CONSIDERAÇÕES SOBRE SOLUÇÕES PARA RECUPERAÇÃO DE … · materiais e concreto armado da Escola...

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO - UFPE

CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS - CTG

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

MESTRADO EM ENGENHARIA CIVIL

MODALIDADE ESTRUTURAS

CONSIDERAÇÕES SOBRE SOLUÇÕES PARA RECUPERAÇÃO

DE PRÉDIOS CONSTRUÍDOS COM

ALVENARIA RESISTENTE

Maurício Dias Campos

Orientador: Prof. Dr. Romilde Almeida de Oliveira

Recife – PE 2006

CONSIDERAÇÕES SOBRE SOLUÇÕES PARA RECUPERAÇÃO

DE PRÉDIOS CONSTRUÍDOS COM

ALVENARIA RESISTENTE

Maurício Dias Campos

Dissertação submetida ao Corpo Docente do Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Pernambuco, como parte dos requisitos necessários para a obtenção do Título de Mestre em Engenharia Civil Modalidade Estruturas.

Recife – PE 2006

FICHA CATALOGRÁFICA

C198c Campos, Maurício Dias Considerações sobre soluções para recuperação de

prédios construídos com alvenaria resistente / Maurício Dias Campos. - Recife: O Autor, 2006.

xv, 134 f. : il. (algumas color.), gráfs., tabs.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CTG. Dpto. Engenharia Civil, 2006.

Inclui referências bibliográficas.

1. Engenharia Civil. 2. Alvenaria Resistente. 3. Alvenaria Estrutural. 4. Reabilitação. I. Título.

624 CDD (22. ed.) BCTG/2007-119

“A morada é um continente que responde a

certas condições e estabelece relação úteis entre

o meio cósmico e os fenômenos biológicos

humanos. Um homem (ou uma família) nela

viverá dormindo, andando, ouvindo, vendo e

pensando...”

Le Corbusier

iii

À

Celina Maia, João Henrique e

Pedro Eugênio (esposa e filhos) e

João de Deus Campos (meu pai)

Mestre da Arte de dobrar e armar

o aço para concreto.

iv

AGRADECIMENTOS

A Deus, luz de nossa vida, por caminhar lado a lado comigo durante esta

produção, fortalecendo-me nos momentos difíceis e iluminando os meus passos em direção ao

conhecimento.

Ao professor Romilde Almeida de Oliveira, que mais do que um orientador foi um

amigo e dedicado incentivador, com idéias enriquecedoras deste trabalho e valiosa

contribuição para aprendermos a valorizar a alvenaria estrutural como sistema construtivo.

Ao engenheiro civil Juarez José Gomes, professor Adjunto da Universidade

Federal de Pernambuco – UFPE e ao engenheiro cartográfico Marconi Antão dos Santos,

professor do Centro Federal de Educação Tecnológica CEFET de Petrolina – PE., hoje em

João Pessoa na Paraíba, pela indicação e incentivos dedicados.

Ao Centro Federal de Educação Tecnológica de Petrolina – PE., pela minha

liberação, contribuindo para uma dedicação em tempo integral na realização deste mestrado.

Ao engenheiro civil Leonardo de Souza Ximenes, professor de resistência dos

materiais e concreto armado da Escola Politécnica – UPE, que como mestre no quadro-negro

da faculdade, na prancheta de desenho do escritório e no canteiro de obras me orientou e

ensinou a conhecer elementos de concreto armado.

Ao engenheiro civil Gabriel Costa Bacelar que através dos desenhos dos projetos

estruturais de concreto e cálculos de esforços seccionais obtidos nos diagramas desenhados

utilizando o método dos pontos fixos, contribuiu para a minha formação profissional.

A minha esposa Celina Maia e aos filhos João Henrique e Pedro Eugênio que

durante todo o percurso estiveram solidários, principalmente durante o ano de 2004, quando

se abdicando do conforto e comodidade do nosso lar em Petrolina e carinho dos familiares e

amigos se deslocaram até a cidade do Recife para juntos partilharmos desta caminhada.

v

Ao professor Fernando Artur Nogueira Silva pela revisão e sugestões

apresentadas.

Aos meus pais pela educação e instrução que nos proporcionou, fazendo referência

que seria o maior bem que nos deixariam sempre como prioridade e acima de qualquer

sacrifício de ordem material.

A todos os colegas de jornada que dentro das possibilidades de cada um

contribuíram para o êxito deste trabalho, principalmente no sentido de encurtar a distancia

entre a conclusão do curso de graduação e início desta jornada (vinte anos).

vi

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS ix

LISTA DE TABELAS xiii

LISTA DE AVREVIATURAS E SIGLAS xiv

RESUMO xv

ABSTRACT xvi

CAPITULO 1 - INTRODUÇÃO

1.1 Breve História da Alvenaria 1

1.2 Motivação do trabalho 12

1.3 Objetivos 13

1.4 Descrição dos Assuntos abordados 13

CAPITULO 2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Sistema Construtivo 15

2.2 Retrospectiva de Soluções estudadas 30

2.3 Trabalhos desenvolvidos na USP, UFSC e UFSM 39

2.4 Indicações de estudos para Recife 57

CAPITULO 3 - PATOLOGIAS E ACIDENTES

3.1 Patologias 60

Conjunto Residencial – Recife 70

3.2 Acidentes 74

Caso 1 – Ed. Aquarela – Jaboatão dos Guararapes 76

Caso 2 – Ed. Éricka – Olinda 80

Caso 3 – Ed. Enseada de Serrambí – Olinda 85

Caso 4 – Ed. Ijuí – Jaboatão dos Guararapes 89

3.3 Quadro Atual das Construções 94

3.4 Pesquisas Tecnológicas 99

3.5 Soluções Empíricas 102

vii

CAPITULO 4 - ALGUMAS SOLUÇÕES DE REFORÇOS USADAS NA RMR

4.1. Algumas soluções utilizadas 108

Solução 1 - Introdução de novos elementos 109

Solução 2 - Aplicação de revestimentos com tela 113

4.2. Comentários críticos acerca das soluções 115

Solução 1 - Introdução de novos elementos 115

Solução 2 - Aplicação de revestimentos com tela 119

CAPITULO 5 - CONCLUSÕES E SUGESTÕES

5.1. Conclusões 124

5.2. Sugestões para futuros trabalhos 126

REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA 128

viii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 – Tijolo seco ao sol 2

Figura 1.2 – Componentes de alvenaria de pedra irregular 3

Figura 1.3 – Pirâmides do Egito 4

Figura 1.4 – Igreja de Santa Sophia (Hagia Sophia) 4

Figura 1.5 – Antigo Engenho de açúcar Poço Comprido 5

Figura 1.6 – Igreja do Carmo – Olinda –PE 5

Figura 1.7 – Paço Alfândega – Recife – PE 6

Figura 1.8 – Paço Alfândega – Detalhes dos arcos - Recife – PE 6

Figura 1.9 – Edifício Monadnock – Chicago 7

Figura 1.10 – Edifício Monadnock – Detalhe das paredes - Chicago 7

Figura 1.11 – Excalibur Hotel & Cassino 8

Figura 1.12 – Conjunto Habitacional Lapa com quatro pavimentos 9

Figura 1.13 – Conjunto Habitacional Lapa com doze pavimentos 9

Figura 1.14 – Conjunto Hotel com doze pavimentos 11

Figura 1.15 – Racionalização com Maxi-bloco 11

Figura 1.16 – Residencial Parque Tamboré 12

Figura 2.1 – Unidade de concreto, cerâmico e sílico-calcário 15

Figura 2.2 – Sistema estrutural em paredes transversais 19

Figura 2.3 – Sistema estrutural em paredes celulares 19

Figura 2.4 – Sistema estrutural complexo 20

Figura 2.5 – Carregamentos atuantes em uma parede estrutural 20

Figura 2.6 – Espalhamento do carregamento em paredes 21

Figura 2.7 – Interação de paredes em região com abertura 22

Figura 2.8 – Modelagem tridimensional em elementos finitos 23

Figura 2.9 – Ação e distribuição do vento 25

Figura 2.10 – Abas ou flanges nos painéis de contraventamento 26

Figura 2.11 – Prisma com dois blocos 27

Figura 2.12 – Estado de tensões atuantes nos tijolos e juntas de argamassa 29

Figura 2.13 – Paredinhas em tamanho real e reduzido 32

Figura 2.14 – Componentes especiais 33

Figura 2.15 – Substituição de fundações 34

ix

Figura 2.16 – Escoramentos auxiliares 35

Figura 2.17 – Reparo ou reforço de material 36

Figura 2.18 – Reforço com estaca prensada 37

Figura 2.19 – Reforço com estaca injetadas 38

Figura 2.20 – Reforço do solo com jateamento 39

Figura 2.21 – Localização das juntas de movimentação 41

Figura 2.22 – Juntas de movimentação: encontro parede-laje 43

Figura 2.23 – Corpos-de-prova para ensaio de arrancamento 46

Figura 2.24 – Corpos-de-prova para ensaio de ligação parede-pilar 46

Figura 2.25 – Gráfico Carga x Deformação 47

Figura 2.26 – Esquema para ensaio de compressão simples 49

Figura 2.27 – Injeção nos vazios de alvenaria 52

Figura 2.28 – Pregagens costura 54

Figura 2.29 – Refechamento de juntas 55

Figura 2.30 – Recalçamentos superficiais 56

Figura 3.1 – Fissuras verticais na alvenaria 61

Figura 3.2 – Rasgos na alvenaria para instalações 61

Figura 3.3 – Movimentações em laje de cobertura 62

Figura 3.4 – Fissuras em alvenaria proveniente de sobrecarga vertical 63

Figura 3.5 – Fissuras em alvenaria proveniente de carga concentrada 64

Figura 3.6 – Fissuras típicas em alvenaria com presença de abertura 65

Figura 3.7 – Fissuras inclinadas provocadas por recalques diferenciais 66

Figura 3.8 – Fissuras contínuas solicitadas por carregamento desbalanceado 66

Figura 3.9 – Locação dos blocos do conjunto residencial 70

Figura 3.10 – Manifestação na alvenaria de embasamento 72

Figura 3.11 – Vista do revestimento externa 72

Figura 3.12 – Blocos cerâmicos e de concreto 75

Figura 3.13 – Planta Baixa do Edifício Aquarela 77

Figura 3.14 – Corte genérico da fundação 78

Figura 3.15 – Vista geral dos blocos aos o colapso 78

Figura 3.16 – Planta baixa e corte do Edifício Éricka 81

Figura 3.17 – Parte posterior após o colapso do Edifício Éricka 84

Figura 3.18 – Parte do embasamento do Edifício Éricka 85

Figura 3.19 – Planta Baixa do Edifício Enseada de Serrambí 85

x

Figura 3.20 – Vista das fundações do Edifício Enseada de Serrambí 86

Figura 3.21 – Aspecto da alvenaria de embasamento do Edifício Enseada de Serrambí 88

Figura 3.22 – Planta Baixa do Edifício Ijuí 89

Figura 3.23 – Seção da sapata corrida 90

Figura 3.24 – Aspecto do Edifício Ijuí após o colapso 91

Figura 3.25 – Execução de edifício com bloco cerâmico 94

Figura 3.26 – Execução de edifício com bloco de concreto 95

Figura 3.27 – Execução de edifício com bloco silíco-calcário 96

Figura 3.28 – Execução sobre pavimento com estrutura convencional 97

Figura 3.29 – Execução com alvenaria estrutural em todos os pavimentos - SP 97

Figura 3.30 – Execução com alvenaria estrutural com vários pavimentos 98

Figura 3.31 – Execução de elementos em balanço 99

Figura 3.32 – Fissuras entre alvenaria e pilar 103

Figura 3.33 – Destacamento entre alvenarias 103

Figura 3.34 – Blocos fissurados 104

Figura 3.35 – Fissuras com tela de poliéster 104

Figura 3.36 – Fissuras com selante e argamassa flexível 105

Figura 3.37 – Fissuras com argamassa e tela metálica 106

Figura 3.38 – Fissuras com a utilização de tirante 106

Figura 4.1 – Corte esquemático: localização das estacas brocas e vigas baldrames 111

Figura 4.2 – Vista do reforço executado 112

Figura 4.3 – Retirada do piso e contra-piso 113

Figura 4.4 – Aberturas no embasamento para retirada de material para análise 114

Figura 4.5 – Detalhe genérico da sapata corrida 114

Figura 4.6 – Vista lateral da sapata corrida e posição dos tufos 115

Figura 4.7 – Parede com apoio estreito 116

Figura 4.8 – Parede com apoio largo 117

Figura 4.9 – Parede com maior número de apoios 117

Figura 4.10 – Parede com apoio contínuo 118

Figura 4.11 – Parede com apoio estreito e viga de grande rigidez 118

Figura 4.12 – Detalhe das armações dos reforços 119

xi

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 – Peso específico da alvenaria 24

Tabela 2.2 – Resistência da alvenaria – Blocos vazados 28

Tabela 2.3 – Resistência da alvenaria baseada na resistência das unidades e da argamassa 28

Tabela 3.1 – Sais eflorescentes que podem desenvolver-se nas alvenarias 68

xii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABCI Associação Brasileira de Construção Industrializada

ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

ACI American Concrete Institute

AS Australian Standard

ASTM American Society for Testing Materials

BNH Banco Nacional de Habitação

BS British Standards Institution

CEF Caixa Econômica Federal

CP Corpo de Prova

CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental

EPUSP Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

ELS Estado limite de serviço

ELU Estado limite Último

EPU Expansão por umidade

ITEP Fundação Instituto Tecnológico de Pernambuco

IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo

MPF Ministério Público Federal

MPPE Ministério Público de Pernambuco

NBR Norma Brasileira Registrada

PCAE Processo construtivo de alvenaria estrutural

PBQP-H Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do Habitat

RMR Região Metropolitana do Recife

SPT Standart Penetration Test

TECOMAT Tecnologia da Construção e Materiais ltda.

UFPB Universidade Federal da Paraíba – Campina Grande

UFPE Universidade Federal de Pernambuco

UFSC Universidade Federal de Santa Catarina

UFSM Universidade Federal de Santa Maria

USP Universidade de São Paulo

xiii

RESUMO

CAMPOS, M. D. (2006). Considerações sobre soluções para recuperação de prédios

construídos com alvenaria resistente. Recife, 2006. 134 p. Dissertação (Mestrado) –

Centro de Tecnologia e Geociência – CTG, Universidade Federal de Pernambuco –

UFPE.

A criação do Banco Nacional de Habitação (BNH) em 1966 e a necessidade de suprir o

déficit habitacional brasileiro, principalmente, para a faixa da população com menor

poder aquisitivo, direcionou o mercado da construção civil a procurar novos sistemas

construtivos como alternativa aos produtos e processos tradicionais. A alvenaria

resistente com blocos cerâmicos vazados ou blocos de concreto usados na alvenaria de

fechamento (vedação) passou a ser utilizada como forma de atender às necessidades do

momento. O sistema torna-se incompatível em função da baixa resistência do bloco

cerâmico e de concreto, devido aos inconsistentes processos de fabricação, produzindo

manifestações patológicas nas edificações, principalmente nas alvenarias de

embasamento tornando inadequada a sua utilização. Este trabalho se propõe a contribuir

na identificação de métodos, que sejam viáveis para a recuperação de alvenarias

resistentes atingidas por manifestações patológicas oriundas dos materiais utilizados

para as fundações.

Palavras-chave: Alvenaria resistente, alvenaria, alvenaria estrutural, reforço, reabilitação.

xiv

ABSTRACT

CAMPOS, M. D. (2006). Considerations about solutions for recovery of building

constructed with resistant masonry. Recife, 2006. 134 p. Dissertação (Mestrado) -

Center of Technologies and Geosciences - CTG - Federal University of Pernambuco -

UFPE.

The creation of the Banco Nacional de Habitação (BNH) and the necessity to supply the

Brazilian habitation deficit mainly for the band of the population with minor purchasing

power, directed the market of the civil construction to search for new constructive

systems as alternative to the products and traditional processes. The resistant masonry

with hollow ceramic blocks or blocks made of concrete to be used in closure masonry

(fence) to provide for the needs of the moment. The system becomes incompatible

because of the low resistance of the ceramic and concrete blocks, due to inconsistent

processes of manufacture, producing pathological manifestations in the constructions,

mainly in the masonry of basement becoming inadequate its use. This work intends to

contribute to the identification of methods that are viable for the recovery of resistant

masonry reached by deriving pathological manifestations of the materials used for the

foundations.

Keyword: Resistant masonry, masonry, structural masonry, recovery, reinforcement,

whitewashing.

xv

Capítulo 1 - Introdução

CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO

O homem na busca de proteção contra as intempéries da natureza (chuva, neve e

granizo) teve, inicialmente, como abrigo as cavernas e depois as cabanas feitas de madeira,

abundantes na natureza, na época. Na constante busca por melhores condições para se

proteger o homem foi desenvolvendo e aperfeiçoando os métodos para construir as

edificações que lhe dão abrigo (ULSAMER, 1975).

Entre os sistemas construtivos desenvolvidos ao longo da história, as edificações

executadas com paredes resistentes (alvenaria estrutural) têm se firmado como técnica de

construção. Bastante utilizadas na forma de habitações, monumentos, fortes e templos

religiosos, desde as mais antigas civilizações, nos diversos elementos estruturais como

paredes, colunas, arcos e abóbadas.

1.1 Breve História da Alvenaria

Encontra-se na literatura, em informações de 10.000 a.C., indícios das primeiras

construções em alvenaria executadas com a utilização de tijolos queimados ao sol, e em 3.000

a.C., queimados em fornos, pelos assírios e persas. Alvenaria como estrutura-suporte de

edifícios de grande altura, são encontradas nas grandes catedrais construídas nos séculos XII a

XVII e que se conservam até os dias atuais (BEALL, 1987).

Muitos materiais foram utilizados para a construção de alvenarias, destacando-se

sempre os disponíveis e convenientes em cada região. Tijolos moldados com materiais

retirados de depósito de aluviões foram utilizados por civilizações que viviam de plantações

às margens dos rios. Na Mesopotâmia entre os rios Tigre e Eufrates, os tijolos, secos ao sol,

1


foram produzidos com a lama retirada das suas margens. Nas regiões montanhosas ou de

solos rochosos, a pedra foi largamente utilizada. Edifícios monumentais foram construídos

pelos egípcios ao longo das margens rochosas do vale do rio Nilo utilizando blocos de pedras.

Nas regiões frias, blocos de gelo são utilizados para fazer iglus (BEALL, 1987).

A pedra é o material mais antigo dos utilizados para execução de alvenaria. É

considerado um dos mais importantes pela maioria dos homens pré-históricos e civilizados.

Na antiguidade foram utilizadas para dar formas às torres, templos e pontes. Inicialmente

foram utilizadas empilhadas umas sobre as outras, com o auxilio de terra, preenchendo os

vazios e fazendo o papel da futura argamassa. Eram pedras naturais selecionadas

considerando sua forma, possibilitando o apoio através do próprio peso.

O tijolo era feito com a lama (argila) retirada das margens dos rios, misturada com

palhas e estercos, para aumentar sua resistência, moldados em pequenas protuberâncias no

formato de charuto (Figura 1.1) e secos ao sol (adobe). Pela simplicidade de execução,

resistência e durabilidade foram utilizados durante muito tempo na Babilônia, Egito, Espanha,

América do Sul e Reservas Indígenas dos Estados Unidos, destacando, juntamente com a

pedra, a importância da alvenaria na história do homem.

Figura 1.1 – Tijolo seco ao sol, por volta de 8000 a.C.

(BEALL, 1987)

2


As alvenarias de pedra apresentam uma constituição interna bastante diversificada,

dependendo da época, dos costumes e do local de sua utilização (Figura 1.2). São

caracterizadas por possuírem uma grande irregularidade geométrica e falta de homogeneidade

material, resultante da diversidade de características (físicas, mecânicas e geométricas) dos

materiais utilizados que originam a presença de vazios (ROQUE, 2003).

Figura 1.2 – Componentes de alvenaria de pedra irregular

(ROQUE, 2003)

No mundo, grandes obras em pedra ou tijolos construídas durante a Antiguidade e

Idade Média têm mostrado ao longo dos tempos a resistência e durabilidade das alvenarias

como sistema construtivo. No Egito, as grandes Pirâmides, erguidas com blocos de pedras na

região de Giza por volta de 2500 a.C., a maior com 145 m de altura, erguida em homenagem

ao faraó Quéops, reconhecida como uma das sete maravilhas do mundo, resistem ao desgaste

movido pela ação do homem e do tempo. Estima-se que foram necessários 100.000

trabalhadores para sua construção. Grandes e notáveis monumentos foram construídos, no

primeiro século d.C., com a utilização de blocos de pedras definindo suas estruturas, como no

Coliseu e aqueduto de Segovia (Figura 1.3).

3


Figura 1.3 – Coliseu e aqueduto de Segovia

(CASTRO OLIVEIRA, 2003)

A igreja de Santa Sophia (Hagia Sophia), concluída no ano 537, em

Constantinopla / Istambul (Figura 1.4), com paredes bastante espessas e uma cúpula central

com 56 m de altura apoiada por duas semicúpulas nas laterais.

Figura 1.4 – Igreja de Santa Sophia (Hagia Sophia)

(CASTRO OLIVEIRA, 2003)

No Brasil, construções que formaram os primeiros engenhos de açúcar

nordestinos, (Figura 1.5) compostos basicamente de quatro edifícios: a moita (edifício da

fábrica), a senzala (residência dos escravos), a casa-grande (residência do proprietário) e a

capela. Ao lado de grandes catedrais e fortificações executadas a partir de 1530, também são

exemplos marcantes das edificações em alvenaria, suportes de arenito proveniente dos

arrecifes e calcário, pouco resistentes, compostas de unidades de tamanho variados.

4


Assentadas e rejuntadas com argamassa de cal e areia, formando paredes bastante espessas e

arcadas e abóbadas visando obter maiores vãos e conformação das aberturas de portas e

janelas. Também a taipa ou adobes de tijolos maciços de barro cru, de baixa resistência, usada

nas regiões de difícil obtenção da pedra, executadas sempre intuitivamente e utilizando

métodos empíricos que tornavam as paredes com 0,30 a 1,30 metro de espessuras.

Figura 1.5 – Antigo engenho de açúcar Poço Comprido

Vicência, PE, construído no século XVIII

(MONTEZUMA, 2002)

Alvenarias de pedras combinadas com tijolos de barro maciços foram utilizadas

nas construções de igrejas (Figura 1.6), a partir de 1530. Em Pernambuco, devido à influência

dos holandeses, foram utilizados muitos tijolos maciços vindo da Europa, transportados como

lastro de navios.

Figura 1.6 – Igreja do Carmo - Olinda, PE.

(MONTEZUMA, 2002)

5


Em Recife foram encontrados, através de prospecções arqueológicas e

arquitetônicas, no edifício Paço Alfândega (Figura 1.7) localizado no Recife antigo,

reformado a partir de 2000 elementos do passado e da técnica construtiva em alvenaria de

pedras e tijolos, construído em 1720, e passado por algumas modificações e até a ação de um

incêndio em 1922.

Figura 1.7 – Paço Alfândega – Recife - PE

Seu revestimento foi retirado em algumas paredes, deixando visíveis elementos

das diversas etapas da existência da edificação: espessura das paredes, combinação de tijolo

com pedra, argamassa com a utilização da cal e modulação da alvenaria em arco (Figura 1.8),

característica marcante do período inicial da construção.

Figura 1.8 – Paço Alfândega – Recife - PE

As fotos cujos créditos não estão indicados são do autor.

6


A invenção do cimento portland, em 1824 durante o período da Revolução

Industrial, juntamente com o refinamento na produção de ferro e o desenvolvimento da

Fornalha de Bessemer em 1854, direcionou a demanda de construção para edifícios elevados,

provocando uma redução no desenvolvimento da tecnologia nas construções em alvenaria

tanto de pedra como de tijolos cerâmicos. Neste período, destaca-se o Edifício Monadnock,

(Figura 1.9) construído entre 1889 e 1891 na cidade de Chicago, que é citado como o último

grande edifício na tradição da arquitetura antiga da alvenaria, com 16 pavimentos e 65 m de

altura em alvenaria de pedra e tijolo. Seu dimensionamento, ainda de forma empírica e

intuitiva produziu paredes no pavimento térreo com 1,80 m de espessura (Figura 1.10).

Utilizando a atual tecnologia esta espessura poderia ser reduzida para aproximadamente 40

cm.

Figura 1.9 – Edifício Monadnock - Chicago Figura 1.10 - Edifício Monadnock - Chicago

(Site: http: pastsabin.com/) (Site: www. emporis.com/)

Pesquisas extensivas a partir de 1920, visando encontrar novas alternativas aos

sistemas estruturais de concretos, focadas no desempenho de paredes, de lajes e de colunas

reforçadas de alvenaria conduziu a uma compreensão básica do comportamento estrutural da

alvenaria, produzindo-se as primeiras análises de confiabilidade matemática dos materiais

utilizados na execução da alvenaria, eliminando dados empíricos e permitindo a formulação

de teorias racionais de projeto.

7


Destacando-se em 1950, um edifício com treze pavimentos e 42 m de altura

construída pelo engenheiro Paul Haller, na Basiléia, Suíça. Executado em alvenaria estrutural

não armada, com paredes internas de 15 cm e externas com 37,5 cm, que indicam que para

seu dimensionamento foram utilizados procedimentos semelhantes aos atuais. Para as

paredes mais solicitadas a dimensão definida é exatamente a que se obteria através do

dimensionamento convencional utilizando qualquer uma das principais normas internacionais.

A largura das paredes externas, de 37,5 cm, foi adotada provavelmente em função de

características relacionadas ao conforto térmico (RAMALHO, 2003). Contribuiu para a

difusão do sistema e criação de normas técnicas sobre o cálculo e procedimentos construtivos,

principalmente na Inglaterra, França, Estados Unidos, Canadá e Austrália.

O Excalibur Hotel & Cassino (Figura 1.11), construído em Las Vegas, Estados

Unidos em 1990, é atualmente o mais alto edifício executado em alvenaria estrutural.

Inspirado na lenda do rei Arthur e os cavaleiros da Távora Redonda é formado por quatro

torres, com 4008 apartamentos distribuídos nos 28 pavimentos, em alvenaria armada de bloco

de concreto, com resistência a compressão especificada na base de 28 MPa (TÉCHNE,

2003). Suas paredes até o quinto pavimento têm 29 cm de espessura e 19 cm nos seguintes.

Na sua execução foram empregados 3,2 milhões de blocos de concreto. A escolha do sistema

foi determinada considerando seu desempenho diante de ações sísmicas, comuns naquela

região.

Figura 1.11 – Excalibur Hotel & Cassino

(Site: www.excalibur.com)

8


No Brasil as primeiras edificações construídas com blocos vazados estruturais,

surgiram em São Paulo, em 1966 com a execução, com blocos de concreto, de um conjunto

habitacional com quatro pavimentos (Figura 1.12). Em 1972, também em São Paulo, com

alvenaria armada, foi executado o Condomínio Central Parque Lapa, com quatro blocos com

12 pavimentos (Figura 1.13).

Figura 1.12 – Conjunto Habitacional Central Figura 1.13 – Conjunto Habitacional Central

Parque da Lapa – com quatro pavimentos Parque da Lapa – com doze pavimentos

(WISSENBACH, 1990) (WISSENBACH, 1990)

Somente a partir de 1977 se tem notícia da utilização de alvenaria estrutural

não-armada, com a execução de um edifício com nove pavimentos, com o uso de blocos

sílico-calcário, apresentando as paredes estruturais com 24 cm de espessura.

Em Recife, a Secretaria de Habitação do Estado e a Universidade Federal de

Pernambuco – UFPE, elaboraram em 1981, o projeto: O Processo da Alvenaria Estrutural

aplicado à Habitação popular do Tipo Multifamiliar, com oito pavimentos, apresentando uma

solução pioneira na região e um avanço na substituição da estrutura convencional de concreto

armado por paredes, funcionando como elementos portantes. O projeto apresentou

especificações detalhadas para construção e dimensionamento de obras em alvenaria

estrutural baseadas nas recomendações do American Concrete Institute (ACI) da época.

Apresentou também a utilização de soluções envolvendo grande número de detalhes a serem

9


considerados em obras de alvenaria e o estudo de custo comparativo das soluções em

alvenaria e em pórtico de concreto armado (HOROWITZ, ARAÚJO E OLIVEIRA, 1981).

Em 1989 é apresentada a primeira Norma Brasileira para o dimensionamento de

alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto (NBR – 10837), resultado dos trabalhos do

Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT, que em contatos com a ABNT, chegaram ao

Professor Fernando Lobo Carneiro, que já havia desenvolvido um anteprojeto de Normas para

o Banco Nacional de Habitação BNH, em 1968. Participaram também professores da Escola

Politécnica de São Paulo (EPUSP) e técnicos do IPT, buscando respostas para as múltiplas

questões referentes ao estabelecimento de nível de qualidade final (WISSENBACH, 1990).

As primeiras edificações executadas em alvenaria resistente permitiram uma

redução de seu custo com a minimização do desperdício de materiais. Esta característica

incorporou ao sistema o preconceito de habitação popular em edifício com quatro ou cinco

pavimentos. Atualmente a construção de obras maiores, procurando a classe média, indicam

um crescimento e aceitação do sistema construtivo. O avanço de pesquisas, com a utilização

de métodos de cálculo que conduzem a resultados mais refinados, ensaios de laboratórios e a

elaboração de Normas Técnicas vêm contribuindo para o desenvolvimento do sistema

construtivo, chamado por alguns pesquisadores de “Moderna Técnica Milenar”.

Nas últimas décadas, em decorrência da existência de modernas Normas Técnicas

e à caracterização mecânica dos materiais existente, a alvenaria resistente têm sido largamente

utilizadas, destacando-se a Suíça onde se desenvolveu bastante com a utilização em

construção de duplex com três pavimentos com blocos cerâmicos. Nos Estados Unidos, com a

utilização de tijolos cerâmicos formando parede dupla preenchida com concreto, vêm sendo

utilizado para a construção de edifícios residenciais com quatro pavimentos e comerciais com

doze pavimentos (Figura 1.14).

10


Figura 1.14 – Hotel com doze pavimentos

(LOURENÇO, 2002)

Na Holanda, visando uma melhor racionalização na construção a proposta é o

desenvolvimento de maxi-bloco (Figura 1.15) com 1,00 metro de comprimento

(LOURENÇO, 2002).

Figura 1.15 – Racionalização com Maxi-bloco

(LOURENÇO, 2002)

No Brasil, a aceitação da alvenaria resistente como sistema construtivo tem

aumentado consideravelmente. Em Vitória - ES., um edifício com onze pavimentos destaca-se

por ser o mais alto utilizando a alvenaria estrutural com blocos de concreto. Em Fortaleza -

CE., também utilizando blocos de concreto o destaque é para um conjunto de edifícios com

11


oito pavimentos. Blumenau - SC., um prédio residencial com 12 pavimentos é o mais alto no

estado a adotar o sistema construtivo. Caxias do Sul - RS., contribui para a aceitação do

sistema com a construção de um conjunto residencial de dez prédios com cinco pavimentos

cada. No planalto central, na cidade de Águas Claras, distante 30 km de Brasília, a construção

chega a 14 pavimentos, sobre pilotis e garagens executados pelo sistema convencional de

concreto armado. Em São Paulo, concluídas em 2004, quatro torres com 14 pavimentos

(Figura 1.16), com apartamentos de 100 m2, estrutura e vedações foram executadas utilizando

a racionalidade da alvenaria estrutural de blocos de concreto (ABCP, 2005).

Figura 1.16 – Residencial Parque Tamboré

(ABCP, 2005)

1.2 Motivação do Trabalho

A alvenaria estrutural, depois do seu Renascimento (BEALL, 1987), após 1920,

alcançou grande avanço através das pesquisas com novos materiais: mais baratos, mais

resistentes, mais duráveis e mais leves, com procedimentos de dimensionamentos mais

definidos e o aperfeiçoamento de equipamentos industriais promovendo uma melhor

racionalização nas construções. Surgiram também as manifestações patológicas e com elas

situações de colapsos nas edificações.

12


A alvenaria além de sua finalidade como material estrutural se apresenta como

uma solução construtiva que valoriza os aspectos estruturais, estéticos, acústicos, térmicos, de

resistência ao fogo e de impermeabilização (LOURENÇO, 2002). Sua utilização é bem

competitiva quando comparada com a solução tradicional de concreto armado.

Na Região Metropolitana do Recife – RMR, existe atualmente cerca de seis mil

edificações apresentando manifestações patológicas consideradas de risco para seus

ocupantes. Cerca de dez edifícios de uso residencial, com quatro pavimentos, sofreram

colapsos, nos últimos anos na RMR com prejuízos materiais e humanos para a sociedade,

elevando para 1/500 o índice deste tipo de acidente. O recomendável internacionalmente é em

torno de 1/100.000.

1.3 Objetivos

Este trabalho tem como objetivo geral contribuir para a identificação de processos

de reabilitação de obras construídas com alvenaria portante, através da formalização de

procedimentos que possam ser aplicados à recuperação de estruturas de alvenaria em processo

de desgaste. Especificamente identificar processos de recuperação que possam ser utilizados

nas manifestações provenientes do desgaste das fundações e alvenarias de embasamento.

1.4 Descrição dos assuntos abordados

No capítulo 1 é abordado um pouco da história da utilização da alvenaria pelo

homem desde a antiguidade até os dias atuais. Seu desenvolvimento, materiais e

transformações sofridas para sua execução e afirmação como processo construtivo. Aborda-se

também neste capítulo, a motivação e os objetivos.

No capítulo 2 apresentam-se, segundo a Norma Brasileira NBR 10837 (1989), os

conceitos relativos à alvenaria resistente: sua classificação, tipos utilizados nas construções e

as características com blocos cerâmicos, concreto e silico-calcário. São apresentadas também

13


algumas soluções aplicadas às manifestações patológicas mais freqüentes surgidas nas

alvenarias resistentes.

No capítulo 3 são apresentados os conceitos relativos às Patologias das

construções, suas origens, manifestações e conseqüências para as edificações executadas em

alvenaria estrutural. São também relatados alguns acidentes ocorridos na Região

Metropolitana do Recife provenientes da ação das manifestações patológicas das construções

decorrentes tanto de falhas dos projetos como da utilização de materiais e processos de

execução inadequados.

No capítulo 4 são abordadas as soluções que vêm sendo utilizadas na Região

Metropolitana do Recife (RMR), envolvendo o sistema de alvenaria portante, apresentando

considerações críticas acerca das soluções adotadas.

No capítulo 5 são apresentadas as conclusões e sugestões para futuros trabalhos de

continuidade da pesquisa efetuada.

14

Capítulo 2 - Revisão Bibliográfica

CAPÍTULO 2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A utilização da alvenaria estrutural tem se tornado cada vez mais intensa,

principalmente em empreendimentos residenciais populares e de padrão médio. Têm-se

exemplos de edifícios de luxo de grandes áreas de apartamento, inclusive com fachadas ricas

em detalhes construídos com alvenaria estrutural, porém pouco utilizado, mesmo

considerando uma alternativa interessante e competitiva (FURLAN JR., 2004).

2.1 Sistema Construtivo

O sistema construtivo se desenvolveu a partir do empilhamento das unidades,

tijolos ou blocos. Seu conceito estrutural sempre foi à transmissão de ações através de tensões

de compressão entre os componentes e elementos da alvenaria. Componentes, conforme

menciona a NBR 10837 (ABNT, 1989) – Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de

concreto, são os elementos que compõem a estrutura: blocos, ou unidades, argamassa, graute

e armadura e elementos à parte elaborada da estrutura formada por pelo menos dois

componentes, são: paredes, pilares, cintas e vergas.

Unidade - componente básico da alvenaria estrutural. São considerados os

principais responsáveis pela definição das características resistentes da estrutura e

denominados em função do material utilizado na sua fabricação em: unidades de concreto,

unidades cerâmicas e unidades sílico-calcáreas (Figura 2.1).

Figura 2.1 – Unidade de concreto, cerâmica e sílico-calcáreas

(TECHNE, 2005)

15


São denominados de tijolos quando maciços ou quando possuem até 25% da área

total formado por vazios e blocos quando vazados, são classificados em de vedação e

estruturais que são os indicados para a utilização em alvenaria portante.

Uma unidade é definida através de três dimensões principais: comprimento,

largura e altura. Uma relação de igualdade ou multiplicidade entre o comprimento e a largura

torna bastante simples a amarração das paredes, contribuindo para um significativo ganho em

termos de racionalização do sistema construtivo.

Sua resistência característica, medida em relação à sua área bruta, de acordo com a

NBR 6136 (1980) – Blocos vazados de concreto simples para alvenaria estrutural, deve

atender aos seguintes limites de compressão:

Paredes externas sem revestimento - fbk > 6,0 MPa

Paredes internas ou externas com revestimento - fbk > 4,5 MPa

A NBR 15270 (2005) – Bloco Cerâmico para alvenaria, menciona que o valor

mínimo para a resistência dos blocos portantes cerâmico deve ser 4,0 MPa.

Argamassa - componente que possui as funções básicas de “solidarizar as

unidades, transmitir e uniformizar as tensões entre as unidades de alvenaria, absorver

pequenas deformações e prevenir a entrada de água e de vento nas edificações” (RAMALHO,

2003). São denominadas de argamassa de assentamento e produzidas com a utilização de

areia, cimento, cal e água, devendo apresentar, boas características de trabalhabilidade,

resistência, plasticidade e durabilidade, para o desempenho de suas funções. A NBR 10837

especifica diferentes valores para a tensão admissível à tração e ao cisalhamento para a

alvenaria em função da argamassa de assentamento utilizada. As tensões são distribuídas de

modo uniforme entre as unidades através da plasticidade da argamassa.

Graute - componente utilizado com a finalidade de preencher os vazios dos blocos,

com o objetivo de aumentar a área da seção transversal das unidades ou solidarizar os blocos

com eventuais armaduras distribuídas nos seus vazios. É um concreto produzido com

agregados de pequenas dimensões e bastante fluido para preencher totalmente os vazios

evitando a formação de nichos, devendo envolver a armadura, aderindo-a ao bloco formando

um conjunto único. A quantidade de cimento, cal e agregados utilizados para sua dosagem

16


(não experimental) é determinada na NBR 8798 – Execução e controle de obras de argamassa

estrutural de blocos vazados de concreto. A NBR 10837 determina que sua resistência

característica deve ser maior que duas vezes a resistência característica do bloco,

considerando que o bloco possui sua resistência referindo-se à sua área bruta e que seu índice

de vazios é usualmente 50%.

Armadura - componente utilizado envolvido pelo graute, distribuído no sentido

longitudinal do bloco para garantir o trabalho conjunto com os outros componentes da

alvenaria. Utiliza-se o mesmo aço empregado no concreto armado, podendo ser CA-50 ou

CA-60.

A alvenaria é o elemento considerado mais importante para o funcionamento do

sistema construtivo portante tendo o bloco como componente básico. A NBR 6136 especifica

duas larguras padronizadas: o bloco M – 15, com largura nominal de 15 cm e o bloco M – 20,

com 20 cm e para comprimento nos dois casos sempre 20 e 40 cm com 10 e 20 cm de altura.

A utilização de blocos com largura padronizada é determinante para se definir a

modulação de uma edificação. A modulação é necessária para se evitar perdas de materiais

(corte nos blocos) eliminando os enchimentos complementares que direcionam as paredes

para um funcionamento isolado, fazendo com que a distribuição das ações entre as diversas

paredes de um edifício seja feita de forma a penalizar em demasia alguns elementos e

conseqüentemente a economia do conjunto (RAMALHO, 2003). A modulação horizontal

deverá ser definida na concepção do projeto arquitetônico, procurando evitar a utilização de

trechos complementares ou de blocos especiais (compensadores), quase sempre necessários

nas ligações entre paredes de bordas ou cantos. A vertical torna-se bem definida com a altura

(pé direito) do pavimento considerando uma quantidade de fiadas definidas pela altura do

bloco, não interferindo na definição do módulo horizontal.

O funcionamento de uma estrutura de alvenaria portante é definido a partir do

projeto arquitetônico. Sua concepção determina quais as paredes serão consideradas

estruturais ou não-estruturais em relação ao seu peso próprio e as cargas atuantes. As paredes

são dimensionadas através de cálculo racionais e classificadas de acordo com a NBR 10837

(1989) em três categorias.

17


- Alvenaria estrutural não-armada: aquela constituída de blocos

assentados com argamassa podendo conter armadura com finalidade

construtiva ou de amarração, não consideradas na absorção dos

esforços calculados;

- Alvenaria estrutural armada: aquela em que as paredes são

constituídas de blocos assentados com argamassa, cujas cavidades

são preenchidas continuamente com graute que envolve uma

quantidade suficiente de armadura dimensionadas para absorver

esforços calculados, além daqueles com finalidade construtiva ou de

amarração;

- Alvenaria parcialmente armada: aquela em que algumas paredes são

construídas segundo as recomendações da alvenaria armada, e as

demais de acordo com as prescrições da alvenaria estrutural não-

armada.

Para a definição de quais paredes serão consideradas estruturais ou não-estruturais,

em relação à atuação das cargas verticais e à ação do vento, serão determinadas a partir da sua

concepção, considerando alguns fatores, como utilização da edificação, simetria da estrutura,

principalmente. Quanto à sua disposição são classificadas em paredes transversais, paredes

celulares e sistema complexo.

- Paredes transversais: sistema adequado para edificação com planta baixa

distribuída de forma retangular e alongada, onde as paredes externas no sentido

longitudinal não são estruturais e as lajes armadas em uma direção, se apoiando

sobre as paredes estruturais (transversais). Muito utilizada em edificações

destinadas ao funcionamento de hotéis, hospitais, escolas, salas comerciais

(Figura 2.2).

18


Figura 2.2 – Sistema estrutural em paredes transversais

- Paredes Celulares: sistema utilizado para edificação com planta baixa

apresentando dimensões horizontais e verticais com pouca diferença numérica

entre si, permitindo que todas as paredes sejam estruturais e as lajes armadas nas

duas direções apoiando-se em todo seu contorno. É bastante utilizado para

edificações de uso residencial (Figura 2.3).

Figura 2.3 – Sistema estrutural em paredes celulares

- Sistema complexo: corresponde à utilização do sistema transversal combinado

com o celular em regiões diferentes da edificação, em planta, com a utilização de

algumas paredes externas não-estruturais e uma região interna rígida,

apresentando todas as paredes com função estrutural (Figura 2.4).

19


Figura 2.4 – Sistema estrutural complexo

As estruturas portantes devem ser dimensionadas para resistirem aos esforços de

compressão, cisalhamento e flexões no plano e fora do plano da parede (Figura 2.5). Os

esforços de compressão são muito importantes, originam-se das cargas verticais de peso

próprio e das acidentais, definidas na NB 5. Geram tensões na alvenaria consideradas

importantes na definição do conjunto bloco-argamassa a ser utilizado na execução da

alvenaria.

Figura 2.5 – Carregamentos atuantes em uma parede estrutural

(PRUDÊNCIO JR., 2002)

20


Os esforços de cisalhamento e flexão no plano das alvenarias atuam nas paredes de

contraventamento oriundos da transmissão de esforços das lajes nelas apoiadas. Recebendo

também as ações das paredes de fachada. Tensões adicionais de compressão são geradas por

flexão no plano em uma das extremidades das paredes e de tração na outra que determinam a

utilização de armaduras verticais quando não são neutralizadas pelas tensões de compressão

devidas ao peso próprio em determinadas paredes. A flexão fora do plano ocorre nas paredes

externas e são provenientes de esforços transversais de vento ou empuxo de terras, geram

esforços de tração que quando maiores que os de compressão exigem a utilização de

armaduras ou enrijecedores para aumentar sua inércia.

Os esforços provenientes da ação de carregamentos concentrados ou parciais nas

alvenarias são considerados distribuídos ao longo de sua altura segundo um ângulo de 45º,

conforme descrito na NBR 10837 (1989). Condição bem definida para situações de paredes

planas, mas que também pode ocorrer em cantos e bordos de paredes quando a amarração

entre os blocos intercalando-se em direção distinta, eliminando a existência de junta a prumo,

criando condições para comportamento semelhante (Figura 2.6).

Figura 2.6 – Espalhamento do carregamento em paredes

(RAMALHO, 2003)

Em paredes com abertura, mesmo sendo considerada como uma seqüência de

paredes independentes, devido a sua interrupção, existe a presença das forças de interação

entre os diferentes elementos. O espalhamento e uniformização de cargas apresenta o aspecto

da Figura 2.7.

21


Figura 2.7 – Interação de paredes em região com abertura

(RAMALHO, 2003)

O procedimento de distribuição das cargas verticais quando bem definido através

da interação entre paredes, produzirá um espalhamento do carregamento, com conseqüente

uniformização das cargas entre as mesmas. Como normalmente as paredes estruturais de uma

edificação estão submetidas à ação de carregamentos diferentes, o procedimento de

uniformização das cargas verticais ao longo da edificação produzirá uma redução das

resistências dos blocos a serem especificados ou uma redução significativa da segurança da

edificação caso não ocorra na prática a considerada uniformização (RAMALHO, 2003).

Para a distribuição das cargas nas paredes de um pavimento, deve-se considerar o

processo construtivo a ser utilizado. Soluções construtivas bem definidas, nos cantos e

bordos, contribuirão para a existência de forças de interação elevadas com conseqüente

uniformização das cargas verticais, também elevadas. As principais soluções construtivas são:

amarração das paredes sem juntas a prumo, execução de cintas sob a laje e à meia altura do

pavimento e laje maciça no pavimento. Nas aberturas a execução de vergas e contra-vergas

produzem um aumento das forças de interação e uniformização do carregamento vertical.

As ações das cargas verticais podem ser distribuídas sobre a parede, considerando-

a como elemento independente sem interação com as demais (paredes isoladas). É

considerado um procedimento simples e rápido de ser executado e bastante seguro já que na

falta de uniformização se considera a resistência mais elevada para os blocos. Atuam também

como grupo de paredes supostamente solidárias (grupo isolado de paredes), normalmente

limitados por aberturas (portas e janelas). As cargas são consideradas totalmente

uniformizadas em cada grupo de paredes, garantindo espalhamento e uniformização das

22


forças de interação em cantos e bordas para uma pequena altura. Os grupos isolados de

paredes quando interagem entre si produzem a existência de interação também sobre as

aberturas (grupo de paredes com interação). É um procedimento bem mais trabalhoso que os

anteriores, mas sendo trabalhado com programas de planilhas eletrônicas com a utilização de

computadores se obtém tensões médias menores.

A uniformização das cargas também pode ser efetuada através da compatibilização

dos deslocamentos ao nível de cada nó. É um procedimento onde se procura modelar a

estrutura discretizada com elemento de membrana ou placa, colocando-se os carregamentos

ao nível de cada pavimento, conhecido como modelagem tridimensional em elementos finitos

(Figura 2.8). Seus resultados, porém, apresentam alguns inconvenientes: definição de

elementos que possam representar o material alvenaria e dificuldade na montagem de dados e

na interpretação de resultados. Sua utilização ainda não é considerada viável para projetos

usuais, havendo necessidade de pesquisas adicionais, inclusive com o desenvolvimento de

elementos especiais para a simulação da alvenaria (RAMALHO, 2003).

Figura 2.8 – Modelagem tridimensional em elementos finitos

(BARRETO, 2002)

Ações consideradas também importantes são as denominadas de dano acidental.

São aquelas que mesmo não atuando diretamente no conjunto considerado para o projeto de

um edifício, produzem efeitos importantes na estrutura. São as ações devidas as explosões e

23


impactos. Sua importância tornou-se evidente a partir de um acidente, com colapso

progressivo, ocorrido em 1968 na Inglaterra, onde a explosão de um botijão de gás no 18º

pavimento no edifício Ronan Point, com 23 pavimentos produziu o colapso acima do nível

acidentado, conduzindo à ruína todo um canto da edificação. A prevenção da ocorrência do

colapso progressivo se consegue com a minimização da possibilidade da ocorrência do dano

acidental (RAMALHO, 2003).

As cargas atuantes nos elementos de uma alvenaria portante, definidas pela

Norma NBR 6120 (1980), dependem do tipo e da utilização do edifício. Nas edificações de

uso residencial as ações atuantes são as provenientes das lajes e o peso próprio das paredes,

nas de uso industrial há o acréscimo das oriundas de equipamentos, normalmente apoiadas

sobre pontes rolantes, todas atuando verticalmente.

As ações das lajes são transmitidas às paredes portantes que lhes servem de apoio.

Origina-se de cargas permanentes (peso próprio, contra-piso, revestimento ou piso, paredes

não estruturais) e variáveis (móveis, equipamentos).

As ações das paredes são provenientes do seu peso próprio e definida pela

expressão: p = e h, sendo:

p: peso próprio, por unidade de comprimento, da alvenaria;

: peso específico da alvenaria (tipo de bloco);

e: espessura da parede (bloco + revestimento);

h: altura da parede;

O peso especifico da alvenaria depende do material utilizado na confecção da

unidade (Tabela 2.1).

Tabela 2.1 – Peso especifico da alvenaria (NBR 6120, 1980)

Tipo de alvenaria Peso específico KN/m3

Blocos cerâmicos 12Blocos vazados de concretos 14Blocos vazados de concretos preenchidos com graute 24

24


Horizontalmente, as edificações estão sujeitas às ações provenientes do vento e de

situações de desaprumo da edificação, decorrentes de falhas na execução ou efeitos de

recalques. O vento atua sobre as paredes que são normais à sua direção, que as transmitem as

lajes dos pavimentos consideradas como diafragmas rígidos, distribuindo para os painéis de

contraventamento, de acordo com a rigidez de cada um (Figura 2.9). A Norma NBR 6123

(1988), define os valores da ação do vento atuante nas edificações.

Figura 2.9 – Ação e distribuição do vento

(DUARTE, 1999)

A ação do desaprumo, aplicada no nível de determinado pavimento, é obtida

tomando o peso total do pavimento considerado multiplicando-se pelo ângulo formado entre o

eixo da estrutura e o desaprumo medido em radianos (DUARTE, 1999).

Outra ação horizontalmente considerada é a proveniente de sismos. Sua ação é

definida por normas específicas e válidas para regiões sujeitas ao fenômeno.

As cargas horizontais também podem ser distribuídas para melhorar a rigidez dos

painéis de contraventamento. Um procedimento recomendável é a utilização da contribuição

gerada por trechos transversais ligados aos painéis de paredes, conhecidos por “abas ou

flanges” (Figura 2.10) que, quando considerados solidários aos painéis alteram sua rigidez,

principalmente o momento de inércia relativo à flexão. Sua utilização produz um melhor

resultado na determinação da rigidez de cada painel que participa da estrutura de

25


contraventamento e aumentam em geral as inércias dos painéis, reduzindo as tensões a serem

obtidas na análise.

Figura 2.10 – Abas ou flanges nos painéis de contraventamento

(NBR 10837, 1989)

A distribuição de ações das cargas para contraventamento considerando paredes

isoladas e paredes com abertura podem ser simétricas em relação à atuação da direção do

vento. Produz no caso uma translação dos pavimentos e assimétricas na mesma situação um

movimento de rotação além da translação.

A capacidade de suporte das diversas ações previstas para atuarem ao longo da

vida útil de uma edificação, garantindo a seu funcionamento conforme sua destinação, é

verificado através das solicitações sofridas nos elementos pelas deformações, tensões,

esforços e deslocamentos. A introdução de um coeficiente de segurança interno γi determina a

segurança de projeto através da análise pelo método das tensões admissíveis, com “a condição

de que as maiores tensões da estrutura não ultrapassem valores admissíveis, estabelecidos de

forma empírica, a partir da divisão de tensões de ruptura ou de escoamento pelo coeficiente

γi”, (RAMALHO, 2003), apresentando-se sob a forma:

S < R / γi,

com

S: máxima tensão atuante

γi: coeficiente de segurança interno

R: tensão de ruptura ou de escoamento do material

26


A segurança de uma estrutura também pode ser verificada considerando a idéia de

estado limite, definido como uma estrutura segura quando não atinge tais valores durante sua

vida útil e corresponde a:

- Estado limite último (ELU) - esgotamento da capacidade portante da estrutura e

que pode ser ocasionado pelos fatores: perda da estabilidade do equilíbrio, ruptura, colapso,

deterioração por fadiga ou deformação plástica excessiva.

- Estado limite de serviço (ELS) – determinado pelo excesso de deslocamento,

deformação, danos ou vibrações comprometendo o funcionamento ou estabilidade da

estrutura.

A partir do conceito da alvenaria estrutural, a transmissão de ações através de

tensões de compressão entre os componentes e elementos a resistência à compressão é

considerado o parâmetro mais importante para o funcionamento da alvenaria estrutural. A

resistência dos elementos é determinada a partir da influência dos seus componentes blocos,

argamassa, graute e armaduras. Sua verificação é efetuada através dos procedimentos:

- Resistência de Prismas – elemento formado pela superposição de dois

ou três blocos unidos com argamassa, destinado ao ensaio de

compressão axial (Figura 2.11), com valor e procedimento adotado

pela NBR 10837 (1989), que enfatiza: as tensões admissíveis para a

alvenaria não-armada e armada devem ser baseadas na resistência dos

prismas (fp) tomado aos 28 dias ou na idade na qual a estrutura está

submetida ao carregamento total.

27


Figura 2.11 – Prisma com dois blocos

(NBR 8215, 1983)

Através do ensaio do prisma pode-se verificar também sua eficiência, que é

definida como sendo a relação entre as resistências do prisma e dos blocos, representada por:

η = fpar / fb,

sendo

fpar = resistência do prisma e

fb = resistência do bloco

Da mesma forma pode-se verificar a eficiência entre a parede e o prisma. O ensaio

do prisma é regulamentado pela NBR 8215 (1983) – Prisma de blocos vazados de concreto

simples para alvenaria estrutural – preparo e ensaio à compressão.

- Resistência dos componentes – consiste na estimativa da resistência das paredes

através dos componentes considerando a compressão das paredes em função do tipo de

argamassa e da resistência das unidades apresentadas pelas tabelas 2.2 e 2.3 da NBR 10837.

Tabela 2.2 – Resistência da alvenaria – Blocos vazados com altura/largura entre 2,0 e 4,0

(RAMALHO, 2003)

Tabela 2.3 – Resistência da alvenaria baseada na resistência das unidades e da argamassa

(RAMALHO, 2003)

28


- Modelos teóricos de ruptura – formulações matemáticas de um modelo de parede

de alvenaria, através de prismas moldados com tijolos e blocos vazados preenchidos com

graute, considerando o comportamento elástico dos componentes tijolos e argamassa.

Submetidos a esforços de compressão axial produzindo tensões de tração nos tijolos

provocado pela deformação excessiva da argamassa (Figura 2.12) e adotando-se as seguintes

hipóteses para a formulação matemática (RAMALHO, 2003).

- Unidades estruturais de tijolos sólidos;

- Relação de Coulomb entre o valor da resistência à tração biaxial e à

resistência à compressão uniaxial, definindo a envoltória de ruptura

do tijolo submetida ao carregamento axial;

- Esforços de tração laterais uniformes na altura da unidade;

- Esforços de tração laterais iguais nas direções x e z;

- Aderência perfeita entre a argamassa e o tijolo.

Figura 2.12 – Estado de tensões atuantes nos tijolos e nas juntas de argamassa

(RAMALHO, 2003)

Prismas de blocos de concreto grauteados, quando submetidos a ensaios de

compressão axial iniciam o processo de ruptura a partir do surgimento de fissuras verticais

nos blocos. Quando a deformação lateral do graute e da argamassa é maior que a do bloco,

29


surgem fissuras que aumentam com o carregamento, produzindo uma prematura ruptura

(DRYSDALE, 1994).

Os procedimentos para o dimensionamento de elementos de alvenaria são

normalmente os considerados pela NBR 10837 (1989) – Cálculo de alvenaria estrutural de

blocos de concreto. As recomendações do Americam Concrete Institute (ACI) 530 – Building

Code Requirements for Masonry Structures e da British Standads Institution (BS) 5623 –

Code of practice for use of masonry, são também mencionadas e discutidas buscando

estabelecer comparação e apresentar sugestões para possíveis aprimoramentos a serem

incorporados a NBR10837 (1989) (RAMALHO, 2003).

2.2 Retrospectiva de Soluções estudadas

As manifestações que levaram à ruína por colapso generalizado algumas

edificações executadas com alvenaria estrutural, utilizando caixão perdido como sistema de

fundação, ocorreram entre os anos de 1990 e 2000 em torno de 12 (doze) anos em média após

a sua conclusão. Somente a partir de 2001 as pesquisas foram intensificadas no sentido de se

determinar soluções para combater os problemas. As maiores atenções têm sido direcionadas

para as alvenarias de embasamento, por ser a parte da edificação mais vulnerável e por se

encontrar em permanente contato com o solo, recebendo diretamente a ação da umidade e sais

solúveis do lençol freático.

O comportamento de edificações de alvenaria estrutural está estritamente

relacionado com a escolha da fundação mais adequada. Quando os carregamentos estão

aplicados diretamente sobre vigas baldrame ou sobre alvenarias de embasamento o ponto

crítico é o dimensionamento da estrutura de transição, como distribuir no solo os

carregamentos provenientes dos pavimentos superiores, ou seja, avaliar a forma como os

carregamentos são introduzidos ao longo dos apoios das paredes estruturais (CAMACHO,

2004).

A tendência natural é que as cargas sejam conduzidas para os pontos de maior

rigidez, no caso, os apoios, geralmente pilares nas estruturas de transição e nas fundações e

nas fundações pelos pontos de estacas ou tubulões, ocorrendo segundo a formação do efeito

arco, ligando diretamente à rigidez da viga de apoio. O efeito arco é caracterizado pela

30


concentração de esforços na região dos apoios, fazendo com que a suposição inicial de que o

carregamento esteja uniformemente distribuído sobre a parede estrutural não se verifique,

produzindo um aumento de tensões normais de compressão, podendo originar uma ruptura

por esmagamento da alvenaria na região. Sua quantificação dependerá da rigidez dos apoios,

de sua extensão, das distâncias (entre apoios) e dos parâmetros que dependem da

deformabilidade dos materiais envolvidos (CAMACHO, 2004).

A NBR 10837 (1989) determina a capacidade da resistência das paredes estruturais

como função de sua resistência à cargas uniformemente distribuídas, obtidas por ensaios de

prismas, segundo as expressões:

Alvenaria não armada Alvenaria armada

Para se obter uma fundação compatível com o sistema construtivo deve-se

considerar sua tendência de comportamento. Para alvenaria estrutural cuja característica

considera uma distribuição mais uniforme das tensões normais ao longo das paredes

estruturais a solução recomendada é a fundação corrida.

As soluções empregadas adotando fundação corrida têm sido utilizadas com

alvenaria de embasamento assentada sobre cinta corrida de concreto armado na forma de tê

invertido ou sobre bloco calha de concreto tipo trapezoidal. As patologias têm alcançado

maior incidência sobre a alvenaria de embasamento, em alguns casos com a aplicação de

blocos cerâmicos utilizados para a execução de alvenaria de fechamento ou elevação,

tornando-se um forte indicador para pesquisas de laboratórios, visando estabelecer uma

correlação de resistência à compressão axial e de deformações entre blocos, prismas e paredes

de alvenaria estrutural de concreto (CAMACHO, 2004).

CAMACHO (2004) utilizando prismas, executados em tamanho real e em escala

reduzida de 1:4, com três blocos justapostos, num total de doze corpos-de-prova e paredes

construídas de seis painéis com três blocos de largura e cinco fiadas de altura, empregando

uma argamassa industrial usada comercialmente. Com carregamento introduzido de forma

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centrada e deformações medidas por relógios comparadores e de extensômetros elétricos,

obteve correlações entre escalas de resistências e deformações para os blocos, os prismas e as

paredes. Foram utilizados blocos com dimensões de 14 x 19 x 29 cm produzidos

comercialmente, atendendo aos requisitos de qualidade quanto à aparência, uniformidade,

resistência e variabilidade nos ensaios de caracterização, selecionados através de uma

inspeção visual, eliminando unidades deterioradas ou trincas. Os blocos em escala reduzida

possuíam dimensões de 3,5 x 4,75 x 7,25 cm, foram produzidos em laboratórios utilizando o

mesmo traço dos blocos com dimensões reais. Os corpos-de-prova foram ensaiados de acordo

com os procedimentos da NBR 7184 (1982) – Blocos vazados de concreto simples para

alvenaria – determinação da resistência à compressão (Figura 2.13).

Figura 2.13 – Paredinhas em tamanho real e reduzido

(CAMACHO, 2004)

Com os resultados obtidos tornou-se possível manter uma relação de

deformabilidade das unidades em diferentes escalas, observando também uma boa correlação

no comportamento da alvenaria nas duas situações (real e reduzido) para o resultados

fornecidos pelos prismas e paredes, criando condições para o melhor entendimento do

comportamento da alvenaria estrutural de blocos (CAMACHO, 2004).

As alvenarias deverão ser alvo de projeto específico, indicando disposições das

juntas de assentamentos e das amarrações, posição das aberturas de portas e janelas, presença

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de vergas, contravergas, etc., verificando a coordenação entre dimensões das alvenarias e dos

blocos ou tijolos utilizando-se componentes especiais nos encontros entre paredes (Figura

2.14) e argamassas mistas compostas de cimento e cal hidratada. A utilização de argamassa

com cal hidratada devido ao seu poder de retenção de água produzirá menor módulo de

deformação das paredes aumentando seu potencial de acomodar movimentações da estrutura,

como recalques e variações higrotérmicas (THOMAZ, 1998).

Figura 2.14 – Componentes especiais

(THOMAZ, 1998)

Os métodos utilizados para reforçar fundações: sapatas corridas, os tradicionais

alicerces, com embasamentos executados com alvenaria estrutural são empregados em

ampliações ou elementos da edificação que não apresentam desempenho compatível com a

sua função. Os reforços utilizados nos processos de recuperação são na maioria das vezes,

empregados devido às patologias provenientes de recalques decorrentes de alterações das

características de resistência e deformabilidade do solo, que acontece pela utilização de

rebaixamento do lençol freático ou lavagem do terreno, pelo rompimento de tubulações e pela

erosão de solos porosos, pelo risco do atrito negativo, provocado pelo excesso de umidade

puxando a fundação para baixo.

Os reforços de fundação representam uma intervenção no sistema solo-fundação-

estrutura existente, visando modificar seu desempenho (HACHICH, 1998). Esta modificação

torna-se necessária quando as fundações existentes se mostram inadequadas para o suporte

das cargas atuantes ou quando há um aumento do carregamento, além da capacidade de

suporte da estrutura existente produzindo riscos e reduções consideráveis nos coeficientes de

segurança.

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As manifestações podem ser verificadas nos elementos de uma fundação pela

deterioração com perda de resistência dos materiais componentes pela deformação excessiva,

perda de recobrimento da armadura, oxidação das barras de aço, esmagamento, ruptura,

fissuras nas peças de concreto armado, recalque e desaprumos. O reforço dos componentes

de uma fundação torna-se necessário quando os danos provocados nos elementos pelas

manifestações são estruturais, produzindo instabilidade na edificação, podendo levá-la ao

colapso.

Para se executar o reforço de uma fundação é necessário, segundo Hachich

(1998), considerar quatro tipos de serviços:

1 – Reforço permanente: utilizados quando se torna necessário em termos

definitivos, devido ao mau desempenho das fundações originais ou o caso de um aumento de

carregamento aplicado às fundações, devido a ampliações ou modificações na utilização da

edificação;

2 – Reforço provisório: empregado para permitir que sejam efetuados os reforços

permanentes ou para que a fundação possa ser sobrecarregada provisoriamente para atender

uma condição especial;

3 – Substituição da fundação: mais do que um reforço trata-se da substituição de

elementos originalmente existentes por outros, podendo ser de outro material. É um

procedimento que consiste na transferência do carregamento de um nível para outro mais

abaixo, conhecido como “submuração” (Figura 2.15).

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Figura 2.15 – Substituição de Fundação

(HACHICH, 1998)

4 - Escoramentos auxiliares para a execução de reforço. Utilizados para reduzir ou

eliminar provisoriamente o carregamento atuante nas fundações, permitindo a execução dos

trabalhos de reforço ou substituição de elementos da fundação (Figura 2.16).

Figura 2.16 – Escoramento auxiliares

(HACHICH, 1998)

As soluções empregadas são variadas. Dependem das características que envolvem

os componentes, como: tipo de solo, fundação existente, níveis de carregamento, espaço físico

disponível e urgência na execução dos serviços, consistem em substituir elementos de apoio

ou reforçar o material de suporte das fundações. Os sistemas mais empregados são:

- Reparo ou reforço dos materiais: solução aplicada em situação de deterioração

dos elementos da fundação, tais como: agressão ao concreto e corrosão das

armaduras das sapatas isoladas ou corridas da fundação;

- Aumento da área de apoio: situação onde a transferência de carga para o solo

ocorre basicamente, pela superfície horizontal de contato da fundação com o

solo. Constitui-se em uma ampliação da seção em planta da sapata por meio de

“enxerto”, através do chumbamento de ferragens nos elementos existentes, com

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a utilização de resinas colantes, após o apicoamento de suas superfícies e

aplicação de novo concreto com traço especial garantindo forte retração e melhor

ligação entre o concreto antigo e o novo (Figura 2.17).

Figura 2.17 – Reparo ou reforço do material

(HACHICH, 1998)

- Estacas prensadas, também conhecidas como estacas mega: consiste na

introdução de cilindro metálico ou de concreto com comprimento variando de

0,50 a 1,00 m sob a fundação existente, através de acessos escavados

ultrapassando em torno de 1,50 metro a profundidade da fundação original. As

estacas são cravadas com a utilização de macacos hidráulicos, sem provocar

vibrações no solo ou na estrutura, que poderiam aumentar os recalques, apoiados

na base da fundação, aumentando a sua capacidade de carga a cada aplicação. As

estacas de concreto são vazadas e comumente chamadas de tubo, recebem no seu

interior barras de aço e em seguida são concretadas, possibilitando certa

continuidade entre os diversos tubos (Figura 2.18).

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Figura 2.18 – Reforço com estaca prensada – seqüência de execução

(HACHICH, 1998)

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- Estacas injetadas, também conhecidas como estacas-raiz, microestacas e

pressoancoragens: recomendadas para serem utilizadas locais de difícil acesso e

pé-direito baixo. São aplicados com a utilização de água através de

equipamentos de pequeno porte que não produzem vibrações. Algumas situações

exigem a necessidade de se escorar as fundações antes da sua aplicação, podendo

tornar o custo do sistema bastante elevado (Figura 2.19).

Figura 2.19 – Reforço com estaca injetadas

(HACHICH, 1998)

- Melhoria das condições do solo: trata-se de melhorar as características de

resistência e compressibilidade dos solos de apoio das fundações. O tipo mais

utilizado consiste na injeção de calda de cimento no solo, jateada sob altas

pressões aumentando sua resistência e deformabilidade adequado à utilização. O

sistema pode ser aplicado a qualquer tipo de solo, porém é pouco recomendado

para terrenos turfosos, orgânicos ou com grandes vazios, como os existentes em

matacões, por provocar um amolecimento do solo ocasionando um aumento da

intensidade dos recalques e exige a utilização de escoramento em algumas

situações (Figura 2.20).

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Figura 2.20 – Reforço do solo com jateamento

(HACHICH, 1998)

As situações que necessitam da substituição das fundações existentes por outras

com maior capacidades de carga, mesmo por outro tipo de material é um sistema muito

empregado em obras executadas sobre estacas. Outras situações exigem o enrijecimento da

estrutura visando diminuir eventuais recalques diferenciais através da utilização de vigas de

rigidez interligando as fundações e peças travando a estrutura.

2.3 Trabalhos desenvolvidos na USP, UFSC e UFSM

A incidência das manifestações apresentadas nas edificações executadas com

alvenaria estrutural, tornando sua utilização pouco adequada para a sua finalidade, têm sido

objeto de pesquisas experimentais, buscando soluções para a eliminação ou minimização dos

seus efeitos devastadores. Trabalhos experimentais com componentes e elementos utilizados

na execução de alvenarias portantes vêm sendo desenvolvidos em particular no departamento

de engenharia de construção civil da Escola Politécnica e a Escola de Engenharia de São

Carlos, Universidade de São Paulo – USP, da Universidade Federal de Santa Maria e

Universidade Federal de Santa Catarina.

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VILATÓ (1998), em trabalhos desenvolvidos no departamento de Engenharia

Civil da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – EPUSP propõe algumas soluções

e recomendações elaboradas a partir de levantamentos bibliográficos considerando várias

referências nacionais e estrangeiras. Considera que um dos aspectos de grande importância

em edificações de alvenaria estrutural para prevenir problemas patológicos futuros é a

utilização de juntas de movimentação entre elementos da alvenaria ou alvenaria e outros

elementos da estrutura, como por exemplo, o encontro de paredes com a laje de coberta. As

juntas de movimentação têm por função limitar as dimensões do painel de alvenaria no

sentido de impedir elevada concentração de tensões em função das suas deformações

intrínsecas, que podem ter origem em movimentações higroscópicas (capacidade que tem os

materiais de absorver ou liberar água), variações de temperaturas ou reações de expansão por

reações químicas dos materiais das juntas ou dos blocos.

O efeito real do movimento pode variar de acordo com a forma geral do edifício.

Por ser considerado um problema complexo de se resolver, devido à quantidade de fatores

envolvidos: movimento térmico e por variação de umidade, fluência, deformação imposta

entre outras, a magnitude das deformações não pode ser resolvida através de expressões

matemáticas. As diferentes pesquisas se limitam a fazer recomendações práticas sobre onde

localizar as juntas e definir seu espaçamento (Figura 2.21).

A distância entre juntas de movimentação para alvenarias não armada, segundo

recomendações das diversas normas, nunca deve exceder 15,00 metros, para alvenaria de

bloco cerâmico, que pode se expandir 1,00 mm/m durante a vida útil da edificação, devido às

variações de temperatura ou umidade. Para as alvenarias de bloco de concreto, devido à

tendência de retração reversível, a recomendação é a colocação de juntas a cada 6,00 m de

distância, porém considerando a ampla variação nas propriedades físicas dos diferentes

concretos dos componentes, a recomendação pode ser alterada, sem, no entanto exceder o

equivalente a duas vezes sua altura, devido ao risco de um aumento considerável das fissuras.

O princípio básico determina que a deformação longitudinal induzida na parede não seja

maior que sua capacidade de deformação.

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Figura 2.21 – Localização das juntas de movimentação

(VILATÓ, 1998)

As recomendações do American Concrete Institute - ACI, mais gerais nas suas

recomendações, refere-se a localização de juntas apenas nas aberturas, considerando um

espaçamento de até 7,00 m ou três vezes a altura da parede. DRYSDALE (1994),

considerando fatores como: unidade relativa, localização da parede e o conteúdo de umidade

do componente do concreto, recomenda juntas a um intervalo de 6,60 m para paredes

interiores e 5,40 m para paredes exteriores. Para alvenaria com bloco cerâmico, em função do

seu coeficiente de expansão térmica ser menor do que o concreto a distância entre juntas pode

chegar até 9,00 m. Trabalhos desenvolvidos na EPUSP através de convênios com empresas de

construção civil estabeleceram critérios no sentido de se definir a posição das juntas. Para o

processo construtivo com alvenaria cerâmica a recomendação foi de 12,00 m os espaçamentos

entre as juntas, podendo ser reduzido para 9,00 m dependendo das condições climáticas e do

tipo de argamassa empregada. Tratando especificamente as alvenarias de vedação os

espaçamentos definidos foram de 12,00 m para as alvenarias sem aberturas e de 9,00 m paras

as com aberturas, com a utilização de blocos de concreto. Para as alvenarias com blocos

cerâmicos o recomendado foi de 14,00 m para as paredes sem aberturas e de 10,50 m para as

com aberturas. A diversidade de critérios associados à definição do espaçamento entre juntas,

mesmo considerando que os valores especificados são relativamente pequenos, o não

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preenchimento das juntas verticais entre componentes deverá ser avaliado como solução de

projeto procurando a melhor contribuição para as deformações internas do painel de alvenaria,

adotando-se inclusive espaços entre juntas maiores desde que se possa avaliar o

comprometimento da capacidade resistente e desempenho da parede (VILATÓ, 1998).

As juntas de movimentação necessariamente deverão ter uma folga entre os

elementos e em algumas situações garantir sua estanqueidade, geralmente com a utilização de

produtos industriais a base de resinas e compostos químicos, que garantam os possíveis

movimentos de retração e expansão sem produzir esforços adicionais nos elementos. Os

materiais empregados apresentam diferentes propriedades em relação a sua capacidade de

deformação, nível de viscosidade, variações de temperatura a que podem ser expostos,

durabilidade, velocidade de cura, resistência ao intemperismo e capacidade de aderência.

Para a situação de junta de movimentação entre o encontro de paredes com lajes de

cobertura onde o processo de fissuração ocorre por diversos fatores: diferença entre os

módulos de elasticidade e coeficiente de dilatação térmica dos materiais que compõem a laje e

as paredes; e a vinculação que as paredes impõem à movimentação da laje (RAMALHO,

1997), recomenda-se três tipos de soluções (Figura 2.22):

- A disposição de juntas de dilatação na laje para reduzir o valor da tensão de

cisalhamento na parede;

- A colocação de papel betumado na superfície em que a laje se apóia sobre a

parede, para reduzir significativamente o coeficiente de atrito entre laje e parede;

- A utilização de aparelhos de apoio de borracha extrudada que buscam

permitir o livre deslocamento relativo entre os dois elementos para

desvincular a laje e a parede na direção longitudinal.

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Figura 2.22 – Juntas de movimentação: encontro parede-laje de cobertura

(VILATÓ, 1998)

Para cada situação existem várias soluções possíveis para a especificação de

juntas; a solução dada às juntas da estrutura é fundamental tanto para garantir a capacidade

resistente da estrutura como para a racionalização da execução, considerando as

características do processo construtivo e que as recomendações de normas estrangeiras levam

à definição de várias juntas num prédio em alvenaria estrutural, considerando a necessidade

da realização de pesquisas em função das características dos materiais e das condições

próprias da região (VILATÓ, 1998).

MEDEIROS (1999) através de estudo experimental, propõe parâmetros e detalhes

construtivos a serem considerados no projeto de alvenarias e estruturas no sentido de se

combater o surgimento de fissuras. Através de realização de ensaios de paredes em escala

natural e a utilização de telas metálicas eletrosodadas, para se determinar o desempenho das

ancoragens na ligação de paredes e pilares de concreto armado.

O objetivo principal do estudo foi criar condições de se combater o surgimento de

fissuras e trincas nas alvenarias, principalmente as de vedação. A idéia foi definir no projeto

inicial da edificação, a adoção de reforços metálicos capazes de suportar as tensões atuantes

nas regiões mais solicitadas ou juntas de controle permitindo sua dissipação (MEDEIROS,

1999). Os reforços metálicos utilizados, também chamados dispositivos de ancoragem de

alvenaria são classificados (BEALL, 1987) de acordo com o seu uso em:

- Parede-estrutura (anchor): para ligação entre parede de vedação e um elemento

da estrutura de concreto;

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- Parede-parede (ties): para unir alvenarias duplas (com cavidade internas) ou duas

ou mais paredes contíguas;

- Componente-parede (tasteners): para unir outros componentes da construção

(guarnição de portas, revestimentos, etc.) à alvenaria.

Observações de BEALL (1987) indicam que as ancoragens construídas com tela

resistem melhor a tração do que ao cisalhamento devendo ser consideradas conectores

flexíveis. Sua tecnologia de aplicação ainda não está consolidada, faltando normas que

definam as especificações de uso e técnicas construtivas adequadas. A durabilidade das

ancoragens e reforços empregados em alvenarias dependem da resistência dos materiais em

relação à corrosão, que acontecendo pode comprometera segurança do conjunto.

Inicialmente, MEDEIROS (1999) estudou experimentalmente o uso e desempenho

das telas soldadas como componentes de ligação no sentido de impedir o surgimento de

fissuras nas ligações entre parede e pilar, a partir de três conjuntos de variáveis identificadas

como: tipo de ancoragem; comprimento e espaçamento da ancoragem; tipo de fixação. Foram

efetuados ensaios com a utilização de corpo-de-prova de tamanho natural, moldados com

blocos cerâmicos, dos tipos utilizados para vedação com dimensões nominais de 250 x 250

mm e a utilização de argamassa industrializada com resistência a compressão de 5,20 MPa.

Foram utilizados dois tipos distintos de ensaios: arrancamento à tração e de cisalhamento em

paredinhas de alvenarias, considerando-se também a capacidade de absorção inicial e total dos

blocos (sucção) e aderência e resistência à compressão da paredinha buscando caracterizar o

conjunto bloco-argamassa, a partir de prismas executados com três blocos submetidos a

flexão após cura ao ar livre durante quatorze dias, obtendo-se o valor médio de 0,12 MPa e de

0,47 MPa para as paredinhas executadas com três fiadas de altura e três de largura.

Foram empregados três tipos de tela metálica com malha 15 x 15 mm e fio com

1,5 mm de diâmetro, malha de 25 x 25 mm e fio com 2,1 mm e malha 15 x15 mm com fio

1,65 mm, todas fabricadas com arame galvanizados por processo de zincagem à fogo com

camada de zinco em torno de 60 g/m2, com resistência à tração média de 500 MPa,

alongamento mínimo na ruptura de 12%, empregando-se para dispositivo cantoneiras, pinos

e arruelas de aço. Tendo como objetivo principal de se analisar o desempenho dos

dispositivos de ancoragem confeccionados de formas diversas (MEDEIROS, 1999),

possibilitando consubstanciar tecnicamente critérios e recomendações para o seu uso.

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Os ensaios de arrancamento através de tração direta dos dispositivos de ancoragem

foram realizados de três modos distintos e apresentando os seguintes resultados (MEDEIROS,

1999):

1 Arrancamento direto do dispositivo fixado ao elemento de concreto armado:

indicam a necessidade de existir barras ou fios transversais à junta horizontal

de argamassa para ancorar a armadura, resistindo ao seu escorregamento de

dentro na argamassa que é combatido pela aderência dos fios com a argamassa

e pelo travamento mecânico proporcionado pelos arames transversais da junta

horizontal;

2 Arrancamento do dispositivo da junta de argamassa de prisma de alvenaria:

considerando um comprimento de ancoragem total de 25 cm para os

dispositivos usados observou-se resultado semelhante para a utilização de tela

metálica e ferro cabelo dobrado. Quando utilizado o ferro sem dobra há perda

de aderência da junta de argamassa, provocando a ruptura do conjunto;

3 Arrancamento do dispositivo fixado ao elemento de concreto armado e a junta

de argamassa de prismas de alvenarias (Figura 2.23): os resultados apontaram

uma tendência de melhor ancoragem para a resistência de arrancamento de

telas nos prismas de blocos assentados com as faces alternadas. Quando

executada adequadamente, a dobra da tela de maior comprimento mostra-se

ser capaz de distribuir melhor as tensões pela junta de argamassa, como ocorre

também com as telas de maior comprimento de ancoragem nas juntas

horizontais.

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Figura 2. 23 – Corpos-de-prova para ensaio de arrancamento do

dispositivo concreto /argamassa de prismas de alvenaria

(MEDEIROS, 1999)

Para tornar possível a obtenção de critérios e parâmetros necessários para subsidiar

o projeto de alvenaria, os estudos experimentais foram executados a partir de ensaios de

ligação parede-pilar em escala natural. As paredes foram construídas sobre elementos de

concreto armado pré-moldado, posicionadas sobre viga metálica engastada em um pórtico

também metálico de elevada rigidez (Figura 2.24). O ensaio consistia na medida do

carregamento aplicado axialmente à parede e na sua correlação com o surgimento e

propagação de fissuras visíveis na interface, considerando duas leituras de deformação para

determinar o surgimento e propagação da abertura da fissura.

Figura 2.24 – Corpos-de-prova para ensaio de ligação

parede-pilar em escala natural do

(MEDEIROS, 1999)

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Os ensaios efetuados a partir das paredes com e sem a utilização de telas soldadas,

admitindo-se que as fissuras visíveis que atravessam completamente o revestimento de

argamassa com 20 mm de espessura tenham 1,00 mm, no terço médio superior da altura,

verifica-se ser necessário à aplicação de uma carga equivalente a 1800 kgf para a interface

com tela é três vezes maior que a parede sem tela, equivalente a 600 kgf (Figura 2.25).

Figura 2.25 – Gráfico Carga x Deformação do comportamento

da parede-pilar em escala natural sem e com tela

(MEDEIROS, 1999)

A partir dos resultados obtidos e das observações do comportamento das técnicas e

dispositivos empregados na ancoragem das paredes, MEDEIROS (1999) apresenta às

conclusões:

- A aderência e a resistência da argamassa são fatores que produzem grande

influência no funcionamento e desempenho do sistema;

- A aplicação de carga de compressão transmite considerável influência à

resistência ao arrancamento dos dispositivos de ancoragem e deve ser levada em

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consideração já que carregamentos mínimos são suficientes para alterar

substancialmente os resultados;

- O correto preenchimento da junta horizontal com argamassa e o posicionamento

centralizado da tela produzem ganhos de eficiência, podendo chegar a 100% de

melhoria da resistência ao arrancamento;

- Na junta vertical formada entre pilar e parede o adequado preenchimento produz

um importante desempenho na ligação, visto que a aderência representa parcela

fundamental da capacidade do conjunto em resistir ao surgimento de fissuras na

interface;

- A tela metálica ao distribuir a seção resistente do esforço ao longo da seção da

junta e do seu comprimento de ancoragem, contribui diretamente para melhorar

a eficiência da ancoragem do conjunto.

Também através de estudos experimentais relacionando a recuperação estrutural

de construção com alvenaria portantes com o emprego de argamassa armada, obtém-se um

aumento da resistência, ductilidade e durabilidade das estruturas recuperadas. O reforço

estrutural em alvenaria com a utilização de argamassa armada consiste na utilização de

revestimentos resistentes para estudar seu comportamento no conjunto (alvenaria e

revestimento), desenvolvendo métodos de analise teórica e experimental, considerando as

paredes de alvenaria com e sem revestimento (OLIVEIRA, 2001).

A metodologia para a verificação dos resultados, orientada por OLIVEIRA (2001),

constou da análise experimental, com a realização de ensaios físicos de paredes de alvenaria

submetidas a diferentes tensões e da análise teórica através da aplicação de procedimentos

analíticos e numéricos para constatar a distribuição de tensões e ordem de grandeza dos

esforços nas alvenarias quando submetidas a solicitações. A análise experimental foi efetuada

através de ensaios de compressão axial conforme determina a NBR 8949 – Paredes de

alvenarias estrutural: ensaio à compressão simples, a NBR 7186 – Bloco vazado de concreto

simples para alvenaria com função estrutural e a NBR 8215 – Prisma de blocos de concreto

para alvenaria estrutural: preparo e ensaio à compressão, em paredes sem revestimento,

parede não danificada revestida com argamassa armada e parede danificada e recuperada com

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revestimento de argamassa armada, confeccionadas com blocos vazados de concreto com

dimensões nominais de 40 x 20 x 14 cm, com a utilização de argamassa mista de cimento, cal

e areia e resistência nominal de 4,5 MPa. O revestimento resistente de argamassa de cimento,

areia grossa e areia fina com traço 1:1,5:1,5 e espessura de 1,5 cm foi aplicado manualmente,

sobre tela soldada de fios 2,77 mm de Aço – 60B, espaçados de 50 mm e posicionada junta

às faces da parede fixada por meio de arame recozido passados por furos efetuados nos

blocos.

Os corpos-de-prova foram moldados a partir de modelos com 120 x 260 cm e

ensaiados aplicando cargas axial através de macacos hidráulicos espaçados com capacidade

individual de compressão de 250 KN (Figura 2.26). Os resultados obtidos mostraram que a

utilização de argamassa para a recuperação de alvenarias danificadas produz um aumento de

resistência à compressão e aumento de rigidez da parede.

Figura 2.26 – Esquema para ensaio de compressão simples

(NBR 8949, 1985)

Foram ensaiados também corpos-de-prova por compressão diagonal em modelos

com as dimensões de 79 x 79 cm, utilizando-se procedimentos baseados na ASTM 519 (1993)

Standard test method for diagonal tension (shear) in masonry assemblages, com algumas

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adaptações para melhorar a distribuição do carregamento, apresentando como resultado para

as paredes revestidas com tela soldadas uma disseminação das fissuras bem maior do que as

paredes revestidas com argamassa simples como também um aumento de resistência das

paredes.

O grupo, efetuados em paredes com as dimensões de 80 x 160 cm revestidas com a

utilização de telas soldadas, foi ensaiado por flexão, conforme o que determina a NBR 14322

– Paredes de alvenaria estrutural – Verificação da resistência à flexão ou à flexo-compressão.

Os ensaios foram realizados através da aplicação de carregamento colocado nos terços do vão

dos apoios objetivando forçar a ruptura por cisalhamento para verificar o eventual

escorregamento das placas de revestimento. Como resultado, constatou-se a existência de uma

boa aderência entre revestimento e substrato, para o nível de tensão de cisalhamento testado,

comportamento semelhante para tipos de revestimentos diferentes verificado pelo gráfico

força x deslocamento.

O revestimento das paredes, de modo geral, aumenta a sua capacidade resistente e

a sua rigidez, podendo, em determinadas condições, melhorar a sua ductilidade, sanar diversas

situações patológicas e a utilização de métodos numéricos, mesmo simplificados, podem

fornecer dados importantes para o projeto da reabilitação.

A partir de extenso estudo bibliográfico e experimental, PARSEKIAN (2002),

analisando diferentes tópicos, incluindo materiais e equipamentos mais utilizados, critérios

para o dimensionamento e detalhes construtivos, propõe recomendações para o projeto e

execução de alvenaria estrutural protendida. Fissuras, provenientes de recalques intensos da

fundação podem ser recuperadas com a utilização de armaduras atirantadas introduzidas na

alvenaria através da tecnologia de protensão de alvenarias.

A alvenaria estrutural protendida foi mais desenvolvida no Reino Unido, já

fazendo parte do código de normas desde 1985 e indicações de seu uso a partir dos anos finais

da década de 50 do século passado (PARSEKIAN, 2002). Na Austrália e Estados Unidos a

tecnologia de protensão de alvenaria já possui norma própria, mesmo sendo mais recente a

sua utilização. Seu uso é viável quando se tem parede sujeita a esforços laterais (ação

predominante do vento), muros de arrimo, reservatórios de água, silos, colunas para

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sustentação de grandes áreas de telhado (galpões industriais), paredes sujeitas a impactos

acidentais, principalmente.

As recomendações partem através de ensaios efetuados em paredes protendidas em

balanço com 1,80 e 3,00 metros de altura, sujeitas a esforços laterais, em prismas com idades

variando de 3 a 28 dias, em paredinhas com deformação por retração e fluência monitoradas,

avaliadas a correlação entre torque e força quando utilizado torquímetro para protensão e

avaliados detalhes de protensão contra corrosão da barra e da emenda. A protensão da

alvenaria é executada usualmente com barras de aço com rosca em todo seu comprimento

para a utilização de luvas metálicas nas suas emendas.

Os blocos utilizados são os mesmos disponíveis no mercado para alvenaria

comum, possuindo resistências de 4,50 a 20 MPA, que atende plenamente a resistência

necessária para os esforços, variáveis de acordo com as solicitações e a forma de construção

da parede. Para seu assentamento é utilizada argamassa de elevada resistência à compressão e

de aderência. É recomendado a utilização de argamassa mista de cimento, cal e areia com

traço 1:0,5:4,5 (cimento: cal: areia, em volume).

O dimensionamento é efetuado considerando as hipóteses: ausência de tensão de

tração na alvenaria, as seções planas permanecem planas e as tensões se distribuem

linearmente na seção. Recomendações encontradas em todas as normas internacionais

pesquisadas, exceto na norma norte-americana, por considerar pequeno o aumento na força de

protensão devido à baixa resistência à tração da alvenaria e verificadas através dos ensaios

realizados. O cálculo da força de protensão é efetuado pelo método dos estados limites,

considerando os coeficientes de ponderação definidos na NBR 6118 (2000) e para a alvenaria

o método das tensões admissíveis de acordo às especificações da NBR 10837 (1989).

Técnicas utilizadas para a recuperação de paredes antigas de alvenaria também

poderão ser empregadas nas atuais alvenarias. Intervenções em estruturas antigas procuram

além de viabilizar sua segurança, respeitar a identidade cultural e o valor histórico das

construções (ROQUE, 2003). São intervenções de risco e perturbadoras do seu equilíbrio. As

técnicas empregadas podem diferenciar-se conforme as características dos materiais em

tradicionais ou inovadoras, considerando três caracteres fundamentais:

- Compatibilidade: as técnicas e os materiais são empregados procurando manter as

51


características, de rigidez da construção e do seu fundamento estrutural, além de

evitar o surgimento de novas patologias;

- Durabilidade: os materiais utilizados sejam compatíveis com a necessidade de

preservação das estruturas antigas, principalmente as históricas;

- Reversibilidade: os materiais empregados possam ser removidos no caso de se

tornarem inadequados na intervenção.

As técnicas mais utilizadas (ROQUE E LOURENÇO, 2003) são normalmente

associadas a soluções com injeções, pregagem, re-fechamento das juntas, desmonte e

reconstrução e encamisamentos.

As injeções são soluções de reforço “passiva” e irreversível que procuram

preservar o aspecto original exterior das paredes. São freqüentemente utilizadas em edifícios

de grande valor artístico ou arquitetônico e particularmente os executados em alvenaria de

pedra devido a existência de uma fina rede de vazios interiores, comunicantes entre si que

permite a emissão de uma calda fluída (cimentícia, hidráulica ou resinas orgânicas) para

preencher seus vazios interiores por cavidades previamente efetuadas e convenientemente

distribuídos. A dimensão das fendas determina a granulometria da calda a ser utilizada,

podendo variar de ligantes com água sem areia argamassa ou concreto com consistência fluída

(Figura 2.27).

Figura 2.27 – Injeção nos vazios de alvenarias

(ROQUE E LOURENÇO, 2003)

52


As características e tipos de manifestações das alvenarias determinam as

características da calda e o processo a ser utilizado. Podendo ser:

- Injeção sob pressão – para alvenarias degradadas, mas que possuam capacidade

para conter o impulso da pressão aplicada. A calda é injetada de baixo para cima

através de tubos de adução e dos extremos em direção ao centro, para evitar

desequilíbrios que possam afetar a estabilidade estrutural;

- Injeção por gravidade – para alvenarias bastante degradadas, injetadas através de

tubos de adução por tubos inseridos nas fissuras, ou cavidades das paredes por

seringas hipodérmicas atuando sobre tubos distribuídos na parede.

A pregagem consiste na utilização de ferragem para reforçar ou efetuar a ligação

entre elementos. Foi desenvolvida na Itália após a II Guerra Mundial, para reforçar e reabilitar

estruturas antigas de alvenarias. São utilizadas barras metálicas, com proteção anticorrosão,

com pequenos furos previamente abertos e colocadas cruzando os elementos a serem

reforçados e em seguida selados com caldas de injeção apropriadas. Para o reforço da

alvenaria são aplicadas pregagens generalizadas e transversais, para as ligações estruturais as

pregagens costuras e para melhorar a integridade global da estrutura as pregagens longas.

As pregagens generalizadas modificam o conjunto alterando suas propriedades,

tornando o material semelhante ao concreto armado, melhorando sua resistência à compressão

e sua capacidade de suporte aos esforços de tração e corte. É bastante utilizada para o reforço

de alvenarias ou elementos com espessura de 0,50 m a 2,00 m, contudo por se tratar de uma

solução associada são consideradas relativamente evasivas, de elevado custo e com resultado

práticos e durabilidade discutível (ROQUE E LOURENÇO, 2003).

As pregagens transversais são utilizadas para o confinamento transversal de

paredes de seção composta através da instalação de barras de aço anticorrosão com

dispositivo de ancoragem nas suas extremidades para facilitar sua amarração, podendo-se

aplicar um pré-reforço quando roscadas. Podem ser utilizadas combinadas com outras

técnicas de intervenção por ser uma solução prática e eficaz no controle da dilatação

transversal das paredes.

53


As pregagens da costura destinam-se a melhorar as ligações entre paredes

ortogonais e de cantos (Figura 2.28) com a utilização de tirantes curtos de aço duro, com

proteção anticorrosão. Atualmente são utilizadas barras de aço inoxidável através de bainhas

de algodão que abrigam a argamassa de selagem preenchendo as irregularidades dos furos e

impedindo o escoamento da calda para fora das fissuras. São também utilizadas como

pregagens longas para melhorar as ligações entre paredes paralelas tentando reduzir a

possibilidade de movimentos horizontais relativos entre si, porem é pouco recomendável para

paredes com espessura inferior a 50 cm.

a) Paredes ortogonais b) Paredes de canto

Figura 2.28 – Pregagens costura


As soluções por re-fechamento das juntas são utilizadas objetivando o

restabelecimento da integridade e proteção das fachadas através da substituição da argamassa

das juntas degradadas. As argamassas são parcialmente removidas, as juntas abertas, limpas e

após lavagem com água a baixa pressão são recompostas (Figura 2.29) individualmente em

cada face para não comprometer a estabilidade da parede. É uma solução também empregada

com a utilização de pregagens transversais, com a disposição de armaduras nas juntas,

melhorando o comportamento das estruturas, aumentando a sua resistência mesmo em

situações de elevados estados de compressão (ROQUE E LOURENÇO, 2003).

54


Figura 2.29 – Refechamento das juntas


Havendo a possibilidade da substituição de partes ou todos os elementos a

recuperação é efetuada através da ação de desmonte e reconstrução. É um processo que apesar

de trabalhoso torna-se muito eficaz melhorando a capacidade mecânica das alvenarias. Sua

operação requer a necessidade de escoramento aliviando temporariamente ações sobre os

elementos em reconstrução.

Para as intervenções de reabilitação das fundações o encamisamento com concreto

armado, procedimento semelhante aos revestimentos armados, porém com espessuras em

torno de 10 centímetros, é utilizado por apresentar bom desempenho mecânico. Sua

utilização, combinada com outro tipo de intervenção ou isoladamente é aplicada em situações

de alterações das condições da estrutura devido ao aumento de carga nas fundações,

ocorrências de recalques diferenciais ou de degradações ou insuficiência das fundações

existentes. Atuam sobre três tipos de situações: sobre o terreno da fundação, sobre as

fundações ou como medidas corretivas como a criação de juntas estruturais, redução de

cargas, redução ou ampliação ou ainda confinamento da estrutura, e são classificadas em

recalçamentos superficiais e profundos.

Para as estruturas de alvenarias vulneráveis a movimentos associados a

descompressões ou recalques diferenciais, as operações de recalcamento superficiais (Figura

2.30) são executadas para viabilizar sua segurança reduzindo eventuais situações de risco. São

executadas a partir de aberturas de poços laterais intercalados e previamente escorados,

55


contemplando: aumento da área de contato solo-fundação, rebaixamento das cotas de

fundação, reforço dos solos subjacentes e consolidação do material de fundação (ROQUE E

LOURENÇO, 2003).

a) Aumento da área

b) Rebaixamento

Figura 2.30 – Recalçamentos superficiais.

Os recalcamentos profundos são utilizados para situações de: insuficiente

capacidade resistente do solo de fundação superficial; dificuldade de execução de

recalçamentos superficiais; execução de ampliações sob a estrutura existente; realização de

obras nas proximidades e substituição ou reforço de estacas de madeira. Podem ser aplicados

sobre fundações diretas ou indiretas. Usualmente se utilizam microestacas cruzando as

fundações originais ou estacas de concreto armado cravadas através de poços subjacentes e

colocadas com o auxílio de macacos hidráulicos.

56


2.4 Indicações de estudos para a Região Metropolitana do Recife

A quantidade de edificações existentes na Região Metropolitana do Recife (RMR),

construídas utilizando a alvenaria estrutural como sistema, apresentando patologias

consideradas de risco para a sua utilização é bastante elevada. A ocorrência de colapso

também é bastante elevada (1/500) considerando as recomendações internacionais

(1/100.000). As edificações com presença de acentuadas manifestações patológicas e as que

sofreram colapsos nas suas estruturas apresentavam uma característica marcante quanto a sua

localização;

Manifestações patológicas:

Conjunto Residencial, Recife: limitando-se ao fundo, parte posterior, com um

canal (vala de drenagem) que recebe as águas pluviais.

Colapsos:

Caso 1 – Edifício Aquarela, Jaboatão dos Guararapes: área alagada pela incidência

de águas pluviais;

Caso 2 – Edifício Éricka, Olinda: região situada entre os canais do matadouro e rio

Morto;

Caso 3 – Edifício Enseada de Serrambí, Olinda: próximo à margem esquerda do

canal denominado de rio Morto;

Caso 4 – Edifício Ijuí, Jaboatão dos Guararapes: uma declividade no terreno no

sentido da parte posterior da edificação, contribuindo para uma

concentração de água junto à parede de embasamento;

A presença da água nas regiões das edificações que sofreram colapso e acentuadas

manifestações, agindo através do carreamento de materiais de suporte das fundações, pela

ação da expansão por umidade (EPU), corrosão das armaduras, lixiviação dos materiais, perda

de resistência e elasticidade dos componentes das alvenarias de embasamento, se constitui um

indicador marcante para a identificação das causas do seu surgimento e definição do tipo de

solução a ser adotada para o reforço ou recuperação das fundações de edificações que se

tornaram inadequadas à sua utilização.

57


As manifestações críticas que ocasionaram a ruína das estruturas das edificações

atingiram com maior incidência as alvenarias de embasamento, provocando seu colapso

generalizado. Algumas alvenarias de elevação, estruturais no caso, apenas sofreram incidência

das manifestações após o colapso, indicando que provavelmente nada sofreriam em situação

de um adequado funcionamento dos elementos das fundações, principalmente as alvenarias de

embasamento. Outro aspecto considerado relevante é o fato de as alvenarias externas do

embasamento sofrerem um carregamento lateral, proveniente do aterro externo e a outra face

livre, sem revestimento, recebendo diretamente à ação da água e sais solúveis enquanto que as

internas, com as duas faces sem revestimento e recebendo à ação da água (nas duas faces). As

alvenarias de elevação, considerando os materiais utilizados e as condições de execução da

edificação apresentam-se estáveis, portanto é viável a sua utilização para a execução de

alvenaria estrutural, confirmada através de estudos que indicam ser as propriedades elásticas

dos blocos e das argamassas fortemente variáveis, contribuindo assim para variabilidade de

resultados obtidos experimentalmente nos ensaios (BARRETO, 2002).

A maioria dos casos estudados apresentou deficiências nas suas alvenarias de

embasamento de bloco cerâmico ou concreto, atingidas principalmente pela expansão por

umidade (EPU) dos blocos cerâmicos e por desagregação nos blocos de concreto. O reforço

ou recuperação das edificações executadas com o sistema alvenaria estrutural deverá

inicialmente contemplar seus embasamentos, seguindo-se as patologias incidências,

principalmente as fissuras.

O processo de reforço ou substituição das alvenarias deverá ser precedido por

execução de escoramento que possibilite a eliminação temporária do carregamento atuante

nas paredes danificadas. O excesso de umidade deverá ser eliminado e o “caixão perdido”

aterrado com material fino (areia) em camadas compactadas e as lajotas que formam o piso da

primeira laje substituída por concreto formando uma laje de impermeabilização em todo o

pavimento térreo.

O procedimento de correção, após a identificação das manifestações patológicas,

deverá considerar alguns fatores para a sua efetivação: eficiência da intervenção; segurança;

materiais; equipamentos; custo e condições específicas da obra, temperatura, prazos,

agressividade do ambiente durante e após a execução (HELENE, 1988).

58

Capítulo 3 - Manifestações Patológicas e Acidentes

CAPITULO 3 - MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS E ACIDENTES

As construções antigas executadas utilizando a alvenaria como suporte tiveram

inicialmente suas estruturas concebidas intuitivamente e dimensionadas de forma empírica,

baseadas em erros e acertos, que produziram paredes com espessuras variando entre 0,30 e

1,30 metros. Eram pesadas, espessas e rígidas constituídas a partir da associação de unidades

(pedras, blocos e tijolos) e ligantes (as atuais argamassas) com propriedades mecânicas

intrínsecas capazes de construir elementos estruturais (ROQUE, 2003). As pedras utilizadas

nas alvenarias apresentavam irregularidades geométricas e falta de homogeneidade,

produzindo a presença de vazios internos e os tijolos fabricados com a utilização de material

argiloso, normalmente na forma de paralelepípedos, cozidos ao sol (adobe) ou em fornos de

lenhas, formavam paredes mais regulares e homogêneas.

As intensas pesquisas realizadas tornaram as paredes menos espessas e rígidas,

com o uso de materiais mais baratos, mais resistentes, mais duráveis e o mais leve possível,

apresentando baixa massa específica aparente: materiais vazados (blocos de concreto,

cerâmico, ou sílico-calcário) e proporcionaram o desempenho de outras funções como:

isolamento térmico-acústico e proteção contra-incêndio. Surgiram também com maior

freqüência problemas construtivos e de funcionamento que comprometeram sua utilização ao

longo do tempo. Tais problemas designados “Patologias das Construções (1)”, são atualmente

estudados buscando determinar técnicas convenientes para o reparo e a reabilitação das

alvenarias estruturais.

______(1) Patologia: “falha, disfunção, defeito que prejudica a estética ou o desempenho da edificação ou de qualquer uma de suas partes”

Patologia das Construções: “ciência que procura, de forma metodizada, estudar os defeitos dos materiais, dos componentes, dos elementos ou

da edificação como um todo, diagnosticando suas causas e estabelecendo seus mecanismos de evolução, formas de manifestação, medidas de

prevenção e de recuperação”, segundo Thomaz (1990).

59


As manifestações patológicas geralmente se apresentam associando o

comportamento estrutural, aspectos: concepção/construção ao comportamento da alvenaria

como material: características dos materiais e técnicas construtivas utilizadas. Como material

estrutural se apresentam com pouca resistência à tração e ao corte, mecanismo de ruptura

frágil e resistência à compressão dependendo do volume de vazios. Como elemento estrutural:

deficiente integridade estrutural (ligação entre elementos estruturais), excessiva esbelteza,

deficiente contraventamento e reduzida ductilidade (ROQUE, 2003).

3.1 PATOLOGIAS FREQÜENTES EM ESTRUTURAS DE ALVENARIA

As primeiras manifestações patológicas identificadas foram associadas,

principalmente aos erros de concepção, pouco conhecimento das propriedades dos solos e dos

materiais de construção e ao ataque de elementos ambientais. Foram tratados com certa

reserva, colaborando com a ausência de um sistema de catalogação dos problemas

patológicos, como: ocorrência, gravidade, medidas corretivas adotadas além de proporcionar a

sucessiva repetição de erros (WISSENBACH, 1990). Atualmente as manifestações

patológicas mais comuns são as relacionadas direta ou indiretamente às alvenarias: fissuração,

formação de eflorescência, penetração de água em fachada, descolamento de revestimento e

alteração química dos materiais de construção.

As manifestações patológicas relacionadas à fissuração são decorrentes das tensões

de tração e de cisalhamento, devido ao baixo desempenho às solicitações de tração, flexão e

cisalhamento apresentado pelos componentes da alvenaria, que combinada com a argamassa

de assentamento, torna-se um material heterogêneo devido às suas diferentes propriedades

(resistência mecânica, módulo de deformação longitudinal, coeficiente de Poisson, etc.).

Estas diferentes propriedades: mecânicas e elásticas combinadas com a intensidade

das solicitações podem provocar a propagação das fissuras(2) pelas juntas verticais de

assentamento ou seccionar os componentes da alvenaria (Figura 3.1).

_______(2) São aqui consideradas:

Fissuras – espessuras maiores ou iguais 0,5 mm; Trincas – entre 0,5 e 5 mm e Rachaduras – maiores que 5 mm

60


Figura 3.1 – Fissuras verticais na alvenaria.

(WISSENBACH, 1990)

São também fatores que influenciam o comportamento das paredes: a geometria,

rugosidade superficial e porosidade da alvenaria; o índice de retração, poder de aderência e

retenção da água da argamassa de assentamento; esbeltez, eventual presença de armadura

(alvenarias armadas e parcialmente armadas), número e disposição das paredes contra-

ventantes; armação, cintamentos, disposição e tamanhos dos vãos de portas e janelas;

enfraquecimentos provocados pelo embutimento da tubulação, rigidez dos elementos de

fundação, geometria da edificação, etc. (THOMAZ, 1990)

As tubulações destinadas à execução das instalações hidro-sanitárias e elétricas

quando embutidas nas alvenarias são responsáveis pela redução de sua resistência mecânica

influenciando no seu comportamento. Deve-se evitar principalmente os rasgos distribuídos no

sentido horizontal (Figura 3.2). As tubulações para as instalações elétricas devem ser

executadas nos vazios dos blocos sempre na direção vertical e as destinadas as instalações

hidro-sanitárias no interior de poços verticais previamente previstos na concepção do projeto

arquitetônico e executados permitindo sua fácil manutenção sem a necessidade de se quebrar

paredes.

Figura 3.2 – Rasgos na alvenaria para instalações elétricas e hidráulicas.

(FURLAN JR., 2004).

61


As variações de temperatura a que são submetidos os elementos e componentes de

uma construção produzem variações dimensionais nos materiais de construção: dilatação ou

retração, que são restringidos pelos vínculos que envolvem os elementos e componentes,

desenvolvendo nos materiais tensões que podem provocar o surgimento de fissuras. Tais

fissuras também surgem por movimentações diferenciadas entre elementos de um

componente, entre componentes de um sistema e entre regiões distintas de um mesmo

material. Sua amplitude e rapidez de ocorrência são influenciadas pela localização geográfica

da obra (latitude e longitude) e zona climática (Figura 3.3). Ocorre, principalmente em função

de: junção de materiais com diferentes coeficientes de dilatação térmica, sujeitos às mesmas

variações de temperatura (movimentações diferenciadas entre argamassas de assentamento e

componente da alvenaria); exposição de elementos a diferentes solicitações térmicas naturais

(cobertura em relação às paredes); e gradiente de temperatura ao longo do mesmo

componente (faces expostas e protegidas de uma laje de cobertura), (THOMAZ, 1990).

Figura 3.3 – Movimentações em laje de cobertura sob a ação de diferentes solicitações

(THOMAZ, 1990)

As direções das fissuras, perpendiculares às resultantes de tração (σt), indicam o

sentido da movimentação térmica. Surgem também através da ação de ciclos alternados de

carga-descarga ou solicitação de tração-compressão, que podem provocar fadiga nos

componentes.

A umidade também produz fissuras através de mudanças higroscópicas,

provocando variações dimensionais nos materiais porosos: expansão com o aumento e

contração com a redução do teor de umidade. Sua contribuição ocorre através dos

componentes ligantes hidráulicos, da umidade produzida na execução dos serviços, umidade

relativa do ar, da chuva, do solo e da sua utilização enquanto obra concluída.

62


A ascensão capilar, movimento da água no sentido contrário à ação da gravidade

(VARGA, 1981), atua como um dos mecanismos mais importantes que regem a variação do

teor de umidade dos materiais. Os poros secam quando submetidos às forças de sucção,

responsáveis pela condução da água do interior à superfície do componente, onde se

evaporam. Quando sofre a ação da difusão, transporte de material através do movimento dos

átomos (CALLISTER JR., 2002), se estabiliza, produzindo a umidade higroscópica de

equilíbrio do material. A absorção produzindo expansão ou a evaporação contraindo os

componentes resulta nas movimentações reversíveis.

As movimentações higroscópicas são responsáveis pela maioria das fissuras

horizontais, apesar de pouco freqüentes. Ocorrem quando há excessivas deformações de lajes

ancoradas nas paredes, produzindo esforços de flexão laterais, por expansão das alvenarias,

principalmente nas fiadas inferiores, mais sujeitas à umidade, por apresentar maior expansão

em relação às fiadas superiores.

A ação de cargas verticais uniformemente distribuídas, previstas ou não em

projeto, notadamente nas alvenarias estruturais racionalizadas, em função principalmente da

deformação transversal da argamassa de assentamento e eventual fissuração de blocos ou

tijolos por flexão local, são responsáveis pela incidência de fissuras tipicamente verticais

(Figura 3.4). As alvenarias de tijolos maciços, devido à sua heterogeneidade e diferença de

comportamento entre tijolos e argamassa de assentamento, sofrem solicitações locais de

flexão nos tijolos. As deformações transversais da argamassa por sua incidência mais

acentuada que os tijolos, introduzem tensões de tração nas duas direções do plano horizontal e

são responsáveis pela incidência de fissuras verticais na alvenaria.

Figura 3.4 – Fissuras em alvenaria proveniente de sobrecarga vertical

(WISSENBACH, 1990)

63


Nas alvenarias de blocos vazados, além das mesmas tensões apresentadas nos

tijolos, outras tensões são consideradas importantes. Nos blocos com furos retangulares

dispostos horizontalmente, a argamassa de assentamento apresenta deformações axiais mais

acentuadas no sentido vertical do bloco produzindo solicitação e flexão no sentido horizontal

que podem provocar sua ruptura, segundo análises de PEREIRA DA SILVA (1990). Ensaios

de compressão axial, realizados por GOMES (1990), em paredes de blocos cerâmicos

assentados com os furos dispostos verticalmente indicaram a ocorrência de ruptura por tração

interna dos blocos, provavelmente originada pela deformação transversal da alvenaria.

As solicitações provenientes de cargas uniformes distribuídas podem também

provocar fissuras horizontais. São as provenientes da ruptura provocada pela compressão dos

componentes da alvenaria ou argamassa de assentamento ou solicitações de flexo-compressão

da parede. Cargas concentradas poderão produzir ruptura dos componentes da alvenaria na

região de sua aplicação. Sua ação poderá também provocar o surgimento de fissuras

inclinadas a partir da mesma. A resistência à compressão dos componentes da alvenaria

determinará a predominância de ruptura ou fissura (Figura 3.5).

Figura 3.5 – Fissuras em alvenaria proveniente de carga concentrada

(THOMAZ, 1990)

Paredes com aberturas, portas ou janelas, desenvolvem as trincas a partir dos

vértices das aberturas e sob o peitoril (janelas), face à concentração de tensões no seu

contorno (vãos), devido a perturbações causadas na trajetória das isostáticas (Figura 3.6).

64


Figura 3.6 – Fissuras típica em alvenaria com presença de abertura

(WISSENBACH, 1990)

O surgimento de fissuras está também relacionado com o comportamento das

fundações. Interferem neste comportamento os valores variáveis da capacidade de carga e

deformabilidade dos solos. Dependem dos seguintes fatores, considerados mais importantes:

- Tipo e estado do solo (areia com compacidade variada ou argila com consistência

também variada);

- Disposição do lençol freático;

- Intensidade da carga, tipo de fundação (direta ou profunda) e cota de apoio;

- Dimensões e formato da placa carregada (quadrada, retangular, circular);

- Interferência de fundações vizinhas.

As fissuras surgirão provenientes de recalques diferenciais ocorridos,

rebaixamento do lençol freático, falta de homogeneidade do solo (Figura 3.7), consolidação

diferenciada de aterro e influência de fundações vizinhas. Manifesta-se de forma inclinada na

direção do ponto onde ocorreu o maior recalque e quando muito acentuadas, produzem

esmagamentos localizados, em forma de escamas.

65


Figura 3.7 – Fissuras inclinadas provocadas por recalques diferenciais da fundações

(WISSENBACH, 1990)

As fissuras também se manifestam sob a ação de carregamentos desbalanceados,

especialmente no caso de sapatas corridas ou vigas de fundação muito flexíveis. Manifesta-se

pela sobrecarga que se concentra nas vizinhanças de grandes aberturas existentes em um

painel de alvenaria (Figura 3.8), pelo surgimento de solicitação à flexão no trecho sob o vão e

surgem verticalmente na proximidade do peitoril da janela (THOMAZ, 1990).

Figura 3.8 – Fissuras contínuas solicitadas por carregamento desbalanceado

(WISSENBACH, 1990)

66


As fissuras surgidas em construções executadas em alvenaria resistente são

manifestações provenientes da perda de desempenho. São causadas por fatores diversos

como: retração da argamassa, deformação de outras estruturas, expansão térmica diferenciada

entre bloco e argamassa, recalque de fundação, entre outros. Podem acontecer pelo

surgimento de diferentes deformações na interação entre paredes estruturais e de vedação se

manifestam horizontalmente no meio da parede, devido à flexão provocada por excessiva

deformação em uma das paredes (OLIVEIRA, 2001).

As patologias provenientes da formação de eflorescência são originadas a partir da

acumulação de sal: sódio, potássio, cálcio e magnésio, solúveis ou parcialmente solúveis em

água, na superfície dos componentes da alvenaria. Formam-se com a evaporação da água da

solução saturada de sal, percolada através do material, em geral causada pela combinação dos

fatores (THOMAZ, 1990):

- Teor de sais solúveis eventualmente presentes nos componentes de alvenaria e/ou

na argamassa de assentamento ou revestimento;

- Presença de água para dissolver e carrear os sais solúveis até a superfície da

parede;

- Presença de alguma força, como pressão hidrostática ou a evaporação que faça a

solução aflorar na superfície da parede.

Sua incidência varia de acordo com a natureza dos produtos solúveis e das

condições atmosféricas: temperatura, umidade e vento. Origina-se a partir dos componentes

de alvenaria (tijolos, blocos, argamassa); reações químicas entre produtos existentes nos

diferentes componentes; da água utilizada na argamassa e/ou produção de componentes de

alvenaria à base de ligantes hidráulicos e da contaminação do solo.

Os componentes fabricados à base de cimento portland possuem na sua

constituição cal hidratada – Ca(OH)2, resultante das reações de hidratação dos principais

componentes do cimento (C3S e C2S), que podem ser lixiviados pela ação da água,

depositando-se na superfície do componente. A ação do anidrido carbônico transforma a cal

em carbonato de cálcio e água, pela reação:

67


Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

hidróxido anidrido carbonato água

de cálcio carbônico de cálcio

(cimento) (ar)

Nos componentes cerâmicos, a maioria dos sais que poderão provocar

eflorescência origina-se durante sua queima através da reação dos vários componentes da

matéria-prima. Sulfatos de sódio e de potássio, quando presentes, após solubilização, poderão

constituir eflorescência, como resultante da reação de componentes da cerâmica combinados

com hidróxidos alcalinos do cimento, conforme a equação:

CaSO4 + 2 NaOH Na2SO4 + Ca(OH)2

K OH K2 SO4

sulfato hidróxidos sulfatos

de cálcio alcalinos alcalinos

(comp. cerâmico) (cimento) (eflorescência)

Raramente a eflorescência é responsável pela incidência de fissuras ou expansão

da alvenaria, em geral sua manifestação (tabela 3.1) produz apenas interferências no aspecto

estético das edificações.

Tabela 3.1 - Sais eflorescentes que podem desenvolver-se nas alvenarias (WISSENBACH, 1990)

Composição química Fórmula química Solubilidade em água Fonte provávelCarbonato de cálcio CaCO3 pouco solúvel carbonatação de cal lixiviada da argamassa ou concretoCarbonato de magnésio MgCO3 pouco solúvel carbonatação de cal lixiviada da argamassa de calCarbonato de potássio K2CO3 muito solúvel carbonatação dos hidróxidos alcalinos do cimento com elevado teor ce cálcio

Carbonato de sódio NaCo3 muito solúvel carbonatação dos hidróxidos alcalinos do cimento com elevado teor ce cálcio

Hidróxido de cálcio Ca(OH)2 solúvel cal liberada na hidratação do cimentoSulfato de cálcio dihidratado CaSO42H2O parcialmente solúvel hidratação do sulfato da cálcio de componentes cerâmicosSulfato de magnésio MgSO4 solúvel componentes cerâmicos e/ou água de amassamentoSulfato de cálcio CaSO4 parcialmente solúvel componentes cerâmicos e/ou água de amassamentoSulfato de potássio K2SO4 parcialmente solúvel agregado contaminados, água contaminada ou reação entre constituintes do cimento e constituintes da cerâmica

Sulfato de sódio Na2SO4 parcialmente solúvel água de amassamentoCloreto de cálcio CaCl2 parcialmente solúvel água de amassamentoCloreto de magnésio MgCl2 parcialmente solúvel água de amassamentoNitrato de potássio KNO3 muito solúvel solo adubado ou contaminado por sais solúveisNitrato de Sódio NaNO3 muito solúvel solo adubado ou contaminado por sais solúveisNitrato de amônia NH4NO3 muito solúvel solo adubado ou contaminado por sais solúveis

As manifestações patológicas geradas pela penetração de água em fachadas estão

relacionadas com a forma que a água atua nas edificações. São próprias da obra: originadas

68


dos seus componentes durante a execução, e se mantendo durante um certo período após sua

conclusão; absorvidas do solo através das suas fundações e paredes; da chuva pela infiltração

nos componentes exteriores da edificação; provenientes do vapor da água condensada nas

superfícies ou interior dos componentes e as provenientes de vazamentos dos sistemas de

distribuição e coleta de águas pluviais.

Pesquisas realizadas no Brasil indicam que a ação da umidade é responsável por

cerca de 50% das manifestações patológicas manifestadas em uma edificação. Apresentando,

através da infiltração a maior incidência, em torno de 60% dos casos mencionados,

principalmente nas paredes de fachadas e nas coberturas, através da chuva incidente, nível de

lençol freático e instalações de águas pluviais. A incidência das infiltrações através dos

componentes da alvenaria depende de alguns fatores: espessura e rugosidade da parede;

qualidade do tratamento superficial (revestimento); tratamento arquitetônico dos elementos da

fachada (frisos, pingadeiras); orientação da fachada em relação aos ventos predominantes;

intensidade e duração das chuvas; propriedades dos materiais constituintes dos componentes

da alvenaria.

As manifestações patológicas provenientes dos descolamentos de revestimentos

estão relacionadas com incompatibilidades químicas entre revestimentos (tintas e vernizes) e

componentes aplicados. São associadas à qualidade dos materiais de revestimento,

preparações não adequadas da base, geralmente devido à presença de eflorescência e

substâncias gordurosas e a aplicação de revestimento (pintura) sobre superfície úmida que

poderá produzir eflorescências; superfícies excessivamente lisas pela incorreta aplicação do

chapisco; argamassas mal dosadas, preparadas com cales de baixa qualidade, aplicadas em

camadas muito finas ou muito espessas e sobre alvenarias ressecadas ou constituídas por

componentes com alto poder de absorção.

Os descolamentos de revestimentos são também produzidos pela utilização de

pastas ou argamassas constituídas por gesso, devido ao seu alto potencial de reação com

compostos aluminosos do cimento, responsáveis pelo processo de expansão de componentes.

As alterações químicas dos materiais constituintes das alvenarias, se manifestam

através de reações retardadas de hidratação de grânulos de cal virgem (CaO) presentes em

alguns componentes, precedidas de expansões volumétricas podendo originar a desagregação

69


localizada do componente. Contaminações de carbonato de cálcio ou de magnésio presentes

em argilas produzem da mesma forma desagregações localizadas em componentes cerâmicos.

Conjunto Residencial – Recife

As manifestações identificadas na Região Metropolitana do Recife (RMR)

apresentam características semelhantes às do edifício citado como exemplo a seguir:

Conjunto Residencial composto de sete blocos, cada um com quatro pavimentos,

um térreo e três elevados, com oito apartamentos por pavimento, totalizando 32 por bloco e

224 no conjunto. Edifício tipo “caixão perdido”, construído em 1993 (Figura 3.9). Está

localizado entre um conjunto residencial multifamiliar de características semelhantes e

algumas habitações unifamiliares, limitando-se ao fundo, parte posterior, com um canal (vala

de drenagem) que recebe as águas pluviais provenientes das áreas adjacentes.

Figura 3.9 – Locação dos Blocos do Edifício

De acordo com o projeto estrutural existente, sua fundação foi executada em sapata

corrida de concreto armado, na forma de “T” invertido, apoiada diretamente no solo, tendo

alvenaria de bloco cerâmico dobrada (20 cm de espessura) como embasamento até o nível do

1º piso, situado a uma altura média de 2,11 m acima do nível de assentamento das sapatas.

70


A parte elevada do edifício, também de acordo com o projeto estrutural, é

constituída de alvenaria portante de bloco cerâmico de oito furos assentados à galga, com

cintas de amarração e laje com espessura de sete centimetros, em concreto armado. A escada

de acesso aos pavimentos superiores, fica localizada na parte central do bloco sobre vigas

apoiadas em pilares que nascem da fundação e seguem até a laje da coberta, onde recebem

dois reservatórios de água com 18 m3 cada um, todos em concreto armado. Complementando

o sistema de abastecimento de água existe ao lado de cada bloco um reservatório inferior,

enterrado, em concreto armado, com profundidade de 1,20 m e capacidade de 50,00 m3

(SOBRINHO, 2003).

O esgotamento sanitário é composto de sistema fossa-filtro localizado na parte

posterior do terreno do conjunto, com escoamento das águas servidas juntamente com as

pluviais superficiais, provavelmente em direção ao canal existente no limite da área na parte

posterior.

As áreas de acesso a cada bloco do conjunto possuem pavimentação em pedra

granítica, paralelepípedo, e contornados por calçadas revestidas com piso cimentado

entornado por jardineiras e árvores de grande porte. Os espaços destinados aos

estacionamentos de veículos são regularizados e revestidos com brita fina.

As manifestações patológicas (Figura 3.10) surgidas nas alvenarias de

embasamento foram inicialmente identificadas no bloco I, mais próximo do canal de

drenagem, sendo em seguida, nos demais blocos. A intensidade das manifestações tornou

necessária a sua desocupação para possibilitar melhores condições de trabalho na coleta de

materiais dos componentes para a execução de ensaios.

71


Figura 3.10 – Manifestação na alvenaria de embasamento

Inicialmente, as observações efetuadas no local indicaram que trechos das sapatas

corridas foram executados apoiados diretamente sobre o solo, condição favorável ao seu

deslocamento tanto horizontal como vertical provocado pelo carreamento de matéria pela

ação da água do lençol freático, sobre as mesmas. Foi verificada também a inexistência de

camada de substituição do solo abaixo no nível da sapata e a utilização de resto de materiais

de construção para reaterro da fundação (SOBRINHO, 2003).

Toda alvenaria de embasamento somente apresentava revestimento na sua parte

externa acima do nível do terreno e nenhum nas partes internas (Figura 3.11). Os blocos

utilizados encontravam-se permanentemente úmidos, variando com o nível da água do terreno

e sem nenhuma resistência, desmanchando-se quando solicitados a esforços de compressão

manuais, indicando que não atingiram a fase cerâmica no seu processo de fabricação.

Atingindo percentuais entre 10 e 13% a proporção dos blocos com baixa resistência

Espessura bastante irregular, variando de 2,50 a 4,00 cm em alguns trechos. O cintamento

previsto no projeto estrutural foi identificado apenas sobre o embasamento externo.

Figura 3.11 – Vista do revestimento externo do embasamento

A laje do pavimento térreo foi executada com elementos pré-moldados do tipo

volterrama, com blocos de argamassa de cimento e areia com nervuras e capeamento (in loco)

executados em concreto armado, diferentemente do projeto estrutural que especificava laje de

concreto armado em todo bloco.

Para caracterização das manifestações patológicas foram, após a identificação das

fissuras efetuados monitoramentos, com a utilização de extensômetro com precisão de 10-2

72


mm, para verificação da sua evolução, em dez pontos considerados preocupantes quanto a sua

forma e localização: inclinadas e horizontais na base da edificação, verticais nas paredes da

superestrutura, nas lajes, inclinadas nas varandas e horizontais sobre portas e esquadrias

(SOBRINHO, 2003).

Os ensaios geotécnicos realizados de acordo com as recomendações das normas

NBR 8036, 6484, 6502 e 7250 da ABNT, identificaram uma camada de aterro com espessura

variável entre 0,45 e 1,90 m, seguindo-se camada de areia fina a média, argila com material

orgânico, pouco compacta, com espessura variável, com SPT variando entre 2 e 10. O nível

da água no terreno localizado a uma profundidade mínima de 0,70 m, seguindo-se uma

camada de argila siltosa muito mole, com espessura máxima de 1,05 m, uma camada de areia

fina, média e grossa de compacidade variável com espessura entre 2,70 e 4,05 m localizada a

uma profundidade média de 5,00 m abaixo do nível do terreno. Camada de areia média a

grossa com pedregulho intercalada a outras camadas de argila orgânica muito mole localizada

no limite da sondagem a aproximadamente 8,00 m de profundidade, solo com características

de estratificação cruzada e granulometria variável indicando sua origem a partir da

decomposição de sedimentos por via hídrica.

A determinação dos parâmetros químicos da água do subsolo segundo a

metodologia recomendada pelo Standard Methods for Examination of Water and Waste

Water, 1st Edition a análise de agressividade indicou água com pH elevado, em torno de 8,2,

considerada alcalina, com teores de bicarbonato, com 340 mg/L, com fenômeno

preponderante de carbonatação.

Os ensaios para a reconstituição de traços dos blocos foram efetuados pelo

Laboratório da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) São Paulo – SP.

Apresentaram como resultados: traço de concreto 1: 2,9: 6,6 (cimento, agregado miúdo, brita)

considerado muito pobre (índice de agregado muito alto em relação à quantidade de cimento);

traço de argamassa utilizado no embasamento 1:20 (cimento: agregado miúdo) e 1:7,5 para a

argamassa da superestrutura. A expressiva diferença entre a relação de cimento e agregado

miúdo das argamassa do embasamento e da superestrutura é apontada no laudo como sendo

provocada pelo fenômeno da carbonatação seguida de lixiviação, com perda de massa da

argamassa resultando em queda de sua resistência (SOBRINHO, 2003).

73


Os ensaios para a verificação da expansão por umidade e a análise química das

propriedades físico-mecânicas foram realizados no Laboratório de Ciências dos Materiais da

UFPB, campus – Campina Grande, em amostras de blocos cerâmicos coletadas no

embasamento e na superestrutura apontaram valores superiores aos da Norma – Australian

Standard (AS) 1226, 5 (1984), que é de 0,3 mm/m.

3.2 ACIDENTES

Acidente quer dizer: acontecimento casual, fortuito, imprevisto, infeliz, casual ou

não, e de que resulta ferimento, dano, estrago, prejuízo, avaria, ruína (AURÉLIO, 2000).

Termos que reproduzem exatamente as condições apresentadas nos colapsos ocorridos em

alguns prédios executados com alvenaria estrutural. Projetados normalmente de forma

empírica e executados com a utilização de materiais e acompanhamento pouco adequados

para o seu pleno e normal funcionamento.

A morada, que como descreveu LE CORBUSIER: “um homem (ou família) nela

viverá dormindo, andando, ouvindo, vendo e pensando”, ou seja, exatamente “o local onde as

pessoas deveriam sentir-se mais seguras: a própria casa” (HANAI, 2002), tem sido alvo de

acidentes em proporções consideradas inaceitáveis, pelos padrões internacionais, provocados

por colapsos de suas estruturas, decorrentes de manifestações patológicas diversas, associadas

à elaboração de projetos ou a utilização de materiais não conformes com a realidade.

As edificações a seguir (casos de 1 a 4) são prédios na sua maioria com quatro

pavimentos, um térreo e três elevados, do tipo chamado “prédios caixão” onde uma laje de

piso (térreo), geralmente pré-moldada, elimina o aterro da área limitada pelo embasamento da

obra, deixando um espaço vazio entre o nível do terreno, em muitos casos desnivelados. As

lajes são apoiadas em alvenaria de blocos cerâmicos furados, produzidos para alvenaria de

vedação, com os furos dispostos horizontalmente ou blocos de concretos assentados sobre

blocos trapezoidais, também de concreto (Figura 3.12), que distribuem horizontalmente no

solo todas as cargas provenientes da edificação.

74


Figura 3.12 – Blocos: cerâmico e de concreto

A variação do nível do lençol freático, dentro do caixão perdido, em contato com

os componentes cerâmicos da alvenaria de embasamento, em presença do oxigênio na sua

forma livre e os sais solúveis presentes em águas impuras ou carreados do solo, combinados

produzem alterações químicas dos materiais, originando manifestações patológicas, criando

fissuras em alguns casos e em outros levando ao colapso total da estrutura.

Situações de colapsos das alvenarias portantes ocorreram de maneira generalizada,

decorrentes de colapso progressivo, indicando a ausência de elementos que possibilitassem a

redistribuição das cargas, no caso de uma falha localizada.

No Brasil casos de edificações em alvenaria estrutural com manifestações

patológicas, notadamente, fissuras têm sido identificados. São fissuras provenientes de

origens diversas, ligadas à forma de execução e aos materiais utilizados. E em alguns casos de

uso (alteração estrutural) e manutenção com visíveis sinais de deterioração dos revestimentos.

Na região Metropolitana do Recife, especificamente em Olinda e Jaboatão dos

Guararapes, foram identificados colapsos com perda total das edificações em prédios de

quatro pavimentos, ocasionados por “ruína por esmagamento das paredes de alvenaria de

embasamento” (OLIVEIRA et al, 2002).

As falhas apresentadas pelo sistema “prédio caixão”, representam um indicador da

existência de vários outros edifícios com manifestações patológicas semelhantes aos que

75


sofreram colapsos em suas alvenarias de embasamento, entre os vários prédios construídos na

Região Metropolitana do Recife.

Prédios com risco de desabamento têm sido identificados através da Defesa Civil

do estado de Pernambuco, pela solicitação de vistorias, cerca de dez por dia desde janeiro de

2005. Afundamento de piso, fissuras e estalos são as manifestações mais notificadas. Alguns

dos acidentes de maior notoriedade, pelas proporções e perdas materiais e humanas, de

colapsos generalizado são descritos a seguir.

Caso 1 – Ed. Aquarela – Jaboatão dos Guararapes

Edificação tipo “caixão perdido”, executada em 1986, composta por quatro

pavimentos: um térreo e três elevados, formados por dois blocos com dois apartamentos por

bloco, totalizando dezesseis unidades, interligados pela caixa da escada (Figura 3.13).

76


Figura 3.13 – Planta Baixa do Pavimento Térreo

Com indicação dos apartamentos

O colapso da estrutura ocorreu onze anos após sua conclusão, em 1997. Sua

fundação foi executada em sapata corrida de concreto armado, na forma de “T” invertido,

assentada a 0,60 m abaixo do nível do terreno natural. O embasamento em alvenaria de bloco

cerâmico de seis furos, com dimensões de 10 x 11 cm, assentado ao chato (11 cm de

espessura), em desacordo com o projeto estrutural que previa espessura igual a 20 cm. As

lajes eram todas pré-moldadas do tipo volterrana. A laje do primeiro piso, formando o “caixão

perdido”, estava situada a 1,10 m de altura a partir do nível superior da sapata corrida (Figura

3.14). Em todos os pavimentos, foram previstas cintas de amarração e distribuição de cargas

com seção transversal de (10 x 30 cm) para as paredes externas e (10 x 20) para as internas e

vigas sobre as aberturas (vãos) maiores, todas em concreto armado, apoiadas diretamente

sobre as alvenarias no nível do pé direito. Na região do reservatório superior, vigas se

apoiavam sobre quatro pilares.

Figura 3.14 – Corte genérico da fundação

O colapso da estrutura se caracterizou pelo “afundamento generalizado de todo

pavimento térreo dos dois módulos (blocos) que constituíam o edifício” (OLIVEIRA, 1997),

apresentando as lajes de piso do pavimento térreo rupturas de formas generalizadas situadas

em cotas diferentes (inferiores) às originais. Os apartamentos com terminação 01 e 02, do

77


bloco frontal, afundaram 1,06 m, ficando 0,51 m desnivelados em relação apartamentos 03 e

04, do outro bloco que afundaram 0,55 m (Figura 3.15).

Figura 3.15 – Vista geral após o colapso

(OLIVEIRA et al, 1997)

Amostras dos materiais das ruínas da estrutura foram coletadas para se efetuar

análise de suas características. Foram realizados estudos geotécnicos através de sondagens à

percussão e de reconhecimento pelo método geofísico de reflexão. A sondagem à percussão

para identificação das diversas camadas do solo de fundação e estimativa de suas resistências

apresentou como resultados: uma camada inicial de aterro com espessura variando de 0,95 a

1,95 m, seguindo-se solo arenoso com profundidade média de 8,00 m e camada predominante

de argila orgânica, até 18,00 m de profundidade, tornando-se impenetrável ao trépano.

A sondagem de reconhecimento pelo método geofísico de reflexão

eletromagnética, que tem como princípio a geração de impulsos eletromagnéticos na

superfície, introduzidas nas subsuperfícies por meio de antena emissora, são refletidos,

refratados e difratados por antena receptora enviando sinais para uma unidade de

processamento. Os resultados confirmaram a classificação e identificação das diversas

camadas obtidas através da sondagem à percussão e mostraram que as sapatas continuavam

uniformemente apoiadas no solo, pela identificação das suas armaduras, como indicado no

78


projeto estrutural, confirmando a ausência de qualquer fenômeno geotécnico que justificasse

sua ruptura (OLIVEIRA, 1997).

Os ensaios de resistência à compressão dos tijolos cerâmicos realizados pelo

laboratório de estruturas do Departamento de Engenharia da Universidade Federal de

Pernambuco (UFPE), pela Fundação Instituto Tecnológico de Pernambuco (ITEP) e empresa

TECOMAT a partir de inspeções no local e da análise da distribuição das tensões na

estrutura, confirmaram a ruptura das alvenarias de embasamento. Os ensaios efetuados,

conforme as recomendações da NBR-6461 (1983), nos tijolos retirados da alvenaria de

elevação apresentaram os valores médios da resistência a compressão de σ= 1,2 MPa para o

tijolo assentado à galga e de σ= 2,0 MPa para o assentado ao chato.

A análise química da água, efetuada pelo ITEP, apresentou um PH= 7,4,

considerado neutro, baixos teores de cloretos e sulfatos, condição que indica a pouca

probabilidade de agressão à alvenaria de embasamento e ao material utilizado no aterro. Os

tijolos analisados apresentaram teores de sulfatos considerados normais. Os ensaios de

resistência à compressão dos tijolos apresentaram valores médios de σ= 1,8 MPa, para o tijolo

assentado à galga e σ= 3,0 MPa para o a chato. Os prismas extraídos das alvenarias de

embasamento e elevação: σ= 2,40 MPa para assentamento a chato no embasamento; σ= 1,6

MPa para elevação à galga e σ= 2,9 MPa para elevação ao chato.

As amostras analisadas pelo laboratório de cerâmica e argilas do departamento de

engenharia de materiais do Centro de Ciências e Tecnologia da UFPB – Campina Grande

identificaram baixa salinidade e teores de agentes agressivos, como sulfatos e cloretos nulo ou

muito baixo. Os tijolos da alvenaria de embasamento provavelmente devido a dissolução nas

águas do lençol freático por sua baixa salinidade, não apresentaram nenhum teor de

salinidade, os da alvenaria de elevação apresentaram pouca salinidade.

Os ensaios de flexão, foram efetuados aplicando uma carga concentrada no centro

do corpo de prova de dimensão 6 x 2 x 1 cm, extraído dos tijolos das alvenarias de

embasamento e elevação. Analisados totalmente seca em estufa a 110º C e saturados pela

imersão em água durante 72 horas, visando a verificação do efeito da umidade sobre a

resistência mecânica dos tijolos, comprovaram a perda de resistência mecânica da alvenaria

de embasamento, que se apresentavam sob a ação de elevadas tensões. A ruptura localizada,

79


em uma dada região, através da transferência de carga aos trechos vizinhos e a acentuada

contribuição do empuxo lateral nas alvenarias externas do embasamento, originaram a ruptura

generalizada.

Caso 2 – Ed. Éricka – Olinda

Edificação tipo caixão com fundação em “caixão perdido”, lâmina com 103 m2

distribuído em duas unidades habitacionais, hall e caixa de escada, composto de oito

unidades, duas por pavimento: um térreo e três elevados (Figura 3.16), localizado em uma

região situada entre os canais do matadouro e do rio morto, na cidade de Olinda, construído

sobre trecho aterrado, doze anos antes do colapso (1987).

Figura 3.16 – Planta e corte do Edifício Éricka

Parte atingida pelo colapso e nível de água do lençol freático.

80


Sua fundação foi executada com blocos pré-moldados de concreto, com seção

trapezoidal, sobre o solo natural assentada em diferentes níveis em relação ao nível da

primeira laje (-1,72, -2,06 e 2,42 m). Na alvenaria de embasamento foram empregados blocos

de concreto (14 x 19 x 39 e 14 x 19 x 19) cm e blocos cerâmicos de seis furos (9 x 9 x 20) cm.

Alguns trechos foram executados com a utilização simultânea de blocos de concreto e

cerâmico. As lajes, todas pré-moldadas, do tipo volterrama, com lajotas de concreto,

assentadas diretamente sobre a alvenaria de embasamento sem cinta de amarração ou

distribuição. Todas as alvenarias portantes, para resistir às cargas atuantes, e atuar como

divisórias, foram executadas com blocos cerâmicos vazados de forma singela (à galga).

O edifício possuía dois reservatórios: um inferior enterrado, construído com

bloco cerâmico dobrado sobre laje de concreto armado e tampa pré-moldada e outro elevado,

executado com as mesmas características, mas com paredes singelas, construídos

simultaneamente com o prédio e localizados na área correspondente a caixa da escada. Um

terceiro reservatório, enterrado, foi construído durante a sua utilização fora da lâmina dos

apartamentos, localizado ao lado da caixa da escada, executados com as mesmas

características, com alvenaria singela. A escada de acesso ao primeiro pavimento foi

executada com placas pré-moldadas de concreto e fechamento lateral com bloco cerâmico. Os

demais lances em concreto armado, moldados no local.

O sistema de esgotamento sanitário, constituído por fossa séptica, foi executado na

área frontal do edifício, sob o espaço reservado para o estacionamento.

As alvenarias de embasamento do apartamento da parte posterior do prédio

sofreram colapso generalizado provocando um seccionamento das paredes de elevação

(portantes) e lajes que as interligavam ao apartamento da parte frontal. A parte frontal do

edifício a partir do seccionamento ficou comprometida em função das fissuras produzidas

pelo empuxo provocado pela outra parte, obrigando sua total demolição para se evitar danos

às edificações vizinhas e criar condições de sondagem na sua fundação, para parâmetro de

comparação com a parte colapsada.

Após o colapso da estrutura, materiais do edifício foram coletados e analisados

através de ensaios de laboratórios: geotécnicos (sondagens), análise da água do terreno,

81


resistência à compressão (blocos cerâmicos e de concreto), densidade de paredes e laje pré-

moldadas (medição e pesagem), expansão por umidade (EPU), reconstituição do traço dos

blocos de concreto e da argamassa de assentamento e caracterização por difratometria de

raios X.

Os resultados dos ensaios geotécnicos efetuados identificaram a existência de

aterro executado, parte com material proveniente de jazida e parte com areia e resto de

materiais de construção, com baixa compacidade e lençol freático a 2,40 m em relação ao piso

(1,80 m abaixo do nível do terreno). Terreno sob a camada de aterro formado por diversas

camadas de areia com matéria orgânica, com pedregulhos e fragmentos de conchas com

compacidade fofa ou medianamente compacta, seguidas de camadas de argila siltosa

variegada e siltosa com conchas, com características de ambiente típico de transgressão e

regressão marinha com consistência média e dura (SOBRINHO, 2000).

Conforme o relatório apresentado foi observado em todas as camadas de solo da

topo-seguência do aterro a presença de carbonato de cálcio, confirmando a procedência da

formação gramame do material, depositado no local pela ação de transporte hídrico.

A água presente nas amostras coletadas apresentaram alta concentração de cálcio,

Ph elevado (8,3) classificada como água salica-alcalina de agressividade fraca a média, com

carbonatação acompanhada de lixiviação, como fenômeno preponderante e salobra com grau

de agressividade forte, responsável pela expansão por formação de gipsita e/ou etringita

acompanhada de lixiviação. A difratometria de raios-X confirmou a presença de etringita.

A reconstituição do traço da argamassa utilizada na fabricação dos blocos de

concreto apresentou uma relação de cimento e areia de 1:20, desagregando-se facilmente em

função da alta concentração de sulfatos solúveis no solo. A relação usual é de 1 : 6 a 1 : 8.

Os ensaios de resistência e densidade dos blocos cerâmicos de oito furos da

alvenaria de embasamento apresentaram valores de resistência média de σ = 0,40 MPa para as

amostras de materiais coletados na parte atingida pelo colapso e de σ= 3,12 MPa, para a parte

restante. Para as alvenarias situadas acima do nível da primeira laje, os valores apresentados

foram: bloco cerâmico σ= 3,59 MPa e bloco de concreto σ= 2,13 MPa.

82


A difratometria de raio-X identificou em todas as amostras coletadas a presença de

etringita, em concentrações maiores que a normalmente encontrada em constituintes típicos

de pastas hidratadas de cimento. SOBRINHO (2000) acrescenta que observações

complementares através do microscópio estereoscópio revelam que esses minerais (etringita)

constituem cristais aciculares dispostos principalmente nos poros das argamassas (pontos

brancos) o que sugere que a etringita é secundária e proveniente de um ataque sulfático.

O colapso da estrutura se caracterizou pela ruptura brusca, por esmagamento das

alvenarias de embasamento, a partir da área delimitada pelas paredes dos dois quartos do

apartamento da parte posterior; tração horizontal puxando a parte remanescente (frontal) para

trás (escorregamento das nervuras); (Figura 3.17); transferência de cargas para os trechos

vizinhos, após ruptura do primeiro trecho, sobrecarregando-os além dos seus limites de

resistência.

Figura 3.17 – Parte posterior (ruínas) desligada da frontal


Seguindo-se o processo de colapso progressivo da estrutura, com esmagamento

devido à perda de resistência dos blocos de concreto dos embasamentos externos, deteriorados

83


ao longo do tempo, em decorrência do ataque de sulfatos presentes na água do sub-solo e a

adoção de um sistema construtivo pouco adequado, com o uso de “caixão perdido”

apresentando os seguintes aspectos desfavoráveis:

- paredes externas singelas, com 14 cm de espessura, como contenção (arrimo),

contato permanente do aterro com os blocos (alta porosidade) de embasamento externo

(Figura 3.18), com uma das faces livre para evaporação, uso de vários tipos de blocos

(concreto e cerâmico);

- confirmação do fenômeno de expansão por umidade (EPU) com perda de

resistência dos tijolos cerâmicos presentes nas alvenarias de embasamento.

Figura 3.18 – Parte do embasamento do Edifício Éricka


Caso 3 – Ed. Enseada de Serrambí – Olinda

Edificação construída utilizando fundações do “tipo caixão”, em uma região com

nível d´água elevado, devido à influencia da rede hidrográfica local, localizado próximo a

margem esquerda do canal denominado do Rio Morto, aterrada nas vias de acesso, na época

da sua ocupação há mais de trinta anos. Formado por dois blocos “A e B”, com quatro

pavimentos: um térreo e três elevados com dois apartamentos por pavimento (Figura 3.19).

84


Figura 3.19 – Planta Baixa do Edifício Enseada de Serrambí

Sua fundação foi executada em sapata corrida, na forma de “T” invertido e

algumas sapatas isoladas em concreto armado, todas assentadas sobre concreto magro,

recebendo a alvenaria de embasamento composta de tijolos cerâmicos vazados de oito furos,

assentados à galga com 9 cm de espessura e sem revestimento, situadas a 1,60 metros abaixo

do nível do 1º piso (Figura 3.20).

Figura 3.20 – Vista do Edifício Enseada de Serrambí


Todas as lajes eram do tipo convencional, formadas por blocos de argamassa de

cimento e areia apoiados sobre nervuras de concreto armado, capeadas com espessuras

consideradas fora dos padrões normais (12 cm), algumas com 19,5 cm no pavimento térreo e

85


28 cm nos pavimentos superiores, assentadas diretamente sobre a alvenaria sem cintas de

amarração ou distribuição das cargas provenientes das lajes e alvenarias. As alvenarias eram

de tijolos cerâmicos vazados de oito furos, singelas, com assentamento à galga, algumas

apresentavam espessuras elevadas, com até 22 cm. As escadas de acesso aos pavimentos

superiores eram construídas em concreto armado (S0BRINHO, 2000).

O prédio possuía dois reservatórios: um inferior com capacidade para 40 m 3,

construído em alvenaria a galga de tijolos cerâmicos sobre laje de concreto armado com laje

da tampa pré-moldada e um superior todo em concreto armado com capacidade para 16 m3.

As águas servidas, provenientes do sistema de esgotamento sanitário eram todas lançadas

diretamente no canal do rio Morto, distante 14,00 m do bloco “B”. O colapso da estrutura

ocorreu com o desabamento total do bloco “B”, com pequena inclinação na direção do bloco

“A”, influenciado pela localização do reservatório superior.

Os ensaios geotécnicos, visando a identificação das camadas formadoras do perfil

geotécnico do terreno, foram realizados de acordo com as recomendações das normas NBR

8036, NBR 6484, NBR 6502 e NBR 7250 da ABNT. Os furos efetuados identificaram uma

camada de aterro constituída por parte de areia fina a média com restos de construção com

compacidade fofa e espessura variando entre 0,30 e 1,05 m. Lençol freático superficial com

profundidade média de 1,00 m abaixo do nível do terreno, camada de areia com matéria

orgânica, areia com pedregulho e areia com fragmentos de conchas com compacidade fofa a

compacta. Seguidas de uma camada de argila siltosa, indicando um ambiente típico de

transgressão e regressão marinha, com consistência rija a dura, seguindo-se uma camada de

calcário argiloso de cor cinza, a uma profundidade média de 6,00 m. Os ensaios geotécnicos

também confirmaram a presença de material proveniente da formação Gramame depositado

no local pela ação do transporte hídrico, através da presença de carbonato de cálcio.

Foi efetuada a análise da água objetivando identificar sua agressividade, na cota da

fundação. Analisada segundo a metodologia para determinação dos parâmetros químicos

recomendados pelo Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 1st Edition,

identificou-se água salobra com grau de agressividade médio com relação ao fenômeno de

agressividade caracterizada por expansão com formação de gipsita e/ou etringita

acompanhada de lixiviação.

86


Para se verificar a resistência à compressão dos tijolos cerâmicos foram realizados

ensaios em diversas amostras coletadas do embasamento e da alvenaria de elevação

(portantes) segundo as normas NBR 6461 e NBR 15270. Os tijolos cerâmicos sem contato

permanente com a umidade proveniente do solo e do lençol freático, retirados das paredes

situadas acima do nível do pavimento térreo, de oito furos com 9 x 19 x 19 cm apresentaram

resistência média à compressão de σ=4,61 MPa. As alvenarias de embasamento apresentaram

diferentes comportamento ao longo do tempo, especialmente no que se refere à expansão por

umidade (EPU) e uma resistência média σ= 4,42 MPa.

Ensaios de difração por raios-X, indicaram a presença de quartzo, feldspato, mica

e caulinita nos constituintes dos fragmentos de concreto dos pilares do nível de embasamento,

associados ao agregado miúdo (areia quartzosa). Identificada também a presença de calcita

(CaCO3), mineral proveniente da carbonatação do ligante que é solúvel, e tem características

deletérias que provocam a redução da passividade do aço.

As análises dos resultados de expansão por umidade (EPU) indicaram

características de absorção, porosidade e massa especifica similares nos tijolos cerâmicos de

oito furos utilizados na execução das alvenarias de embasamento e elevação (portantes).

Apresentaram valores entre 1,06 a 1,41 mm/m para as amostras do embasamento e 1,18 mm/

m para as da elevação. Valores elevados comparando-se com os encontrados na literatura

especifica que é de 0,3 mm/m (S0BRINHO, 2000), contribuindo para a sua degradação

através do comportamento mecânico não adequado das alvenarias, principalmente as de

embasamento. O colapso ocorreu sem haver ruptura do solo da fundação em nenhum trecho

analisado, apresentando apenas um desnível em torno de 5,00 cm, com esmagamento das

alvenarias de embasamento em uma altura em torno de 0,70 m. Toda fundação se encontrava

5 cm abaixo do nível médio das águas do lençol freático (Figura 3.21).

87


Figura 3.21 – Aspecto da alvenaria de embasamento de

Edifício Enseada de Serrambí após o colapso


Caso 4 – Ed. Ijuí – Jaboatão dos Guararapes

Edifício, tipo caixão perdido, formado por dois blocos, com um pavimento térreo e

três elevados, interligados pela caixa de escadas, com quarto apartamentos por pavimento,

totalizando oito apartamentos por bloco. Sua execução ocorreu seis anos antes de acontecer o

colapso (Figura 3.22).

88


Figura 3.22 – Planta Baixa do conjunto

com indicação da parte com colapso

Sua fundação foi executada em sapata corrida de concreto armado, na forma de

“T” invertido, com dimensões variando conforme a carga total distribuída (Figura 3.23),

assentada sobre terreno natural composto de areia fina e média, pouco compacta, com

fragmentos de conchas e presença de materiais orgânicos, conforme resultados apontados em

relatórios de sondagens efetuados na época da construção e após a ocorrência do colapso. O

embasamento em blocos de concreto, de vedação, com as dimensões: 39 x 19 x 9 cm,

assentados sobre a sapata corrida, com altura variável até o primeiro piso, coroada por cintas

corridas em concreto armado (OLIVEIRA et al, 2001).

As alvenarias de vedação foram construídas utilizando blocos de concreto iguais

aos do embasamento, com a última fiada em bloco calha, também de concreto e com mesmas

dimensões com ferragem e preenchidos com concreto, fazendo a ligação com as lajes, todas

pré-moldadas capeadas com concreto estrutural. Reservatório inferior em concreto armado

com tampa pré-moldada. Reservatório superior, localizado sobre a caixa da escada, ambos em

concreto armado.

89


Figura 3.23 – Corte da seção da sapata corrida

O edifício possuía sistema de esgotamento sanitário constituído por fossa séptica,

localizada na área do recuo frontal e valas de infiltração, com 0,60 m de profundidade nas

áreas de recuo lateral, possuindo uma camada de concreto atuando como camada

impermeabilização e servindo de piso para o estacionamento.

O colapso ocorreu de forma “generalizada com a ruptura no contorno das paredes

divisórias da sala, circulação e quarto reversível” dos apartamentos (03) do pavimento térreo e

dos três elevados (Figura 3.24). Os apartamentos com indicação (01) e (02) localizados na

parte frontal não sofreram influência aparente direta do desabamento. O (04) ficou bastante

danificado, apresentando instabilidade em todo o conjunto após o colapso, comprometendo a

segurança das edificações vizinhas: lado direito, lado do desabamento, prédio com as mesmas

características, e do lado esquerdo, edificação residencial térrea, gerando uma situação de

imediata demolição do restante do conjunto (OLIVEIRA et al, 2001).

90


Figura 3.24 – Aspecto do edifício após o colapso


Os ensaios efetuados visando caracterizar o solo foram realizados através de

sondagem tipo SPT conforme recomendações das Normas NBR 8036, 6468, 6502 e 7250 da

ABNT, efetuados pelo ITEP, identificaram solo local com características predominantemente

arenosa, constituído de areia fina fofa, pouco compacta e de baixa compacidade com grande

susceptibilidade à lixiviação, e uma declividade no terreno no sentido da parte posterior da

edificação, contribuindo para uma concentração de água junto à parede de embasamento.

As águas encontradas na fundação coletadas em períodos distintos foram

analisadas conforme metodologia da Norma (CETESB L 1007), indicaram água classificada

como não salina ácida, com grau de agressividade de nulo a fraco e fenômeno preponderante

de lixiviação.

Para avaliar os níveis de comprometimento das características dos blocos de

concreto utilizados na fundação em função da agressividade da água e seus condicionantes

locais, foram realizados análises de caracterização mineralógica e reconstituição de traço, na

ABCP – SP (Associação Brasileira de Cimento Portland – São Paulo), em amostras de bloco

de concreto retiradas da fundação e alvenaria de elevação. Os resultados mostraram que não

houve perda significativa de massa nas amostras analisadas, indicando uma relação

cimento/areia na ordem de 1/13 para os blocos da fundação e 1/12 para os da elevação.

91


Os resultados dos ensaios para verificação da resistência à compressão das

amostras dos prismas e blocos apresentaram os valore de σ= 4,60 MPa, σ= 4,67 MPa

respectivamente para as amostras da fundação e elevação. Amostras isoladas de bloco da

fundação apresentaram resultados médios de σ= 6,35 MPa.

O colapso, de forma generalizada, ocorreu a partir da parte extrema esquerda

(posterior) devido ao carreamento de partículas do solo pelo fluxo da águas pluviais e

servidas, proveniente de vazamentos, na direção da parte mais baixa do terreno. As sapatas

assentadas à superfície do terreno natural, sem embutimentos adequados, situadas nesta parte,

sofreram nas suas extremidades, um descalçamento ficando em balanço e sob a ação de

momentos fletores que provocaram o surgimento de trincas. Os deslocamentos produzidos a

partir das trincas nas alvenarias de embasamento transmitidos à laje de piso do pavimento

térreo desencadearam o processo de colapso generalizado (OLIVEIRA et al, 2001).

Os quadros a seguir, apresentam algumas características consideradas marcantes

das manifestações patológicas e acidentes com colapsos das estruturas.

Manifestações patológicas

Edifício

Localização

Terreno

Ano

de

exec

ução

Ano

das

m

anife

staç

ões

Estrutura

Tipo defundação

Alvenaria de embasamento

Alvenaria de elevação

Lajes Amarração da estrutura

PH da água

Expansão por umidade

Manifestações

Residencial do Cordeiro

Recife

Inclinado limitando ao fundo com o canal (vala de drenagem) de água pluviais

1993 2003 Caixão perdidocom 2,11 m de altura

Sapata corrida de concreto na forma de T invertido

Bloco cerâmico com seis furos c/20 cm de espessura

Bloco cerâmico com oito furos, agalga

Concreto armado com7 cm de espessura

Cintas de concreto armado

8,2 Elevado, considerado alcalino

Valores superiores aos da Norma Australiana AS

Carreamento de material sob as sapatas pela ação da água do lençol freático

Fissuras nas alvenarias de embasamento

Acidentes com colapsos

92


Edifício

Localização

Terreno

Ano

de

exec

ução

Ano

do

cola

pso Estrutura

Tipo defundação

Alvenaria de embasamento

Alvenaria de elevação

Lajes Amarração da estrutura

PH da água

Expansão por umidade

Colapso

Aquarela

Jaboatão dos Guararapes

Área alagadapela incidência das águas pluviais

1986 1997 Caixão perdidocom 1,10 m de altura


Bloco cerâmico com seis furos c/11 cm de espessura

Bloco cerâmico com oito furos

Pré-moldada convencional

Cintas de concreto armado

7,4Considerado Neutro

Baixa salinidade e teores de agentes agressivos

Afundamento generalizado de todo pavimento térreo

Rupturas generalizadas nas lajes de piso do pav. térreo

Éricka

Olinda

Inclinado entre os canais do matadouro e do Rio Morto

1987 1999 Caixão perdidocom altura variando entre 1,72 e 2,42 m

Bloco de concreto na forma trapezoidal

Bloco de concreto c/ 14 cm e cerâmico com seis furos c/9 cm de espessura


Pré-moldada tipo Volterrama

Ausência de cintas

8,3Elevado, classificada como salica-alcalina e salobra

Perda de resistência dos tijolos cerâmicos

Ruptura brusca, por esmagamento das alvenarias de embasamento com seccionamento das paredes de elevação da parte frontal

Enseada de Serrambí

Olinda

Próxima a margem esquerda do Rio Morto

2000 Caixão perdidocom 1,60 m de altura

Sapata corrida de concreto na forma de T invertido e sapatas isoladas de concreto

Bloco cerâmico com oito furos c/9 cm de espessura


Pré-moldada com 19,5 e 28 cm de espessura

Ausência de cintas

Elevado, identificada água salobra com formação de gipsita e/ou etringita

Valores elevados 1,06 a 1,41 mm/m (normal: 0,03 mm/m)

Sem haver ruptura do solo da fundação com esmagamento das alvenarias de embasamento em uma altura em torno de 0,70 m

Ijuí

Jaboatão dos Guararapes

InclinadoAcentuada declividade contribuindo para uma concentração de águas pluviais

1994 2000 Caixão perdido


Bloco de concreto com 9 cm de espessura

Bloco de concreto com 9 cm de espessura

Pré-moldada convencional

Bloco calha de concreto e cintas corridas de concreto armado

Água não salina ácida e fenômeno preponderante de lixiviação

Ruptura generalizada das paredes divisórias da sala, circulação e quarto de serviço devido ao carreamento de partículas solo pelo fluxo das águas pluviais

3.3 Quadro Atual das Construções

93


As edificações executadas com alvenaria estrutural, tradicionalmente, estiveram

ligadas ao conceito de solução construtiva limitada, de qualidade questionável e destinada a

obras populares, desde os anos 60. A literatura existente sobre patologias estabelece um

estreito relacionamento entre prevenção e as características de elaboração dos projetos, do

controle sistemático e eficiente dos materiais, a execução criteriosa e com equipamentos

adequados além, da sua correta utilização e manutenção corretiva, quando necessário.

As pesquisas efetuadas buscando materiais com características que atendam às

condições de utilização têm-se direcionado principalmente para o componente bloco:

cerâmico, concreto ou sílico-calcário, pela sua função nas fundações, notadamente nos tipos

“prédio caixão” e paredes de vedação e atuantes como elementos estruturais. Quanto ao

componente argamassa as pesquisas se direcionam no sentido de se obter melhores resultados

na sua trabalhabilidade, reduzindo sua expansão/contração e estanqueidade da água nas juntas

das faces externas das alvenarias.

Os blocos cerâmicos, que chegam a atingir 18 MPa de resistência, com modulação

de 15 x 20 x 30 e 20 x 20 x 40 cm e septos distribuídos no sentido vertical são atualmente, na

categoria cerâmica, os mais indicados para a utilização na execução de alvenaria portante

(Figura 3.25).

Figura 3.25 – Execução de edificação com bloco cerâmico com furos verticais

(TÉCHNE, 1998)

Os blocos de concreto, atingem uma resistência de 20 MPa, são fabricados com as

modulações: 15 x 20 x 30, 12 x 20 x 40 e 20 x 20 x 40 cm, ainda são pouco utilizados na

94


RMR considerando a existência da norma NBR 10.837 – Cálculo de alvenaria estrutural de

bloco vazado de concreto (Figura 3.26 ).

Figura 3.26 – Execução com bloco de concreto

(TÉCHNE, 2006)

Os blocos sílico-calcários são fabricados por prensagem com a utilização de uma

mistura de cal viva em pó e areia silicosa. São produzidos para atingir até 15 MPa de

resistência , são maciços perfurados verticalmente e com a modulação 12,5 x 25 e 20 x 40 cm

(Figura 3.27). São mais pesados que os blocos cerâmicos e já foram empregados em

edificações de até 14 pavimentos.

95


Figura 3.27 – Execução com bloco sílico-calcário

(TÉCHNE, 1994)

A alvenaria com função estrutural vem sendo utilizada com maior freqüência em

obras de diferentes perfis e dimensão, em virtude da possibilidade de se reduzir etapas de

execução, obtendo-se uma maior racionalização, com redução de custo. A oferta de materiais,

principalmente blocos (cerâmicos e de concreto) com melhor qualidade com características de

vedação e estrutural, aliada ao controle rigoroso sobre a especificação, fornecimento e sua

utilização direcionam para uma maior aceitação do sistema construtivo.

Na região sul do Brasil a alvenaria estrutural é utilizada com freqüência na

execução de prédios com cinco pavimentos (Figura 3.28). O primeiro pavimento executado

destinado a utilização como garagem, lojas ou apartamentos, em estrutura convencional de

concreto armado, o segundo e terceiro pavimentos com a utilização de tijolos cerâmicos

maciços e os restantes com bloco cerâmico comum, os mesmos utilizados para alvenaria de

vedação (CAVALEIRO, 1991).

96


Figura 3.28 – Execução sobre pavimento com estrutura

convencional de concreto armado

(TÉCHNE, 1996)

Edifícios com cinco pavimentos, com um térreo e quatro superiores também têm

sido executados como forma de atender a demanda dos programas habitacionais. São

edificações executadas com a utilização de blocos de concreto com comprimentos variados,

20, 35 e 40 cm, possibilitando um melhor racionamento para melhor atender a modulação

prevista nos projetos executivos de arquitetura (Figura 3.29).

Figura 2.29 – Execução com alvenaria estrutural

Conjunto Residencial Cingapura - São Paulo-SP.

(TÉCHNE, 1996)

97


As alvenarias estruturais vêm sendo utilizadas também para a execução de

edifícios compostos de unidades habitacionais com padrão direcionado para parte da

população com poder aquisitivo diferenciado. São edifícios com 10, 12, 14 ou mais

pavimentos (Figura 3.30), onde são utilizados blocos de concretos de resistências

diferenciadas: 14, 10 e 6,5 MPa, de acordo com sua altura. Muitas vezes superando o

preconceito de que a alvenaria estrutural impõe limites ao traçado arquitetônico dos projetos e

confirmando a afirmação “sempre existirão obstáculos para o arranjo arquitetônico quando se

utiliza a alvenaria estrutural, como também em qualquer outro sistema estrutural implica

limitações arquitetônicas” (RAMALHO, 2003).

Figura 3.30 – Execução com alvenaria estrutural com vários pavimentos

(TÉCHNE, 2003)

Soluções como a criação de lajes em balanço para serem utilizadas como terraço

são viabilizadas, nas edificações executadas com blocos de concreto, de acordo com as

normas vigente para cálculo, execução e controle em obras de alvenaria estrutural (Figura

3.31)

98


Figura 3.31 – Execução de elementos em balanço

(TÉCHNE, 1994)

3.4 Pesquisas Tecnológicas

O desenvolvimento de novos equipamentos industriais capazes de produzir

componentes de concreto (fabricação de blocos) com melhor qualidade e a padronização de

procedimentos, impulsionaram a aceitação do sistema construtivo e a necessidade de maiores

pesquisas no sentido da prevenção e recuperação das obras executadas com alvenaria

estrutural. As maiores incidências das manifestações patológicas têm ocorrido sobre os

componentes: tanto de cerâmica quanto de concreto. Os componentes cerâmicos em função

principalmente de problemas relacionados com a sua queima apresentavam um desvio-padrão

muito grande entre peças de uma mesma fornada, comprometendo a modulação, o esquadro e

o prumo das paredes. Os de concreto por possuírem alto índice de vazios (porosidade),

decorrentes de uma cura inadequada e pouca prensagem durante seu processo de fabricação,

comprometendo sua capacidade de suporte (resistência).

As principais incidências patológicas nas alvenarias são oriundas da ação da água do

solo nas faces expostas dos mesmos, notadamente nas edificações que usam paredes de

alvenaria como fundações (embasamento). A água do solo chega a atingir, por capilaridade,

até cerca de 80 cm acima do nível de piso acabado, manifestação que pode ser combatida com

uma adequada impermeabilização dos elementos: pisos e paredes. Em situação de contato

constante da água com a alvenaria, geralmente de embasamento, ocorre aumento das

dimensões dos materiais cerâmicos, principalmente blocos e revestimentos, produzidos pela

99


adsorção de água. O aumento ocorre lentamente, é relativamente pequeno, porém suficiente

para conduzir ao surgimento de fissuras nos blocos quando as tensões geradas pela

deformação contida das peças excedem a resistência limite dos materiais (MENEZES, 2003).

A Expansão por umidade (EPU) é o fenômeno que ocorre com os materiais

cerâmicos através da adsorção de água (hidratação) pelos seus poros e aumento do seu

volume (expansão) ao longo do tempo alterando o estado funcional da parede e reduzindo a

resistência destes elementos. Quando combinada com o ataque de sais solúveis a EPU torna-

se causa mais comum de deterioração de blocos cerâmicos. Sua ação tem atraído a atenção de

cientistas, notadamente na África do Sul, Austrália, Estados Unidos e alguns países da

Europa, desde 1926. Porém somente a partir de 1956 é que surgiram artigos relacionando a

EPU a danos em edificações.

Após a segunda guerra mundial, na Inglaterra e Austrália foram observados colapsos

nas alvenarias e estruturas de edificações, que mais tarde foram atribuídas à EPU. Pesquisas

destacando com maior profundidade a influência da composição mineralógica e

microestrutural na EPU dos corpos cerâmicos foram realizadas mostrando que devido à

atração intermolecular, a superfície de um sólido possui a característica que para os líquidos é

chamada tensão superficial que é responsável por uma compressão no interior do sólido,

sendo reduzida quando à água ou outro liquido atuante é adsorvida à superfície, produzindo

no sólido comportamento elástico levando-o a se expandir, quando a tensão é reduzida

(MENEZES, 2003).

As fases amorfas são as mais reativas com a umidade e, por conseguinte, mais

susceptíveis de provocarem elevada expansão por umidade. As fases vítreas e cristalinas são,

menos reativas com a umidade, evidenciando a influência do teor de álcalis, das razões de

óxido (especificamente alumina/sílica e álcalis/sílica) e da composição mineralógica na EPU

dos corpos cerâmicos. Mesmo sendo o fenômeno da EPU muito dependente da composição

mineralógica das matérias primas que compõem a massa cerâmica há uma estreita relação

entre a composição do corpo e a temperatura e o tempo de queima, no que se refere aos seus

efeitos sobre a EPU. Condições em que, quando não atendida, tornará o corpo cerâmico

resultante propenso a conter uma elevada porosidade com grande quantidade de fases vítreas

e/ou amorfas e fases residuais reativas com a água.

100


As pesquisas relacionando os efeitos da EPU nos materiais cerâmicos têm-se

direcionado mais para os aplicados em revestimentos (pisos e paredes), provavelmente devido

à maior incidência das manifestações dos mesmos, por se situarem nas partes das edificações

que são visíveis e por interferirem no seu aspecto estético. Os materiais cerâmicos das

alvenarias de fundação por estarem cobertos, em algumas situações confinados no terreno e os

de elevação revestidos (argamassa ou cerâmica) onde as manifestações da EPU não são

aparentes, mesmo já se conhecendo seu efeito, têm-se desenvolvido a partir de trabalhos

isolados, mas já com alguns resultados práticos, principalmente para as alvenarias de

embasamento.

A Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP), Fundação Instituto de

Tecnologia de Pernambuco (ITEP) e Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em

convênio com o Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FNDCT),

através do FINEP (Financiadora de estudos e projetos) através de revisão bibliográfica e a

catalogação de casos de manifestações patológicas e acidentes ocorridos em edificações

executadas com alvenaria resistente, procuram determinar a influência da argamassa de

revestimento e o desenvolvimento de métodos para a sua recuperação. São pesquisadas

técnicas que empreguem as propriedades elásticas médias da estrutura através da utilização

de princípios matemáticos consistentes, pela análise numérica de painéis de alvenaria

estrutural utilizando propriedades de homogeneização, avaliação das alturas máximas de

edifício construídos em alvenaria estrutural com blocos de concreto de variadas resistências,

modelagem numérica dos efeitos da expansão por umidade (EPU) em painéis de alvenaria

estrutural e análises de painéis de alvenaria dotados de aberturas.

Pesquisas em andamento utilizando argamassa com traços executados com cimento,

areia e cal e cimento com saibro, procuram determinar a influência da argamassa de

revestimento na resistência à compressão axial em prismas de alvenaria resistente de blocos

cerâmicos (MOTA E OLIVEIRA, 2005).

101


3.5 Soluções Empíricas

As soluções adotadas visando devolver às edificações condições de habitabilidade,

principalmente na segurança da parte estrutural, têm-se concentrado essencialmente na

recuperação de alvenarias com fissuras ou destacamentos, a partir do diagnóstico estabelecido

juntamente com o conhecimento das conseqüências das patologias nos comportamento das

edificações.

As principais soluções empíricas empregadas, baseadas nos conhecimentos

acumulados ao longo dos tempos em que a alvenaria vem sendo utilizada como sistema

construtivo, refere-se geralmente às partes visíveis, que interferem no aspecto estético da

edificação (paredes e lajes). As partes protegidas pelo terreno (fundações) e lajes de piso do

pavimento térreo, nas edificações tipo caixão somente se tornam visíveis quando os

componentes se apresentam em adiantado processo de deterioração, quase sempre chegando

ao colapso.

São soluções empregadas normalmente após a verificação do comprometimento das

fissuras no funcionamento da estrutura a partir de situações de desaprumos muito acentuados,

danos às instalações hidro-sanitárias e de águas pluviais e redução de áreas de apoio de lajes,

principalmente.

O processo de recuperação é “direcionado no sentido de suprimir ou minimizar as

causas reais da patologia” (WISSENBACH, 1990), já que o surgimento das fissuras ou

destacamentos são efeitos decorrentes de outros problemas manifestados na construção. O

processo de recuperação envolve:

- Consolidação do terreno e reforço de fundação;

- Recuperação ou reforço de componentes estruturais;

- Introdução de junta na construção;

- Recuperação ou introdução de sistema de impermeabilização

- Criação ou recuperação de sistema de coleta de águas pluviais (superficiais ou

embutidas).

A recuperação de fissuras provenientes do destacamento entre paredes e pilares de

concreto (geralmente situados na caixa de escada e reservatório elevado) é realizada através

102


da utilização de material flexível (tela metálica) no encontro parede / pilar inserida sob a nova

argamassa a ser aplicada, transpassando o pilar em cada lado como mostra a Figura 3.32.

Figura 3.32 – Fissura entre alvenaria e pilar

(WISSENBACH, 1990)

Para destacamentos entre alvenarias são utilizados à adição de ferragem de

armação e selante flexível (poliuretano, silicone etc.) aplicado na região. A tela é aplicada

sobre a região da fissura (Figura 3.33) recebendo em seguida revestimento de argamassa.

Figura 3.33 – Destacamento entre alvenaria

(TECHNE, 1998)

Fissuras envolvendo alvenaria de bloco aparente são corrigidas através da

substituição dos blocos comprometidos e adição de ferragem embutida nas juntas de

assentamento. As juntas são raspadas até uma profundidade de aproximadamente 15 mm para

103


a introdução e chumbamento da ferragem que deverá ter diâmetro de 4,0 a 5,0 mm e

transpasse para os lados como mostra a Figura 3.34.

Figura 3.34 – Blocos fissurados

(WISSENBACH, 1990)

Em paredes com blocos revestidos, as fissuras são eliminadas com a aplicação de

material acrílico reforçado com tela de poliéster. Após a retirada do revestimento

comprometido e fechamento da junta (Figura 3.35) é realizado a aplicação do material acrílico

reforçado com a tela e em seguida recomposto o revestimento.

Figura 3.35 – Fissuras com tela de poliéster

(THOMAZ, 1990)

104


Fissuras ativas com movimentações pouco acentuadas podem ser recuperadas a

partir da utilização de selantes (poliuretano, silicone etc.) e argamassa flexível, inseridos na

região da trinca através de sulco aberto em forma de vê com 2,00 cm de largura por 1,00 cm

de profundidade aproximadamente (Figura 3.36).

Figura 3.36 – Fissuras com selante e argamassa flexível

(TECHNE, 1998)

Fissuras localizadas em paredes podem ser recuperadas com a introdução

bandagem na argamassa de revestimento ou tela de náilon na pintura. Sendo a trinca

acentuada, para se obter um resultado mais uniforme, usa-se armadura no trecho fissurado ou

tela metálica, também no revestimento (Figura 3.37).

105


Figura 3.37 – Fissuras com argamassa e tela metálica

(TECHNE, 1998)

Fissuras acentuadas em alvenaria, proveniente de recalques intenso da fundação, são

recuperadas com a utilização de armaduras atirantadas (Figura 3.38) introduzidas na

alvenaria. Algumas situações permitem a introdução de armaduras nas alvenarias,

posicionadas perpendicularmente às trincas e chumbadas com argamassa com teor de cimento

elevado.

Figura 3.38 – Fissuras com a utilização de tirante

(THOMAZ, 1990)

106


Manifestações em forma de fissuras, trincas ou rachaduras, atuantes nas alvenarias

das fundações (embasamento) provenientes da ação de sais solúveis, expansão por umidade

(EPU) ou de recalques parciais ou totais são as que produzem danos com maior intensidade,

provocando o colapso da estrutura em algumas situações. Sua recuperação depende do tipo de

manifestação atuante, podendo variar da simples substituição dos componentes (bloco,

argamassa de assentamento, revestimento) até a criação de novos elementos de apoio das

fundações (sapatas isoladas ou corridas, estacas).

107

Capítulo 4 - Soluções usadas na RMR

CAPÍTULO 4 - ALGUMAS SOLUÇÕES DE REFORÇOS USADAS NA RMR

As manifestações patológicas surgidas nas edificações executadas com alvenaria

resistente na região metropolitana do Recife (RMR) entre os anos de 1975 e 1990 apresentam

características semelhantes no seu sistema construtivo, principalmente com a utilização de

caixão perdido como fechamento das suas fundações construídas com alvenaria de blocos

cerâmicos vazados nos seus embasamentos. A grande incidência de patologias e as situações

de colapsos generalizados ocorridos tornaram sua utilização inadequada como sistema

construtivo. As soluções que vêm sendo usadas na Região Metropolitana do Recife (RMR),

têm apresentado como principal ponto a substituição ou reforço das alvenarias de

embasamento e recuperação dos elementos da superestrutura: fechamentos de fissuras e

ligações entre lajes e alvenarias.

4.1 Algumas soluções utilizadas

A Caixa Econômica Federal (CEF) como principal gestora de financiamentos para

a execução de edificações em alvenaria portante, aprovou documento onde apresenta

requisitos e critérios mínimos a serem atendidos para solicitação de financiamento de

edifícios em alvenaria estrutural que empreguem blocos cerâmicos com função estrutural ou

blocos vazados de concreto (SABBATINI, 2002). Para a sua elaboração foram considerados e

incorporados os objetivos do Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do Habitat –

PBQP-H e as especificações das Normas Brasileiras vigentes, destacando a NBR 15270 para

blocos cerâmicos e a NBR 7173 para blocos vazados de concreto.

108


O documento visa atender edifícios multifamiliares de três a cinco pavimentos que

empreguem processos construtivos de alvenaria estrutural com uma das seguintes tipologias:

de alvenaria não-armada e parcialmente armada, paredes de alvenaria de blocos cerâmicos

com função estrutural ou de blocos vazados de concreto. Estabelece critérios e exigências

para a construção da estrutura de edifícios habitacionais quando executada essencialmente de

paredes resistentes de alvenaria a partir da situação calamitosa depois dos desmoronamentos

de prédios na Região Metropolitana do Recife (RMR).

Como principais causas desta situação se consideram: projetos elaborados de

maneira empírica, uso de materiais inadequados (principalmente blocos), métodos executivos

incorretos e ausência quase que total de controle tecnológico dos materiais e da construção.

Destaca também que os projetos e as construções não-racionais não são a regra do setor e que

a maioria dos edifícios construídos no país possui um grau de segurança adequado. Considera

ainda que um dos fatores que contribuem para as ocorrências destes fatos é a ausência de

normalização brasileira específica do Processo Construtivo de Alvenaria Estrutural que

empregue blocos cerâmicos (SABBATINI, 2002).

O documento da Caixa Econômica Federal é direcionado para as novas

edificações, novos projetos elaborados a partir da sua divulgação. Para a recuperação as

soluções empregadas têm-se concentrado na substituição ou reforço das fundações,

principalmente as alvenarias de embasamento. São soluções empregadas de acordo com as

condições e características da edificação, de um modo geral empíricas. São reforços do

embasamento pela incorporação de novos elementos (estacas e vigas) e através da aplicação

de revestimentos de argamassa com tela soldada nas duas faces interligadas por tufos de

concreto armado.

Solução 1 – Introdução de novos elementos

A solução com a introdução de novos elementos foi utilizada em uma edificação

que apresentava as seguintes características e ocorrências:

109


Características: conjunto residencial, com idade aparente de doze anos, constituído

por quatro pavimentos executado em alvenaria estrutural com a utilização de bloco cerâmico

de seis furos. Sua fundação dimensionada para uma taxa admissível do solo igual a 1,00

kgf/cm2 foi executada com a utilização de sapata corrida de bloco de concreto simples na

forma trapezoidal assentados sobre colchão de areia com largura variando entre 0,40 e 0,60

metros. O embasamento executado com alvenaria dobrada nas partes externas e singela nas

internas. Sobre toda alvenaria de elevação completando a altura do pé direito, utilizou-se

bloco de concreto tipo calha com 9 x 19 x 19 cm para apoio das lajes todas pré-moldadas do

tipo volterrana.

Ocorrências: ameaça de desmoronamento (desabamento de paredes, viga ou

elemento estrutural), perda de resistência das alvenarias do embasamento, presença de trincas

observadas externamente (fachadas), classificação de vício de construção proveniente de

causa externa, do uso e desgaste e pela falta de conservação.

O laudo de vistoria foi elaborado após verificação dos elementos de fundação da

edificação e realização de ensaios de amostras das alvenarias do embasamento, destacando-se

os seguintes pontos:

- Edificação estruturada em alvenaria auto-portante com quatro níveis de laje

armadas no local maciçamente com vãos contra-ventados a 4,00 metros no máximo;

- Para este sistema estrutural quaisquer alterações nas alvenarias seja retirada ou

criação de outras, provocam modificações na concepção estrutural, redistribuindo cargas para

pontos menos solicitados;

- Registra que a edificação em questão apresenta um grau de conservação aceitável

e a ocorrência de pequenas fissuras que não caracterizam momento de instabilidade;

- Alvenarias singelas de tijolos cerâmicos de seis furos em processo de

deterioração, com radier pré-moldado;

- Resultados dos ensaios das amostras das alvenarias do embasamento,

comprovam a baixa resistência, o que sugere a necessidade de recuperação;

110


- Apesar da estrutura da edificação não apresentar características de risco iminente,

acha-se que os materiais de construção sofrem fadiga (envelhecimento) com o uso ao longo

do tempo;

- A recomendação do parecer técnico é que seja recomposto o embasamento

executado com materiais de maior estabilidade à deterioração e momento de inércia, dando

uma característica de maior durabilidade;

- É prudente salientar que a edificação não apresenta nenhuma característica de

recalque das fundações e sim deterioração do embasamento.

Os novos elementos introduzidos foram: estaca do tipo “broca” executadas

paralelamente às alvenarias nos dois lados (interno e externo), localizadas em função da

geometria da planta baixa da edificação com objetivo de criar novos pontos de apoio,

eliminando a ação das cargas provenientes dos elementos de elevação da estrutura (alvenarias

e lajes) aplicadas diretamente sobre os embasamentos, alterando conseqüentemente seu

funcionamento, passando de sapata corrida para pontos isolados (estacas) e vigas apoiadas

sobre as estacas (figura 4.1). Foram adicionadas vigas de concreto armado no nível do piso do

pavimento térreo, sob a camada impermeabilizadora (contra-piso) interligando as estacas

brocas, no sentido longitudinal do embasamento existente.

Figura 4.1 – Corte esquemático: localização das estacas brocas

e vigas baldrames

111


Transversalmente unindo as duas vigas (internas e externas aos embasamentos)

uma laje, também em concreto armado foi criada, formando o novo elemento adicionado ao

conjunto (figura 4.2). Direcionando as ações do carregamento através das vigas baldrames

para os pontos de maior rigidez que são as estacas brocas e eliminando a atuação do

carregamento nas alvenarias de embasamento, parte comprometida da fundação.

Figura 4.2 – Vista do reforço executado.

As estacas “brocas” foram executadas em poços escavados manualmente para não

aumentar o comprometimento existente no embasamento, com profundidade variando em

cerca de três metros e concretadas, após a colocação da ferragem, em camadas socadas

manualmente até atingir o nível desejado. A ligação das vigas através das lajes foi executada

por trechos alternados substituindo a parte do embasamento comprometido. Para a execução

dos trabalhos foi necessário demolir todo piso, contra-piso e instalações hidráulicas e

sanitárias existentes (figura 4.3), sendo refeitas após a conclusão dos serviços.

112


Figura 4.3 – Retirada do piso e contra-piso

As cargas são naturalmente conduzidas para os pontos de maior rigidez, os apoios,

segundo a formação de um arco (efeito arco) diretamente ligado à rigidez da viga de apoio,

através de uma concentração de esforços na região dos apoios tornando a suposição inicial de

carregamento uniformemente distribuído sobre a parede estrutural inexistente e produzindo

um aumento das tensões normais de compressão (CAMACHO, 2000).

Solução 2 – Aplicação de revestimentos com telas

A solução utilizando revestimentos de argamassa com telas soldadas nas duas

faces interligadas por tufos de concreto armado foi apresentada para uma edificação

executada com fundação em concreto armado no formato de “T” invertido, em um terreno

com acentuada declividade. Medindo um metro de altura na parte frontal e em torno de 0,30

metro na parte posterior, com a alvenaria de embasamento em bloco cerâmico de uma vez,

com assentamento apresentando as juntas de forma incompatível. Da parte comprometida da

fundação, a alvenaria de embasamento, foram retiradas amostras para análise dos elementos:

blocos e argamassa de assentamento (figura 4.4).

113


Figura 4.4 – Aberturas no embasamento para

retirada de material para análise.

A proposta consta da execução do reforço nas duas faces da alvenaria de

embasamento (figura 4.5) interligadas em pontos alternados, por tufos (figura 4.6) também de

concreto para garantir sua aderência e imobilização junto às alvenarias comprometidas. Para

cada trecho reforçado foi previsto uma armação formando uma malha dupla, substituindo a

tela soldada, envolvendo a alvenaria de embasamento comprometida.

Figura 4.5 – Detalhe genérico da sapata corrida.

114


Figura 4.6 – Vista lateral da sapata corrida e posição dos tufos.

4.2 Comentários críticos acerca das soluções

As soluções apresentadas são pouco eficientes quando analisadas considerando o

desempenho do conjunto e as determinações das NBR vigentes da Associação Brasileira de

Normas Técnicas.

Solução 1 – Introdução de novos elementos

A solução apresentada com a introdução de novos elementos, tais como estacas

“broca” e vigas de concreto armado, modifica o funcionamento da estrutura, altera o conceito

de sapata corrida, pois concentra as cargas nos pontos de maior rigidez que são as estacas,

transmitindo a partir daí as reações ao solo. A estrutura torna-se reticulada e as vigas com

dois ou mais apoios sofrem a ação de esforços seccionais, sendo necessário o seu

dimensionamento para combater os cortantes e momentos fletores: positivo e negativo.

Numericamente através “de pontos discretizados de apoio, os vãos entre os

mesmos devem ser diminuídos em relação às soluções habituais. Em situação em que isso não

seja possível, atenção especial deve ser dada à rigidez das vigas e à extensão efetiva dos

115


apoios” (CAMACHO, 2002). Utilizando como elemento de apoio uma viga com seção de 20

x 30 cm, com módulo de elasticidade de 30 GPa sob uma parede com 14 cm de espessura

com comprimento total de 4,00 metros, com módulo de elasticidade de 6 GPa e coeficiente de

Poisson igual à 0,20 para os dois materiais. Considerando um carregamento distribuído

uniformemente de 200 KN/m, impondo uma tensão média na parede de 1,40 MPa (figura

4.7), e apoio estreito com vão livre de 3,80 metros, para a estrutura indeformada o

espraiamento de tensões nos apoios e meio do vão apresentou valores iguais a 4,75 MPa e

0,06 MPa respectivamente.

Figura 4. 7 – Parede com apoio estreito

(CAMACHO, 2002)

Considerando a estrutura deformada (figura 4.8) e aumentando os apoios (apoio

largo) os valores para espraiamento de tensões passam para 2,89 MPa nos apoios e 0,10 MPa

no meio do vão, apresentando uma redução de 39% no apoio em relação a situação

indeformada.

116


Figura 4. 8 – Parede com apoio largo.

(CAMACHO, 2002)

Com a introdução de um apoio intermediário, aumentando os pontos de reação do

solo, diminuindo a dimensão do vão livre para 1,70 metros (figura 4.9) e considerando a

estrutura deformada o espraiamento passa para 3,93 MPa nos apoios, com uma redução de

38% em relação a situação inicial e de 0,38 MPa no meio do vão.

Figura 4. 9 – Parede com maior número de apoios.

(CAMACHO, 2002)

117


Para uma situação de parede com apoio contínuo (figura 4.10) com as mesmas

condições da situação inicial a redução apresentada foi de 65%, para valores de espraiamento

de 1,64 MPa nas extremidades e de 1,12 MPa no meio da parede, valores quase uniformes nas

tensões da base, “situação próxima do modelo de dimensionamento usualmente admitido para

as paredes de alvenaria estrutural” (CAMACHO, 2000).

Figura 4. 10 – Parede com apoio contínuo.

(CAMACHO, 2002)

Para uma situação considerando a alteração da altura da viga (30 cm na situação

inicial) para 60 cm aumentando sua rigidez (figura 4.11). Os valores de espraiamento de

tensões foram 4,25 MPa nos apoios e de 0,25 MPa no meio do vão, uma redução de apenas

11%.

Figura 4. 11 – Parede com apoio estreito e viga de grande rigidez.

(CAMACHO, 2002)

118


A tensão admissível de parede considerada em situação normal de

dimensionamento é de 1,40 MPa, valor referencial para a aquisição dos blocos para a

alvenaria estrutural de elevação. Comparando com os valores obtidos para a situação inicial,

com apoios estreitos, o valor real da máxima tensão na alvenaria aumentaria em 340% em

relação à situação com apoio contínuo. Considerando os resultados obtidos numericamente a

solução adotada tende a aumentar os valores das tensões atuantes nas paredes situadas sobre

os novos elementos introduzidos na fundação. Situação favorável ao surgimento de novas

fissuras, comprometendo a integridade do conjunto estrutural.

Solução 2 – Aplicação de revestimentos com telas

A solução que utiliza a aplicação de revestimentos de argamassa com telas

soldadas nas duas faces, interligadas por tufos de concreto armado é inexeqüível,

considerando os seguintes itens do projeto executivo proposto.

A utilização de uma malha dupla substituindo a tela soldada (figura 4.12) não está

claro se a medida de 3 cm para o estribo é interna ou entre eixos dos dois ramos. Sendo

interna, 3 cm é o mínimo para o dobramento pois a NBR 6118/2003 exige um diâmetro

mínimo de 3φ , resultando a largura mínima 2 x 3 x 0,5 = 3 cm. Neste caso, resultaria um

cobrimento absurdo de 0,5 cm. Se a medida for entre eixos, é impossível dobrar o estribo.

Figura 4.12 – Detalhe das armações dos reforços.

119


O projeto não especifica a dimensão máxima do agregado. Para a largura 5 cm, a

brita máxima é 50 /4 = 12,5 mm.

Considerando 3 cm como medida interna, hipótese favorável para distribuição da

armadura longitudinal, duas barras de 8.0 mm ficarão com uma distância entre si igual a 1,4

cm, o que é insuficiente. A norma exige distâncias mínimas, superiores ao espaço disponível

de 1,4 cm, ou seja, 2 cm para atender à aderência e 1,2 vezes a dimensão do agregado. Se for

considerada a dimensão máxima, o valor seria 1.2 x 1.25 = 1,5 cm que também ultrapassaria o

espaço disponível.

A largura da capa de revestimento é inexeqüível com forma lateral porque não

permite a concretagem. Têm-se dois níveis com duas barras de 8.0 mm e cinco níveis

intermediários de duas barras de 5.0 mm. Não há possibilidade do concreto fluir ao longo da

peça com a forma lateral. Mesmo que se conseguisse de alguma maneira efetuar a

concretagem, o recobrimento ficaria insuficiente. Ter-se-ia disponível no máximo 1 cm,

enquanto que a NBR 6118 exige no mínimo 3 cm.

O estribo tem altura 82 cm para uma altura total de 85 o que dará um recobrimento

máximo de 2 cm se fosse deixado 1 cm na parte inferior, junto ao bloco.

No relatório há referências sobre o tratamento que deveria ser dado às peças de

concreto, no caso de se encontrarem fortemente oxidadas. Existem apenas quatro pilares em

todo o edifício que suportam a escada e reservatório superior. Não há referências ao

tratamento que deve ser dado ao embasamento, antes de executar o reforço de concreto.

Deveriam ser recomendadas, no mínimo, limpeza das superfícies e algumas considerações

sobre a aderência ou não dos tijolos cerâmicos com o concreto novo.

O fato de não existir o Tê invertido e sim um bloco de fundação, acarretaria

alteração no detalhe, em virtude da maior possibilidade de flambagem da capa de concreto. O

detalhe apresentado não é convincente quanto à transmissão de cargas para as capas de

concreto introduzidas. A distância de 100 cm se torna insuficiente por não assegurar a

integridade do trecho de alvenaria ou evitar com a seção 10 cm x 10 cm que as capas de

concreto permaneçam estáveis. Se a alvenaria romper entre as placas, a estrutura ruirá da

120


mesma forma. Só haverá transmissão de cargas se houver deformação adicional ao estado

atual dos embasamentos, ou seja, praticamente numa situação de ruptura das fundações.

As dimensões de 7 cm e 27 cm previstas para o estribo dos tufos não permitem o

recobrimento preconizado pela NBR 6118/2003. O fato dos dois estribos terem a mesma

dimensão agrava o problema do revestimento nas suas faces.

Os cruzamentos dos estribos dos tufos com barras da capa de recobrimento, torna a

execução inviável por não ter espaços para alojamento das barras. Se insistir em situar os

tufos entre as malhas formadas pelos estribos e barras longitudinais da capa de concreto

criada, a armação dos tufos fica presa em concreto simples. Isto não dá aos tufos o papel que

se pretende.

A solução com a utilização de revestimento armado com tela, quando detalhada e

executada corretamente pode aumentar a capacidade resistente de paredes submetidas a

esforço de compressão axial, cisalhamentos e à flexão simples. Para a situação de esforços de

compressão axial, havendo concentração de tensões ou má distribuição de forças no conjunto

e considerando os complexos mecanismos de resistência a solução pode apresentar resultado

pouco eficiente. Para os esforços de cisalhamento a eficiência dependerá da qualidade da

aderência das argamassas de assentamento dos blocos e de revestimentos do conjunto. Para a

situação de paredes submetidas à flexão simples o aumento substancial da sua capacidade

resistente fornece um bom indicador para o desempenho da aplicação da solução em paredes

de alvenarias submetidas à esforço de compressão (LORDSLEEM JÚNIOR, 1997).

Após o embargo por determinação do Ministério Público de Pernambuco (MPPE)

a autorização para construção de prédio caixão na Região Metropolitana do Recife (RMR)

tornou-se vigente para a cidade do Recife. A partir de novos parâmetros estabelecidos pela

Legislação Nacional, pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e empresas de

construção civil somente serão permitidas novas construções utilizando alvenaria estrutural

como sistema construtivo satisfazendo às normas nacionais e internacionais, não sendo mais

admitida simplesmente alvenaria resistente. A deliberação determina a eliminação total de

fundação executada com alvenaria e estabelece que decorridos cinco anos da execução da

construção sejam efetuados vistorias e emitidos laudos determinando ou não a necessidade de

se executar reparos preventivos ou corretivos.

121


Novas edificações utilizando alvenaria estrutural somente poderão ser executadas a

partir da utilização dos critérios determinados na Lei nº 17.184/2006, publicada em 16 de

janeiro de 2006, na cidade do Recife, que “dispõe sobre edificações utilizando-se a técnica de

alvenaria resistente ou portante e estrutural”.

Os projetos para execução de novas edificações em alvenaria resistente deverão

atender, além das disposições contidas nas diversas NBR da ABNT, as seguintes exigências:

- Sondagem de reconhecimento das características do solo e análise físico-

química da água e do solo subterrâneos onde serão assentadas as fundações;

- Utilização de material para a fundação resistente ao ataque de sulfatos e

cloretos, atestados por laboratórios de comprovada idoneidade;

- Aterro compactado em toda área da edificação, eliminando o espaço vazio

entre o nível do terreno e a laje de impermeabilização do primeiro piso;

- Tubulações das instalações sanitárias convenientemente executadas de forma a

impedir o carreamento do material do aterro em situações de vazamentos;

- Pavimentação em todo o contorno da edificação para minimizar o efeito da

chamada “molhação de pé de parede”, considerando uma faixa mínima de 1,00

m de largura;

- Caixas de inspeção, de passagem ou sifonadas das instalações sanitárias e da

águas pluviais executadas obedecendo a um afastamento de 1,00 m do limite

da edificação e convenientemente impermeabilizadas. As águas das instalações

sanitárias deverão ser direcionadas para a rede coletora do sistema público ou

na inexistência deste para sistema próprio de destinação final e as pluviais para

o logradouro público;

- Atestado de qualidade das lajes pré-moldadas a serem empregadas;

122


- Controle tecnológico do concreto e dos seus componentes, ensaios de prisma

para blocos estruturais e de resistência à compressão da argamassa de

assentamento da alvenaria;

- Redução de rasgos horizontais para as diversas instalações;

- Paredes com dimensões mínima de 0,14 m, esbeltez máxima de 0,20 m e

resistências mínimas de 4,5 MPa para blocos revestidos e de 6,0 MPa para

blocos aparentes.

A Lei nº 17.184/2006 proíbe a utilização de blocos cerâmicos nas alvenarias de

embasamento até que venha a ser regulamento seu uso pela norma correspondente da ABNT e

determina a realização de vistoria técnica na edificação entre o terceiro e o quarto ano após a

concessão do habite-se e emissão laudo de vistoria devidamente registrado no Conselho

Regional de Engenharia e Arquitetura – CREA, atestando as condições de habitalidade da

edificação. Havendo comprometimento das condições de estabilidade e segurança, de

responsabilidade da execução, a imediata recuperação deverá ser efetuada, fazendo constar no

Termo de Responsabilidade Técnica firmado pelos responsáveis pela execução de acordo com

a Anotação de Responsabilidade Técnica – ART CREA. Determina também que proprietário

ou usuário a qualquer título da edificação proceda a uma vistoria qüinqüenal no imóvel,

decorridos cinco anos da sua conclusão, por profissional ou empresa legalmente habilitados. E

que a não apresentação do Laudo de Vistoria poderá acarretar a interdição da edificação pela

municipalidade, com desocupação do imóvel e cancelamento dos alvarás de localização e

funcionamento até serem adotadas providências cabíveis que atestem a estabilidade e

segurança do imóvel.

A Prefeitura da Cidade de Olinda incorporou no Código de Obras, em sua versão

de 2002, exigências acerca das construções de edifícios em alvenaria. Entre outras

prescrições, impõe que o projeto seja efetuado em alvenaria estrutural, além de exigir

projetos, relatórios de sondagens à percussão e outros requisitos. Em realidade, prescreve

condicionantes equivalentes às exigências legais estabelecidas pela Prefeitura da cidade do

Recife, antecipando-se desta forma a tais recomendações. Estas normativas criam

indiretamente critérios a serem seguidos pelos demais municípios componentes da Região

Metropolitana do Recife.

123

Capítulo 5 - Conclusões e Sugestões

CAPÍTULO 5 - CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA FUTUROS TRABALHOS

O procedimento de recuperação de uma estrutura restituindo sua condição de

segurança, estética e funcionalidade dentro da sua finalidade (residencial ou comercial)

deverá sempre considerar os fatores relacionados à eficiência da intervenção, materiais e

equipamentos disponíveis, custo e condições da execução dos serviços e principalmente a

segurança do conjunto: estrutura e equipe de trabalho. A pesquisa bibliográfica efetuada sobre

as causas das patologias e suas manifestações, os acidentes com colapso total das estruturas,

as técnicas de reforço e recuperação de edificações executadas com alvenaria portante de

blocos (cerâmico ou de concreto) a presença de água residual interferindo no comportamento

das alvenarias de embasamento, apontam para sua recuperação através dos procedimentos de

substituição ou reforço dos materiais empregados nas fundações.

5.1 Conclusões

A substituição dos materiais poderá ser parcial ou total. Havendo ainda

integridade das unidades cerâmica ou de concreto, a argamassa de assentamento deverá ser

substituída através de procedimentos de remoção e refechamento das juntas com a utilização

de argamassa de resistência adequada e compatível com a unidade. Na impossibilidade de se

manter a unidade, sua substituição será efetuada através do procedimento conhecido como

submuração, com a utilização de unidade com características compatíveis para a nova

finalidade. Sua execução deverá ser precedida de escoramentos auxiliares apropriados,

aliviando temporariamente o carregamento enquanto se realiza o procedimento e através de

pequenos trechos alternados permitindo sua cura em condições favoráveis.

124


O procedimento de substituição dos elementos da fundação poderá ser

complementado através da eliminação do “caixão perdido”, impedindo através da execução

de aterro compactado com a utilização de material fino em camadas de pouca espessura, a

ação da umidade do terreno por capilaridade ou o contato da água sujeita a variação do nível

do lençol freático ou livre, nas faces expostas das alvenarias de embasamento. O aterro deverá

ser executado por aberturas efetuadas na laje de piso (cobertura do caixão perdido) através da

retirada de parte das lajotas e posterior preenchimento com concreto completando a nova laje

de impermeabilização, permitindo seu funcionamento como superfície isolante entre as

alvenarias de embasamento e elevação para impedir a ascensão da água do solo por

capilaridade.

O reforço poderá ser empregado quando comprovada ainda a eficiência dos

elementos da fundação. Injeções de calda fluída cimentícia, hidráulica ou de resinas orgânicas

aplicadas nas fissuras ou furos estrategicamente efetuados nas alvenarias de embasamento se

constituem em soluções considerada “passiva e irreversível” que também conservam o

aspecto original, quando necessário, do conjunto além recuperar o seu desempenho mecânico-

estrutural. As injeções sob pressão ou por gravidade deverão ser aplicadas de acordo com as

condições das alvenarias a serem reabilitadas. Possuindo capacidade de conter o impacto

produzido pela sua utilização a injeção sob pressão será a alternativa conveniente enquanto

que a por gravidade será destinada a situações de grandes degradações onde seja impossível a

utilização de pressão.

O reforço poderá também ser complementado com a utilização de chumbadores

reforçando ou promovendo as ligações entre os elementos da estrutura. Isoladamente ou

associado com outro tipo de reforço, principalmente as injeções, melhoram a integridade das

estruturas, chegando a modificar as propriedades mecânicas da alvenaria, tornando-as capazes

de resistir a esforços de tração.

A utilização de qualquer tipo de reabilitação: substituição ou reforço dos

elementos da estrutura deverá sempre ser associada à eliminação ou considerável redução da

contribuição da água livre em contato com as fundações ou alvenaria de embasamento

garantindo sua integridade e normal funcionamento com elemento estrutural. A ação da

umidade na região da fundação poderá ser minimizada através do confinamento dos

elementos com a utilização de produtos químicos impermeabilizantes nas unidades e

125


argamassa de assentamento ou revestimento e a execução de aterro compactado nas áreas

vazias das fundações.

A criação de juntas de movimentação para impedir as elevadas concentrações de

tensões em função das suas deformações intrínsecas que podem se originar de movimentações

higroscópicas, variações de temperatura ou reações de expansão por reações químicas dos

materiais das juntas ou dos blocos poderão também ser associadas à substituição ou reforços

das estruturas. Combater o surgimento de colapso progressivo com a criação de elementos

para a formação de mecanismo resistente nas alvenarias de embasamento possibilitando sua

integridade em uma eventual falha localizada com perda da capacidade do elemento.

Não permitir a utilização de blocos cerâmicos nos procedimentos de substituição

das alvenarias de embasamento, até mesmo os com furos dispostos verticalmente até que se

possa obter resultados de ensaios laboratoriais que comprovem sua eficiência, em função do

controle, pouco eficiente sobre a temperatura de queima da cerâmica abaixo de 900º C que os

tornam vulneráveis aos ataques de sais solúveis presentes nas águas do lençol freático.

A recuperação dos elementos comprometidos da superestrutura decorrente das

manifestações ocorridas nas fundações também poderá ser realizada com a utilização de

reforço ou substituição dos mesmos. O controle ou eliminação de fissuras na laje do último

pavimento (cobertura) na junção de materiais com diferentes coeficientes de dilatação

térmica, sujeitos às mesmas variações de temperatura e expostos a diferentes solicitações

térmicas (paredes e lajes) deverá ser também associado à reabilitação da estrutura.

5.2 Sugestões para futuros trabalhos

Para continuidade desta pesquisa, considera-se como de fundamental importância

no sentido de determinar soluções que atendam à necessidade de reforçar ou recuperar

estruturas, mais especificamente, as fundações de edificações com alvenarias de embasamento

executado com blocos cerâmicos ou de concreto.

O estudo numérico ou experimental para verificar a possibilidade de recuperação

de estrutura com alvenaria de embasamento comprometida por expansão por umidade (EPU)

126


nos blocos cerâmicos ou deterioração dos componentes dos elementos de concreto, através do

reforço ou substituição da alvenaria e do aterro do “caixão perdido” com material fino por

abertura efetuada entre as nervuras com a retirada das lajotas do pavimento térreo e posterior

concretagem das aberturas formando uma laje que gere maior rigidez na estrutura.

Estudo numérico ou experimental considerando a substituição por etapa e

alternada dos elementos comprometidos da alvenaria de embasamento utilizando um

procedimento semelhante ao processo conhecido como “submuração” que consiste na

substituição da fundação com transferência do carregamento para outro nível geralmente

inferior.

Estudo numérico para verificação do comportamento da estrutura considerando a

eliminação da laje de cobertura objetivando eliminar a incidência de fissuras provocadas pela

ação de variação de temperatura e redução do peso próprio do conjunto estrutural.

127

Referência Bibliográfica

REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA

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cimento hoje. São Paulo (2005).

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR - 8215 Prismas de

blocos vazados de concreto simples para alvenaria estrutural: preparo e ensaio à

compressão. Rio de Janeiro (1983).

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nas estruturas. Rio de Janeiro (1984).

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(1985).

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128


ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR - 10837 Cálculo de

alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto. Rio de Janeiro (1989).

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alvenaria estrutural - Determinação da resistência ao cisalhamento.

Rio de Janeiro (1999).

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR – 14322 Paredes de

alvenaria estrutural – verificação da resistência à flexão simples ou à flexo-

compressão. Rio de Janeiro (1999).

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR – 15270 Componentes

cerâmicos – Parte 1: Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação – Terminologia e

requisitos. Rio de Janeiro (2004).


cerâmicos – Parte 2: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural – Terminologia e

requisitos. Rio de Janeiro (2004).


cerâmicos – Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação – Métodos

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