Modelo de reforço com argamassa armada com adição de pozolana para alvenaria resistente

7/24/2019 Modelo de reforo com argamassa armada com adio de pozolana para alvenaria resistente

1/10

ANAIS DO 55 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2013 55CBC 1

Modelo de reforo com argamassa armada com adio de pozolanapara alvenaria resistente

Reinforcement model with reinforced mortar and adition of pozzolan intended fornon-structural masonry

Joo Manoel F. Mota (1); Romilde Almeida de Oliveira (2)

(1) Professor, Faculdade do Vale do Ipojuca FAVIP; Doutorando, PPGEC-UFPE.E-mail:[email protected];

(2) Professor Doutor da Universidade Catlica de Pernambuco UNICAP.

Rua Caio Pereira, 226, CEP: 52041-1010, Recife PE, E-mail: [email protected];

Resumo

A partir da dcada de 1960, iniciou-se a construo, em larga escala, de edifcios concebidos de alvenariaresistente com at quatro pavimentos, em Pernambuco, Brasil. Os materiais utilizados, especialmente osblocos cermicos vazados, assentados com os furos na horizontal, no apresentam requisitos dedesempenho necessrios para serem considerados estruturais. Essa pesquisa tem por objetivo proporreforo para estas alvenarias com aplicao de argamassa armada contendo adio de metacaulim.Ensaiaram-se trs famlias de prismas: 1. Sem argamassa de revestimento de referncia; 2. Chapiscados(trao 1:4 cimento e areia) e revestidos nas duas faces com argamassa fraca (trao 1:2:9 cimento, cal eareia) revestimento anlogo as dos edifcios existentes e 3. Argamassa de reforo sobre os prismas dafamlia 2, onde aplicou-se a argamassa armada e adio de metacaulim nas duas faces com trao 1:1:6:1,5(cimento, cal, areia e relao gua cimento). Os resultados permitem concluir que o reforo apresenta maiordurabilidade devido presena do metacaulim, incremento na resistncia mecnica e ductilidade devido armadura em malha e conectores. A soluo descrita fornece resistncia adequada para assegurar oreforo da edificao, evita a ruptura brusca e o colapso progressivo.Palavras-chave: alvenaria estrutural; argamassa armada; metacaulim; ductilidade

Abstract

From the 1960s started in Pernambuco, Brazil, constructions on a large scale of non-structural masonrybuildings designed with up to four floors. The materials used, especially the hollow ceramic blocks laid in thehorizontal position, show no performance requirements necessary to be considered structural. This researchaims to propose reinforcement to these walls with application of reinforcing mortar (using steel mesh) andcontaining metakaolin addition. Three families of prisms were tested: 1. without mortar coating; 2. rough castonly, with proportion 1:3:0.8 (cement, sand, water/cement ratio) and 3. coated on both sides with mortarproportion 1:2:9:1.2 and overlaid mortar containing metakaolin. The results indicate that reinforcement hasgreater durability due to the presence of metakaolin, increase in strength and ductility due to reinforced steelmesh and use of connectors (steel clip). The described solution provides adequate strength to ensure thestrengthening of the building, avoiding sudden failure and progressive collapse.Keywords: Structural masonry, reinforced mortar, metakaolin, ductility


2/10


1 Introduo

Diversas construes em alvenaria so verificadas em pases da Europa, dos EstadosUnidos, Canad, Austrlia em todos os casos apresentando elevado desempenho emservio at os dias atuais (ROMAN, 1999).

O sistema estrutural em alvenaria pode atingir elevado padro de desempenho edurabilidade, desde que apresentem materiais e processos que tenham slidosfundamentos tcnicos estruturais. Pode-se dizer que alvenaria estrutural um processo

construtivo que apresenta bom desempenho, resultando em habitaes seguras edurveis (MOTA, 2012).

Na Regio Metropolitana do Recife, mais de seis mil edifcios com at quatro pavimentosforam construdos, preponderantemente, a partir da dcada de 70. Essas edificaesapresentam deficincias quanto s resistncias das paredes de alvenaria resistente(alvenaria de vedao com funo estrutural), com o agravante de que a forma de ruptura frgil (MOTA; OLIVEIRA, 2007).

Diversos desabamentos ocorreram e mais de uma centena de edifcios se encontraminterditados. A Figura 1 mostra o caso de um deles, o desabamento do Bloco B doConjunto Enseada de Serrambi.

.Figura 1 Bloco B do Conjunto Enseada de Serrambi aps o colapso

Mota (2006) estudou a influncia da argamassa de revestimento na resistncia compresso de prismas de blocos cermicos, simulando as paredes dos edifcios

constitudos de alvenaria resistente. Foram empregadas argamassas de assentamento erevestimento, com trao mdio, nas propores 1:1:6:1,14 (cimento, cal, areia e relaogua/cimento) e trao fraco 1:2:9:1,94 (cimento, cal, areia e relao gua/cimento).


3/10


As amostras tiveram 15 rplicas e foram assim identificadas: P1 (prismas nus); P2(prismas chapiscados nas duas faces); P3 (prismas chapiscados e revestidos nas duasfaces, com a espessura do revestimento 2,0 cm e o trao fraco); P4 (prismas chapiscadose revestidos nas duas faces, com a espessura do revestimento 2,0 cm e o trao utilizadomdio); P5 (prismas chapiscados e revestidos nas duas faces, com a espessura dorevestimento 3,0 cm e o trao fraco) e P6 (prismas chapiscados e revestidos nas duasfaces, sendo a espessura do revestimento 3,0 cm e o trao utilizado mdio).

A Tabela 1 contm os resultados de resistncia dos prismas em termos das foras que osconduziram ruptura. Verifica-se elevao na resistncia mecnica devido argamassade revestimento com 3 cm de espessura e trao mdio, em 322,9 %.

A Figura 2 apresenta a forma de ruptura de prisma com 2,0 cm de espessura, mostrandoa clara influncia do revestimento.

Tabela 1 Incremento da resistncia devido influncia do revestimento

Tipo de prisma Relao entre

resistncias

(Res.Pi/Res.P1)

Incremento

(%)

P1 1,000 -

P2 1,264 26,4

P3 2,762 176,2

P4 3,677 267,7

P5 3,189 218,9

P6 4,229 322,9


4/10


Figura 2 - Formas de ruptura dos prismas com revestimento de 2,0 cm

Oliveira; Azevedo (2006) realizaram ensaios objetivando interpretar a influncia da

argamassa de revestimento na resistncia compresso axial em prismas formados de 3blocos, sendo a argamassa de assentamento e revestimento constitudas de cimento,saibro e areia. O trao empregado para a argamassa de assentamento foi 1:1:7 e para ade revestimento 1:3:5. Foram ensaiadas 3 amostras de 15 rplicas cada, sendo primasnus, prismas com revestimento de espessura 1,5 cm e prismas com revestimento de 3,0cm (todos prismas com revestimento foram previamente chapiscados). Os resultadosmdios para as resistncias compresso axial dos prismas ensaiados aos 28 diasmostraram incrementos de 98,13% para os prismas revestidos com espessura de 1,5 cme 139,25% para o revestimento com espessura de 3,0 cm, quando comparados com osprismas de referncia, sem revestimento.

Silva et. al (2008) ensaiaram prismas de alvenaria de blocos cermicos e de concreto,ambos de vedao. Moldaram prismas sem revestimento, com revestimento e prismascom tela de ao no interior da argamassa de revestimento com e sem conectores. Aargamassa utilizada tinha trao 1:1:6 (cimento, cal e areia).

Os autores concluram que nos prismas de blocos cermicos, o revestimento com 3,0 cmde espessura contribui na capacidade de carga em at 335%; No se verificouacrscimos substanciais quando foram ensaiados prismas com tela, sem conectores; nosprismas com blocos de concreto verificou-se acrscimo na resistncia de 72% paraamostra com 3,0 cm de espessura. Todavia, o acrscimo ocorreu em at 159% quandofoi empregado tela de ao com conector.


5/10


Esse trabalho tem como objetivo apresentar modelo para reforo de alvenaria resistente,utilizando revestimento de argamassa nas duas faces, contendo metacaulim em suacomposio, armada com tela de ao e interligadas por dois conectores. As armaduras(telas e conectores) tm a finalidade de incrementar resistncia e ductilidade e a presenado metacaulim para assegurar a durabilidade da argamassa e, portanto, do reforo.

Adio de pozolanas em materiais cuja matriz cimentcia provoca maior adensamentoda mistura, gerando reduo natural da porosidade desde a interface at a superfcie. Ha formao de CSH - silicato de clcio hidratado devido a combinao do hidrxido declcio do aglomerante com a slica da pozolana, composto importante para estrutura damatriz (NEVILLE, 1997). Mota; Oliveira; Dourado (2011) apresentaram reduo na absoro de40% quando se comparou argamassa com adio de metacaulim em relao a de referncia (semadio).

2 Materiais e mtodos

Os blocos empregados foram cermicos destinados a vedao assentados com os furosna horizontal como foram os usados na maioria das construes dos edifcios tipocaixo da Regio Metropolitana do Recife. O cimento utilizado nas argamassas deassentamento e de revestimento foi o CP II F 32, a cal CH-I e areia mdia, sendo todos osmateriais amplamente encontrados e utilizados na regio.

A Tabela 2 mostra a nomenclatura empregada para as argamassas.

Tabela 2 Nomenclatura das argamassas utilizadas.

* Camada de reforo.** Usados amplamente nos prdios de alvenaria resistente.

As espessuras das juntas de assentamento tiveram 1,0 cm de espessura. Os ensaios deresistncia compresso ocorreram aos 90 dias. Esse perodo justificado pelo interessede se obter os benefcios das reaes pozolnicas, tendo em vista que essas ocorrem deforma lenta.

Nas argamassas de reforo foi adicionado metacaulim com 15% de substituio ao

cimento. Esse teor e a relao gua/cimento foram definidos em pesquisas realizadasanteriormente para a determinao desses parmetros (MOTA; OLIVEIRA; DOURADO,2011).

PROCESSOS PROPORES (em volume)** Chapisco mdio (sobre

prismas nus)1:4 (cimento e areia)

** Revestimento fraco (sobrechapisco mdio)

1:2:9 (cimento, cal e areia)

* Revestimento para reforo 1:1:6:1,5 (cimento, cal, areia e relao

gua/cimento) com 15% de metacaulim emsubstituio ao cimento


6/10


O mesmo profissional executou as 18 rplicas, sendo 6 (seis) prismas de cada famliacom trs blocos, definidas a seguir:

Famlia 1 (de referncia) prismas sem revestimento;

Famlia 2 prismas nus (famlia 1) + chapisco mdio + revestimento fraco com 2,0cm de espessura;

Famlia 3 prismas nus + chapisco mdio + revestimento fraco com 2,0 cm deespessura (familia 2 que simula as caracteristicas construtivas de grande parte dasparedes existentes) + revestimento para reforo com 3,0 cm de espessura.

No interior da camada de reforo posicionou-se a armadura no centro, sendo a tela emambos os lados do prisma compostas de fios de 5.0 mm a cada 10,0 cm ligados pordois conectores de 8.0 mm. A Figura 4 mostra a fixao das armaduras da camada dereforo (famlia 3) sobre prismas da famlia 2.

Figura 3 Armadura posicionada no prisma antes da aplicao da argamassa de reforo

Os conectores introduzidos nas juntas de argamassa de assentamento com extremidadesem forma de gancho de 180ofixaram as telas em ambas as faces (Figura 5).

Figura 4 Conector que interliga as armaduras posicionadas no interior dasduas capas de argamassa


7/10


As Figuras 5 e 6 apresentam a confeco dos prismas.

Figura 5 Figura 6

Figuras 5 e 6 Confeco dos prismas

3 Resultados

Verificou-se que a resistncia mdia compresso dos blocos cermicos foi de 2,49 MPa,tendo, por conseguinte, fator de eficincia (relao entre as resistncias do prisma e do

bloco bloco) 0,41. Esse material foi adquirido em armazm de materiais de construoescolhido aleatoriamente.

A Tabela 3 mostra os resultados da resistncia compresso dos prismas.

Tabela 3 Resistncia compresso dos prismas

Detalhes observados nos ensaios dos prismas:

- Famlia 1: Vrios prismas ficaram com desnivelamento, desaprumo, irregularidade dasdimenses dos blocos e ruptura brusca por trao nos septos. Todas essas

caractersticas foram destacadas nos laudos das edificaes que desabaram;

Famlia/Mdia darea das

bases(cm2)

RESULTADOSTenso (MPa) Fora

Mdia(kN)

Acrscimono valor

mdio dafora, emrelao famlia 1 -

Mdia(MPa)

DesvioPadro(MPa)

COV(%)

1/172 1,02 0,31 30,58 17,62 -2/256 2,42 0,63 26,22 62,16 252,78%3/371 2,72 0,4 14,93 100,80 472,08%


8/10


- Famlia 2 Imperfeies e ruptura por trao nos septos na maioria dos casos etambm por cisalhamento do revestimento;

- Famlia 3 Argamassa de reforo com caractersticas inferiores esperada. A primeirafissurao identificada no revestimento ocorreu na Regio da interface revestimentofraco/revestimento para reforo, embora nesse momento os blocos j apresentassemruptura em todos os septos.

Observando a forma de ruptura da famlia 3, pode-se destacar a elevada ductilidade.Pode-se dizer que seria devido armadura constituda de telas nas duas facesinterligadas por dois conectores. Portanto, os conectores contribuem decisivamente paraa eliminao da ruptura brusca. Na Figura 7 mostra um prisma da famlia 3 rompido,onde, foi provocada aps o ruptura, a liberao da deformao do equipamento paraprximo de 10 cm, para verificao da condio de desmoronamento (ruptura brusca), oque absolutamente no se constatou.

Figura 7 Prisma com blocos inteiramente colapsados


9/10


4 Concluses

Diante dos resultados obtidos, algumas concluses podem ser destacadas:

- A famlia 2 elevou a resistncia mdia compresso em mais de 250% quandocomparada com as dos prismas sem revestimento (famlia 1);

- quando se comparou os prismas da famlia 3 com os da famlia 1, o acrscimo daresistncia compresso foi da ordem de 470%;

- Alm da elevada resistncia mecnica da famlia 3, foram verificados grandes

deslocamentos sem desmoronamento;

- Qualquer que seja o modelo de reforo, alm de assegurar resistncia suficiente parasuportar as cargas atuantes, deve garantir ductilidade (eliminao de ruptura brusca) edurabilidade;

- a forma de ruptura foi explosiva para a famlia 1 (prismas nus). Com relao aos prismasda famlia 2 (com revestimento com 2 cm de espessura), a ruptura tambm foi brusca portrao dos septos, por causa da quebra do estado de confinamento entre a argamassa deassentamento/bloco. Entretanto, nos prismas da famlia 3 a ruptura foi dctil, sendoverificados elevados deslocamentos, sem desmoronamento.

Referncias

MOTA, J. M. F. Influncia da argamassa de revestimento na resistncia compresso axial em prismas de alvenaria resistente de blocos cermicos. 2006.Dissertao (Mestrado) Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2006.

MOTA, J. M. F. Influncia da argamassa de revestimento armada com adio demetacaulim na resistncia mecnica, ductilidade e durabilidade de alvenariaresistente. Qualificao para tese de doutorado. UFPE Universidade Federal dePernambuco, 2012.

MOTA J. M. F.; OLIVEIRA, R. Formas de ruptura em prismas de alvenaria Resistentede blocos cermicos. II Congresso Brasileiro de Pontes e Estruturas. Rio de Janeiro/RJ,2007.

MOTA J. M. F.; OLIVEIRA R. A.; DOURADO, K. Utilizao de pozolana em argamassasde reforo para alvenarias resistentes. In: 7 Congresso Internacional sobre Patologia ereabilitao de estruturas (CINPAR). Fortaleza-CE, 2011.


10/10


NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. 2. ed. PINI. So Paulo, 1997.

OLIVEIRA, R. A. & AZEVEDO, A. A. C. Influncia da argamassa de revestimento comsaibro na resistncia a compresso axial de alvenaria resistente de blocoscermicos. Trabalho de pesquisa, Universidade Catlica de Pernambuco. Indito, Recife,2006.

ROMAN, H. R. Alvenaria estrutural, diretrizes bsicas para projeto. UFSC.Florianpolis, (1999).

SILVA, F. A. N.; OLIVEIRA, R. A.; PIRES SOBRINHO, C. W. Influncia do revestimento

na resistncia de paredes de alvenaria resistente de blocos cermicos. In: XXXIIIJornadas Sulamericanas de Engenharia Estrutural, 2008, Santiago - Chile. Anais dasXXXIII Jornadas Sulamericanas de Engenharia Estrutural. Santiago - Chile: ASAEE, 2008.

Documents

Modelo de reforço com argamassa armada com adição de pozolana para alvenaria resistente