Paredes divisórias: Passado, presente e futuro, P.B. Lourenço et al. (eds.) 37

UMA BREVE RETROSPETIVA DE SOLUÇÕES DE PAREDES DE ELEMENTOS CERÂMICOS

António Baio Dias Diretor Geral Adjunto

CTCV, Coimbra

SUMÁRIO

O tijolo cerâmico é um dos elementos de alvenaria mais usados na construção portuguesa. A sua evolução, nos últimos 50 anos tem sido muito reduzida em Portugal, enquanto que noutros países europeus a evolução tem sido notável. Em Portugal já foram dados os primeiros passos na sua evolução mas o início da produção de novos produtos tem sido dificultado pela situação difícil de todo o sector da construção. O tijolo cerâmico é um produto técnico com exigências normativas específicas e cujos referenciais são iguais para toda a Europa. Nesta comunicação apresentam-se as exigências aplicáveis, bem como as perspetivas de evolução do tijolo, da sua geometria e das suas características técnicas.

1. INTRODUÇÃO

Como produto industrializado para construção, o tijolo cerâmico de furação horizontal, surge no séc. XIX com o início da revolução industrial. As virtudes que se foram detetando na facilidade de aplicação deste material na construção, permitiram uma expansão notável da alvenaria de tijolo cerâmico. A evolução e a diversificação de modelos acompanhou as exigências da edificação e das técnicas da construção. O tijolo de alvenaria é cada vez mais um produto técnico com características e comportamento em obra cada vez mais exigente e por isso mesmo, sujeito às disposições regulamentares e especificações próprias atuais. Num futuro próximo o tijolo cerâmico irá evoluir nas suas características, nomeadamente na geometria, nas características de resistência térmica e mecânica, permitindo cada vez mais uma construção “inteligente”, com maior facilidade de aplicação em obra, permitindo a construção de outros elementos estruturais, a instalação de infraestruturas técnicas, etc. Isto é possível dadas as propriedades da cerâmica como material de exceção para a conformação de variadas geometrias e elevada resistência mecânica. Prevê-se também obter novos produtos associando à cerâmica outros materiais, de forma a permitir um produto final com novas propriedades mecânicas e físicas.

Uma breve retrospetiva de soluções de paredes de elementos cerâmicos 38

O CTCV e outras instituições, nomeadamente a Universidade do Minho, têm realizado investigação e desenvolvimentos nesse sentido. Um conhecimento cada vez mais aprofundado das propriedades da química e física dos silico-aluminosos (cerâmicos) permitirá uma melhor adequação dos materiais a misturar, de forma a otimizar as características de cada um dos componentes quando avaliadas isoladamente. Como material de construção que é, o tijolo cerâmico tem como enquadramento regulamentar o Regulamento Europeu de Produtos de Construção [1] que substitui a Diretiva Produtos da Construção [2], bem como a norma de especificação NP EN 771-1 [3], norma harmonizada que define os requisitos para a marcação CE.

1.1. Tipos de tijolos cerâmicos

Os tijolos cerâmicos podem ser classificados consoante as suas características e quanto ao fim em vista. A NP EN 771-1 [3] especifica os ensaios aplicáveis e as características dos tijolos cerâmicos. Segundo esta norma os tijolos cerâmicos podem ter a seguinte classificação:

• Tijolos LD (Low Density): o unidades cerâmicas com massa volúmica seca bruta menor ou igual que 1000

kg/m3 para utilização em alvenaria protegida; • Tijolos HD (High Density):

o todas as unidades cerâmicas para utilização em alvenaria não protegida; o unidades cerâmicas com massa volúmica seca bruta maior que 1000 kg/m3 para

utilização em alvenaria não protegida. Quanto à aplicação os tijolos cerâmicos podem ser classificados em:

• Face à vista – tijolos cujo destino é ficarem aparentes, no interior ou no exterior da construção;

• Enchimento – tijolos sem função resistente, para além do seu próprio peso; • Resistentes –– tijolos com função estrutural na construção.

Figura 1 : Tipos de tijolos cerâmicos

1.2. Características físicas, químicas e mecânicas do tijolo e material cerâmico

Na Tabela 1 apresentam-se as características intrínsecas do material cerâmico, isto é, as características de um corpo cerâmico, independentemente da sua geometria. Na Figura 2 apresentam-se os formatos tradicionais e na Tabela 2 apresentam-se as características dos tijolos tradicionais.

Figura 2 : Formatos tradicionais de tijolos cerâmicos

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Tabela 1 - Características do material cerâmico Características do material cerâmico Valores Refª

Massa volúmica aparente (kg/m3) 1800 – 2000 [4] Porosidade aberta (%) 20 – 30 [4]

Absorção de água por imersão a frio (%) 9 – 13 [4] Coeficiente de saturação 0,6 – 0,8 [4]

Absorção de água por capilaridade (1 min.) (g/dm2.min0,5)

11 [4]

Condutibilidade térmica (W/mK) 0,5 – 0,7 [4] Coeficiente de absorção da radiação solar 0,65 – 0,80 [5]

Dilatação térmica linear (m/m.ºC) 3,5 – 5,8 x10e-6 [6] Expansão por humidade (mm/m) 0,9 – 1,7 [4]

Humidade em equilíbrio (%) (20ºC e 80%HR)

0,11 [5]

Módulo de elasticidade longitudinal (MPa) 8300 [5] Coeficiente de Poisson 0,2 [5]

Tabela 2 - Características dos tijolos cerâmicos tradicionais [7]

Característica Resistência mecânica por compressão

(MPa) Massa (kg)

22x11x7 (maciço) 17 – 48 2,5 – 3,5 30x20x7 3,7 – 7,0 3 – 5 30x20x9 3,0 – 5,7 3,5 – 5,5

30x20x11 2,8 – 5,2 4 – 6 30x22x15 2,5 – 4,9 5 – 7 30x22x20 1,9 – 3,9 7 – 11

1.3. Normas aplicáveis

As normas portuguesas foram substituídas pela norma de produto NP EN 771-1 [3] e as normas da série NP EN 772 que definem os métodos de ensaio. Complementarmente foram desenvolvidas normas para especificação de produtos auxiliares (série EN 846 para lintéis, grampos, etc.), para especificação e ensaios de argamassas de reboco e assentamento (série EN 998 e série EN 1015), normas de ensaios de alvenaria (série EN 1052) e as normas de projeto de alvenaria (EN 1991 a EN 1998), também conhecidas por eurocódigos da construção. Os tijolos cerâmicos são cada vez mais produtos técnicos. Para confirmar esta afirmação, basta ter em consideração a variedade de características que podem ser avaliadas e a quantidade normas de ensaio aplicáveis.A norma NP EN 771-1 [3] define as características e os ensaios aplicáveis aos tijolos cerâmicos. Para a generalidade das características esta norma não apresenta critérios de aceitação mas apenas tolerâncias, ficando ao cuidado do fabricante especificar as características bem como as tolerâncias assumidas para os seus produtos. As características indicadas devem ser definidas de acordo com as normas de ensaio apresentadas na Tabela 3.

2. O MERCADO NACIONAL E A PERSPECTIVA EUROPEIA

As nossas condições suaves de clima e ambiente têm permitido técnicas de construção em que a exigência funcional para os materiais da cerâmica estrutural, tem sido modesta.

Uma breve retrospetiva de soluções de paredes de elementos cerâmicos 40

Tabela 1 - Ensaios aplicáveis ao tijolo cerâmico Norma Título Característica Tolerância ou

categoria NP EN 772-1 [8] Determinação da

resistência mecânica Resistência mecânica e categoria a declarar pelo fabricante

Categoria I ou II

NP EN 772-3 [9] Determinação do volume líquido e percentagem de vazios por pesagem hidrostática

NP EN 772-5 [10] Determinação do teor em sais solúveis ativos

Teor em sais solúveis ativos a declarar pelo fabricante

S0, S1 ou S2

NP EN 772-7 [11]

Determinação da absorção de água fervente para tijolos isolantes da humidade

Limites da absorção de água e limites a declarar pelo fabricante

NP EN 772-11 [12] Determinação da taxa inicial de absorção de água

Limites da taxa inicial de absorção de água, a declarar pelo fabricante

NP EN 772-13 [13] Determinação da densidade liquida e bruta

Densidade a declarar pelo fabricante

D1, D2, ou D0

NP EN 772-16 [14] Determinação de dimensões

Dimensões médias e limites a declarar pelo fabricante

T1, T2 ou T0, R1, R2 ou R0

EN 772-19 [15] Determinação da expansão por humidade para tijolos de grande formato e furação horizontal

Inferior a 0,6 mm/m

EN 772-22 [16] Determinação da resistência ao gelo/degelo

Categoria a declarar pelo fabricante

F0, F1 ou F2

EN 1052-3 [17] Determinação da resistência inicial ao corte argamassa

Resistência de adesão do tijolo à a declarar pelo fabricante

NP EN 1745 [18] Método para a determinação dos valores térmicos declarados e de projeto

Propriedades térmicas a declarar pelo fabricante

NP EN 13501-1 [19] Classificação ao fogo de produtos de construção – Parte 1: Classificação usando resultados de ensaios de reação ao fogo

Classe a declarar pelo fabricante

Classe A1 (sem necessidade de ensaios) ou outra classe

Nota: Categoria I - Elementos com tensão de compressão com um nível de confiança superior a 95%; Categoria II - Elementos que não cumprem o nível de confiança previsto para a categoria I. De facto os tijolos cerâmicos para alvenaria têm sido sempre considerados como um material de enchimento sem outras exigências que não sejam as de um material que não apresente

A.B. Dias 41

problemas à construção. Isto é, a exigência tem sido reduzida, não existindo uma perspectiva de mais valia que um material deste tipo pode proporcionar. A evolução recente das técnicas de construção, um conhecimento mais profundo dos materiais, a preocupação do conforto e higiene da habitação e um mercado cada vez mais esclarecido e concorrencial, trouxeram uma nova perspetiva sobre a utilização das alvenarias em cerâmica. Hoje exige-se dos materiais a aplicar nas alvenarias um comportamento adequado para o isolamento térmico, o isolamento acústico, a humidade de equilíbrio da habitação, a possibilidade de se comportarem como elementos resistentes da estrutura da habitação, e de constituírem um elemento determinante para os edifícios inteligentes. A indústria tem vindo progressivamente a produzir materiais com melhor desempenho, de melhor qualidade e com maior conhecimento das características e comportamentos. Cada vez mais as alvenarias cerâmicas são encaradas como um material técnico das quais se podem conseguir melhores desempenhos. Em quase todos os países da U. E. temos vindo a assistir a um progressivo desenvolvimento de novos produtos de alvenaria cerâmica, das técnicas de construção, com ganhos notáveis de produtividade, custo e de melhoria da construção. Em Portugal essa situação não se verifica com a mesma intensidade. Estão, neste caso, os tijolos de furação vertical e respetivos acessórios que permitem, em situações de projeto adequado, uma construção rápida e de elevado conforto.

2.1. Os desenvolvimentos na Europa

Apresentam-se de seguida alguns exemplos de sistemas desenvolvidos e comercializados na Europa para alvenaria. De salientar que todos estes sistemas são desenvolvidos em grandes grupos industriais ou em consórcio de empresas que se organizam do modo a ter um produto, uma marca, uma imagem corporativa e informação técnica comuns. Dos grandes grupos e consórcios existentes constata-se que todos apresentam uma estrutura técnica centralizada, isto é, possuem um gabinete técnico único, com as funções de desenvolvimento, marketing, formação e apoio técnico. No entanto a comercialização é realizada por cada empresa pertencente ao consórcio.

Desenvolvimentos em Espanha

Termoarcilla é a designação de um consórcio espanhol de 35 empresas cerâmicas, constituído em 1988 para o desenvolvimento, a produção e a comercialização de blocos cerâmicos estruturais. O sistema Termorarcilla é constituído por um bloco cerâmico de baixa densidade e vários acessórios complementares. Esta baixa densidade é induzida por aditivos orgânicos que gasificam durante o processo de cozedura a temperaturas superiores a 900ºC, sem deixar resíduos, dando origem a uma fina porosidade homogeneamente repartida na massa cerâmica do bloco. É um material que reúne, num só produto, características de isolamento térmico e acústico e resistência mecânica. De salientar que com a revisão do RCCTE em 2006, estes produtos apresentam maior dificuldade em dar cumprimento às novas exigências estabelecidas para o isolamento térmico, já que o elemento de maior desempenho, o bloco de maior dimensão 340 mm apresenta um coeficiente global de transmissão de calor, para a alvenaria, de 0,68 W/m2.K. No entanto, desenvolvimentos recentes para fazer face ao regulamento térmico espanhol, deram origem a um novo modelo o Termoarcilla Eco, com valores na ordem dos 0,3 W/m2.K.

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a) Termoarcilla tradicional b) Termoarcilla Eco Figura 3 : Elementos Termoarcilla

Tabela 4 - Geometria e Massa dos elementos Termoarcilla

Modelo Dimensões C x L x A

(mm)

Massa (kg)

Bloco de 14 30x14x19 6,5 a 8,0 Bloco de 19 30x19x19 8,0 a 10,5 Bloco de 24 30x24x19 10,0 a 13,0 Bloco de 29 30x29x19 12,0 a 15,2

a) Peça base b) Meia-peça de remate horizontal

c) Meia-peça de remate vertical

d) Peça de remate

e) Peça de canto f) Peça de lintel g) Peças de ajuste variável

h) Peças de isolamento de laje ou

forras Figura 1 : Peças do sistema Termoarcilla

Tabela 2 - Características dos elementos Termoarcilla

Característica 14 19 24 29 Largura do bloco (mm) 140 190 240 290 Isolamento aos sons aéreos (dBA) 46.5 47.5 51.1 52.0 Isolamento térmico U (W/m².K) 1,39 1,13 0,94 0,81 λeq (W/m.K) 0,29 Resistência mecânica (MPa) 5 Resistência ao fogo (REI) 180 180 240 240

A.B. Dias 43

Desenvolvimentos em França

Em França a tecnologia da alvenaria estrutural de pano único com blocos cerâmicos aligeirados desenvolveu-se em 1976 e vinte anos mais tarde desenvolve-se a aplicação destes blocos com junta fina de apenas 1 mm, junta esta que é normalmente aplicada com um rolo “Maçonnerie roulée”. Biomur e Porotherm são marcas de blocos cerâmicos aligeirados para alvenaria estrutural e isolante em pano único comercializados em França. A Porotherm é uma marca da Wienerberger, um grande grupo industrial de origem austríaca, desenvolvida e comercializada no mercado francês por 5 unidades industriais. Estes blocos são fabricados a partir de uma mistura de argila com granulados combustíveis tais como serrim de madeira, pasta de celulose, ou poliestireno reciclado (0,3%). Durante a cozedura os granulados são consumidos economizando energia e criando em seu lugar, alvéolos de ar que melhoram o isolamento térmico.

Figura 5 : Elemento Porotherm

Tabela 6 - Características dos elementos Porotherm

Característica Roulée Tradicionel Formato C x L x A (mm) 373x300x249 373x300x240 Peso (kg) 20 Resistência mecânica fb (MPa) 8 Desempenho térmico (alvenaria revestida nas duas faces) (W/m².K)

0,37 0,42

Figura 2 : Elemento Biomur

Tabela 3 - Características do sistema Biomur

Característica Roulée Tradicionel Formato C x L x A (mm) 250x375x249 250x375x240 Peso (kg) 17,3 17,2 Resistência mecânica fb (MPa) 8 Desempenho térmico (alvenaria revestida nas duas faces) (W/m².K)

0,34 0,39

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a) Peça base b) Peça de coluna c) Peça de lintel d) Peças de partição

e) Meia-peça f) Peças de ombreira g) Peças de ombreira h) Peça de ângulo

Figura 3 : Peças do sistema Biomur

Desenvolvimentos em Itália

O consórcio Alveolater, ativo em Itália desde 1986, é constituído por 17 empresas ou grupos industriais e é detentor das marcas Alveolater e Perlater. As características termo-isolantes dos blocos cerâmicos Alveolater são devidas aos poros fechados que se encontram distribuídos na pasta. Estes poros são formados por serradura esferas de poliestireno ou casca de arroz. A condutividade térmica da argila aligeirada pode atingir valores da ordem dos 0,3 a 0,32 W/m.K. Uma alvenaria de unidades de 350 mm de espessura pode atingir valores globais de transmissão de calor da ordem dos 0,4 a 0,5 W/m2.K. A atenuação acústica pode ir a valores de Rw = 54 dB. Nos blocos Perlater o desempenho térmico da pasta é devido à introdução na pasta de grânulos de perlite. A perlite é um material poroso, geralmente de cor branca, muito leve, inorgânico, estável e quimicamente neutro, obtido a partir da expansão de uma determinada rocha de origem vulcânica que, quando sujeita a um tratamento térmico, aumenta cerca de vinte vezes o seu volume. A rocha vulcânica de base é constituída por silicato de alumínio contendo cerca de 60 % de SiO2 e água de constituição (entre 2 e 6 %). A expansão obtém-se quando a rocha é sujeita a uma temperatura de cerca de 1000ºC. A esta temperatura a água contida na rocha liberta-se sob a forma de vapor que expande provocando o aumento de volume. O processo, irreversível, determina a formação de microcavidades. A massa volúmica da perlite é cerca de 80 a 150 kg/m3, com uma condutividade térmica compreendida entre 0,04 e 0,055 W/m.K, conferindo à pasta cerâmica uma maior capacidade de isolamento térmico. Para além da porosidade da pasta, a capacidade de isolamento térmico das unidades é otimizada através da geometria interna dos alvéolos de furacão, com um elevado número de fiadas na direção perpendicular do fluxo térmico, contribui para um elevada resistência térmica à passagem do calor. Por outro lado, a elevada massa frontal dos blocos permite uma boa inércia térmica e um bom isolamento acústico e adequada resistência ao fogo. Os blocos Alveolater são classificados pela percentagem de furacão, desde os 45% aos 60%, com diferentes adequações ao uso, sendo os mais compactos, mais adequados a aplicações em zonas sísmicas. O território italiano é, tal como o português, mas em maior escala, considerado sísmico. Relativamente ao assentamento com argamassa, é recomendada a aplicação de uma argamassa tradicional M5, com uma massa volúmica de 2010 kg/m3 e uma condutibilidade térmica de 0,78 W/m.K, ou uma argamassa de elevada resistência térmica, com aditivos orgânicos, com 1000 kg/m3 e uma condutibilidade térmica de 0,243 W/m.K.

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a) Classe 45 b) Classe 55 c) Classe 60

Figura 8 : Modelos Alveolater A classe 45 agrupa os elementos com baixa percentagem de furacão, até 45%, para alvenaria estrutural. Estas unidades são adequadas para aplicação em zonas sísmicas e não sísmicas. Os blocos da classe 55 podem ser aplicados em alvenaria resistente em zonas de baixa sismicidade. Os blocos da classe 60 são usados exclusivamente em alvenaria de enchimento e paredes divisórias internas. Podem ser de furação vertical ou horizontal.

Tabela 8 - Características dos modelos Alveolater

Característica Classe 45 Classe 55 Classe 60 Furacão vertical

Classe 60 Furacão

horizontal Largura (mm) 350 350 350 350 Percentagem de furacão (%) 40 a 45 45 a 55 55 a 70 55 a 70 Massa volúmica aparente (kg/m³)

800 a 870 800 a 870 450 a 600 450 a 600

Resistência característica à compressão fbk (MPa)

12 9 a 10 9 2,5

Coeficiente global de transmissão de calor (W/m²K)

0,60 - 0,65 0,55 - 0,60 0,53 - 0,55 0,53 - 0,55

Condutividade térmica equivalente λe (W/mK)

0,24 - 0,26 0,22 - 0,24 0,21 - 0,22 0,21 - 0,22

Isolamento acústico da alvenaria a 500 Hz Rw (dB)

>53 >50 48 49

Resistência ao fogo (R.E.I.) 180 180 180 180

Desenvolvimentos na Alemanha

Na Alemanha existem três consórcios para a produção de blocos cerâmicos para alvenaria resistente: Poroton, Unipor e Termopor. O consórcio Poroton detém cerca de 65 % do mercado, com 10 empresas e 34 unidades produtivas. A marca Poroton é neste momento detida pela Wienerberger, grupo multinacional com sede na Áustria, possuindo mais de 120 unidades industriais em todo o mundo. A Poroton desenvolveu este sistema há mais de 30 anos possuindo uma grande variedade de modelos para diferentes aplicações, com larguras desde 75, 115, 175, 240, 300, 365, 425 a 490 mm. Os mais recentes desenvolvimentos estão relacionados com o enchimento dos alvéolos com material isolante granulado nomeadamente com perlite, como é o caso do modelo T9, o que confere capacidades de isolamento térmico muito elevadas.

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a) Modelo T 9 b) Modelo T 10 c) Modelo T 14 d) ModeloT 7,5

Figura 9 : Modelos Poroton

Tabela 9 - Características dos Modelos Poroton

Característica Modelo T9 Modelo T10 Modelo T14 Modelo T 7,5

Dimensões CxLxA (mm) 248x300x249 248x300x249 248x490x249 498x75x238 Massa (kg) 12,1 11,6 21,1 14,5 Massa volúmica (kg/m3) 650 650 700 800 Resistência à compressão (MPa)

6 6 8 6

Condutividade térmica equivalente λe (W/m.K)

0,09 0,10 0,14 0,16

� Poroton Acessórios

a) Peça de ombreira b) Meia peça c) Peça de ângulo d) Peça de forra de

laje, com isolamento

h) Peça de lintel, com isolamento

i) Peça de lintel, com isolamento

j) Caixa de estore k) Padieira

Figura 10 : Acessórios dos modelos Poroton

� Modelos Unipor

A Unipor congrega 20 empresas, representando cerca de 25% do mercado alemão. Os mais recentes desenvolvimentos estão também a evoluir para o enchimento das cavidades alveolares com material isolante térmico, nomeadamente com lâ de rocha, conferindo características de isolamento térmicas elevadas.

A.B. Dias 47

a) Modelo Coriso com enchimento com lã mineral

b) Vista do enchimento com lã mineral

c) Pormenor enchimento com Lã mineral granulada

Figura 11 : Modelo Unipor

2.2. Os desenvolvimentos do tijolo a nível nacional

Em Portugal começam a produzir-se este tipo de materiais, quer de desenho importado, quer de desenho exclusivo. Foi constituído um consórcio de fabricantes, para desenvolvimento e produção de um novo sistema de alvenarias. Este consórcio promoveu um projeto para o desenvolvimento de um sistema de construção, designado por cBloco, para aplicação em alvenaria estrutural, de enchimento, ou confinada, com características otimizadas de isolamento térmico, mecânico e acústico. Este sistema é constituído por uma peça base e um conjunto de acessórios que se complementam e adaptam aos diferentes pontos singulares da alvenaria. O sistema cBloco cumpre as exigências regulamentares térmicas e acústicas e facilita a construção, quer em rapidez de execução, mão-de-obra na aplicação, o que se traduz, em termos económicos, na redução de custos da construção.

3. O SISTEMA CBLOCO

O sistema cBloco foi desenvolvido pelo CTCV, em colaboração com a FEUP e com a UM, por solicitação de um agrupamento de empresas cerâmicas produtoras, designado por NAC – Novas Alvenarias Cerâmicas. Trata-se de um sistema de alvenaria estrutural, otimizado do ponto de vista da resistência mecânica, térmica e acústica. O sistema está adaptado à construção de alvenarias de pano único. O sistema cBloco é constituído por uma peça base de geometria, de furação vertical, com alvéolos otimizados do ponto de vista térmico, com dimensões de 300 mm de largura, 300 mm de comprimento e 200 mm de altura. Os acessórios são peças que se adaptam aos pontos singulares da construção, tais como remates, colunas, vigas, lintéis, elementos de partição, etc. O sistema cBloco permite a construção sem a utilização de cofragens, pois as peças servem de cofragem perdida, nomeadamente nas colunas e lintéis, o que facilita a construção em termos de rapidez de execução e economia.

Figura 12 : Geometria da peça base do sistema cBloco

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É portanto um sistema que se adapta melhor à construção de pequeno porte, nomeadamente as moradias de dois a três pisos, embora possa ser usado em construção de blocos habitacionais de maior porte.

3.1. Geometria

Os tijolos tradicionais de furação horizontal foram desenvolvidos em Portugal nos anos 40-50, com o aparecimento das estruturas de betão armado, à medida que foi caindo em desuso a construção das estruturas de alvenaria resistente, construídas com pedra ou tijolo maciço.

Figura 13 : Síntese aproximada da evolução das paredes exteriores em Portugal

Os tijolos de furação horizontal tradicionais apresentam uma geometria de septos linear com os alvéolos alinhados de uma face à outra. Esta geometria favorece a passagem do calor do interior para o exterior da alvenaria (situação de Inverno), funcionando os septos do tijolo como pontes térmicas. No cBloco esta situação foi resolvida através do desalinhamento dos septos e alvéolos, tornando mais longo o caminho que o calor tem de percorrer, de uma face à outra. Os alvéolos, em forma de bago de arroz são mais estreitos e alongados, o que permite também reduzir a transmissão de calor por convecção, através restrições à circulação do ar.

Figura 14 :Pormenor dos alvéolos do sistema cBloco

Esta geometria foi objeto de análise da transmissão térmica, pelo método de elementos finitos, tendo-se revelado uma das melhores geometrias com vista à otimização da capacidade de isolamento térmico.

Figura 15 : Análise da geometria pelo método de elementos finitos

A.B. Dias 49

Outro aspecto relevante de distinção relativamente ao modelo de tijolo tradicional é a orientação da furação. Este elemento de alvenaria foi desenvolvido para ser aplicado com a furação no sentido vertical, em vez de horizontal como no tijolo tradicional. Esta alteração confere uma maior resistência mecânica ao tijolo, tornando-o estruturalmente mais resistente. Com esta solução foi possível triplicar a resistência mecânica específica do tijolo.

3.2. Pasta alveolar

A cerâmica é um material que apresenta várias características que podem ser modificadas em função dos objetivos pretendidos. Uma delas é a porosidade e esta está diretamente relacionada com a condutividade térmica. Através da introdução, na pasta cerâmica, de aditivos de matéria orgânica, como por exemplo, pó ou granulado de cortiça, serrim de madeira ou fibras de celulose, é possível aumentar a porosidade da pasta conferindo-lhe melhores características de isolamento térmico, o que se torna vantajoso em termos de melhoria do coeficiente global de transmissão térmica da alvenaria.

Figura 16 : Porosidade da pasta

3.3. Peças complementares

Tabela 10 - Modelo e peças complementares do sistema cBloco

a) Peça base b) Forra térmica ou divisória c) Peça de ajuste horizontal

d) Lintel e) Peça para confinamento

terminal f) Peça para confinamento

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3.4. Modo de aplicação

O modelo cBloco foi desenvolvido para aplicação em pano simples com 30 cm de largura, junta de argamassa descontínua, para evitar pontes térmicas e infiltrações de humidade. Possui um encaixe macho-fêmea para facilitar a aplicação e evitar as juntas de argamassa verticais que poderão ser dispensadas ou preenchidas apenas na cavidade central. Possui dois orifícios de maior dimensão para preensão e facilitar o manuseamento.

Figura 17: Aplicação da junta horizontal

O dimensionamento e a aplicação deste sistema encontra-se desenvolvido no Manual de Dimensionamento Estrutural do cBloco [20]. Na figura 24 é apresentado um exemplo de aplicação em alvenaria confinada com o sistema cBloco.

Figura 18 : Aplicação do sistema cBloco em alvenaria confinada

3.5. Vantagens do sistema cBloco

Trata-se de um sistema integrado de alvenaria que responde simultaneamente às exigências aplicáveis e a diversas preocupações:

• Do ponto de vista da Arquitetura e da Engenharia Este sistema prevê a existência de peças complementares para execução de pontos singulares, evitando o improviso. Para tal será necessária a realização de um projeto de alvenaria, com o dimensionamento adequado que poderá ser baseado, por exemplo, no Manual de Dimensionamento Estrutural [20]. O sistema cBloco apresenta uma dimensão base que permite uma coordenação modular em múltiplos de 15 cm relativamente ao comprimento e 20 cm relativamente à altura.

A.B. Dias 51

O sistema permite aumentos de produtividade da construção através de uma maior rapidez e facilidade de execução, simplicidade construtiva, a existência de peças complementares para resolução de pontos singulares, a execução de juntas de encaixe macheadas que facilitam assentamento e a existência de orifícios de manuseamento ergonómicos dos blocos que facilitam o assentamento. A facilidade de execução garante boa qualidade construtiva, evitando patologias. Dá cumprimento ao RCCTE [21], nomeadamente nas exigências para os requisitos máximos estabelecidos para as zonas climáticas I1, I2 e I3, para as zonas correntes e zonas de ponte térmica plana, contribuindo para a redução das pontes térmicas, através do envolvimento pelo próprio tijolo, das colunas vigas e lintéis da construção. Permite uma elevada inércia térmica da construção o que favorece o amortecimento das variações térmicas no interior da construção. Dá cumprimento ao RRAE [22] [23], nas paredes exteriores expostas em zonas sensíveis (Rw > 33 dB). A ausência de caixa-de-ar evita a ressonância acústica das alvenarias. O sistema de alvenaria estudado poderá ainda ser utilizado nas seguintes condições:

• em edifícios habitacionais e mistos, e unidades hoteleiras: na separação entre fogos e caminhos de circulação vertical, quando o edifício seja servido por ascensores;

• em edifícios escolares, e de investigação: na separação entre salas de aula, bibliotecas e gabinetes médicos, e corredores de grande dimensão, etc.;

• em edifícios hospitalares e similares: na separação entre blocos operatórios, gabinetes médicos, salas de consulta ou exame e enfermarias, salas de tratamento, etc.

Permite uma boa estanquidade à água através de uma grande espessura dos blocos (30 cm) o que garante a estanquidade, em complementaridade com os revestimentos de reboco. Também a existência de juntas de assentamento descontínuas e as juntas verticais descontínuas com encaixe macho-fêmea favorecem a estanquidade à água.

Figura 19 : Características do Modelo cBloco

• Do ponto de vista da sustentabilidade São usadas matérias-primas naturais no fabrico do cBloco. A porosidade da pasta do tijolo apresenta várias vantagens do ponto de vista da sustentabilidade. Por um lado a porosidade é induzida por materiais orgânicos, como por exemplo resíduos de madeira ou de celulose, valorizando os resíduos de outras indústrias. Por outro lado estes resíduos têm um conteúdo energético que não é desprezável o que, sendo queimados durante a fase de cozedura do tijolo, reduz as necessidades de consumo de combustíveis fósseis para a cozedura do tijolo. A ausência de adição de materiais prejudiciais para o ambiente, como por exemplo isolantes sintéticos, facilita a reciclabilidade dos materiais da construção e reduz os resíduos de materiais sintéticos. Apresenta uma boa durabilidade, garantida por homogeneidade do tosco e simplicidade construtiva, traduzindo-se na ausência de condensações internas. Reduz a existência de resíduos da construção, pelo facto de existirem peças específicas, adaptadas aos pontos singulares como colunas, lintéis, vigas.

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4. AGRADECIMENTOS

O projeto “cBloco Elementos” ADI/0185 foi parcialmente financiado pelo programa – IDEIA da Agência de Inovação.

5. REFERÊNCIAS

[1] Regulamento (UE) Nº 305/2011 do Parlamento Europeu e do Conselho de 9 de Março de 2011 que estabelece condições harmonizadas para a comercialização dos produtos de construção e que revoga a Diretiva 89/106/CEE do Conselho, JOUE L88/5 de 4.4.2011

[2] Diretiva 89/106/CEE “Produtos de Construção”, de 21 de Dezembro de 1989 J.O. nº L40/12 de 12.02.89.

[3] NP EN 771-1:2006 – “Especificação para unidades de alvenaria. Parte1 – Tijolos cerâmicos”, IPQ, Lisboa, 2006.

[4] DIAS, A. Baio – “Da caracterização do comportamento mecânico e térmico do tijolo ao redesenho da sua geometria”. Tese de mestrado, Coimbra, FCTUC, 1993.

[5] SILVA, J. Mendes – “Fissuração das alvenarias. Estudo do comportamento das alvenarias sob ações térmicas. Tese de doutoramento. Coimbra, FCTUC, 1998.

[6] LANZINHA, J.C. – “Propriedades higrotérmicas de materiais de construção”. Tese de mestrado. Coimbra, FCTUC, 1998.

[7] DIAS, A. Baio, et all – “Manual de Alvenaria de Tijolo”. CTCV, 2009. [8] NP EN 772-1:2002 Métodos de ensaio de blocos para alvenaria Parte 1: Determinação

da resistência à compressão, (EN 772-1:2002). Ed. 2002, IPQ, Lisboa. [9] NP EN 772-3:2002 Métodos de ensaio para elementos de alvenaria. Parte 3:

Determinação do volume líquido e da percentagem de furação em elementos cerâmicos para alvenaria por pesagem hidrostática, (EN 772-3:2000). Ed. 2002, IPQ, Lisboa.

[10] NP EN 772-5:2007 Métodos de ensaio para unidades de alvenaria. Parte 1: Determinação do teor de sais solúveis de tijolos cerâmicos para alvenaria. Ed. 2007, IPQ, Lisboa.

[11] NP EN 772-7:2000 Métodos de ensaio para elementos de alvenaria. Parte 7: Determinação da absorção de água em água fervente de elementos cerâmicos para alvenaria. Ed. 2000, IPQ, Lisboa

[12] NP EN 772-11:2002 Métodos de ensaio de blocos para alvenaria. Parte 11: Determinação da absorção de água por capilaridade de blocos para alvenaria de betão de agregados, de betão “face à vista” e de pedra natural, e da taxa de absorção inicial de água de blocos cerâmicos. Ed. 2002, IPQ, Lisboa.

[13] NP EN 772-13:2002 Métodos de ensaio de blocos para alvenaria. Parte 13: Determinação da massa volúmica real seca e da massa volúmica aparente seca de blocos para alvenaria (exceto blocos de pedra natural). Ed. 2002, IPQ, Lisboa.

[14] NP EN 772-16:2002 Métodos de ensaio de blocos para alvenaria. Parte 16: Determinação das dimensões. Ed. 2002, IPQ, Lisboa.

[15] EN 772-19:2000 Methods of test for masonry units – Part 19: Determination of moisture expansion of large horizontally perforated clay masonry units. Ed. Setembro 2000, CEN, Bruxelas.

[16] EN 772-22:2005 Methods of test for masonry units – Part 22 Determination of freeze/thaw resistance of clay masonry units. Ed. Novembro 2005, CEN, Bruxelas.

[17] NP EN 1052-3:2005 Métodos de ensaio de alvenaria. Parte 3: Determinação da resistência inicial ao corte. Ed. 2005, IPQ, Lisboa.

[18] NP EN 1745:2005 Alvenarias e elementos de alvenaria. Métodos para determinação de valores térmicos de cálculo. Ed. 2005, IPQ, Lisboa.

[19] NP EN 13501-1:12004 Classificação do desempenho face ao fogo de produtos e de elementos de construção. Parte 1: Classificação utilizando resultados de ensaios de reação ao fogo

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[20] LOURENÇO, P. et all – cBloco. Manual de Dimensionamento Estrutural. Cerâmica Vale da Gândara, 2008.

[21] PORTUGAL - Leis, Decretos, etc. - “Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios”. Dec. - Lei n.º 80/2006 de 4 de Abril de 2006.

[22] PORTUGAL - Leis, Decretos, etc. - “Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios” (RRAE), Dec.-Lei n.º 129/2002 de 11 de Maio de 2002.

[23] PORTUGAL - Leis, Decretos, etc. – 1º alteração ao “Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios” (RRAE), Dec.-Lei n.º 96/2008 de 9 de Junho de 2008.

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