede, efetivando a produtividade. No entanto, um problema decorrente dessa dimenso e do peso a dificuldade do operador manipular, manualmente, este componente no local. Para isto, a soluo inventada foi de automatizar o processo, desenvolvendo um dispositivo para ajudar o operador a realizar sua tarefa (FIGURA 4.15). Percebe-se quanto complexo torna-se a montagem desses elementos ao se precisar de um equipamento para se erguer um elemento de peso invivel para o operador. Da v- se a importncia de se pensar num sistema que possua componentes que atenda adequadamente no s a racionalizao, mas principalmente s condies apropriadas de trabalho com eficincia humana. (i) Instalao manual de um painel de gesso por um operador. (ii) Mecanizao do processo de instalao do operador. FIGURA 4.15 - Instalao do painel 3.000.500.09 m. Fonte: SANTOS et al.(2007) 53. 40 Percebe-se que em alguns pases, para a indstria da construo civil cumprir com compromisso o planejamento de obra, obter menos desperdcio e diminuir os custos, ela est deixando de fazer uso do processo construtivo convencional. O processo de construo convencional de alvenarias necessita de argamassa molhada que leva areia, gua e cimento. Enquanto que uma alvenaria de componentes de gesso necessita apenas de gua misturado ao gesso, alm de dispensar o chapisco, emboo e reboco. A economia depender da reduo do desperdcio, que ser menor dependendo do tipo de sistema adotado e, principalmente do bom emprego do mesmo. 4.8 Panorama tecnolgico nacional com bloco de gesso O sistema de construo de bloco de gesso destinado a vedaes verticais internas de edifcios residenciais ou comerciais, com funo no portante, e tem como componente principal os blocos pr-moldados de gesso. Opcionalmente h blocos com reforo interno de fibras de vidro e tambm com aditivos hidrofugantes. 4.8.1 Blocos de gesso atualmente usados na construo civil Os blocos de gesso atualmente produzidos e encontrados no mercado nacional da construo civil se classificam em dois tipos, os blocos vazados e os blocos macios. Os blocos vazados possuem alvolos internos, cuja funo diminuir o peso das paredes e melhorar o isolamento acstico (FIGURA 4.16). Esses blocos so mais indicados para levantar divisrias de ambientes fechados. 54. 41 Bloco Simples Bloco GRG Bloco H Bloco GRGH FIGURA 4.16 Blocos vazados usados em divisrias. Os blocos compactos ou macios so utilizados quando se pretende construir paredes com maior altura. No entanto, v-se sua aplicao em residncias como vedao vertical, por vezes, como blocos portantes (FIGURA 4.17). Bloco Simples Bloco GRG Bloco GRGH Bloco Hidrofugado FIGURA 4.17 Blocos compactos. 55. 42 Os blocos de gesso possuem tipos especficos para atender as necessidades de cada local, onde as vedaes sero executadas. Assim, existe o bloco simples (Standard), de cor branca, indicado para divisrias internas; Os blocos azuis, hidrofugos, so resistentes gua e devem ser utilizados em reas midas como: banheiros, cozinhas, reas de servios, lavabo, refeitrios, etc.; Os blocos reforados com fibras de vidro GRG (Glass Reinforced Gypsum) que so indicados para reas onde existe grande aglomerao de pessoas como: restaurantes, cinemas, boliches, lojas de departamento, shopping centers, etc.; E o bloco GRGH, de cor rosa, que atribu-se a sua composio de fibras de vidro a propriedade hidrofugante. Segundo projeto de norma 02:103.40-009 da ABNT, os blocos de gesso devem atender as condies especficas indicadas na Figura 4.18. Caractersticas Unid 70 Compacto 70 Vazado 76 Vazado 100 compacto Tipo de encaixe - Paralelo Paralelo Trapezoidal Paralelo Espessura mm 70,0 0,5 70,0 0,5 76,0 0,5 100,0 0,5 Altura mm 500,0 0,5 500,0 0,5 500,0 0,5 500,0 0,5 Comprimento mm 666,0 0,5 666,0 0,5 666,0 0,5 666,0 0,5 Dureza (mtodo Shore) u.s.c 55,0 55,0 55,0 55,0 Resistncia flexo MPa 1,2 1,2 1,2 1,2 Massa do bloco kg 22,0 1,0 17,1 1,0 18,0 1,0 32,0 1,0 Massa Especfica kg/m3 1.140,0 900,0 600,0 1.140,0 Capacidade de absoro dgua (simples) S % 50,0 50,0 50,0 50,0 Capacidade de absoro d'gua (hidrofugado) H % 5,0 5,0 5,0 5,0 FIGURA 4.18 - Exigncias fsicas e mecnicas para bloco de gesso vazado e compacto. 56. 43 4.9 Exemplo de um processo construtivo com blocos de gesso Tradicionalmente, os blocos de gesso so aplicados na construo de divisrias internas. No entanto, em Pernambuco j se est utilizando tal bloco para a construo de casas, com funo portante, como se v na Figura 4.19. FIGURA 4.19 - Construes base de gesso. (i) Casa popular; (ii) Casa de campo; (iii) Casa construda na Casa Cor em Recife, PE; (iv) Posto de sade. Na regio do Plo Gesseiro de Araripina j se construiu um conjunto com todas as paredes, inclusive as externas, com blocos de gesso. O Sindusgesso indica um processo construtivo com blocos macios: na fundao, usa-se o mtodo convencional de pedra argamassada e bloco cermico para dar o nvel do piso. Aps a fundao pronta, deve-se proceder com o nivelamento das reas de piso. Nas reas onde sero erguidas as paredes, executa-se uma camada com 20 mm de altura de argamassa de cimento ou outro material hidrulico resistente e durvel. Recomenda- se que o assentamento da primeira fiada sobre essa cinta seja com blocos com aditivos hidrofugantes, como apresentado na Figura 4.20. 57. 44 (i) Observa-se o operrio aplicando a cola de gesso na cinta para o assentamento do primeiro bloco que far a amarrao das paredes do canto. (ii) Detalhe da amarrao dos blocos de canto. (iii) Construo da segunda fiada a partir dos blocos de canto. FIGURA 4.20 Processo construtivo de uma casa com blocos de gesso. No primeiro conjunto habitacional construdo com blocos de gesso, na cidade de Araripina, verificou-se que nas quinas de paredes externas foram colocadas telas plsticas com o fim de melhorar a amarrao das alvenarias, conforme se v na Intertravamento dos blocos. 58. 45 Figura 4.21. Percebe-se que a tela no foi suficiente para impedir os deslocamentos relativos entre paredes. (i) Quina da parede do lado externo. (ii) Detalhe ampliado. FIGURA 4.21 Tela plstica amarrando os blocos das quinas das paredes. Os blocos das demais fiadas devem ser assentados com as juntas verticais contrafiadas. A amarrao em T das paredes feita apenas com a utilizao da cola de gesso como se observa na Figura 4.22. (i) Juntas contrafiadas. (ii) Amarrao em T FIGURA 4.22 Execuo das fiadas. Na unio das paredes com elementos de esquadria, recomenda-se utilizar o poliuretano para compensar a deformao provocada pela movimentao destes elementos, e recomenda-se tambm o alisar para encobrir fissuras que venham a surgir. 59. 46 No processo construtivo aqui mostrado, o telhado est apoiado diretamente nas paredes, atravs das teras engastadas nos blocos, como pode v-se na Figura 4.23. Tambm se pode notar que os beirais so muito curtos, incapazes de proteger as paredes de chuvas com vento. FIGURA 4.23 Telhado da casa de gesso. 4.9.1 Avaliao dos aspectos de modulao Nessas construes, o bloco de gesso utilizado o compacto com espessura de 10 cm. Numa avaliao dimensional do bloco, ao inseri-lo numa malha reticular 100 cm x100 cm conforme Figura 4.24, percebe-se que so necessrios trs blocos, onde dois blocos so inteiros e um bloco partido ao meio, para formar um metro quadrado. 60. 47 FIGURA 4.24 - Compatibilizao altimtrica, em centmetros, do bloco de gesso. Sob a tica da coordenao modular contatou-se que essa modulao no tem compatibilidade com a maioria dos demais elementos construtivos. Em vos de passagem, que possui altura padro de 2,10 metros, faz-se sempre necessrio eliminar 10 cm dos blocos de quinta fiada, como observado na Figura 4.25. FIGURA 4.25 - Cortes de blocos para encaixar as esquadrias. 61. 48 O mesmo ocorre nas aberturas de janelas que tm medidas padres de peitoril de 1.10 m e de altura de 2.10 m, como se v na Figura 4.26. FIGURA 4.26 Setas indicam os pontos crticos por falta de coordenao modular. Outro fator que interfere na modulao a amarrao das paredes internas. Conforme se v na Figura 4.27, os blocos da segunda e quarta fiada da parede interna ficam engastados na parede ortogonal, acrescentando modulao a medida de 10 cm, referente a espessura do bloco. Quando se trata da cobertura, faz-se necessrio cortar os blocos da ltima fiada que acompanham a inclinao do telhado e tambm aqueles que servem de engaste para as teras de madeira, como mostrado na Figura 4.24 da seo anterior. 4.10 Procedimentos a serem evitados na construo com blocos de gesso Alguns fatores podem provocar patologias nas construes com blocos de gesso. O entendimento destes permite alcanar formas eficientes de preveno e correo. 62. 49 Dentre as manifestaes patolgicas encontradas, pode-se citar: ao por sulfato, ao de gua e ao de carregamentos. Ao por sulfato Em alguns casos, v-se a utilizao de argamassa de cimento para juno dos blocos de gesso com pilares, paredes ou outros componentes construtivos. O sulfato do gesso em contato com o cimento, em ambiente mido, reage com os aluminatos, sendo capaz de causar expanso. Segundo Mehta e Monteiro (1994), a deteriorao da pasta de cimento Portland endurecida pela formao de gipsita passa por um processo que leva reduo da rigidez e resistncia; este seguido de expanso e fissurao, e transformao final do material numa massa pastosa e no-coesiva. Na Figura 4.27 constatam-se procedimentos errneos: blocos de gesso assentados com argamassa base de cimento Portland e pr-moldado de concreto em contato direto com o gesso. (i) Argamassa de cimento desprendida do gesso. (ii) Falta de aderncia do pr-moldado de concreto com a alvenaria de gesso. FIGURA 4.27 - Erros tpicos que comprometem a imagem do gesso. 63. 50 Outro procedimento de execuo susceptvel essa ao agressiva do sulfato com o cimento ocorre quando se assenta o bloco de gesso diretamente sobre a cinta de concreto conforme se v na Figura 4.28. FIGURA 4.28 - Operrio aplicando a cola de gesso na cinta de concreto com 20 mm de altura. J na Figura 4.29 v-se uma parede de gesso em contato com um pilar pr- fabricado de concreto. A ligao no boa e tem que ser previsto um sistema de fixao para evitar seu desprendimento e um possvel tombamento. FIGURA 4.29 - Parede de gesso descolada com ameaa de queda. 64. 51 Ao de gua Na Figura 4.30 v-se uma casa em que o beiral foi excessivamente curto para impedir a incidncia da chuva. Observa-se que no trecho onde no h contato com gua, a parede de gesso pintada estava em boas condies. J onde a chuva atinge a alvenaria, a pintura e o gesso desagregaram-se inteiramente. FIGURA 4.30 Projeo de beiral insuficiente para proteger a parede da chuva. Na Figura 4.31 apresenta uma parede assentada diretamente num piso de cimento queimado. A ausncia de rodap protegido faz com que a umidade se instale na base da alvenaria, ocasionando o desgaste do material naquele local. FIGURA 4.31 - Falta de rodap permitiu a penetrao da gua que provocou a desagregao do material. 65. 52 Ao de carregamento A fissurao nas alvenarias de gesso pode surgir em razo de alguns fatores como a baixa resistncia dos componentes da alvenaria trao, ao cisalhamento e flexo. Um problema comum ocorre pela falta de elementos horizontais, vergas e contra-vergas adequadas, que suportem devidamente as cargas perpendiculares nos vos de portas e janelas. A deformabilidade da verga pode causar a fissura vertical que se v na Figura 4.32. FIGURA 4.32 - Fissuras abaixo da linha de madeira do telhado. 66. 53 Captulo 5 PROPOSTA 5.1 Concepo inicial Segundo Prudncio Jnior et al.(2002), a alvenaria estrutural um sistema construtivo que busca ofertar maior nmero possvel de tipos de blocos para possibilitar aos projetistas alternativas para a resoluo de todos os problemas construtivos na fase de projeto, evitando perdas e indesejveis improvisaes durante a fase de construo. No entanto, desconsiderar as improvisaes por completo na execuo de uma obra quase impossvel e no condizente com a realidade das construes com blocos e argamassa. No sistema construtivo desenvolvido elas so levadas em considerao, mas para isto so dados meios seguros. Ao comparar o sistema construtivo aqui desenvolvido com a alvenaria estrutural, percebe-se que um dos preceitos fundamentais desta pesquisa atender com a menor variao tipolgica de blocos s necessidades construtivas do conjunto edificado. Porm, nesta proposta, trata-se a improvisao como um mecanismo de complementao do sistema, proporcionado pelo corte dos mdulos principais in loco resultando em sub-mdulos que sero instalados na construo. Diante da facilidade de moldagem do gesso, particular caracterstica que leva vantagem comparada aos demais materiais da construo civil, a idia principal possuir o menor nmero de blocos fabricados em frmas, e que destes sejam extrados os sub- blocos capazes de atender a maior gama de situaes prticas que ocorrem durante a construo. 67. 54 5.2 Tipo de encaixe Segundo Salvador Filho (2007), os encaixes presentes nos blocos intertravados cumprem basicamente trs funes nas alvenarias assentadas a seco: impedir a translao dos blocos em qualquer direo no plano da parede (intertravamento); funcionar como gabarito, proporcionando o posicionamento preciso dos blocos nas fiadas sucessivas; e servir de obstculo para entrada de materiais atravs de frestas na parede. O tipo de encaixe adotado foi o macho e fmea. Esse tipo de encaixe alm de garantir o intertravamento entre os componentes servem como guia durante o assentamento, como ilustrado na Figura 5.33. Esses encaixes auxiliam na colocao prumo das fiadas sucessivas. FIGURA 5.33 - Encaixe em perspectiva Nos blocos desenvolvidos foram previstos encaixes contnuos nas quatro faces. As dimenses do encaixe adotadas nesta pesquisa so ilustradas na Figura 5.34. 68. 55 FIGURA 5.34 - Dimenses dos encaixes macho e fmea. O encaixe projetado no interfere caso se queira fazer outro tipo de bloco, como o bloco vazado, por exemplo. A espessura da junta de aproximadamente 2 milmetros. 5.3 Tipologias dos blocos que compem o sistema construtivo Os blocos projetados possuem formatos diferentes, com espessura de 10 cm. H trs blocos bsicos que so indicados na Figura 5.35. 69. 56 Designao Bloco principal Dimenso modular (cm) Dimenso nominal (cm) Unidade-base para modulao (cm) M40 10x90x40 10x89,8x39,8 10 M10 10x90x10 10x89,8x9,8 10 MC 10x90x20 10x89,8x19,8 10 FIGURA 5.35 Tipologias dos blocos principais. 70. 57 O bloco principal que usado em maior quantidade, tem modulao 4M, aqui denominado de M40. O bloco de modulao 1M, designado M10, utilizado para permitir vencer dimenses de valores mpares, 1M, 3M, 5M e assim por diante. Finalmente, para os cantos das paredes foi desenvolvido o bloco MC. Os blocos, conforme ilustrado na Figura 5.36, se inserem na malha espacial reticular M, que assegura a organizao e o posicionamento dos blocos com os demais componentes. (i) M40 (ii) M10 (ii) MC FIGURA 5.36 Blocos M40, M10 e MC inseridos em malha reticular M. 71. 58 O bloco principal M40 possui caractersticas de um painel. Sua altura 9M est compatibilizada com a verga e com a contra-verga, elementos construtivos existentes nos vos de esquadrias. Ela tambm permite que em apenas trs fiadas assentadas sobre os elementos do sistema aqui proposto, se alcance uma altura piso-teto equivalente a 2.90 metros, tornando-se possvel prolongar o beiral para proteger as paredes da incidncia da chuva como mostrado na Figura 5.60. Note-se que os blocos M40, M10 e MC possuem uma superfcie texturizada e outra completamente lisa. A face com a textura obtida mediante uma geometria formada com linhas horizontais eqidistantes 10 cm (M) e uma linha vertical central. Esta face a que vai ser voltada para o exterior da edificao. As linhas possuem a funo de guia para auxiliar e orientar o corte do bloco sem que haja desperdcio de material, quando houver a necessidade de originar os sub-blocos. Esta funo a ferramenta principal que permite que a improvisao da obra seja tratada como um mecanismo de construo, prtico e eficiente. A superfcie texturizada tambm possui fins decorativos. O desenho geomtrico sugere uma impresso de tijolos aparentes, atribuindo valor esttico ao material e, principalmente ao conjunto edificado. Essa tcnica texturizada alia a construtibilidade do sistema com a aparncia do conjunto, e busca vencer um dos maiores preconceitos encontrados nas habitaes de interesse social, a baixa ou nenhuma preocupao esttica com essas construes. 72. 59 5.3.1 Sub-blocos Os sub-blocos so originados do corte dos blocos principais M40, M10 e MC. O corte deve ser previsto e quantificado no projeto modular para ser executado no canteiro de obras. Esta tarefa tratada nesta proposta como um mecanismo seguro, eficiente e prtico. O corte feito com uso de uma serra a disco manual, seguindo o alinhamento existente na superfcie texturizada. Corta-se o bloco principal a fim de se obter o sub- bloco desejado, como ilustrado na Figura 5.37. FIGURA 5.37 Trs sub-blocos M40x30 originados do M40 A Figura 5.38 apresenta os diversos sub-blocos. Designao Sub-blocos de M40 Dimenso modular (cm) Dimenso nominal (cm) Unidade- base para modulao (cm) SM40xH* *H=10,20...80. 10x10x40 10x9,8x39,8 10 73. 60 SM40/20x90 10x90x20 10x89,8x19,8 10 SM40/20xH* *H=10,20...80. 10x10x20 10x9,8x19,8 10 Designao Sub-blocos de M10 Dimenso modular (cm) Dimenso nominal (cm) Unidade- base para modulao (cm) SM10xH* *H=10,20...80. 10x10x10 10x9,8x9,8 10 Designao Sub-blocos de M10 Dimenso modular (cm) Dimenso nominal (cm) Unidade- base para modulao (cm) SMCxH* *H=10,20...80. 10x10x20 10x9,8x19,8 10 FIGURA 5.38 Tipologias dos sub-blocos. 74. 61 5.4 Fabricao O processo de fabricao desses blocos o mesmo empregado para produo de blocos convencionais de gesso. Utilizam-se as mesas, as rguas e um misturador. No laboratrio, estes equipamentos foram perfeitamente adaptados para a produo de cada componente. A princpio determinou-se que para fins de teste de modelagem, as frmas fossem confeccionadas em madeira. Posteriormente elas sero feitas em alumnio. As rguas foram encaixadas e posicionadas na mesa de preparao e em seguida foi aplicado o desmoldante no interior das frmas como ilustrado na Figura 5.39. FIGURA 5.39 Frma M40 pronta para receber a pasta de gesso. Nas primeiras experimentaes foi usada pasta de gesso com relao gua- gesso igual a 0.7, que dava uma boa consistncia para moldagem. A Tabela 5.3 indica a quantidade de material usada para os blocos principais e tambm o peso dos blocos aps secagem. 75. 62 TABELA 5.3 QUANTIDADE DE MATERIAL PARA FABRICAO DOS BLOCOS PRINCIPAIS. Material M40 M10 MC gua (litros) 29 7,3 22 Gesso (kgf) 42 10,5 31,4 Peso aps secagem (kgf) 37,5 9,9 30,8 Visto que o misturador mecnico do laboratrio no era dimensionalmente adequado para receber o recipiente necessrio para conter a quantidade de pasta de gesso, foi preciso fazer a mistura manualmente sempre adicionando o gesso na gua, conforme Figura 5.40. FIGURA 5.40 -Processo de mistura manual. A pasta foi derramada no interior da frma e espalhada para preencher todas as faces internas das rguas evitando a formao de vazios e defeitos nos encaixes. Posteriormente, assim que a pasta de gesso comeava o processo de endurecimento, iniciava-se a remoo do excesso de massa, conforme se v na Figura 5.41. 76. 63 FIGURA 5.41 Moldagem seguida de remoo de gesso aps endurecimento. Aps o endurecimento da pasta, possvel retirar as rguas e finalizar o processo de fabricao. Nessa fase de teste, a superfcie texturizada foi confeccionada manualmente, completando o acabamento final do bloco. O processo de fabricao aplicado ao bloco M40 o mesmo para os demais blocos M10 e MC. A Figura 5.42 apresenta os blocos principais M40, M10 e MC confeccionados no laboratrio. (i) M40 (ii) M10 (iii) MC FIGURA 5.42 Blocos principais M40, M10 e MC, respectivamente. 77. 64 5.6 Projeto modular de alvenaria de blocos de gesso A premissa fundamental que o projeto arquitetnico seja concebido com a teoria da coordenao modular. Todas as dimenses dos ambientes da edificao devero ser mltiplas inteiras de M para evitar recortes dos blocos fora dessa unidade-base. O projeto modulado deve apresentar a elevao da parede e a planta de cada fiada para mostrar a tipologia e o posicionamento dos blocos, como exemplificado no Anexo. Para facilitar o entendimento desses desenhos, os blocos apresentam cores distintas em funo do tipo: o bloco M40 est representado em azul, o MC em laranja e o M10 em vermelho. Os sub-blocos do M40, em verde; do MC, em amarelo; e do M10, em cyan. fundamental que depois de feito o projeto seja realizado o quantitativo dos blocos principais. 5.7 O processo construtivo A utilizao desses blocos oferece ganho em produtividade e economia, mas para que as vantagens em relao s tradicionais construes possam surgir, importante que as tcnicas construtivas desse sistema sejam empregadas adequadamente. Fundao As fundaes devem ser locadas precisamente de acordo com a modulao e sem desvio em relao ao alinhamento das paredes, para as quais serviro de suporte. A 78. 65 fundao pode ser feita de alvenaria argamassada, como apresentado na Figura 5.43, dando continuidade a alvenaria de embasamento para se chegar ao nvel do piso. Em seguida, faz-se uma cinta de concreto, 10 cm X 10 cm de largura e altura, conforme projeto (Anexo). Essa cinta serve de rodap e de proteo base da parede de gesso. FIGURA 5.43 Fundao Sobre essa cinta, aplica-se uma pintura impermeabilizante que pode ser, a exemplo, manta asfltica, para impedir que o gesso e o concreto tenham contato direto. Execuo das alvenarias O processo de execuo das alvenarias inicia-se pela locao dos blocos de canto MC (FIGURA 5.44), pois so eles que definem o alinhamento da construo. No sistema modular de referncia esta altura equivale a 1 metro (10M), que a altura da cinta inferior (M) mais a primeira fiada de blocos (9M). 79. 66 FIGURA 5.44 Locao dos blocos MC Em seguida, a primeira fiada deve ser executada priorizando-se o emprego do bloco principal M40 (FIGURA 5.45), seguido quando necessrio do seu sub-bloco SM40/20 x 90, e/ou do bloco principal M10, conforme o projeto modular. (i) (ii) (iii) (iv) FIGURA 5.45 - Sequncia de assentamento dos blocos da primeira fiada. Na segunda e terceira fiada, a colocao dos blocos segue a mesma regra anterior, mas o posicionamento deles deve ser defasado da fiada inferior, de forma a evitar 80. 67 sempre que possvel que as juntas verticais fiquem contnuas. Para isto, necessrio o uso de um bloco M10 ou sub-bloco SM40/20 x 90. No processo construtivo, a argamassa de assentamento a cola de gesso, que uma cola em p a base de gesso aditivado, usado para a colagem de elementos pr- moldados de gesso. A espessura da junta no deve ultrapassar dois milmetros, para que no venham a ser detectados durante o posicionamento dos blocos problemas quanto modulao. Vos de esquadrias A locao dos vos de esquadrias deve estar representada, detalhadamente, na elevao das paredes do projeto modular. As aberturas, no caso de janelas, tero origem na segunda fiada com a colocao das contra-vergas, indicando que ali haver uma janela. Em seguida, procede-se a colocao dos demais blocos especificados em projeto. Na terceira fiada, assentam-se primeiramente os blocos que delimitam os vos e que serviro de encaixe para a verga. Acima da verga, complementa-se com os blocos especificados, concluindo a terceira fiada. Para vencer a altura de 6M (60 cm) acima da verga, recomendado usar dois sub-blocos de 3M (SM 40x30) para evitar que cada bloco M40 gere uma sobra de um sub-bloco SM 40x30. A verga e a contra-verga, que possuem a funo de distribuir as cargas que seriam resistidas pelos blocos que supostamente preencheriam os vos, so dimensionadas de acordo com as medidas estabelecidas no projeto modular em funo do tamanho de esquadria. Seu comprimento se projeta 3M (30 cm) do vo de 81. 68 abertura, de ambos os lados. Elas podem ser de madeira ou pr-fabricadas de gesso com fibras e podem ser confeccionadas no canteiro de obras. Cinta de amarrao Sobre todas as paredes deve ser colocada uma cinta de amarrao com a funo de solidariz-las entre si, pelo seu topo, de forma que os esforos horizontais e verticais provenientes do telhado e frro sejam bem distribudos ao longo das paredes. Essa cinta, em concreto armado, com seo transversal de 10 cm x 10 cm, deve ser moldada no local. Para casa popular, um ferro de 8 mm posicionado no centro da cinta j serve como reforo. Como o gesso no deve entrar em contato direto com o concreto, necessrio que a mesma pintura isolante aplicada na cinta inferior seja tambm aplicada no topo da parede. Esta fica solidarizada mecanicamente com a cinta por conta da salincia do encaixe, como ilustrada na Figura 5.46. FIGURA 5.46 Corte esquemtico da cinta no topo da parede 82. 69 Outra sugesto fazer essa cinta de gesso com reforo de bambu. Este tipo de elemento est sendo desenvolvido e testado na Universidade Federal da Paraba. Altura do piso ao teto Um dos princpios que nortearam essa proposta foi a preocupao com a proteo das paredes da ao da gua. Assim sendo, no sistema construtivo proposto, a altura de piso a teto foi desejavelmente estudada a fim de permitir o apropriado prolongamento de beiral para exercer a proteo de chuva. Chegou-se, ento, a um p-direito mnimo de 2.90 metros, como apresentado na Figura 5.47. FIGURA 5.47 Corte esquemtico do prolongamento do beiral. Incidncia de chuva. 83. 70 Essa altura de piso-teto d aos usurios um melhor conforto trmico e melhora a habitabilidade, diminuindo a sensao de confinamento comumente encontrada nas tipologias de casas populares. O fechamento das paredes, acima da cinta de amarrao at a altura da tera cumeeira, pode ser feito em madeira como apresentado na Figura 5.48. FIGURA 5.48 - Fechamento em madeira. Madeira 84. 71 Captulo 6 CONCLUSES E SUGESTES 6.1 Concluses Na regio do Plo Gesseiro do Araripe est-se construindo casas com as paredes com os blocos de gesso disponveis no mercado. Nelas, o conceito de coordenao modular no est presente, havendo corte de blocos e desperdcios, por conta da falta de compatibilidade da alvenaria com os demais elementos da construo. Nessa proposta procurou-se desenvolver os componentes de forma simplificada, principalmente nos detalhes de moldagem que tange a fabricao artesanal. Os componentes podem ser confeccionados utilizando o mesmo equipamento como mesa e misturador. Os componentes esto simplificados quanto intercambiabilidade entre si e aos elementos construtivos pertencentes a paredes como vergas e contra-vergas, portas e janelas. Quanto execuo no canteiro de obras, os componentes permitem uma seqncia rpida e prtica de construo de fiadas. O sistema construtivo possibilita uma repetio de tcnica de corte dos blocos seguida do processo de montagem, com baixo grau de complexidade. Com apenas trs tipos de blocos, M40, M10 e MC, o sistema atende s necessidades da variedade de dimenses para se construir uma casa. O sistema proposto apresenta p-direito de 2.90 m, proporcionando maior conforto aos usurios. Ele possibilita que se gere um alpendre com o prolongamento 85. 72 do beiral, que alm de proteger as paredes da incidncia direta de chuva, proporciona conforto trmico aos usurios. O bloco principal M40 tem dimenses e peso que possibilitam sua colocao na alvenaria por dois operrios, o que tambm ocorre com o bl