Formas de rupturas em prismas de alvenaria resistente de blocos cerâmicos

7/24/2019 Formas de rupturas em prismas de alvenaria resistente de blocos cermicos

1/10

Rio de Janeiro, 12 a 14 de Outubro de 2007

1

FORMAS DE RUPTURA EM PRISMAS DE ALVENARIARESISTENTE DE BLOCOS CERMICOS

Joo Manoel F. Mota, M.Sc.Doutorando em Engenharia Civil, Universidade Federal de Pernambuco,

Rua Zenbio Lins, 50, CEP: 50.711-300, Recife, [email protected]

Romilde Almeida Oliveira, D.Sc.Professor Titular, Universidade Catlica de Pernambuco

Rua Caio Pereira, 226, CEP: 52041-010, Rosarinho, Recife-PE,[email protected]

Resumo

Na Regio Metropolitana do Recife, construiu-se em larga escala, a partir da dcada de 70,edifcios tipo caixo com at quatro pavimentos, construdos com alvenaria de vedaotendo, no entanto, funo estrutural. Essas construes foram executadas sem

fundamentao tcnica adequada e sem obedecer a prescries normativas. Observa-seque nessas edificaes, os materiais utilizados, especialmente os blocos cermicos, noapresentam requisitos de desempenho necessrios para serem considerados estruturais. Oclculo da resistncia compresso das paredes dos edifcios construdos com este tipo dealvenaria, mostra que so insuficientes para resistir aos esforos a que se destinam,particularmente nos pavimentos inferiores. Torna-se assim imperativo investigar aspectosprprios do processo, buscando avaliar possveis influncias na resistncia compresso,bem como identificar as formas de ruptura dos prismas, nus e revestidos, tendo em vistaque milhares de edifcios se encontram habitados. Este trabalho tem por objetivo analisar asformas de ruptura dos prismas constitudos de blocos cermicos vazados, assentados comos furos na horizontal. Verificou-se que a argamassa de revestimento tem significativainfluncia na resistncia compresso e na forma de ruptura desse tipo de alvenaria.Portanto, so necessrias investigaes experimentais com o objetivo de obter um modelode reabilitao dessas edificaes, uma vez que esses edifcios se encontram em plenautilizao, apesar de apresentarem elevados nveis de risco.

Palavras-chaves: alvenaria de vedao, prdios caixo, alvenaria de vedao, alvenariaestrutural, blocos cermicos de vedao.


2/10


2

1 Introduo

A partir do perodo colonial, observou-se a construo de diversos edifcios em alvenaria naRegio Metropolitana do Recife, devido, fundamentalmente, herana dos portugueses emutilizar essa prtica construtiva, bem como abundncia de matria prima para fabricaode tijolos cermicos.

Verificou-se uma verdadeira corrida a partir da dcada de 70 para a construo de edifciospopulares com at quatro pavimentos, fomentada pelo Banco Nacional de Habitao.Inicialmente, foram executados edifcios contendo apartamentos com cerca de 100 m2 derea construda, grande nmero deles sobre pilotis, onde a partir de uma grelha em concretoarmado erguia-se a estrutura em alvenaria resistente. Entretanto, com as sucessivas crisesfinanceiras que o pas atravessou a partir do incio dos anos 80, os apartamentos secondensaram e tambm passaram a ocupar todo pavimento trreo, resultando em unidadescom rea construda inferior a 50 m2.

Estima-se que foram construdos com esse processo, cerca de seis mil edifcios nos quaishabitam cerca de 250.000 pessoas, prximo de 10% da populao da grande Recife.Destaca-se que os materiais e o processo construtivo no tiveram embasamentos empesquisas tecnolgicas e normas pertinentes, o que inevitavelmente resultou no surgimentode patologias diversas e vrios acidentes, OLIVEIRA (2004).

Em diversos prdios foram utilizados em suas alvenarias, blocos cermicos vazados de seisou oito furos retangulares geralmente com 9 cm de espessura, assentados galga com osfuros na horizontal. Em vrios desabamentos ocorridos, em que foram empregados blocoscermicos, houve ruptura brusca nas fundaes e colapso progressivo.

Nos acidentes ocorridos, constatou-se que os colapsos se deram a partir das paredes defundao, situadas entre as sapatas corridas de concreto armado e o nvel do pavimentotrreo, os denominados embasamentos, OLIVEIRA (1997).

As verificaes das paredes mais solicitadas sem considerar o revestimento, comoprescrevem as normas de alvenaria estrutural, mostram que no so satisfeitas ascondies de segurana. No entanto, edificaes com idade superior 30 anos continuamresistindo aos esforos, o que leva concluso de que as argamassas de revestimentocolaboram na resistncia. A contribuio das argamassas de revestimento vem sendocomprovada atravs de resultados experimentais, MOTA (2006) e MOTA; ARAJO &

OLIVEIRA (2006).Este trabalho objetiva estudar as formas de ruptura em prismas de alvenaria de blocoscermicos destinados a vedao, empregados com funo estrutural e assentados comfuros na horizontal. Para tanto, sero mostrados resultados dos ensaios em prismas nasseguintes condies: no revestidos, apenas chapiscados nas duas faces e revestidos nasduas faces, com espessuras de 2 cm e 3 cm com dois tipos de trao em cada caso.

CAVALHEIRO (1991) e OLIVEIRA & HANAI (2002) estudaram pequenas paredes dealvenarias resistentes com caractersticas semelhantes s desse trabalho, excetuando-seque, os furos dos blocos cermicos foram arredondados. Concluram que o revestimentoaumenta a rigidez e a capacidade de suporte da alvenaria.


3/10


3

2 Materiais e Mtodo

2.1 Materiais

Utilizou-se na fabricao dos prismas, os materiais: cimento Portland (CP II Z 32); calhidratada clcica CHI e areia natural cujo dimetro mximo foi 4,8 mm, mdulo de finura2,36, umidade 5% e coeficiente de uniformidade 3. Os blocos cermicos tiveram dimensesmdias (19,5 x 9,0 x 18,9 cm) e resistncia compresso mdia 2,85 Mpa.

2.2 Argamassas

As argamassas tm caractersticas e composies mostradas nas tabelas 01 e 02.

Tabela 01 Caracterizao das argamassas

Resultados mdiosArgamassasPropriedades Mtodo

1:1:6 1:2:9Consistncia

(mm)NBR 7215

203 245

Densidade de massa no estado fresco(g/cm)

NBR 13278

1,97 1,97

Densidade de massa no estado anidro(g/cm)

NBR 14086

1,21 1,21

Reteno de gua (papel filtro)(%)

NBR 13277

93,7 92,8

Teor de ar incorporado(%)

NBR 13278

6,63 2,01

Variao de massa(%)

NBR 8490 -2,79 -4,32

Resistncia trao por compressodiametral

(MPa)NBR 7222 0,93 0,45

Resistncia compresso.(MPa)

NBR 7215NBR 13279

9,08 4,01

Mdulo de elasticidade(GPa) NBR 8802

8,72 3,13


4/10


4

Tabela 02 Composies das argamassas utilizadas

2.3 Mtodo

As argamassas de assentamento e revestimento tiveram os seguintes traos: 1:3 (cimento e areia) em volume e 1:3,23 em massa, para o chapisco;

1:1:6 (cimento, cal e areia) em volume, para assentamento e revestimento,considerado trao mdio.

1:2:9 (cimento, cal e areia) em volume, para revestimento, considerado trao fraco.

Foi estudada a resistncia compresso axial de seis amostras formadas por 15 rplicascada. Essa quantidade adveio do estabelecimento do nvel de significncia de 95%. Para tal,necessitava-se de 12 rplicas, entretanto foi decidido por 15, havendo os seguintes

tratamentos: prismas nus (P1);

prismas com chapisco nas duas faces, com 0,5 cm de espessura por face (P2);

prismas com chapisco e revestimento (trao fraco e mdio) com 2,0 cm 2,0 mm deespessura nas duas faces (P3 e P4);

prismas com chapisco e revestimento (trao fraco e mdio) com 3,0 cm 3,0 mm deespessura nas duas faces (P5 e P6).

Vale efetuar as seguintes consideraes:

a cura dos prismas foi realizada ao ar ambiente, protegido;

Resultados Mdios

ArgamassasPropriedades

Mtodo1:1:6

(volume)

1:2:9

(volume)

Trao em massa

NBR

13749 1:0,38:6,45 1:0,76:9,68

Relao gua/cimento - 1,14 1,94

gua/materiais secos - 0,15 0,17


5/10


5

seguiu-se o mtodo B da norma NBR 8215 em seu item 1.2 que recomenda adeterminao da resistncia compresso, atravs de prismas executados nascondies de obra, com os mesmos materiais e mo-de-obra que so comumenteusados;

os prismas foram transportados cuidadosamente do local de fabricao para ointerior do laboratrio, empregando-se talas de madeira, seguindo rigorosamente oscuidados prescritos na NBR 8215.

Um amplo acervo fotogrfico e de filmagem da grande maioria dos ensaios dosprismas foi realizado para melhor compreenso das formas de ruptura.

3 Resultados

3.1 Ensaios dos prismas

Algumas caractersticas dos prismas esto indicadas na tabela 03 e na Tabela 04 osresultados dos ensaios de resistncia conforme a NBR 8215.

Tabela 03 Algumas caractersticas dos prismas cermicos

Prismas (valores mdios)CaractersticasP1 P2 P3 P4 P5 P6

Peso (Kg) 10,6 11,7 19,4 18,9 26,3 35,1

Permeabilidade gua

com uso do cachimbo

(maior valor medido em 15

minutos de contato)

Mtodo: CSTC Centre

Scientifique et Tchnique

de la Construcion

- - 4,00 2,45 2,4 2,75

Resistncia de aderncia

trao da argamassa de

revestimento (MPa)

Mtodo: NBR 13528

- - 0,22 0,36 0,31 0,39


6/10


6

Tabela 04 Resistncia compresso dos prismas

Prisma

(Amostras)

Fora mdia na

ruptura (kgf)

Coeficiente de

variao (%)

Incremento na

fora mdia (%)

P1 3.437,47 9,18 -

P2 4.345,72 9,87 26,42

P3 9.494,45 7,42 176,20

P4 12.641,91 8,69 267,77

P5 10.963,57 10,26 218,94P6 14.538,58 13,10 322,94

3.2 Formas das rupturas dos prismas

3.2.1 Prismas nus e chapiscados

As amostras dos prismas nus e apenas chapiscados apresentaram rupturas bruscas emtodos os casos. Foi observado que o ponto crucial do processo de ruptura ocorre no instante

em que se rompe o septo ligado argamassa de assentamento, Figura (1a). Nas figuras(1b), (1c) e (1d) so mostradas as formas finais de ruptura dos prismas.

(1a)


7/10


7

(1b) (1c) (1d)

Figura 1 - Formas de ruptura dos prismas no revestidos (1a e b) e chapiscados (1c e 1d)

3.2.2 Prismas com revestimento de 2 cm de espessura

Os prismas ensaiados apresentaram rupturas, na grande maioria dos casos, por trao dosseptos horizontais dos blocos cermicos. Os septos ligados argamassa de assentamentorompem-se por ltimo completando o processo de colapso. Nesse caso, a argamassa deassentamento deixou de estar triaxialmente comprimida passando a se deformarsubstancialmente nas direes horizontais, gerando deslocamentos laterais provocando aruptura da camada da argamassa de revestimento nesta regio e com conseqente colapso.Nos demais casos, verificaram-se rupturas generalizadas, geralmente bruscas. Nas Figuras(2a) a (2f) so apresentadas as formas de ruptura. Estes fatos s foram possveis de serem

observados com clareza atravs das filmagens efetuadas, observadas em cmera lenta.

(2a) (2b) (2c)

(2d) (2e) (2f)

Figura 2 - Formas de ruptura dos prismas com revestimento de 2 cm


8/10


8

3.2.3 Prismas com revestimento de 3 cm de espessura

Na grande maioria dos prismas ensaiados com revestimento de 3,0 cm de espessura,observou-se que aps a ruptura dos septos horizontais dos blocos cermicos por trao,ocorreu o rompimento por cisalhamento da capa de revestimento. A maior rigidez da capade revestimento com 3 cm de espessura, na maioria dos casos, inibiu a deformao lateralexcessiva aps o desequilbrio do estado triaxial de confinamento da argamassa deassentamento com os blocos cermicos. As Figuras (3a) a (3d) mostram as formas deruptura dos prismas com 3 cm de espessura.

(3a) (3b)

(3c) (3d)

Figura 3 - Formas de ruptura dos prismas com revestimento de 3 cm


9/10


10/10


10

MOTA, J. M. F. Influncia da Argamassa de Revestimento na Resistncia Compresso Axial em Prismas de Alvenaria Resistente de Blocos Cermicos.Dissertao de Mestrado. UFPE Universidade Federal de Pernambuco. Recife, 2006.

MOTA, J. M. F.; ARAJO G. N. & OLIVEIRA, R. A. Influncia da argamassa deRevestimento na Resistncia Compresso Axial em Prismas de Alvenaria Resistentede Blocos Cermicos.XXXII Jornada Sulamericanas de Engenharia Estrutural. UNICAMP,Campinas SP, 2006.

OLIVEIRA, F. L. & HANAI, J. B. Anlise do Comportamento de paredes de alvenariaconstrudas com blocos cermicos de vedao.VII International seminar on StructuralMasonry for Developing Countries, Belo Horizonte, 2002.

OLIVEIRA, R. A. Notas de Aulas da Disciplina de Alvenaria Estrutural Mestrado deEstruturas, UFPE Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2004.

________. Relatrio Final do desabamento do Edifcio Aquarela. Jaboato dos

Guararapes PE. Recife PE, 1997.

Documents

Formas de rupturas em prismas de alvenaria resistente de blocos cerâmicos