Normas e técnicas

o uso da terra como material construtivo

Friday, May 18, 2012

aspectos normativos

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), ao abordar a terra como material construtivo, assume como premissa que o cimento faz parte da mistura, a qual denomina solocimento.


aspectos normativos

ABNT sistemas construtivos em terra crua

NBR 10834:1994 Bloco vazado de solocimento sem função estrutural - Especificação

NBR 10835:1994 Bloco vazado de solocimento sem função estrutural - Forma e dimensões - Padronização

NBR 10836:1994 Bloco vazado de solocimento sem função estrutural - Determinação da resistência à compressão e da absorção de água - Método de ensaio

NBR 12254:1990 Execução de sub-base ou base de solocimento - Procedimento

NBR 10832:1989 Fabricação de tijolo maciço de solocimento com a utilização de prensa manual - Procedimento

NBR 10833:1989 Fabricação de tijolo maciço e bloco vazado de solocimento com utilização de prensa hidráulica - Procedimento

NBR 8491:1984 Tijolo maciço de solocimento - Especificação

NBR 8492:1984 Tijolo maciço de solocimento - Determinação da resistência à compressão e da absorção d'água - Método de ensaio


aspectos normativos

A ABNT estabelece que a resistência média a compressão de paredes monolíticas de solocimento deve ser igual ou superior a 1,0MPa (NBR 13553:1996) e que, no caso dos tijolos maciços ou blocos vazados de solocimento, igual ou superior a 2,0MPa (NBR 10836:1994): as dimensões variam de acordo com a prensa utilizada.


desempenho mecânico

componente construtivoresistência a compressãoresistência a compressão

componente construtivo norma (resistência média)

norma (resistência média)

tijolo maciço cerâmico para vedação NBR 6460:1983 2,5MPa

bloco de concreto para vedação NBR 6461:1983 2,5MPa

bloco de terra comprimida NBR 10836:1994 2,0MPa

parede monolítica de solocimento NBR 13553:1996 1,0MPa


Sobre o teor de cimento misturado a terra, pode-se dizer que este varia de acordo com o solo, podendo chegar até a 10% da mistura. Existe uma série de procedimentos que devem ser adotados com o intuito de averiguar a proporção ideal para cada situação, e, segundo Segantini et al., as normas de dosagem brasileiras baseiam-se nas normas da Portland Cement Association (PCA).

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aspectos normativos

ABNT a terra como material construtivo

NBR 13553:1996 Materiais para emprego em parede monolítica de solocimento sem função estrutural

NBR 13554:1996 Solocimento Ensaio de durabilidade por molhagem e secagem

NBR 13555:1996 Solocimento - Determinação da absorção d'água

NBR 12023:1992 Solocimento - Ensaio de compactação - Método de ensaio

NBR 12024:1992 Solocimento - Moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos - Método de ensaio

NBR 12253:1992 Solocimento - Dosagem para emprego como camada de pavimento - Procedimento

NBR 11798:1990 Materiais para sub-base ou base de solocimento - Especificação

NBR 12025:1990 Solocimento - Ensaio de compressão simples de corpos-de-prova cilíndricos - Método de ensaio


Do ponto de vista da sustentabilidade, pode-se dizer que o aumento da quantidade de cimento adicionado a terra resulta em um aumento linear do impacto ambiental, no caso das paredes monolíticas de solocimento (Lax, 2010, p.41).

Lax mescla a estrutura da ISO 14044:2006 (Ciclo de Vida) com a estrutura utilizada para avaliar os sistemas construtivos do Green Guide (BRE - Building Research Establishment).

A analise do ciclo de vida (ACV) contempla 4 etapas: definição das metas e escopo, inventário da analise do ciclo de vida, analise do impacto do ciclo de vida e interpretacão do ciclo de vida.

Em geral, a ACV é feita com o auxílio de softwares. Ex.: SimaPro, TEMIS, CLEAN, TEAM, EcoPack 2000, GEMIS, GaBi.


o solocimento é indicado, exclusivamente, para técnicas construtivas baseadas na compactação do solo, como evidencia a postura adotada pela ABNT. Para todos as outras técnicas construtivas, seu uso não convém: a adição de cimento altera a trabalhabilidade da terra, tornando-a pouco plástica, o que compromete a realização de entramados e das paredes de cob.

aspectos normativos


[video] el barro las manos la casa


Recapitulando:

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), ao abordar a terra como material construtivo, assume como premissa que o cimento faz parte da mistura, a qual denomina solocimento.

A ABNT estabelece que a resistência média a compressão de paredes monolíticas de solocimento deve ser igual ou superior a 1,0MPa (NBR 13553:1996) e que, no caso dos tijolos maciços ou blocos vazados de solocimento, igual ou superior a 2,0MPa (NBR 10836:1994).

Sobre o teor de cimento misturado a terra, pode-se dizer que este varia de acordo com o solo, podendo chegar até a 10% da mistura. Existe uma série de procedimentos que devem ser adotados com o intuito de averiguar a proporção ideal para cada situação, e, segundo Segantini et al., as normas de dosagem brasileiras baseiam-se nas normas da Portland Cement Association (PCA).

atenção: o solocimento é indicado, exclusivamente, para técnicas construtivas baseadas na compactação do solo, como evidencia a postura adotada pela ABNT. Para todos as outras técnicas construtivas, seu uso não convém: a adição de cimento altera a trabalhabilidade da terra, tornando-a pouco plástica, o que compromete a realização de entramados e das paredes de cob.

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aspectos normativos

O Peru é o único país latino americano que possui uma norma específica para a construção de casas de adobe (E-080, 2000) e essa norma é citada na Standard Guide for Design of Earthen Wall Building Systems (ASTM-E2392M-10, 2010).

De acordo com Schroeder et al (2011), outros países que também regulamentaram o uso da terra como material construtivo são: Nova Zelândia, França, Índia, Nigéria, Sri Lanka, Zimbabwe, Austrália, Espanha, Suiça e Alemanha.

Além destes, a ASTM E2392M também cita: China, Equador e EUA (Califórnia e Novo México).

O Brasil não é citado, porque a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), ao abordar a terra como material construtivo, assume como premissa que o cimento faz parte da mistura, a qual denomina solocimento.


Assim esclarece a ASTM no item 6.3.1:

“There are historic, multi-story apartment building made with unstabilized earth that have provided hundred of years of useful service (for example Taos Pueblo, United States, and Shibam, Yemen), demonstrating that unstabilizes earthen construction can be much more durable than is generally thought. In order to minimize financial costs to building owners, complication and waste during construction and pollution costs to the ecosystem, stabilization by cement, lime or gypsum should only be used where other strength and durability measures (such as roof overhangs, reinforcing, renewable plasters, or thicker wall) cannot archive the same strength and durability goals.”


cimento


5% das emissões dos gases do efeito estufa, provém do ciclo de vida do cimento fonte: Cement Sustainability Initiative apud Votorantin.

90% das emissões ocorrem durante a produção do clinquer

10% resulta do transporte das matérias-primas e das emissões pelo consumo de energia elétrica nas fábricas

fonte: Inventário de Emissões de Gases de Efeito Estufa associadas aos Processos Industriais: Produtos Minerais, Produção de Cimento do Estado de São Paulo, 1990 a 2008.


clinquer?


O clinquer é o principal produto do alto-forno das indústrias de cimento.


fase 2

CaCO₃ → CO₂ + CaO (cal viva)800ºC

▲CaO + MgO + SiO₂ + Al₂O₃ + Fe₂O₃ → clinquer1450ºC

(calcinação)

▲

mistura e moagem da matéria prima

(rochas)

fase 1

➜

➜

moagem do clinquer e adição de gesso e outros (ex.: pozolana, escória siderurgia,

casca de arroz, argila, etc)

fase 3

cimento Portland

➜


O cimento é um material que ao ser hidratado, inicia uma reação química irreversível.


Por isso, o cimento não é reciclável.

Todas as tentativas de diminuir o impacto ambiental do ciclo de vida do cimento Portland estão relacionadas a otimização do alto-forno e ao uso de adições minerais que favoreçam a calcinação.

O reuso do concreto não está relacionado a reciclagem e/ou reuso do cimento: está relacionado ao reuso dos agregados do concreto.

Ensaios vem sendo realizados com o intuito de verificar o desempenho de concretos feitos a partir de resíduos de concretos:

• existem equipamentos que separam os agregados da pasta endurecida de cimento;• a reuso da pasta endurecida de cimento deve ser feito de forma criteriosa, porque interfere na

proporção água:cimento e compromete a resistência mecânica do concreto.


e o cal?


[video] Yemen Lime


O cal é um material que ao ser hidratado, inicia uma reação química reversível.


CaCO₃ ⇔ CO₂ + CaO (cal viva)

800ºC▲

CaO + H₂O ⇔ Ca(OH)₂ (cal hidratada)

Ca(OH)₂ + CO₂ ⇔ CaCO₃ + H₂O


Nas áreas urbanas, no Brasil, o uso do solocimento é permitido.


Mas o financimento de construções com solocimento pode ser aprovado ou negado pela Caixa Econômica Federal: muito depende do técnico que irá avaliar o pedido de solicitação.


As normas brasileiras que regem o uso da terra como material construtivo atentam-se apenas a estabilização química do solo, pela adição de cimento.


Estabilizar a terra é compreender o teor das partículas minerais e suas características.


A estabilização química é a ação que busca modificar as propriedades da terra por meio de reações químicas, tal como acontece quando há adição de cimento, cal ou betume(asfalto).


Há três tipos de estabilização: física, mecânica e química.


Os principais objetivos da estabilização do solo são:

• aumentar a resistência mecânica;

• aumentar a coesão e a resistência a erosão; e,

• reduzir a pororsidade e as variações de volume.


Sobre a estabilização química da terra, assim posiciona-se a ASTM no item 6.1.1:

“soils for earthen building systems are a mixture of a binder (clay), and temper soils of

silt, sand, and gravel. These mistures may be naturally occorring local soils or engineered

by mixing different soils. Sources for the soils include on-site horizons, by-products of

sand and gravel quarrying, and alluvial deposits. Some clays are highly expansive

(montmorillonites) or moderately expansive (illites) when wetted, and thus problematic

for earthen construccion. Ideally, a non-expansive kaolinite clay should be used. The

intermixture of small amounts of lime, bitumen or cement will negate the expansive

porperties of swelling clays, but by the same chemical mechanism negate the binding

and other beneficial properties of the clay. Stabilizing binder should thus generally be

used only when there is no other viable strategy for meeting the project requirements.

Care should be taken to aboid adverse affects on the capacity for food production

when considering the use of loams and other soils that are suitable for agricultural

purposes.”


A estabilizacão física pode ser descrita como a alteração da microestrutura da solo e está relacionada ao “empacotamento”. É feita pela adição controlada de partículas de diferentes composições e granulometrias.


fonte: http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/165/imprime205514.asp

concreto de alto desempenho x concreto convencional

(exemplo do que significa “empacotamento”)


http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/165/imprime205514.asp

http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/165/imprime205514.asp

exemplo: piso de argila

➀ ➃➁ ➂ ➄

➅Granulometria da areia base:

1 volume de areia 0,10mm

2 volumes de areia 0,15mm





1 volume de areia 0,44mm

1 volume de argila : 4 volume de areia base


Um exemplo de estabilização mecânica é a adição de fibras.

A palha, por exemplo, age como ponte de transferência das tensões pelas fissuras e, por isso, melhora o comportamento mecânico da terra: ao reduzir a velocidade de propagação das fissuras, aumenta a capacidade de resistência pós-fissuração do material e diminue a retração por secagem, seguindo o mesmo princípio do uso de fibras em concretos.


O solo é resultante da ação conjunta de agentes interpéricos sobre as rochas e é constituído por partículas minerais e orgânicas. Sua plasticidade e coesão são influenciadas diretamente pelos teores de areia, silte e argila. A argila é a partícula mineral que atua como aglomerante e o silte e a areia, como agregados. Há três tipos de argila: caulinita, ilita e montmorilonita. A argila montomorilonita em contato com a água apresenta expansão significativa, por isso, ao secar, retrai até 25%; é isso que torna solo composto predominantemente por argila montomorilonita, o menos indicado para a construção.


Proporção adequada de argila, silte e areia, segundo alguns autores.

classificação

granulometriagranulometriagranulometria

classificação Olarde & Guzman

(1993, p.47)E.080 Corrêa (2006)

argila 15 - 20% 10 - 20% 22%

silte 10 - 25% 15 - 25% 31%

areia 50 - 70% 55 - 70% 47%

pedrisco pouca ou nenhuma - -

matéria orgânica máximo 2% - -


Existem diversos testes que podem ser realizados sem o uso de equipamentos sofisticados para descobrir algumas das principais características do solo disponível para a construção.


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Pode-se dizer que alguns solos são adequados para o solocimento e outros, não.


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