Diss Ivair Pasquali

UNIVERSIDADEFEDERALDESANTAMARIACENTRODETECNOLOGIA

PROGRAMADEPSGRADUAOEMENGENHARIACIVIL

INFLUNCIADOTIPODEARGAMASSAMENTO

NARESISTNCIACOMPRESSODEPEQUENAS

PAREDESDEALVENARIAESTRUTURALCERMICA

DISSERTAODEMESTRADO

IvairPasquali

SantaMaria,RS,Brasil2007

PGEC/U

FSM,R

S.

PASQUALI,Ivair

Mes

tre

2007


NA RESISTNCIACOMPRESSODEPEQUENAS


por

IvairPasquali

DissertaoapresentadaaoCursodeMestradodoProgramadePsGraduaoemEngenhariaCivil,nareadeConcentraoem

ConstruoCivilePreservaoAmbiental,daUniversidadeFederaldeSantaMaria(UFSM,RS),comrequisitoparcialparaobtenodograu

deMestreemEngenhariaCivil.

Orientador:Prof.Dr.JosMarioDoleysSoares

SantaMaria,RS,Brasil2007

UniversidadeFederaldeSantaMariaCentrodeTecnologia

ProgramadePsGraduaoemEngenhariaCivil.

AComissoExaminadora,abaixoassinada,aprovaaDissertaodeMestrado




elaboradaporIvairPasquali

comorequisitoparcialparaobtenodograudeMestreemEngenharia

COMISSOEXAMINADORA:

JosMrioDoleysSoares,Prof.Dr.(Presidente/Orientador)

EduardoRizzatti,Prof.Dr.(UFSM)

MarcusViniciusVeledaRamires,Prof.Dr.(UNISINOS)

SantaMaria,28deFevereirode2007

Dedico:

Aos meus pais, Ao meu irmo; minha irm;

Pelo contnuo apoio, f e esperana; E a Deus, pela plenitude da vida.

AGRADECIMENTOS

Venhoexpressarmeuagradecimentosseguintespessoaseinstituies:

AoprofessorJosMrioDoleysSoares,pelaamizade,orientao,dedicao

eincentivonarealizaodestapesquisa

AosprofessoresMarcusViniciusVeledaRamires,Dr.(UNISINOS)eEduardo

Rizzatti,Dr.(UFSM, pelaparticipaonabancadacomissoexaminadora

Aos colegas do Grupo de Pesquisa e Desenvolvimento em Alvenaria

Estrutural:Eng.GilsonMarafigaPedroso,Eng.MauroFriederichdosSantos,Eng.

Fabiane Rezende e estagiria bolsista Gabriela Martins, pelas sugestes e

permanenteincentivo

AosgrandesamigosEng.FabianoA.Nienov,Eng.MarcoAntonioPozzobon,

Eng. Marcus Daniel Friederich dos Santos, Eng. Ildomar Schneider Tavares,

Fernando F. Flain Junior, Darci Roggia e ao professor Eng. Odilon Pncaro

Cavalheiro,osquais,comdedicao,empenhopessoaleamizade,possibilitarama

elaboraodestapesquisa

Aos Engenheiros Paulo Obregon do Carmo (Diretor do Laboratrio de

Materiais deConstruoCivil) e RinaldoJ.B. Pinheiro (Coordenador doCurso de

PsGraduao),pelasimportantescolaboraes

SociedadeVicentePallotti,fabricantedeblocosestruturais,que,napessoa

do seu diretor, Pe. Cludio, e do amigo Joo Carlos Pissutti, cooperaramcom o

fornecimentodomaterialparaapesquisa

Aos Irmos Cioccari & Cia. Ltda, fabricantes da argamassa industrializada

Fida, que, na pessoa do Eng Paulo Anversa e do amigo Giofredo Barros,

colaboraramcomapesquisaporintermdiodofornecimentodomaterial

AosServidoresEliomarBaldunoPappis,poragilizarostrmiteslegaisjunto

instituioMarialvaCezar,Vitor, Jooea toda a equipedo LMCC, aos bolsistas

GiancarloGiacomini,RicardoJulianoRippeleLucianoBolzaneaopedreiroGiovane

CardosodaSilva,importantenoauxlioenaconfecodosensaios

A muitas outras pessoas, que contriburam, de alguma forma, com minha

pesquisa, sou imensamente grato. Agradeo a todos por participarem dessa

importanteetapademinhavida.

RESUMO

DissertaodeMestradoProgramadePsGraduaoemEngenhariaCivilUniversidadeFederaldeSantaMaria,RS,Brasil




AUTOR: IVAIRPASQUALIORIENTADOR: PROF. DR. JOSMARIODOLEYSSOARES

DataeLocaldaDefesa:SantaMaria,28defevereirode2007.

O presente trabalho tem com objetivo principal analisar a influncia do tipo deargamassamento na resistncia compresso de pequenasparedes de alvenariaestruturalcermica.Paraoestudo, foramutilizadosdois tiposdeblocoscermicos(paredesmaciaseparedesvazadas), trs tiposdeargamassa(2,4e10MPa)edois tipos argamassamento: pleno quando os blocos so assentados comargamassa em todas as suas paredes (superfcie de contato) e longitudinal quando o bloco assentado com argamassa colocada somente em dois fileteslongitudinais (paredinhasexternasdobloco).Os tiposdeblocosedeargamassasforam caracterizados individualmente atravs de diversos ensaios especficos denorma e posteriormente foram confeccionadas de 72 pequenas paredes. Aspequenasparedestinhamdimenses140mmx450mmx900mmsendo:alturade4fiadas+1canaletaubaixade9cmcomprimentode1blocoemeiolarguradeumbloco.Osblocosdasextremidadesdasparedesforammontadosjcapeadoscompastadecimento.Aanlisedosresultadosmostrouque,paraaargamassade2MPa,blocodeparedesmaciaseargamassamentopleno,aresistnciamdiade4,68MPae,paraaargamassade10MPa,mantendoseasdemaiscondies,aresistnciamdiaaumentapara6,57MPa(40,4%).Jparaaargamassade2MPa,blocodeparedesmaciaseargamassamentolongitudinal,aresistnciamdiade2,90MPae, paraaargamassade 10MPa,mantendoseas demais condies,aresistnciamdiaaumentapara3,33MPa(14,8%).

Palavraschave:alvenariaestruturalargamassaassentamentoblococermicopequenasparedes.

ABSTRACT

MastersDissertationPostGraduationPrograminCivilEngineeringFederalUniversityofSantaMaria,RS,Brazil

INFLUENCEOFTHETYPEOFMORTARBEDDINGTOTHECOMPRETIONRESISTENCE

OFSMALLSTRUCTUREMANSONRYWALLS

AUTHOR: IVAIRPASQUALIADVISER: PROF. DR. JOSMARIODOLEYSSOARES

Dateandplaceofpresentation,February28th,2007SantaMaria,RSBrasil

The present work has as itsmain objective to analyze the influence of themortarbedding intheresistancetocompressionofsmallstructuremasonrywalls.For thisstudy were used two types of ceramic blocks (bulk wall blocks and hollow wallblocks), three typesofmortar(2Mpa,4Mpaand10Mpa)and twotypesofmortar

bedding: whole bedding when the blocks are bedded with mortar in all contactsurfaces and longitudinal bedding when the blocks are bedded with only twolongitudinallines(externalthicknessoftheblock).Twotypesdosblocksandmortarwere individually characterized throughvariousspecificnorms testsandafterwards

72smallwallswerebuilt.Thesmallwallswerebuiltwiththepatterndimensionof140mmx450mmx900mmbeing4rowsinheight+ulowchannellengthofoneandahalfblocksandwidthofoneblock.Theblocksattheextremitiesofthewallswerealreadymountedbathedinacementpaste.Theanalysesoftheresultsshowthatfor

the2Mpamortar,bulkwallblockandwholebeddingtheaverageresistanceis4.68Mpa and for the 10 Mpa mortar considering the same conditions the averageresistanceincreasesto6.57Mpa(40.4%).Forthe2Mpamortar,hollowwallblocksand longitudinalmortar bedding the average resistance is 2.9Mpaand for the 10

Mpamortar, considering the same conditions the average resistance increased to3.33Mpa(14.8%).Keywords:StructuralmasonryMortarMortarBeddingCeramicBlockSmallWalls.

LISTADEFIGURAS

FIGURA2.1Resistnciacompressocaractersticadaalvenaria,construda

comblocosvazadoscomrelaoh/tentre2e4(BS5628part

1)........................................................................................

FIGURA2.2Tipodeblocosestudados no Building Technology Laboratory

(GANESANeRAMAMURTHY,1988).........................................

FIGURA2.3Unidadesensaiadascompresso(PRADO,1995)...............

FIGURA2.4Tensesnosblocosoutijolosenaargamassanacompresso

simples.........................................................................................

FIGURA2.5Relaoentreastensesdecompressoetraoemblocoou

tijolonaruptura............................................................................

FIGURA2.6Deformaolateraldosblocoseargamassadeassentamento

submetidocompressosimples...............................................

FIGURA2.7StrainGages:a)decologemsuperficialb)deembutir...............

FIGURA2.8Extensmetrosmecnicosfixos(maruto):utilizadosemcorpos

deprovade25x50Cm(montadosparaensaios)......................

FIGURA2.9Extensmetromecnicocomparadorfixocommedidores digitais:

utilizadosnoscorposdeprovadestadissertao.......................

FIGURA 2.10 Representao esquemtica dos mdulos de elasticidade:

Tangente(Eig)'TangenteInicial(E.)eSecante(Esec.n).........

FIGURA2.11Curvatensodeformaotpicadeconcretos......................

FIGURA 3.1 Demonstrativo da pequena parede de blocos macios,

argamassa na longitudinal, com canaletas u e furos da 1

fiadagrauteada..........................................................................

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FIGURA 3.2 Demonstrativo da pequena parede de blocos macios,

argamassa plena, com canaletas u e furos da 1 fiada

grauteada..........

FIGURA3.3Demonstrativodapequenaparedede blocos vazados com

argamassanalongitudinal,comcanaletaue furosda1fiada

grauteada............................................................................

FIGURA3.4Demonstrativodapequenaparededeblocosvazados, argamassa

plena,comcanaletasue furosda1fiadagrauteada........

FIGURA3.5Argamassaindustrializadaparaensaiosacondicionadasobpalete.

FIGURA3.6Blocosestruturaiscermicosdeparedemaciaecomparede

vazada.........................................................................................

FIGURA3.7Corposdeprovadeargamassaindustrializadade50mmx100

mm........................................................................................

FIGURA3.8Corposdeprovadeargamassaindustrializada4cmx4 cm x

16cm......................................................................................

FIGURA3.9Blococomparedemaciasubmetidoaoensaioderesistncia

prensa.....................................................................................

FIGURA3.10 Bloco parede vazada submetido ao ensaio de resistncia

prensa........................................................................................

FIGURA3.11Blocossendosubmetidosaoensaiodedimensesnominais..

FIGURA3.12Blocossendosubmetidosaoensaiodeinspeopormedida

direta..........................................................................................

FIGURA3.13Corposdeprovacilndricosdediferentesargamassas............

FIGURA3.14Rupturadecorpodeprova..................................................

FIGURA3.15Seqnciadedosagemdaargamassa.....................................

FIGURA3.16Corposdeprovasendomoldadoseadensados.....................

FIGURA3.17Corposdeprovadesmoldados................................................

FIGURA3.18Seqnciaensaioderupturatraonaflexo.......................

FIGURA3.19Seqnciaensaioderesistnciacompressoaxial...............

FIGURA3.20Seqnciadaexecuodaspequenasparedes.......................

FIGURA4.1Seqnciadaspequenasparedessendosubmetidasao ensaio

eresistnciacompresso.........................................

FIGURA4.2Mdulodedeformaodispositivodeensaio...........................

FIGURA4.3Mdulodedeformaoblocodeparedemacia argamassa

2MPa..........................................................................................

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FIGURA4.4Mdulodedeformaoblocodeparedevazadaargamassa

2MPa..........................................................................................

FIGURA5.1Valoresdasresistnciascompressodosblocosvazados....

FIGURA5.2Valoresdasresistnciascompressodosblocosmacios....

FIGURA5.3Valoresdasresistnciascompressoaxialdaargamassade

2MPa..........................................................................................


4MPa..........................................................................................


10MPa........................................................................................

FIGURA5.6Valoresdasresistnciastraonaflexodasargamassasde

2,4e10MPa.........................................................................

FIGURA5.7Relaoentreasresistnciasmdias traonaflexoena

compressoaxialdasargamassasde2,4e10MPa.................

FIGURA5.8 Resistncia compressoaxial com argamassa plena e

longitudinalde2MPa..................................................................

FIGURA5.9Resistnciacompressoaxialargamassaplenaelongitudinal

de2MPablocovazado.............................................................

FIGURA5.10Pequenasparedesdeblocosdeparedesmaciasevazadas

argamassaplenade2MPa.......................................................


argamassalongitudinalde2MPa.............................................

FIGURA5.12Pequenasparedescomparativoderesistnciasparaargamassa

de2,0MPa................................................................................

FIGURA5.13Resistnciacompresso axial com argamassa plena e

longitudinalde2MPa................................................................

FIGURA5.14Resistncia compresso axial com argamassa plena e

longitudinalde4MPa................................................................


de4MPabloco.......................................................................


argamassaplenade4MPa.......................................................


argamassalongitudinalde4MPa.............................................

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FIGURA5.18Pequenasparedes comparativoderesistnciasparaargamassa

de4,0MPa...............................................................................

FIGURA 5.19 Resistncia compresso axial com argamassa plena e

longitudinalde4MPa.................................................................

FIGURA 5.20 Resistncia compresso axial com argamassa plena e

longitudinalde10MPa...............................................................


de10MPa..................................................................................


argamassaplenade10MPa.....................................................


argamassalongitudinalde10MPa...........................................

FIGURA5.24Pequenasparedes comparativoderesistnciasparaargamassa

de10MPa................................................................................

FIGURA5.25Resistnciacompressoaxi0061nlcomargamassaplena e

longitudinalde10MPa..............................................................

FIGURA5.26Mdulosdedeformaoargamassas2MPa, 4 MPa e 10

Mpa............................................................................................

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LISTADETABELAS

TABELA2.1ResistnciacompressodasargamassasdaNormaBritnica

(BS5628)....................................................................................

TABELA2.2Valoresderesistnciaparablocoseparedes.............................

TABELA2.3Resistnciacompressodeblocos..........................................

TABELA2.4Tolernciasdefabricao...........................................................

TABELA2.5Exignciasmnimasdasargamassas.........................................

TABELA2.6Traosdasargamassasdeassentamento..................................

TABELA2.7Especificaesdostraosdasargamassas................................

TABELA3.1Nmerodepequenasparedesaseremensaiadas.

TABELA4.1Precisodimensionalblocosvazados......................................

TABELA4.2Dimensesnominaisblocosvazados......................................

TABELA4.3Resistnciacompressoblocosvazados..............................

TABELA4.4Ensaiosdimensionaisblocosdeparedesmacias..................

TABELA4.5Dimensesnominaisblocoscermicosdeparedesmacias.....

TABELA4.6Resistnciacompresso blocosestruturaisdeparedesmacias .

TABELA4.7Resistnciacompressosimplesargamassaindustrializada

(2MPa)........................................................................................


(4MPa).......................................................................................


(10MPa)......................................................................................

TABELA4.10Resistnciatraonaflexoargamassa2MPa..............

TABELA4.11Resistnciatraonaflexoargamassa4MPa..............

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TABELA4.12Resistnciatraonaflexoargamassa10MPa............

TABELA4.13Resistnciacompressopequenasparedes argamassa

de2MPa...................................................................................


de4MPa...................................................................................


de10MPa.................................................................................

TABELA4.16Mdulodedeformao Pequenas paredes blocos de

paredemaciaevazada...........................................................

TABELA5.1Mdulodedeformaosegundoalgumaspesquisas nacionais,

valoresemMPa.ModificadodeParsekian(2002).....................

TABELA5.2Fatordeeficincia.......................................................................

TABELA5.3Valoresdeeficinciaexperinciabrasileira.............................

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110

LISTADESMBOLOS

fak

fbm

fbk

fb

fb

fa

fk

b

a

falv,c

Eb

resistnciacaractersticadaargamassacompresso

resistnciamdiadoblococompresso(calculadonareabruta)

resistnciacaractersticadoblococompresso(calculadonareabruta)

resistnciacaractersticadoPrisma(pequenasparedes)(calculadonareabruta)

resistnciacompressodobloco(calculadonareabruta)

resistnciacompressodaargamassa

resistnciacaractersticadaparede

tensonobloco

tensodaargamassa

tensomximaadmissveldeclculoparaaparede

mdulodeelasticidadedobloco

LISTADEABREVIATURASESIGLAS

ABNT

ANICER

ASTMBIABS

BS

BSI

CIENTEC

GPDAE

IPT

LMCC

NBR

NCMA

NEPAE

UFRS

UFSC

UFSM

UNISINOS

AssociaoBrasileiradeNormasTcnicas

AssociaoNacionaldaIndstriaCermica

AmericanSocietyforTestingandMaterialsBrickInstituteofAmrica

BritishStandard

BritishStandard

BritishStandardinstitute

FundaodeCinciaeTecnologia

GrupodePesquisaeDesenvolvimentoemAlvenariaEstrutural

InstitutodePesquisasTecnolgicas

LaboratriodeMateriaiseConstruoCivil

NormaBrasileira

NationalMasonryConcreteAssociation

NcleodeEstudosePesquisasdaAlvenariaEstrutural

UniversidadeFederaldoRioGrandedoSul

UniversidadeFederaldeSantaCatarina

UniversidadeFederaldeSantaMaria

UniversidadedoValedoRiodosSinos

LISTADEANEXOS

ANEXOAEnsaiosdasargamassas................................................................

ANEXOBEnsaiosdosblocosdeparedesmaciasevazadas.....................

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SUMRIO

RESUMO.............................................................................................................

ABSTRACT.........................................................................................................

LISTADEFIGURAS...........................................................................................

LISTADETABELAS..........................................................................................

LISTADESMBOLOS........................................................................................

LISTADEABREVIATURASESIGLAS.............................................................

LISTADEANEXOS............................................................................................

1INTRODUO.................................................................................................

1.1Consideraesiniciais...............................................................................

1.2Objetivoprincipal........................................................................................

1.3.Objetivosespecficos...............................................................................

1.4Hipteses.....................................................................................................

1.5Justificativaerelevnciadoestudo..........................................................

1.6Estruturadotrabalho..................................................................................

2REVISOBIBLIOGRFICA............................................................................

2.1Introduo....................................................................................................

2.2Conceituaespreliminares......................................................................

2.3Fatoresqueinfluenciamnaresistnciadaalvenaria...........................

2.3.1Resistnciadobloco..................................................................................

2.3.2Resistnciadaargamassa.........................................................................

2.3.3Espessuradasjuntashorizontais...............................................................

2.3.4Geometriadaunidade................................................................................

2.3.5Tipodeassentamento................................................................................

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2.4Resistnciacompressodaalvenaria...................................................

2.5Rupturanaalvenaria...................................................................................

2.5.1CritriodeHilsdorf......................................................................................

2.5.2CritriodeLenczner...................................................................................

2.5.3Modosderupturaemalvenariaestrutural..................................................

2.6Deformaesemdulodeelasticidade ....................................................

2.6.1ExtensmetroseltricosderesistnciatipoCarlson..................................

2.6.2ExtensmetroseltricostipoStrainGages................................................

2.6.3Extensmetrosdemediomecnicas......................................................

2.7MdulodeelasticidadeecoeficientedePoisson....................................

2.8Caractersticasdosmateriaiscomponentesdaalvenaria......................

2.8.1Blococermico...........................................................................................

2.8.1.1Efeitosdoprocessodefabricaonodesempenhomecnicodobloco....

2.8.2Prisma........................................................................................................

2.8.3Pequenasparedes,paredinhas(prismacontrafiado)...........................

2.8.4Argamassadeassentamento.....................................................................

2.8.5Resistnciatraodaalvenaria..............................................................

3METODOLOGIADAPESQUISA....................................................................


3.2Metodologiaempregada.............................................................................

3.3Planejamentodosensaios.........................................................................

3.3.1Materiaisutilizados.....................................................................................

3.3.1.1gua........................................................................................................

3.3.1.2Argamassaindustrializada......................................................................

3.3.1.3Blococermico........................................................................................

3.3.1.4Corposdeprovadeargamassaindustrializada......................................

3.4Ensaiodebloco...........................................................................................

3.4.1Ensaioderesistnciacompressodeblocoscermicos........................

3.4.2Ensaiodedimensesnominaisdeblocoscermicos................................

3.4.3Ensaiodeprecisodimensionaldeblocoscermicos...............................

3.5Ensaiodasargamassasindustrializadas.................................................

3.5.1Ensaioderesistnciacompressoaxialdeargamassaindustrializada.

3.6Execuodaspequenasparedes.................................................................

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4RESULTADOSDOSENSAIOS.......................................................................


4.2Resultadosdosensaiosdosblocos.........................................................

4.2.1Resultadosdosblocosestruturaiscermicosvazados............................

4.2.2Resultadosdosblocosestruturaiscermicosdeparedesmacias...........

4.3Resultadosdasargamassasindustrializadas..........................................

4.3.1Ensaioderesistnciacompressoaxial.................................................

4.3.2Ensaioderesistnciatraonaflexodeargamassaindustrializada....

4.4Resultadosdosensaiosdaspequenasparedes.....................................

4.5Mdulosdedeformao.............................................................................

5ANLISEEINTERPRETAODOSRESULTADOS....................................

5.1Introduo....................................................................................................

5.2Anlisedosresultados...............................................................................

5.2.1Anlisedimensionalevisual......................................................................

5.2.2Resistnciacompressodeblocoscermicosvazados,NBR6461......

5.2.3Resistnciacompressodeblocoscermicosdeparedesmacias......

5.2.4Anlisedosresultadosdosensaiosderesistncia compresso axial

dasargamassasindustrializadas...............................................................

5.2.5Resistnciatraonaflexodeargamassaindustrializada...................

5.2.6Resistnciacompresso axial de prismas (pequenas paredes) de

blocosdeparedesmaciasevazadas......................................................

5.2.7Mdulosdedeformao.............................................................................

5.2.8Eficincia ....................................................................................

6CONCLUSES................................................................................................

6.1Concluses..................................................................................................

6.2Sugestesparaoutrosestudos.................................................................

REFERNCIASBIBLIOGRFICAS...................................................................

ANEXOS.............................................................................................................

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1INTRODUO

1.1Consideraesiniciais

Avantagembsicado processoda alvenariaestrutural est no fatodeque

um mesmo elemento pode responder por diversas funes, atuando com a

capacidadederesistirstensesecomodivisordeambientes.ParaFranco(1993),

este fato resulta em inmeras vantagens do ponto de vista construtivo, que

possibilitaram a racionalizao desse processo, com todos os benefcios que isso

acarreta.Outroaspectosignificativoqueaalvenariaestruturalpermitefacilmentea

incorporao construo de conceitos de industrializao e racionalizao, com

conseqentemelhoriadequalidade.

Apesar de todo o progresso conquistado para propiciar maior conforto ao

homem, ainda o problema da habitao um desafio difcil e permanente. As

elevadastaxasdecrescimentodemogrfico,aliadasaospequenosndicesderenda

dapopulao,apresentamsecomofatoresagravantesdestedesafio.

Esse problema social aumenta, principalmente, medida que nos grandes

centrosascorrentesmigratriasse intensificam.Omigrante,procurandomelhores

condies devida,mudase para as cidades, onde ter um local paramorar de

fundamentalimportncia.

Roman (1983) cita como as maiores vantagens do mtodo construtivo: a

economiaqueresultaquandocomparadascomasestruturasdeaoouconcreto,a

maior rapidez,a facilidadedeexecuoesuapropriedadeparausoscomgrandes

variedades funcionais. Alm disso, o material cermico apresenta alto grau de

proteo ao fogo, com bom isolamento trmico e acstico, proporcionando boas

condiesdehabitabilidade,oquecomeaasernoBrasilumapreocupao.

Gonalves(1997)comentaque,mesmocomestagrande influnciasobrea

economia brasileira, h, atualmente, um dficit habitacional de aproximadamente

cinco milhes de moradias. Ano aps ano, ele agravado pela ausncia de

polticashabitacionaisquevenhamaimplementarumasoluovivelparasupriras

necessidadesdopas(ALYeSABBATINI,1994,p.115).

Ainda, outra caracterstica marcante da indstria da construo civil no

21

Brasilodesperdciodeinsumosque,segundoPicchi(1993),estemtornode30%

em relao ao custo total das edificaes, considerando o volume de entulho

retirado,bemcomooentulhoqueincorporadonoprprioprocessoconstrutivo,em

funodanecessidadedecorreesdeproblemasdenveis,prumos,etc.

Esse um dos fatores que geram a busca de novas tecnologias, pois se

acreditaque,incorporadasaelas,estaromelhorescondiesdecontroledaobra.

Outrofatordepesoparaestasmudanasaprpriademandadeummaiornmero

de habitaes. Sendo assim, as novas tcnicas apresentam tambm maiores

chancesdeincrementaraprodutividadedamodeobra.

Aalvenariaestruturaldeveserentendidacomoumsistemaemqueparedes

atuam simultaneamente como elemento de vedao e estrutural, podendo ser

armada ou no, sendo executada com blocos de concreto, cermicos ou silico

calcrios.

Astcnicasconstrutivasutilizadasatualmente,pelasempresasdeconstruo

civil, noqueserefereconstruodeedifcios,almdeapresentaremaltocusto,

nemsempredeterminamdesempenhosatisfatriodasedificaesemutilizao,no

propiciando,muitasvezes,asatisfaodousurio.Diversosfatorescontribuempara

o crescimento constante desse problema, entre os quais merecem destaque:

aplicaes inadequadas de materiais de construo, ausncia de modeobra

qualificada,assimcomodediretrizesconstrutivas,ealtondicededesperdcios.

Na buscade eficincia e produtividade foram tentadas, nos ltimos anos,muitas solues.Dentre as poucas experincias de sucesso destacamseosprocessosemalvenariaestrutural,osquaisse tornarampredominantesnaconstruohabitacionaldeinteressesocial(FRANCO,1993,p.10).

O uso da alvenaria estrutural aumentou muito no Brasil nas ltimas trs

dcadas.Oseuempregohojenoserestringesomenteaconstruespopulares.

Atualmente, esse uso desponta como uma alternativa tcnica e economicamente

vivelparaograndedficithabitacionalexistentenoBrasil.Issosedeveaogrande

nmerodepesquisasqueestosendofeitasdesdeadcadade70,refletidaspelo

nmerodeeventosepublicaessobreoassunto.

Esse sistema construtivo parece ser ideal para a realidade brasileira, pois

necessita de modeobra de fcil aprendizado, possui elevado potencial de

racionalizao, no exige grandes investimentos e imobilizao de capital para a

22

aquisiodeequipamentos.

Todavia,existeanecessidadederealizarpesquisasparacaracterizaodos

materiais, devido grande variabilidade desses e em funo das condies

especficas do Brasil. Ressaltase que o mtodo construtivo est servindo de

parmetro para a elaborao de uma norma especfica no caso de alvenaria de

blocosestruturaiscermicos.

O desenvolvimento de pesquisas no campo tecnolgico da produo deblocosestruturais,comotambmodesenvolvimentoeacompanhamentodemetodologiasparaaexecuodeobrasso,semdvida,ocaminhoparaoavanotecnolgicodestesistema(MEDEIROSeSABBATINI,1993,p.10).

Autilizaodenovas tecnologias,asquais trazem reduonoconsumode

modeobra, menor desperdcio de materiais e melhores condies de trabalho,

deveserconvenientementeestudada.Sabeseque,paraomaioraproveitamentode

todasascondiesqueaalvenariaestruturalpodeoferecer,devesepromoveruma

conscientizao do meio tcnico. No Brasil, alguns centros de pesquisa vm

trabalhando nessa rea, a citar:CIENTEC (UFRGS), GPDAE (UFSM), FEC

(UNICAMP),NEPAE(UNESP),UESCAR,UFSC.

1.2Objetivoprincipal

Otrabalhoprocuradarasuacontribuioatravsdoestudodainflunciada

juntaplenacomalongitudinaldeargamassacomtrscomposies,deresistncias

de2,4e10Mpa,naresistnciacompressodepequenasparedesdealvenaria

estrutural cermica no armada, de blocos macios e vazados, enfatizando os

conceitos a partir dos resultados dos ensaios obtidos a esforos verticais axiais.

1.3Objetivosespecficos

a)determinareavaliarocomportamentodaresistnciacompressodepequenas

paredesdeblocosestruturaiscermicosmaciosevazadoscomargamassade

trsresistncias,de2,4e10Mpanasjuntasplenasenalongitudinal

b)verificar a influncia das trs composies de argamassa, 2, 4 e 10Mpa, nas

juntasplenase longitudinais,na resistnciacompressodeblocosmaciose

23

vazados nas pequenas paredes, enfatizando os fatores e as tendncias

conhecidasnosistemaconstrutivodaalvenariaestrutural

c)compararascargasde rupturadaspequenasparedes,quandosoassentadas

comargamassasplenasequandosoassentadascomargamassa longitudinal,

comastrscomposiesdeargamassas,2,4e10Mpacomeosdoistiposde

blocos,maciosevazados,mostrandoadiferenadaresistnciacompresso

desseselementos.

1.4Hipteses

a)Oargamassamento,naspequenasparedinhaslongitudinaisdosblocosmaciose

vazados,influinaresistnciacompressoemrelaoaocomportamentodoque

astodaspreenchidasplena

b)Ocomportamentodobloco deparedemacioeparedevazado,comounidade,

diferenocomportamentodepequenasparedes

c)Paraseestimarocomportamentorealdaalvenaria,necessriaarealizaode

ensaiodepequenasparedes.

d)Asargamassasdecomposiesde trsresistncias2,4e10Mpaeosblocos

macios e vazados de duas geometrias diferentes, os quais apresentam melhor

desempenho,podemsermaisviveisnaexecuodaalvenariaestrutural

e)Oargamassamentonasparedesassentadasplenas,em relaosassentadas

longitudinais, difere no desempenho, na resistncia, na economia de material, no

tempoenaestanqueidadedaparede.

1.5Justificativaerelevnciadoestudo

Aalvenariaestruturalvemassumindo,nosltimosanos, importanteposio

nomercadobrasileiro daconstruohabitacional.Quandobemutilizada,minimiza

ndicesdedesperdcioe,poressemotivo,vmcrescendoo interesseeaplicao

desse tipodealvenariaporpartedasconstrutoras.Mesmosemototaldomnioda

tecnologia,asconstrutorasestovisualizando,nessesistema,umaalternativamuito

competitivaparaaconstruodehabitaes.

O setor de cermica vermelha tem, aproximadamente, o mesmo perfil em

quase todos os estados do Brasil (ANICER2004). Esse perfil mostra um grande

24

potencial, aliado s empresas de pequena capacidade tecnolgica e de

investimentose,conseqentemente,comafabricaodeprodutos(blocos)debaixa

qualidade. Ao mesmo tempo, encontramse, praticamente em todas as regies,

jazidasdeargilaemqualidadeequantidadesuficientesparajustificarinvestimentos

econmicosecientficosnarea.

Nesse sentido, o desenvolvimento de materiais adequados para o uso em

alvenaria estrutural far com que a indstria cermica aumente a sua

competitividade.

A qualidade da alvenaria estrutural depende dos materiais a serem

empregados e de suas tcnicas. Logo, melhorar a qualidade da alvenaria est

intimamente ligado busca de materiais que permitam ao conjunto um melhor

desempenho. Assim, o desenvolvimento de pesquisas que otimizem o uso de

produtoscermicosparaaalvenariaestruturalpoderauxiliarnodesenvolvimento

desteimportantesetorindustrial.

Para muitos materiais estruturais, podese adotar ou adaptar tecnologias

desenvolvidasemoutrospases,podendoseaplicarosmesmosprocedimentosde

clculoeconstruoeasmesmasespecificaesdosmateriaisquandoseobjetiva

produzir estruturas econmicas e seguras. Temse como exemplo o concreto

armado.Contudo,essenoocasodaalvenariaestrutural,comblocoscermicos,

umavezqueasdiferenasexistentesentreasunidadesdosdiversospasesfazem

comquea tecnologiadaalvenarianopossasersimplesmentecopiada(ANICER

2004).

NoBrasil,porumproblemaestruturaloumesmodecultura,diversostiposde

blocossofabricadossemouquasenenhumconhecimentosobreocomportamento

estruturalqueapresentam.Almdodesconhecimentododesempenhomecnicona

compressodessesblocos,parausodosprojetistas,nosepodeafirmarqualtipo

deblocopossuimelhoreficinciaestruturalnemmelhoreficcia.

Odesempenhomecnico avaliado tanto doponto devista dasegurana,

emrelaoaoestadolimite,quantodopontodevistadeutilizao.Comrelao

utilizao, so consideradas caractersticas como a deformao do elemento,

fissuras e demais falhas que possam comprometer outras exigncias, como a

estanqueidadeguaeadurabilidade.

As caractersticas do bloco, ou da alvenaria, relacionadas ao desempenho

trmico,acsticoevedaonoseroabordadasnestetrabalho.

25

praticamente aceito por todo o meio cientfico que o principal elemento

resistentedasparedesdealvenariaobloco.Ele,basicamente,odeterminante

da sua resistncia. Dessa forma, a resistncia da alvenaria cresce, de forma

considervel, com a resistncia dos blocos, enquanto que a resistncia da

argamassatem influnciaquandomantidadevidaproporoderesistnciaentre

asduasunidadesargamassa/bloco.

Dentrodessecontexto,algumasquestesdevemserlevantadas:porqueso

usadasasformasdeargamassamentoatuais?Existemcondicionantestcnicospara

o argamassamento longitudinal das pequenas paredes de blocos? Quais so?

Seriamsimetria,espessuradeparedes,tipodesepto,espessuradosseptos,largura

deargamassautilizadanalongitudinal,argamassamentopleno?

Estapesquisatemcomoobjetivoavaliarocomportamentocompressodas

alvenarias das pequenas paredes de blocos estruturais cermicos macios e

vazados, argamassados com trs composies de resistncia 2, 4 e 10 Mpa,

executadasnasjuntasplenasenasjuntaslongitudinais,procurandoempregar,nos

dadosobtidos,osfatoresdeeficinciaeeficcia,tendnciasconhecidasnosistema

construtivodaalvenariaestrutural.

Para a realizao dos ensaios, optouse por blocos macios e vazados

estruturais da Cermica Pallotti, parceira na pesquisa. Esses blocos, com duas

diferentes geometrias, esto sendo analisados em uma tese de doutorado, junto

comargamassaindustrializadaFida.

Vrios pesquisadores afirmam que a resistncia dos blocos importante

devido ao assentamento na argamassa, sem, contudo, caracterizar seu grau de

importncia.Esperasequeosresultadosobtidosnessetrabalhocontribuamdeuma

formageralparaosetor,naescolhadecomoprocedernoassentamentodosblocos

estruturaisnasedificaesbrasileiras.

Esse sistema construtivo parece ser ideal para a realidade brasileira, pois

necessita de modeobra de fcil aprendizado, possui elevado potencial de

racionalizaoenoexigegrandes investimentose imobilizaodecapitalparaa

aquisiodeequipamentos.

26

1.6Estruturasdotrabalho

Otrabalhoestestruturadoemseiscaptulos:

Captulo1 descreveosobjetivosaquese prope apesquisa, a justificativa,as

hiptesesadmitidaseaimportnciadotrabalho

Captulo2 apresenta uma reviso da literatura, que abrange o comportamento

dos componentes da alvenaria estrutural na compresso (bloco e

pequenas paredes), os fatores que interferem na sua resistncia, o

modo e o tipo de ruptura, o mdulo de deformao que ocorre na

alvenaria, sua eficincia e eficcia. Tambm estabelece os

componentesdaalvenariaestruturalblocoeargamassa

Captulo3 define a metodologia e descreve os materiais da pesquisa a ser

seguidaparaarealizaodotrabalho

Captulo4 expe os resultados da pesquisa feita com os ensaios dos

componentesdaalvenariaestruturalblocoseargamassa

Captulo5 analisa e interpreta os resultados da pesquisa, considerando as

diferentescaractersticasdosmateriais utilizados.Avalia, igualmente,

os mtodos descritos no terceiro captulo com base nos resultados

experimentais

Captulo6 apresentaasconclusesfinaiserecomendapesquisasquepoderiam

serfeitasemfuturostrabalho.

2REVISOBIBLIOGRFICA

2.1Introduo

A alvenaria ummaterial que, em sua forma tradicional, constitudo por

blocos unidos por argamassa. Por ser um material composto, anisotrpico e

heterogneo,surgemdificuldadesdeseestabeleceroseucomportamento.

Existem vrias maneiras de se determinar a resistncia compresso da

alvenaria,podendoseratravsdeensaiosdeblocos,prismas,pequenasparedese

paredes ou atravs de equaes resultantes de teorias, baseadas em dados

experimentais.

2.2Conceituaespreliminares

Comoobjetivo deestabelecer uma linguagemcomum, soapresentadas a

seguiralgumasdefinies:

Alvenaria:componentecomplexo,queutiliza,comocomponentesbsicos,tijolosou

blocosunidosentresiporjuntasdeargamassademodoaformarumconjuntorgido

ecoeso.

Alvenaria Estrutural: toda a estrutura em alvenaria, predominantemente laminar,

dimensionadaporprocedimentosracionaisdeclculoparasuportarcargasalmdo

pesoprprio.

Argamassa: material composto por areia, gua e um ou mais aglomerantes

(cimento,cal,cimentoecal)que,porsuascaractersticasplsticas,deadernciaa

materiaisporososeendurecimentoapscertotempo,usadoparaunirasunidades

daalvenaria,formandoasjuntasdeargamassa.Constituise,dessaforma,umdos

componentesbsicosdaalvenaria.

ArgamassaPlena:usadaparaunirasunidadesdaalvenaria,que,seaplicadaem

todos osseptos do bloco, influina formaodas juntas horizontais longitudinaise

emdoiscordesverticaisnosbordosenasextremidadesdoblocopara formao

dasjuntastransversaishorizontais.

ArgamassaLongitudinal: utilizada para unir as unidades da alvenaria. Deve ser

28

aplicada somente nas paredes externas do bloco, no sentido longitudinal, para a

formao das juntas horizontais longitudinais, e em dois cordes verticais nos

bordos.

Amostra:conjuntodeblocosretiradoaleatoriamentedeumloteparadeterminao

desuaspropriedadesgeomtricas,fsicasoumecnicas.

rea Argamassada: rea da seo correspondente rea ocupada pela

argamassadeassentamento.

reaBruta(Ab):readaseodeassentamento,delimitadapelasarestasdobloco,

semdescontodasreasdos furos,quandoexistirem. resultadodamultiplicao

dasdimensesdasdimensesexternasdeumafacedaunidade.

rea Lquida (Aliq): rea da seodeassentamento,delimitadapelas arestas do

bloco,comdescontodasreasdosfuros,quandohouver.ovalorqueseobtmao

subtrairdareabrutaareareferenteaosvazioscontidosnamesmaface.

Corpodeprova:exemplardoblocoprincipal,integrantedaamostraparaensaio.

Bloco cermico: segundoaNBR152702:2005, um componente de alvenaria

quepossuifurosprismticose/oucilndricosperpendicularessfacesqueocontm.

Os blocos cermicos so classificados de acordo com suas resistncias

compresso,sendoaargilaomaterialbsicodesuafabricao.

Unidade ou componente: cada parte em separado da alvenaria. Cada unidade

possuisuaspropriedadesmecnicasindividuais(blocooutijolo,argamassa,graute).

Elemento: resultado da unio de duas ou mais unidades. So os prismas e as

pequenasparedes.

ndicedeEsbeltez:relaoentreaalturaeaespessuradocorpodeprova.

Fatordeeficincia:definidocomoarelaoentrearesistnciacompressoaxial

daparede(fp)pelaresistnciadobloco(fb).fbfp

Deformao especfica: grandeza adimensional que expressa a variao de

comprimento da base de medida de um corpodeprova em relao ao seu

comprimentoinicial.

Mdulo de elasticidade: definido como o coeficiente de proporcionalidade entre

tensoedeformaosobumcarregamento.umapropriedadequedefinecomose

datransfernciadetensesentreosdiferentesmateriais.

Mdulo de elasticidade tangente: dadopeladeclividade deuma reta tangente

curvatensodeformao,emrelaoaqualquerpontodareta.

29

Mdulodeelasticidadesecante:neste trabalho,serconsideradocomosendoo

valorobtidopeladeclividadedeuma reta traadadaorigemaumpontodacurva

tensodeformaocorrespondentea30%dacargaderuptura.

Resistncia compresso axial da alvenaria: valor limite da capacidade da

alvenaria de suportar cargas verticais aplicadas ao longo do seu plano axial

longitudinal, termo, s vezes, abreviado para resistncia ou resistncia

compresso.

Pequenasparedes, paredinhas :corpodeprovadealvenariamoldadocompelo

menos trs fiadas, compostas de trs blocos mais trs meios blocos estruturais,

unidosentresiesobrepostosnosentidodeamarrao,(contrafiados)solidarizados

comargamassaindustrializadaoufeitainloco.

2.3Fatoresqueinfluenciamnaresistnciadaalvenaria

Existem vrios fatores que influenciam na resistncia compresso da

alvenaria.Noentanto,nestapesquisa,abordarseoapenasosfatoresprincipais.

2.3.1Resistnciadobloco

A resistncia da alvenaria compresso cresce consideravelmente com a

resistncia dos blocos.Entretanto,oaumento de resistnciadas alvenariasno

linearmenteproporcionalaoaumentoderesistnciadosblocos.

Roman (1983), com relaoao fator de eficincia, observouque esse fator

diminui com o aumento da resistncia da unidade. A BS5628: Part 1 (1992)

estabeleceascurvasdecrescimentodaresistnciadaparedecomaresistnciado

bloco,comomostraafigura2.1.

30

FIGURA2.1Resistnciacompressocaractersticadaalvenaria,construdacom

blocosvazadoscomrelaoh/tentre2e4(BS5628part1).

TABELA2.1ResistnciacompressodasargamassasdaNormaBritnica(BS

5628).

ResistnciaTipo TraoemVolume

Laboratrio Situ

i 1:0:3 16MPa 11MPa

ii 1:44,5 6,5MPa 4,5MPa

iii 1:1:56 3,6MPa 2,5MPa

iv 1:2:89 1,5MPa 1,0MPaFONTE:BS5628part1.

2.3.2Resistnciadaargamassa

Estandoomecanismoderupturadaalvenariaintimamenteligadointerao

entre unidade e junta, o comportamento mecnico das argamassas relevante,

embora alguns pesquisadores nodefendam isso. (RAMAMURTHYEGANESAN,

1992).

A influncia da resistncia compresso da argamassa aumenta com o

aumento daqualidade dobloco econseqente aumento das tenses admissveis.

Contudo, esse aumento de resistncia da argamassa gera um aumento menos

significativoqueaqueleocasionadopelamaiorresistnciadosblocos.

Gomes (1974)concluique a resistncia daargamassadevesesituar entre

0,7a1,0daresistnciadobloco.Aoseutilizarargamassasmaisrgidas,aalvenaria

passar a ter uma ruptura excessivamente frgil e tambm no acompanhar

31

eventuaismovimentosdaestruturasobcargasemservio.

Quanto maior a diferena de deformao especfica entre a unidade e a

argamassa,maiorodiferencialdedeformaoentreosmateriais,ocasionandoum

aumentodastensesdetraonasunidadese,comisso,umarupturadaalvenaria

comcargasmenores.

2.3.3Espessuradasjuntashorizontais

Diversaspesquisasindicamqueaespessuraidealdajuntahorizontalde1

cm.Valoresmenores,que teoricamente gerariamalvenariasmais resistentes,no

so recomendveis, pois a junta no consegue absorver as imperfeies das

unidades.

Espessuras maiores que 1 cm causam diminuio da resistncia das

alvenarias devido ao aparecimento de tenses maiores de trao lateral nas

unidades.

SahlinapudRoman(1983)dizquearesistnciadaalvenariadiminuiem15%

paracadaaumentode3mmnaespessuradajuntaeviceversa.

Segundo Francis apud Gomes (1974), comprovado que a resistncia da

parededecrescecomoaumentodaespessuradajuntahorizontal.

2.3.4Geometriadaunidade

Com os blocos vazados, a disposio e o tipo de furos podem acarretar

grandesconcentraes de tenses, reduzindoa resistncia econduzindoa falhas

frgeis.

Comoobjetivodedefinirotipodearranjoexperimentalquemelhordefinao

comportamento das paredes de alvenaria, Ramamurthy e Ganesan (1992)

realizaram um estudo analtico, atravs domtodo dos elementos finitos, sobre o

comportamento da alvenaria de blocos de concreto. Nesse estudo, tais autores

consideraram a influncia de: diferentes geometrias, diferentes arranjos e

propriedadesdasargamassas.

Osresultadoseconclusesqueelesobtiveramforamosseguintes:

- comrelaoaosblocos,surgeumalviodetensesverticaisnumintervaloentre

5 cm acima e 5 cm abaixo do centro do prisma, sendo o ponto mnimo de

32

compressoocentrodoprisma

- blocosde trs furosproduzemnveisde tensomaioresqueosdedois furose

distribuiodetensesdiferentes

- adistribuio de tensesemblocos dedois furos estruturalmente eficientesse

assemelha mais de trs furos do que de dois convencionais. Na regio

prxima ao centro do prisma, as tenses permanecem constantes, no se

observandooalviocitadoanteriormente

- comrelaoaosepto,adiferenadecomportamentoentreostrstiposdeblocos

analisadosmaisevidentequandoessessoassentadoscomjuntaamarrada.

Tensesdecompressosobemmaioresemblocosconvencionaisdedois

furosquenosestruturalmenteeficientes,anosernomeiodoprisma,ondeocorre

umalviodatensovertical.

Boult (1979),estudandoprismasdeconcreto,observouqueaespessurado

septo parece no influenciar na resistncia do prisma e que furosmais paralelos

produzemmelhorresistnciasqueosafunilados,concluindoqueageometriadofuro

umavarivelimportantenaresistnciadaalvenaria.

Abiko (1994) estudoua influnciado formatodosblocoscermicos emsua

resistncia compresso. Como resultado de sua pesquisa, concluiu que a

resistnciacompressodafacelateraldosblocosdefurosredondosmenorque

adosblocosdefurosquadrados.

Shrive (1983), aps pesquisar o mecanismo de ruptura da alvenaria e a

distribuio de tenses no bloco e na alvenaria, chegou seguinte concluso: a

buscadeumageometriaadequadaparaoblocoimportanteparaqueseconsiga

ummelhordesempenhodeambos,blocoealvenaria.Emseuestudo,prope trs

tiposdeblocos,testandounidades,prismasdetrsblocoseparedesdetrsblocos

delarguraeseisdealtura,utilizandoargamassasomentenasparedeslaterais,com

juntaalternada:

1) blocos com furos alinhados afunilamento de 0,8 % e septo central com

espessura igual a duas vezes as paredes do bloco mais 10 mm, volume de

concreto igual ao volume do bloco padro. Esses blocos apresentaram

resistncias apenas um pouco superiores (8%) ao padro. Os prismas

executados com blocos propostos foram significativamente mais resistentes

(30%) que os tradicionais. A resistncia das paredinhas foi superior quelas

construdas com blocos tradicionais. Tal diferena, porm, no se mostrou

significativa.

33

2)blocoscomfurosonduladosdesenvolvidosapartirdoanterior,aespessuradas

paredes lateraisesepto foramaumentadasde formaaaumentarareadocentro

dosblocos.

Essetipodeblocofoi5%menosresistente,nosignificativamente,enquanto

que as capacidades resistentes dos prismas e das paredinhas foram bem mais

expressivas,27,7%e24,4%respectivamente.

3)blocoF (FinBlock)Esseblocopropostoapresentareentrncias,comumarea

14,4%menor,notendooautorchegadoaumaconclusoquantoatalgeometria.

Shrive(1983)defendequeexistemvantagensemaumentaraespessurados

septos,reduziroafunilamentodosfurosealinharosfuros.

Ganesan e Ramamurthy (1992) afirmam que o fator de eficincia varia

conformeaformadoblocoeotipodeassentamento.Emalgumasformasdeblocos

etiposdearranjo,aparecemconcentraesdetensesquereduzemaresistncia

compressodaalvenaria.

Osautoresanterioresfazemcomentriosarespeitodeestudosrealizadosna

ndia, no Building Technology Laboratory, nos quais foram testadas trs formas

diferentes de blocos. Os blocos tipoA foram assentadoscomargamassa apenas

nasfaces,eosdemaisforamargamassadosnasfacesenosseptos.

A figura2.2mostraos tiposdeblocosestudados.Osvaloresde resistncia

parablocoseparedespodemservistosnatabela2.2.

FIGURA2.2TipodeblocosestudadosnoBuildingTechnologyLaboratory(GANESAN

eRAMAMURTHY,1988).

TABELA2.2Valoresderesistnciaparablocoseparedes.

Bloco fbk(MPa) fwk(MPa) FatordeEficincia

A 3,30 1,46 44,24%

B 5,10 3,33 65,29%

C 4,94 2,91 58,91%FONTE:GanesaneRamamurthy(1992).

34

ConformeGanesaneRamamurthy(idem)necessrioqueaformadobloco

sejarepensadaa fimdequeseaumenteaeficinciadeblocosestruturais.Esses

pesquisadorespropemquesejamutilizadosblocoscujoseptocentralsejaigualao

dobro da lateral mais a espessura da junta, conseguindose, dessa forma, o

alinhamentodosfuros.Osreferidosestudiosostambmrealizaramumaanlisepor

elementosfinitosem3D.

Asconclusesaqueosautoreschegaramforam:

- oblocoracionalizadotipoBmelhorqueosoutros

- aanlisedetensesindicaconcentraodetensesevariaesbruscasdessas

nos blocos convencionais, enquanto que,nos blocos racionais, a variao

suave.

Gomes(1974)constatouquearesistnciadosblocoscermicosdevedao

de furos circulares apenas 12% da resistncia dos mesmos blocos de furos

retangulares, quando ambos so ensaiados com as cargas normais aos furos e

assentadossegundoamenor face.Nosensaios realizadoscomparedes,concluiu

quearesistnciadasparedesdeblocoscermicoscomfuroscirculares50%da

resistnciadasparedesconstrudascomblocosdefurosretangulares.

Prado (1995) investigou a resistncia compresso de cinco unidades

(blocos) diferentes e tambm elementos (prismas) confeccionados com essas

unidades.Asunidadesutilizadassomostradasnafigura2.3.

FIGURA2.3Unidadesensaiadascompresso(PRADO,1995).

Comoconcluses,oautordizquenofoipossvelestabelecercomclarezauma

tendnciademaiorrendimentodaunidadepelageometriaoupelaalturadaunidade.

35

Entretanto, com o aumento das dimenses das unidades, a resistncia

compressodoblocoseaproximadaresistnciadoprisma.(PRADO,idem)

Os resultados obtidos deixam claro o risco da generalizao de resultados

feitoscomdeterminadotipodeunidadeparaumuniversodetiposmaisamploede

unidadescomcomportamentosdesconhecidos.

2.3.5Tipodeassentamento

Otipodeassentamentoigualmenteumfatorquepodealterararesistncia

daalvenaria.A ausnciade argamassa, nas paredes laterais dos blocos,provoca

umaconcentraodetensesnessasparedes,causandoareduonaresistncia

doprismaoudaspequenasparedes.

Ganesan e Ramamurthy (1992), utilizando o mtodo dos elementos finitos

paraestudar ocomportamento de prismas comdiferentes tipos deassentamento,

chegaramconclusoqueacolocaodeargamassasomentenasparedeslaterais

dosblocos,porimposioounodageometriadobloco,implicanosurgimentode

grandes concentraes de tenses nas paredes transversais dos blocos. Nesse

caso, a fissurao inicia na parede transversal central. Atravs da simulao

computacional,puderamobservarque,seacolocaodaargamassaerarealizada

emtodoobloco,essasconcentraesdetenseserameliminadas.

Colville e Woldetinsae (1990) estudaram a influncia do tipo de

assentamento na resistncia compresso da alvenaria de blocos de concreto.

Foramanalisados224prismas,sendo115prismascomargamassamentolaterale

109 prismas com argamassamento total. Com base nessa pesquisa, os autores

puderamconcluirque:

- aresistnciacompressodosprismasvazadosdevesercalculadacombasena

readeassentamento

- aresistnciacompressodosprismasvazados(calculadaemrelaoreade

assentamentoda argamassa) aproximadamente 8%menor para prismascom

assentamentototaldoqueparaprismascomassentamentolateral.

2.4Resistnciascompressodaalvenaria

Considerando que o principal esforo atuante nas alvenarias o de

36

compresso,emboraelastambmsejamsubmetidasaesforosdetrao,flexoe

cisalhamento, numerosas pesquisas tm sido realizadas tentando estabelecer de

maneiraanalticaaresistnciacompressodaalvenariadeblocos.

O desenvolvimento de modelos matemticos, que expliquem o

comportamento daalvenaria, dificultadoporser essa ummaterial composto por

materiaisdepropriedadeselsticasdiferentes,tornandoseummaterialheterogneo

eanisotrpico.

Oesforo eadeformao,na ruptura doprisma, correspondemaum valor

intermedirio entre os valores correspondentes do bloco e da argamassa que

compemoprisma.

LaRovere eSoliz (1995) uniformizameapresentamasequaes adotadas

porPriestleyeYuketambmporHamideDrysdaleparaoclculodaresistnciada

alvenaria.PelocritriodeHilsdorf,aresistnciacompressodaalvenariadada

pelaexpresso:

1

'K

f ym s

= (2.1)

onde:K1 =umcoeficienteparaconsideraranouniformidadededistribuiode

tenseslaterais,variandoentre1,1e2,5.

y=resistnciacompressodobloco

PriestleyeYukadotaramamesmaequaodeHilsdorf,sugerindoadotarum

valorde1,5paraocoeficienteK1:

fm=5,91(0,1fcb+0,01284fa) (2.2)

Hamid eDrysdale igualmente adotarama equaodeHilsdorf, tomandoK1

igual a 1,08 chegando seguinte equao para a resistncia compresso da

alvenaria:

fm=8,08(0,1fcb+0,01460f) (2.3)

onde: fcb=resistnciacompressodobloco

fa=resistnciacompressodaargamassa

Khalaf et al. (1994), baseados em resultados experimentais, propem a

equaoabaixoparaprismasdeblocosdeconcreto,grauteadosounoemrelao

reabruta.

37

fm=0,3.fb+0,2.fa+0,25.fg (2.4)

onde: fm=resistnciacompressodaalvenaria(reabruta)

fb=resistnciacompressodobloco(reabruta)

fa=resistnciacompressodaargamassa

fg=resistnciacompressodograute

Mohamad(1998)estabeleceequaesparaindicararesistnciadaalvenaria

deblocosdeconcreto nograuteadosem funoda rigidez entre osmateriais.A

resistnciacompressodosprismas,em funoda resistnciadaargamassa,

dada pela primeira equao a seguir j a resistncia do prisma, em funo da

resistnciatraodobloco,dadapelasegundaequao.

Fm=fa.0,5794.(Ea/Eb)1,1093 (2.5)

Fm=fbt.[5,4491.(Ea/Eb)2+3,6377.(Ea/Eb)+10,219] (2.6)

onde: Fm=resistnciacompressodaalvenaria

Fa=resistnciacompressodaargamassa

Fbt=resistnciadoblocotrao

Ea=mdulodeelasticidadedaargamassa

Eb=mdulodeelasticidadedobloco

AnormabrasileiraNBR10837/89prevoclculoemalvenariaestruturalde

blocosvazadosdeconcreto,masnoexistenormabrasileiraespecficaparabloco

cermico. As cargas admissveis, para compresso de paredes de alvenaria no

armada, so calculadas atravs do critrio das tenses admissveis, usando a

resistnciacompressomdiadeprismascontrafiados.

A Norma Britnica, BS 5628 part 1, no estabelece diferenas entre

alvenarias de blocos cermicos ou de concretos. A resistncia caracterstica

compressodaalvenariafkpodeserobtidaatravsdeduasmaneiras:

a)testederesistnciafinaldepainisdetijolosoublocos,cujasdimensesdevem

ser de 1,20m a 1,80m de comprimento por 2,40m de altura, com uma rea

mnimada seco transversal de 0,125m2, emque aexecuoe a argamassa

empregadasnospainistestesdevemserasmesmasutilizadasnaprtica

b)atravs decorrelaes empricas, tendo por base a resistncia da unidade e o

tipodeargamassaaseremempregados.

38

Aresistnciacaractersticacompresso,fk,podesercalculadacomosegue:

2,1mum

k xAFf y y = (2.7)

onde: Fm mdiadacargamximadedoispainisteste

Areadasecotransversaldequalquerpainel

m fatorde reduodaresistnciadaargamassa,dadoTabela2.1daBS

5628part1

u fatordereduoparaamostrasdeelementosestruturais.

Ainda, de acordo com a BS 5628 part 1, a resistncia caracterstica

compressodependeprincipalmenteda resistnciadaunidade.Paravaloresmais

baixos de resistncia compresso dos blocos, a argamassa no tem influncia

significativanaresistnciadaalvenaria.medidaqueseaumentaaresistnciado

blocoaserusado,essainflunciapassaasersignificativa.

Aequaoabaixoestabelecidapelocdigoeuropeu,EUROCODE6,para

determinaodaresistnciacaractersticadaalvenariacompresso:

Fk=k.fb0,75 .fa0,25 (2.8)

onde: k=umcoeficiente

fa=resistnciacompressomdiadaargamassa

fb=resistnciacompressomdiadaunidade

k=0,4.

Parafb>15N/mm2=(15/fb)0,331,5

Parafb15N/mm2,=1

Podeseobservarque,peloEUROCODE6,aargamassatemumainfluncia

bempequenacomparadacomadobloco.

2.5Rupturanaalvenaria

Paraaelaboraodemodelosde rupturadasparedesquesejamrealistas,

devem ser considerados os possveis modos de ruptura devido trao, ao

cisalhamento,flexoeaosesforoscombinados.

A alvenaria um elemento composto pela unio de componentes

heterogneos, o que dificulta o desenvolvimento de modelos matemticos que

39

expliquemfielmenteoseucomportamentoestrutural.

Vrios pesquisadores tm aprovado equaes na tentativa de estabelecer

teoricamente o modo de ruptura que acontece na alvenaria. Os dois principais

critrios,osquaisdescrevemarupturanaalvenariasubmetidacompresso,so

oscritriosdeHilsdorfedeLenczner.Taiscritriossosemelhantes,assumemas

mesmashipteses.Entretanto,Hilsdorfsebaseianastenses,eLencznersebaseia

nacompatibilidadededeformaes.

2.5.1CritriodeHilsdorf

Hiptesesconsideradas:

- os blocos ou tijolos somacios, e toda a rea das facesmaiores encontrase

assentadaemargamassa,existindoperfeitaadernciaentreambos

- adistribuiodetensesdetraouniformeaolongodaalturadaunidade

- osesforosdetraolaterais soiguaisnasdireesxez

- a relao linear deCoulombentre ovalorda resistncia traouniaxial e da

resistnciacompressouniaxial,definindoaenvoltriaderupturabiaxialdotijolo

(bloco)submetidoaocarregamentotriaxial.

FONTE:Gomes,1974.

FIGURA2.4Tensesnosblocosou tijolos e na argamassa na compresso

simples.

Essecritriopermitechegaravaloresquantitativos.Nafigura2.5,alinhaCD

representa o esforo de compresso na argamassa, sendo que sua resistncia

40

aumentacomonveldecompressolateral.Ainterseodessaretacomaretade

Coulomb, AB, a qual define a envoltria de ruptura, causar a ruptura doprisma.

Admitese,nessecritrio,que,aomesmotempo,oblocorompesobestadobiaxial

(traocompresso)eaargamassasobestadotriaxialdecompresso.

Resistnciatrao

FONTE:Gomes(1974).

FIGURA2.5Relaoentreastensesdecompressoetraoemblocooutijolo

naruptura.

2.5.2CritriodeLenczner

O critrio de Lenczner, apresentado em Gomes (1974), considera a

contribuiodaargamassadeassentamentonaresistnciadaalvenaria,baseando

se na compatibilidade de deformaes entre os elementos componentes da

alvenaria,blocoeargamassa.

Afigura2.6explicaessecritriodecompatibilidadededeformaes.Nela,

possvelnotarqueaargamassa,porpossuirummdulodeelasticidademenorqueo

bloco, ficasubmetidaaesforosdecompressoeosblocosaesforosdetrao,

ocorrendoarupturaportraonobloco,devidoasuabaixaresistnciatrao.

41

FONTE:Gomes(1974).

FIGURA2.6Deformaolateraldosblocoseargamassadeassentamentosubmetido

compressosimples.

2.5.3Modosderupturaemalvenariaestrutural

Gomes (1974)concluiuquea rupturausual,emparedesdeblococermico

submetido compresso, caracterizase pela ruptura dos blocos. Porm, quando

ocorreoempregodeargamassascombaixaresistncia,arupturapodeocorrerpor

esmagamentodeumadesuasfiadas.

SegundoCheemaeKlingner (1986,) osmodosde rupturados prismasno

grauteadosso:

- trao no bloco, em que a tenso de trao principal no bloco maior que a

resistnciatraodobloco

- esmagamento do bloco, no qual a tenso principal de compresso no bloco

maiorquearesistnciacompressodobloco

- esmagamento da argamassa, em que a tenso de compresso axial na

argamassamaiorquearesistnciacompressodaargamassa.

ConformeMonk (1967), os resultados obtidos, em testes de laboratrio de

alvenarianoarmada,mostraram,empraticamente todososcasos,quea ruptura

ocorre no bloco cermico pelo fendilhamento vertical, ocasionado quando as

tensesdetraoultrapassamaresistnciatraodaunidade.Quandounidades

cermicassoensaiadascompresso,opratodeao,porsermuitomais rgido

queobloco,produz,nessasdeformaes,lateraisdecompresso,oqueocasionaa

rupturaporcisalhamento.

42

2.6Deformaesemdulodeelasticidade

DeacordocomAndrade (1997),asvariaes decomprimento queocorrem

no concreto so provocadas por diversos fatores. Elas podem ocorrer devido

expanso ou contrao do concreto endurecido, resultante das seguintes causas:

embebio, secagem, variaes de temperatura ou do fenmeno autgeno

resultantedereaesqumicasnointeriordoconcreto.Adeformaoautgenano

deve ser confundida com a contrao plstica, a qual ocorre no concreto fresco

antesdoinciodesuapega.

temperaturaconstante,ogeldecimentoformadonoconcretoendurecido,

durante a reao de hidratao, aumenta de volume quando absorve umidade e

retraiquandoliberaessaumidadenasecagem.Taisexpanseseretraesdogel,

causadas pela embebio e secagem, respondem pela maioria das variaes de

comprimento no concreto. Por exemplo, corposdeprova curados em ambiente

continuamentemidomantmseucomprimentooriginal,enquantocorposdeprova

mantidosemumaatmosferadeumidade relativade50%e temperaturaconstante

de 23C podem retrairse entre 0,04%e 0,07% em ums ano. Por outro lado, a

retraoporsecagemafetadapormuitosfatores,entreelestemperatura,umidade,

dosagememateriaisconstituintes,notadamenteasvariaesdostiposlitolgicosde

rocha.

Avariaodecomprimento autgena, resultante das reaesdehidratao

da pasta de cimento, quandomedida emcorposdeprova, requer que esses no

tenham nenhum impedimento de se contrair ou se expandir. necessrio que

estejam selados e sejam mantidos em salas ou ambientes com temperatura

constante.

Outra causa de variao de comprimento de interesse produzida por

esforosaplicadosrapidamente(ensaiosdemdulodeelasticidadeecapacidadede

deformaocomcarregamentorpido),ounosensaiosemqueessesesforosso

mantidosporlongosperodos(ensaiosdeflunciaecapacidadededeformaocom

carregamentolento).

As expanses devidas s reaes alcaliagregado ou aos sulfatos, que

afetam a durabilidade do concreto, constituemse outras causas de variaes de

comprimentonasestruturasdeconcreto.

Amediodedeformaesnoconcreto,paraa realizaodedeterminados

43

ensaios em laboratrio, revestese de caractersticas especficas, inerentes s

mediesdevariaesdecomprimentoemfunodosdiversosostiposdecorpos

deprovautilizados.

No se pretende, neste captulo, abordarcommuita abrangncia osvrios

mtodos empregados para a medio de deformao, mas mostrar apenas os

procedimentos adotados, para as medies das variaes de comprimento na

realizaodapesquisa.

Comooassunto"mediodedeformao"ricodeinformaesnaliteratura

especializada, qualquer pormenor, que requeira maior detalhamento, poder ser

encontradoembibliografiaespecfica.

Os seguintes procedimentos utilizados para medio de deformao sero

abordados:

- medio de deformao utilizando extensmetros eltricos de resistncia tipo

Carlson

- mediodedeformaoutilizandoextensmetroseltricosderesistnciavarivel

tipoStrainGages,cujoelementosensvelpodeserformadopor"fio"oulminade

umaligametlica(metalfilme),conhecidopor"foil"

- mediodedeformaoutilizandoseextensmetrosmecnicos.

2.6.1ExtensmetroseltricosderesistnciatipoCarlson

Essesextensmetrossebaseiamnapropriedadequeosmateriaiscondutores

apresentamdevariarderesistnciaeltricaquandosodeformados.

OsmedidorestipoCarlsonutilizamdoisprincpioseletromecnicosdistintos:o

davariaodatensoemumfio,queprovocaalteraodaresistnciaeltrica,eo

davariaodaalteraodatemperaturadeumfio,oqualcausaomesmoefeito.

Assim,fixandoseintimamenteumfiocondutornasuperfcieexternadeuma

pea ou estrutura, podese acompanhar, a partir de ento, suas deformaes,

apenasmedindoavariaoderesistnciaeltricadocondutor.

A solicitaomecnica que produz avariao na resistncia eltrica do fio

condutorderivadadeformaolocaldaestruturaaqueofioestsolidrio.Isto,a

experinciamostraqueadeformaoE=/Lcorrespondeaumavariaounitria

deresistnciaR/Rque,dentrodeamploslimites,sensivelmenteproporcional

deformaodofio.

44

Um problema fundamental, nessa tcnica de medio de deformao,

justamentegarantiraperfeita transmissodedeformaoentreaestruturaeo fio

condutor.

O extensmetro eltrico resistivo tipoCarlson constitudo por um tubo de

lato (ououtra ligasemelhante),com formadeumcilindroalongado, fechadonos

dois extremos por dois flanges, que fazem a sua ancoragem no concreto que o

envolve.Nointeriordocilindro,existemduashastesdeaoligadasdiretamenteaos

flanges, que formam a estrutura do aparelho. Tais hastes so livres para se

deslocaremumaemfrenteaoutra,quandosevariaoafastamentodasextremidades

do aparelho. Nessas hastes, so fixados pequenos isoladores de porcelana, nos

quais esto enrolados fios de ao,formando duas bobinas. Tais fios possuem

dimetrode0,06mmesomantidosaumatensodetraode700Mpa.

Adeformaodapeaaplicadaaoextensmetro,emsuasextremidades,e

transferidamecanicamenteaoselementossensveis.Esseselementossensveisso

doisenrolamentosde fiodeaoesticados,decomprimentose resistncias iguais.

Esses fios possuem deformaes iguais, em valor absoluto, mas de sinais

contrrios.

Asrelaesentreasresistnciasnosoafetadasporvariaessimultneas

detemperatura,porqueasbobinassofremvariaesemporcentagensiguais.

Oextensmetrofuncionatambmcomotermmetro.Atemperaturamedida

tomandose a soma das resistncias das bobinas. A referida soma no afetada

materialmente pela variao na resistncia, devido a mudanas de comprimento,

poisoacrscimodeumacompensaodecrscimodaoutra,quandosesomam.A

resistnciadosextensmetroscercade70ohmsa21,0C,aumentandocercade

1ohmparacada5,0Cdeacrscimodetemperatura.

OsextensmetrostipoCarlsonpossuemdimensesvariveis,possibilitando,

destaforma,quesejamempregadosdeacordocomafinalidadeaquesedestinam

na medio das deformaes nas estruturas, ou conforme a dimenso mxima

caractersticadoagregado,emlaboratrio.

A amplitude, ou seja, o valor mximo da deformao que o extensmetro

pode registrar, ajustada na fbrica para dois teros na compresso, para os

extensmetrosdogrupoA,eparadois terosa trsquartosparaosdogrupoM.

Quandohouvernecessidade,aamplitude pode ser especificada parao fabricante

comointuitode ajustlaigualmentecompressoetrao.

45

2.6.2ExtensmetroseltricostipoStrainGages

OsStrainGagesabrangemosextensmetroseltricosde "fio",assimcomo

osdenominados"foil(lmina),nosquaisomaterialdabaseconstitudodeligade

metal filme estabilizada (constantan). Esses extensmetros podem ser colados s

superfciesdosmateriaisoutambmembutidosemcorposdeprovanessescasos,

obedecendoaosmesmoscritriosadotadosparaosextensmetrostipoCarlsonde

embutir.

OprincpiobsicodeoperaodosextensmetrosmicrorresistivostipoStrain

Gages similar ao dos extensmetros Carlson. Os materiais dos condutores

eltricos possuem uma sensibilidade deformao, definida como a relao da

variaodaresistnciaeltricarelativadocondutorparaavariaorelativadeseu

comprimento,podendoserconsideradoscomomedidoresdedeformao.

A sensibilidade de deformao funo das variaes dimensionais,

ocasionadasquandoocondutoresticadoelasticamente,gerandoalgumavariao

naresistividadebsicadomaterialcomadeformao.

A sensibilidade deformao F pode ser estabelecida em funo das

variaes dimensionais, admitindo que a resistividade permanea constante. Se o

condutor esticadoelasticamente, haveruma variao deseucomprimento (&),

que ser associada reduo na seo transversal de sua rea, devido ao

coeficiente de Poisson. tais efeitos so aditivos no acrscimo da resistncia do

condutor.Admitindoum coeficientedePoissonmde 0,3,o fatordemedioser

cercade1,6paraasligascomumenteutilizadasemextensmetros.

Asensibilidadedeformao,noentanto,varivelparaosvriosmateriais,

mostrando valores extremos entre 12 (nquel) a +6 (platina), sendo que, para o

constantan,de+2,1.

Ovalor do fator demedio, para uma determinada srie deStrainGages

(obtidoatravsdetestesdecalibrao),dadopelofabricante.AmaioriadosStrain

Gagesmodernosajustadaadequadamenteao fatordemedio,possibilitandoa

mediodadeformaodiretamente.

A figura 2.7 mostra os tipos de Strain Gages mais comuns utilizados nos

ensaios.

46

FIGURA2.7StrainGages:a)decolagemsuperficialb)deembutir.

2.6.3Extensmetrosdemediomecnica

Amediodedeformaesoudeslocamentosdefundamental importncia

no campo da engenharia, pois abrange operaes bsicas, tais como o controle

dimensional de peas pela tcnica da medio diferencial, as pesquisas

experimentais, a transduo de vrias grandezas fsicas (fora, presso, torque,

temperaturaetc.),ouaindaamediodedeslocamentoslinearesouangulares.

De modo geral, os medidores mecnicos, juntamente com os medidores

eltricos (analgicos ou digitais), os pneumticos e os eletroticos, compem os

sistemasdetransduodemedidoresdedeslocamentooudeformao.

Dentreosprocessosousistemasdetransduoexistentes,osextensmetros

mecnicossoosmaistradicionais.Sodispositivosque,emprincpio,apresentam

ponteiros que se fixam em dois pontos do corpo a ser deformado e ampliam o

movimentodedeslocamentodessespontos,quandoocorreadeformao,atravs

deumsistemadealavancasouengrenagens,acopladoaumrelgiocomparadorou

aumdispositivoqualquerderegistro,noqualindicadoomovimento.

Os referidos extensmetros medem a variao de comprimento DL, cujo

valor,divididoporL,dadeformaoespecficaourelativa.

Conformeotipodeextensmetromecnico,podemsemedirdeformaesde

10x106a100x106,sendoessasdeformaescausadassomentepor tenses

estticas, no sujeitas a variaes bruscas. Compem o grupo de medidores

mecnicos, ou genericamente extensmetros mecnicos, em especial, os

denominadosalongmetrosoutambmcomparadoresdecomprimento.

Osalongmetrospodemserdotipofixadoaoscorposdeprova,pormeiode

47

estribos ou de garras mveis, que so posicionados em pontos de referncia

preestabelecidosdoscorpos deprovaouaindadebase fixaouestrutura rgida,

nos quais so posicionados os corposdeprova. Nesse ltimo caso, as bases de

medidasofixadasnasextremidadesdoscorposdeprova.

Afigura2.8mostraalgunstiposdemedidoresmecnicosquesofixadosaos

corposdeprovaemantidossomentedurantearealizaodosensaios.

FIGURA 2.8 Extensmetros mecnicos fixos (maruto): utilizados emcorposde

provade25x50Cm(montadosparaensaios).

Dentreosmedidoresfixadosaoscorposdeprova,destacamseosutilizados

em ensaios para determinao do mdulo de elasticidade ou capacidade de

deformao(emcorposdeprovaprismticos),ambosparacarregamentosrpidos.

Nocasodoensaiodemdulodeelasticidade,emcorposdeprovacilndricos

dedimetro igualoumaiorque20cm,emgeral,sousadosmedidores individuais

fixados aos corposdeprova e dispostos entre si, formando ngulos de 120 ou,

mais freqentemente, para corposdeprova de 15 cm x 30 cm, o dispositivo

denominado"compressmetroexpansmetro".

Paramedieslongitudinais,emcorposdeprovacomcomprimento igualou

superior a 50 cm, pode ser utilizado umdispositivo fixo ao corpodeprova, como

mostradonafigura2.9abaixo.

48

FIGURA2.9Extensmetromecnicocomparadorfixocommedidoresdigitais:utilizados

noscorposdeprovadestadissertao.

Esses medidores so utilizados principalmente nos ensaios para

determinao do mdulo de elasticidade. Tal dispositivo consiste de dois pinos,

rosqueados em bases embutidas nos corposdeprova. Essas bases so

posicionadas junto parede interna dos moldes, ficando assim embutidas e

faceandoasgeratrizesdocorpodeprovaquandodeformado.

Para o posicionamento do dispositivo de medio, utilizase uma barra de

invar, fixaemumdospinos,naqualacopladooextensmetromecnico.Opino

inferior serve paramanter o alinhamento dabarra e possui, em sua extremidade,

umabasechata,aqualpermiteocontatocomocursordoextensmetro.

2.7MdulodeelasticidadeecoeficientedePoisson

O conhecimento do mdulo de elasticidade fundamental na anlise das

deformaeselsticasouviscoelsticasdasestruturasdeconcreto.

Quando se aplica uma carga de compresso num determinado corpode

prova de concreto, produzse uma deformao proporcional tenso aplicada,

dentrodolimiteelstico,conformeaLeideHooke.Arelaoentreoincrementode

tenso e o incremento de deformao chamada de mdulo de elasticidade

"E".Esse mdulo de elasticidade determinado de acordo com os mtodos NBR

8522daABNT111ouASTMC469121.

Para tensesmoderadas,oconcretosegue,comboaaproximao,a leide

Hooke,sendoque,nosmaisresistentes,azonaaproximadamenteelsticamaior

49

doquenosmenosresistentes.

Os concretos muito resistentes tm maior inclinao na origem da curva

tensoxdeformao.Poroutrolado,osconcretosmenosresistentesrompemcom

deformaes maiores, apresentando, assim, maior capacidade de acomodao

plstica.Osconcretosmuitoresistentesso,porconseguinte,relativamentefrgeis.

O conhecimento do grfico tensodeformao na compresso permite a

obteno do mdulo de elasticidade. Vrias maneiras tm sido utilizadas para a

determinaodomdulodedeformaoespecficodoscomponentesdaalvenaria.

Nocasodoselementosdealvenaria,suadeterminaonormalmentefeitaatravs

dogrficotensodeformaoparaumacargaequivalentea50%dacargaltima,

paraseterocomportamentolineardocomponente(prismasoupequenasparedes).

Parablocoscermicosoumesmodeconcreto,noexistemensaiosnormalizados,

osquaisdeterminemomdulodeelasticidade.

Omdulodeelasticidadeumamedidadaresistnciadeformaoelstica

domaterial.Emboraoconcretonosejaverdadeiramenteummaterialelstico,eo

grficotensodeformao,paraincrementoscontnuosdecargaemgeral,tenhaa

forma de uma linha com uma suave curvatura, para fins prticos, considerado

linear,dentrodocampodastensesnormalmenteadotadas.

Omdulodeelasticidadeestticoobtidocarregandoseocorpodeprovae

observandoseadeformaoelsticacorrespondenteacadaincrementodecarga.

A figura 2.10 mostra o plano de carga mdulo de elasticidade diagrama

tensodeformaoaefetuar(*).

FIGURA2.10Representaoesquemticadosmdulosdeelasticidade:Tangente

(Eig)'TangenteInicial(E.)eSecante(Esec.n).

50

TangenteInicialnaOrigem(A)SemtraododiagramaITangenteinicialem

umpontosimulandoestruturapreviamentesubmetidaagenrico(A)carregamentos

e descarregamentos (8) 11 Secante no primeiro carregamento (C) Simulando

estruturaemseuprimeirocarregamento(C)li.

ANBR8522consideraqueatensoinicial,pontoBdacurvadeensaio,de

0,5MPa,eatensoconsiderada,paraoclculodosdiferentesmdulos,de30%da

resistnciacompressodoconcretojaASTMC469consideraumadeformao

especficainicial,pontoBdacurvadeensaio,de50x106,considerandoatenso,

para o clculo dos diferentes mdulos, de 40% da resistncia compresso do

concreto(PontoE).Oclculodealteraodetenses,emvirtudedemodificaono

carregamento,deveserfeitocomomdulotangente.

O mdulo de elasticidade tangente poder ser obtido determinandose o

coeficienteangulardatangentedacurva,aumadadatenso.Essetipodeclculo

socorreemalgunscasos,poisovalorobtidolimitadoacertoscritrios,comona

avaliao da carga crtica de flambagem, em que o mdulo de deformao a

empregarseromdulotangentecurvatensodeformao,obtidanoensaiode

compresso,nopontocorrespondenteaessacargacrtica.

A relao tenso x deformao, em qualquer ponto, a declividade da

secante(corda)entreaorigemeopontonoqualomdulodeterminado,devido

suavecurvaturadodiagramatensoxdeformao.

Geralmente,omdulodeelasticidadeobtidonotrechododiagramatenso

xdeformaoatumafraodovalormdiodatensoderupturadopardecorpos

deprovamoldadosparaoensaiodecompresso,paraaidadenaqualsepretende

fazeroensaio.

Afigura2.11mostraumacurvatpicadetensodeformaodeumconcreto

submetido a esforos de compresso ou trao, com carregamentos e

descarregamentossucessivos.

51

FIGURA2.11Curvatensodeformaotpicadeconcretos.

possveldeterminaromdulotangenteemqualquerpontodacurvatenso

deformao,maseleaplicvelsomenteapequenasvariaesdovalordatenso

emtornodopontoondeseconsiderouessemdulo.

Um material denominado perfeitamente elstico se as deformaes

aparecemoudesaparecemimediatamentecomaaplicaoeremoodetenses.

Essadefinionoimplicalinearidadedarelaoentreatensoeadeformao.O

comportamento elstico associado a uma relao no linear entre tenso e

deformaoobservado,porexemplo,novidroeemalgunsminerais.

2.8Caractersticasdosmateriaiscomponentesdaalvenaria

Nesta parte do trabalho, ser feita a caracterizao dos componentes da

alvenaria estrutural, de interesse neste estudo, os quais so: bloco cermico e

argamassadeassentamento.Abordarsetambmoprocessodefabricao,suas

caractersticasmecnicaseasespecificaesnacionaiseinternacionais.

2.8.1Blococermico

Omaterialconstituintedasunidadescermicasaargila.Elacompostade

slica,silicatodealumnioevariadasquantidadesdexidosferrosos.Aargilapode

ser calcria ou no. No primeiro caso, quando cozida, produz um bloco de cor

amarelada.Aquenocalcriacontmde2a10%dexidodeferroefeldspatoe

52

produz umaunidade de variados tons vermelhos, que depende da quantidade do

xidodeferro.

Aargilaapropriadaparaafabricaodeblocosdeveterplasticidadequando

misturada com gua, de maneira que possa ser moldada, deve ter suficiente

resistnciatrao,paramantero formatodepoisdemoldada,e,ainda,deveser

capazdefundiraspartculasquandoqueimadaaaltastemperaturas.

Aplasticidade,aguademoldagemeocomportamento,nasecagemena

queima,dependemdagranulomtricaedosdiversosmineraispresentes.

Segundo a ABNT (PEB179), as argilas so compostas de partculas

coloidaisdedimetroinferiora0,005mm,comaltaplasticidade,quandomidas,as

quais,quandosecas, formam torres,dificilmentedesagregveispelapressodos

dedos.

Todasaspropriedades fsicasdosblocossoafetadaspelacomposioda

matriaprimausadaepeloprocessodefabricao.

O processo de preparao da matriaprima consiste da dosagem

(formulao)emisturadasargilas.Adosagemdasargilasdeveserfeitadeformaa

promover uma pasta que possua determinadas caractersticas para uma boa

moldagem,secagemequeima.

Tambmaformulaodamassapodeinfluenciarnascaractersticasfinaisdo

produto acabado, como a sua resistncia compresso. Podem ser obtidas

unidadesdebaixaresistncia(3MPa)edealtaresistncia(>100MPa).

A norma brasileira NBR 152702: 2005 define bloco cermico como o

componente da alvenaria que possui furos prismticos e/ou cilndricos

perpendicularessfacesqueocontm.

A rea da sua seo transversal pode ser calculada de trs maneiras

diferentes,definindose:

reabruta:readequalquerumadasfaces.

rea lquida: reabruta de qualquer umadas faces do bloco diminudas darea

dosvazioscontidosnessaface.

reaefetiva:readaseotransversalocupadaporargamassa.

ANBR152702005difineosblocosemdoisgrandesgrupos:

Blocosdevedao:soosblocosquenotmafunodesuportaroutrascargas

verticaisalmdeseupesoprprioepequenascargasdeocupao.

53

Blocosestruturais:soblocosprojetadosparasuportaremoutrascargasverticais

almdeseupesoprprio,compondoaestruturaeavedaodaedificao.

Tantoosblocosdevedaoquantoosblocosestruturaissoclassificadosde

acordo com sua resistncia compresso definida conforme a tabela 2.3. de

lamentar a falta de uma diferenciao, nessa norma, entre blocos cermicos de

vedaoeblocoscermicosestruturais.

TABELA2.3Resistnciacompressodeblocos.

Classe Resistnciacompressonareabruta(Mpa)

10

15

25

45

60

70

100

1,0

1,5

2,5

4,5

6,0

7,0

10,0FONTE:NBR71711992.

Asnormas brasileiras fixam valormuito baixo de resistncia compresso.

Estudos realizados mostram que mesmo os blocos de baixssima qualidade

possuemresistnciacompressomaiorquearesistnciade4,0Mpa,determinada

pelaNBR6460.

2.8.1.1Efeitosdoprocessodefabricaonodesempenhomecnicodobloco

Aspecto

Soascaractersticasvisuaisquetminteressedopontodevistaestruturale

esttico.As falhas visualmente perceptveis, as quais tm reflexos na capacidade

resistente das paredes, so as quebras, os trincamentos e as deformaes. Do

pontodevistaesttico,podesecitaraintegridadedasarestasevrtices,atextura

dasuperfcie,acor,etc.

Dimenses

Quanto mais uniforme o tamanho do bloco, mais fcil ser o trabalho do

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pedreiroemelhoraqualidadedaparede.Ahomogeneidadedasdimensestornase

aindamaisimportantenamedidaemque,cadavezmais,utilizaseamodulaoda

alvenariacomoformadeeliminarodesperdciocom quebras.

EsquadroePlaneza

A extruso, o corte e a queima dos blocos cermicos fazem com que

ocorram,eventualmente,distoresnessetipodebloco,senohouverumcontrole

adequado na produo. Blocos no esquadro e planos facilitamo assentamento e

permitemmaiorprodutividade.Naalvenariaestrutural,ageometriatemaindamaior

importncia,poisoesquadroeaplanezainfluemnacapacidadeportantedaparede.

Os blocos no devem apresentar defeitos sistemticos, tais como trincas,

quebras, s

Diss Ivair Pasquali

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