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Alvenaria Estrutural
Componentes básicos de alvenaria
Jean Marie Désir
Disponível em http://www.chasqueweb.ufrgs.br/~jeanmarie/eng01208/ENG01208.html
Alvenaria Estrutural
Generalidades
■ Paredes (portantes, de corte, estrutural, decorativo);
■ Vigas e colunas
■ Arcos e domos
Alvenaria � forma simples e elegante
Alvenaria estrutural � comportamento complexo
Aplicações
Alvenaria x Concreto �
Comportamento = f (componentes)
Alvenaria estrutural � comportamento complexo
Diferentes na essência e até na forma de comprar
Comportamento = f(unidades, argamassas, grautes, acessórios)
Alvenaria Estrutural
Especificação de Alvenaria
�Diferença básica com aço e concreto:
Não se produz um item acabado de alvenaria
�É necessário especificar cada componente através de:□ especificações padrões□ métodos de produção
□ métodos de produção□ procedimentos de ensaios□ recomendações para a execução
�Necessidades de normatização
□ Nacional: ABNT□ Internacional: ASTM, BS, Eurocode, ACI, UBC, MSJC, ASCE
Alvenaria Estrutural
Materiais de alvenaria
■Bloco□ Concreto
■Tijolo□ Maciço□ Furado
UnidadesAlvenaria
■Argamassa
□ Concreto□ Cerâmico□ Sílico-Calcáreo□ Celular Auto-Clavado□ Solo-cimento
■Graute
Alvenaria(compósito)
Alvenaria Estrutural
Materiais acessórios
■Armaduras
■Conetores
□ Vínculos: conecta duas paredes entre si
□ Fixador: conecta uma parede a estrutura
□ Prendedor: fixa algum material sobre as paredes
□ Prendedor: fixa algum material sobre as paredes
■Vedação
□ Juntas de expansão (blocos cerâmicos)
□ Juntas de Controle (blocos de concreto)
□ Juntas construtivas
■Revestimentos e proteção (pinturas, proteção contra água).
Alvenaria Estrutural
Materiais acessórios: Conetores
� Vínculos: conecta duas paredes entre si
� Fixador: conecta uma parede a estrutura
� Prendedor: fixa algum material sobre as paredes
Alvenaria Estrutural
Materiais acessórios: Vedação
� Juntas de expansão (blocos cerâmicos)
Horizontal
Vertical
Alvenaria Estrutural
Materiais acessórios: Vedação
� Juntas de Controle (blocos de concreto)
Controle de fissuração devido a retração
Alvenaria Estrutural
Materiais acessórios: Vedação
Juntas de controle
Junta de trabalho
Alvenaria Estrutural
Estados da argamassa
■Estado plástico (mistura fresca)□ Agregado miúdo;
□ Aglomerante;
□ Água;
■Estado endurecido (lámina rígida)
□ Junta de assentamento das unidades;
□ Juntas verticais entre unidades;
□ Aditivosunidades;
Alvenaria Estrutural
Função das Argamassas
■Compensar irregularidades geométricas
■Absorver deformações de movimentações:□Térmicas
□Higrométricas
□Higrométricas
□Recalques
■Ligar as unidades entre si□Monoliticidade ao conjunto;
□Distribuir adequadamente os esforços;
□Estanqueidade e durabilidade.
Alvenaria Estrutural
Argamassa de Concreto x Argamassa de alvenaria
ITEMARGAMASSA DO
CONCRETOARGAMASSA DEASSENTAMENTO
Resistência requerida
À compressão De aderência
Água NecessáriaCompatível com a
resistência à compressãoCompatível com a trabalhabilidade
Áreia Grossa Média
Hidratação do cimento
Pela água de amassamento e pela cura
Pela capacidade de retenção de água
Cura pela água O tempo que for possível Não deve ser curada
Resistência àCompressão
Vital Secundária
Deformabilidade quando endurecida
Baixa alta
Objetivo finalMaior resistência ao
menor custoMaior aderência com boa resiliência e fck adequada
Alvenaria Estrutural
Características Desejadas
■Estado plástico
□Trabalhabilidade;
□Capacidade de retenção de água;
□Velocidade de endurecimento.
■Estado endurecido
□Aderência (boa);
□Resiliência (boa);
□Resistência à compressão (adequada);
□Geometria da Junta (uniforme);
□Retração na secagem (pouca).
Alvenaria Estrutural
Trabalhabilidade das argamassas
□ Formato dos grãos
Propriedade fundamental para controlar o estado plástico e garantir as características do estado endurecido. É difícil definir a trabalhabilidade assim como mensurá-la.
□ Granulometria da areia□ Natureza do plastificante□ Composição mineralógica□ Relação água/aglomerante□ Preparo, Mão-de-obra□ Condições do ambiente
Depende:
Alvenaria Estrutural
Condições de trabalhabilidade
□ Coesão: deve se manter integra sobre a colher do pedreiro durante o manuseio horizontal;
□ Fluidez: deve deslizar facilmente sem grudar na colher por ocasião da colocação sobre a unidade;
□ Deve se espalhar sobre a superfície de assentamento da
□ Deve se espalhar sobre a superfície de assentamento da unidade, para garantindo extensão e preenchimento das juntas;
□ Deve permanecer plástica pelo tempo necessário para os ajustes de alinhamento, prumo e nível das unidades;
□ Ao ser expulsa da junta não deve cair (nem manchar a unidade), apenas se projetar horizontalmente.
Alvenaria Estrutural
Retenção de água
Capacidade da argamassa de não perder água quando emcontato com superfícies que apresentem sucção elevada. Esta propriedade deve ser analisada junto ca a sucção inicial das unidades.
RETENÇÃO DE ÁGUA + SUCÇÃO INICIAL
□Qualidade da aderência
□Qualidade das juntas
Alvenaria Estrutural
Retenção de água
Caso 1: Baixa sucção do substrato
□ Reduzida penetração de água com aglomerante
□ Formação de poucos cristais nos poros do substrato
□ Aderência reduzida
BAIXA ADERÊNCIA
Alvenaria Estrutural
Retenção de água
Caso 2: Alta sucção do substrato e argamassa pouca retentiva
□ Insuficiência de água para hidratação do cimento
□ Evaporação pelas faces laterais das juntas
□ Expansão dos blocos
― Junta pobre e fraca
― Prejudica a estanqueidade
― Afeta a durabilidade
Alvenaria Estrutural
Retenção de água
Recomendação
□ Usar argamassa com alto índice de retenção de água (IRA> 80)
□ Usar Cal se possível
― Alta superfície específica
― Excelente retendor de água
― Cede a água gradualmente
― Mantem a plasticidade
― Confere resiliência após o endurecimento
Alvenaria Estrutural
Requisitos normativas
Características Requisito Norma
Trabalhabilidade(medida através da
consistência)
Uma consistência padrão de 255±10 mm
NBR 13276
Resistência à compressão
Deve ser especificada no projeto.
NBR 13279
compressão projeto.
Resistência de aderência
Deve ser especificada no projeto.
ASTM E518
Retenção de água80% < normal < 90%
90% < alta.NBR 13277
Teor de ar incorporadoGrupo a < 8%
8% < Grupo b < 18%18% < grupo c
NBR 13278
Alvenaria Estrutural
Resistência à compressão
Uma argamassa deve ter no mínimo uma resistência de 1,5 MPa e um valor máximo igual a 70% da resistência do blocoquando 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
Alvenaria Estrutural
Aderência
□ União argamassa/unidade de alvenaria
― Propriedade mais importante após a resistência a compressão
― Inicia no estado plástico e se consolida no endurecido
□ Características necessárias do bloco
― Rugosidade― Absorção inicial
□ Características necessárias da argamassa
― Capacidade de retenção de água (hidratação)― Trabalhabilidade― Índice de retenção de água alta (mas cede
gradualmente a água em excesso)
Alvenaria Estrutural
Aderência
Consequencia da falta de Aderência
□ Deficiências no combate aos esforços de:
― Tração direta ou indireta
― Flexão
― Flexão
― Cisalhamento
― Penetração de chuva
□ Afeta também a durabilidade
Alvenaria Estrutural
Cal + Areia
― Trabalhabilidade excelente
― Retenção de água excelente
― Resistência cresce lentamente com a evaporação da água, sucção dos blocos e o contato com o ar
água, sucção dos blocos e o contato com o ar
― Resiliência muito boa
NÃO É USADO NA ALVENARIA ESTRUTURAL
Alvenaria Estrutural
Cimento + Areia
― Adquire uma resistência maior mais rapidamente
― A trabalhabilidade piora com o aumento de relação área/cimento
― Resiliência pequena (propicio a fissuração)
― Resiliência pequena (propicio a fissuração)
― Maior retração
― Anti-econômica
USO RESTRITO A CASOS ESPECIAIS - UMIDADE E MEIO AGRESSIVO
Alvenaria Estrutural
Cimento + Cal + Areia
― Maximiza as vantagens das anteriores― Minimiza as desvantagens das anteriores
Mais cimento> Resistência à tração e compressão> Aderência, impermeabilidade e durabilidade
Bem dosada
RECOMENDADA PARA ALVENARIA ESTRUTURAL
Recomenda-se uma relação aglomerante / agregado ± =3
> Aderência, impermeabilidade e durabilidade
Mais cal> Trabalhabilidade e retenção de água> Resiliência< Retração, Módulo e Custo
Alvenaria Estrutural
Argamassas Industrializadas
■Facilitar manipulação e diminuir perdas em alvenarias de
blocos vazados com paredes delgadas (25 a 32 mm)
■Compostas normalmente de cimento portland, aditivos
plastificantes e resinas minerais solúveis em água;
■Dosagem deve ser harmonizada, com rigoroso controle
■Dosagem deve ser harmonizada, com rigoroso controle
laboratorial
■Comercializadas semi-prontas, demandando apenas adição de
cimento e água;
■Normalmente possuem alta retentividade e grande poder adesivo
■Na forma de cartuchos formando cordões de argamassa de largura e espessura definidas pelo bico do cartucho;
Alvenaria Estrutural
Preparada na obra x Industrializadas
Preparada na Obra Industrializadas
Recebimento Por constituintes Pronta
Controle Por material En saco
Armazenamento Mais espaço Mais flexível
Armazenamento Mais espaço Mais flexível
Local de preparo Complicado nos andares
Fácil
Medição dos materiais necessária Feita na fábrica
Transporte Muita mão-de-obra Fácil / bombeamento
Alvenaria Estrutural
Preparada na obra x Industrializadas
Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.21, p.41-48, Maio, 2013
Alvenaria Estrutural
Preparada na obra x Industrializadas
Teoria e Prática na Engenharia Civil, n.21, p.41-48, Maio, 2013
Alvenaria Estrutural
Materiais Componentes
■ Cimento (portland comum, ARI, pozolânico)
■ Cal
■ Areia de granulometria continua (Dmax entre 2.4 e 4.8 mm
■ Areia de granulometria continua (Dmax entre 2.4 e 4.8 mm / MF entre 1.6 e 2.1)
■ Água potável com pH entre 5.8 e 8
■ Aditivo (eventualmente)
Alvenaria Estrutural
Traços mais comuns (Parsekian, 2010)
■1 saco de cimento
■10 dm3 de cal
Não experimental: fck < 6 MPa
■10 dm3 de cal
■133 dm3 de agregado miúdo seco (Dmax = 4,8 mm)
■40 cm3 de água
Alvenaria Estrutural
Traços mais comuns (Parsekian, 2010)
Experimental: fck maiores ou características específicas (IC)
Cimento Cal Areia fck esperada
Finalidade
1 0,25 3 17 MPaTraço muito forte. Pode fissurar.Não é utilizado em geral
É um traço forte que é utilizado
1 0,5 4,5 12 MPaÉ um traço forte que é utilizadopara situações onde aparecemesforços de tração
1 1 5 a 6 5 MPaTraço mais utilizado emalvenaria de edificações debaixa altura
1 2 8 a 9 2,5 MPaTraço fraco utilizado emalvenaria de vedação
Alvenaria Estrutural
Recomendações internacionais
Traços ASTM 270 (Mortar for Unit Masonry)
Relação Aglomerante/agregado entre 2,25 e 3
Traços BS (Use of Masonry – Part 3)Resistência média 28 dias (MPa)
Alvenaria Estrutural
Definição
■ O graute pode ser definido como um concreto com agregados
finos e alta fluidez e de baixa retração.
■ Em função de sua composição, o graute pode ser fino
(cimento + areia) ou grosso (cimento + brita + areia).
■ Aumenta a área útil em cerca de 50%
Alvenaria Estrutural
Função do graute
■ Preencher blocos canaletas ( U ou J)
■ Preencher os furos nas regiões com cargas concentradas
■ Preencher os furos nas regiões com cargas distribuidas sobre
vãos curtos
■ Preencher furos dos blocos para formar pilares
■ Preencher os furos onde tem armaduras
■ Preencher os furos onde tem armaduras
Alvenaria Estrutural
Traços de graute (Parsekian, 2010)
■1 saco de cimento
■Até 35 dm3 de cal
■Até 88 dm3 de agregado miúdo (Dmax =4,8 mm)
Graute fino Graute grosso
■1 saco de cimento
■Até 35 dm3 de cal
■Até 88 dm3 de agregado miúdo (Dmax =4,8 mm)
miúdo (Dmax =4,8 mm)
■Até 37 litros de água
traço de 1:3 a 4 (Cimento:areia em volume)
miúdo (Dmax =4,8 mm)
■Até 66 dm3 de agregado graúdo (Dmax =19 mm)
■Até 35 litros de água
traço de 1:2 a 3:1 a 2 (Cimento:areia:brita 0)
(em volume)
Alvenaria Estrutural
Resistência do graute
□ Resistência mínima de 15 MPa
□ Resistência como função da resistência das unidades
□ Recomendações gerais
Alvenaria Estrutural
Recomendações internacionais
■BS recomenda o traço:1 : 0 a 0.25 : 3 : 2ci : cal : areia: agreg. graúdo (Dmax< 10 mm)
■Propriedades desejadas
□Fluidez (verter facilmente)
□Coesão (evitar segregação)
□Aderência (não descolar dos blocos)
□Resistência à compressão (> 14 MPa – NBR 8798)
□Baixa retração (cal ou aditivo plastificante)
□Trabalhabilidade
― socado: slump 17 a 20 cm
― Auto-adensável: slump 20 a 23 cm
Alvenaria Estrutural
Objeto de aprendizagem
Componentes de alvenaria
http://www.chasqueweb.ufrgs.br/~jeanmarie/eng01208/index.html
http://www.inf.ufrgs.br/~rmbnunes/oa-alvenaria/
Alvenaria Estrutural
http://www.chasqueweb.ufrgs.br/~jeanmarie/eng01208/index.html
Alvenaria Estrutural00
Alvenaria Estrutural
A1.0
Unidades de
Alvenaria
Argamassa de
assentamentoGraute Armadura
B1.0 C1.0 D1.0
A1.1
Blocos e tijolos
cerâmicos
B1.1
Tipos de
argamassas
C1.1
Função do
graute
D1.1
Função da
armadura
A1.2
Blocos e tijolos
de concreto
A1.3
Blocos e tijolos
sílico-calcáreos
A1.4
Blocos celulares
autoclavados
B1.2
Propriedades
das argamassas
B1.3
Traços comuns
de argamassas
C1.2
Condições de
uso
C1.3
Resistência à
compressão
C1.4
Resistência à
cisalhamento
D1.2
Condições de
uso
D1.3
Propriedades
Alvenaria Estrutural
A1.0
Unidades de
Alvenaria
A1.1 A1.2 A1.3.1 A1.4.1
A1.1.1
Blocos e tijolos
cerâmicos
Blocos e tijolos de
concreto
Blocos e tijolos
sílico-calcáreos
Blocos celulares
autoclavados
A1.2.1
Principais
características
A1.3.1 A1.4.1
Principais
características
Principais
características
Principais
características
A1.1.2
A1.1.3
A1.1.4
A1.2.2
Classificação
A1.2.3
Resistência à
compressão
A1.3.2
A1.3.3
A1.3.4
A1.4.2
A1.4.3
A1.4.4A1.2.4
Processo de
fabricação
Classificação
Resistência à
compressão
Processo de
fabricação
Classificação
Resistência à
compressão
Processo de
fabricação
Classificação
Resistência à
compressão
Processo de
fabricação
Alvenaria EstruturalB1.0
Argamassa sde
assentamento
B1.1 B1.2 B1.3
B1.1.1
Tipos de
argamassas
Propriedades das
argamassas
Traços comuns de
argamassas
B1.2.1
Trabalhabilidade
Composição das
B1.1.2
B1.1.3
B1.2.2
Retensão de
água
B1.2.3
Aderência das
argamassas
B1.2.4
Capacidade de
deformação
Composição das
argamassas
Fabricação
Uso das
argamassas
