A alvenaria de tijolos ou pedra para a construção vem sendo utilizada por muito tempo. Conforme observam MACDONALD (1934) e VITRUVIUS (1960), muitos edifícios históricos antigos importantes, especialmente durante o império romano, que foram construídos em alvenaria, podem ser vistos nos dias de hoje. Até o século XIX, a norma prática era o único método utilizado durante o desenvolvimento de projeto, e a estabilidade estrutural era alcançada com o aumento da espessura da parede. Estes conceitos de construção continuaram por décadas. Painéis delgados foram utilizados e nenhum problema foi detectado. A partir da segunda metade do século XX, com o rápido progresso em pesquisa na área de construção e principalmente com o advento da nova tecnologia construtiva, que passou a utilizar o aço e o concreto, a alvenaria deixou de ser um elemento estrutural para ser um elemento de vedação ou proteção. A mudança do método de construção da tradicional parede para suportar cargas para parede que não suporta cargas31 apresenta uma nova questão: qual deve ser a resistência de painéis de alvenaria, de tijolos feitos para não suportar cargas, em carregamento lateral? A pressão de vento é o carregamento crítico nestes painéis (paredes). As pesquisas nesta área foram principalmente realizadas para entender o comportamento e resistência de tais painéis sujeitos a pressão lateral.
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Quando for dito que uma parede não suporta cargas, isto quer dizer que ela só está compondo vãos entre elementos estruturais como vigas e pilares. E parede para suportar carga, significa parede resistente ou estrutural, que deve suportar cargas de compressão advindas dos níveis superiores.
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MATERIAIS E MÉTODOS
6.1-
Introdução
A alvenaria de tijolos ou blocos é uma construção composta por dois componentes. Um deles é o tijolo ou bloco e o outro é a argamassa existente entre as camadas e o topo dos tijolos ou blocos. A palavra alvenaria é comumente aceita para representar este tipo de composição. A montagem da parede pode ser feita de várias maneiras. As mais tradicionais apresentam fiadas alternadas traspassadas umas em relação às outras; e as menos comuns são montadas com juntas verticais a prumo. A FIGURA 40 e FIGURA 41, ilustram os dois tipos básicos de parede.
Foram levadas em conta várias normas necessárias para a execução deste trabalho, como: ASTM C 67; ASTM C 652; ASTM E 447-84; ASTM E 518; NBR 5718; NBR 5738; NBR 5739; NBR 6461; NBR 15270-1; NBR 6136; NBR 7220; NBR 7222; NBR 7251; NBR 9287; NBR 9776; NBR 11579; NBR 12118; NBR 13279; e NBR 15270:3.
FIGURA 40 – Parede com juntas a prumo
FIGURA 41 – Parede tradicional com fiadas alternadas traspassadas
A parede com blocos encaixáveis estudada neste trabalho não apresenta argamassa nas juntas horizontais, e seus blocos de fiadas alternadas são traspassados, como mostra a FIGURA 41.
Assim como nas alvenarias ditas tradicionais, ilustradas através da FIGURA 40 e FIGURA 41, a alvenaria com blocos encaixáveis apresenta propriedades individuais e combinadas que influenciam sobremaneira a capacidade de suportar cargas. A resistência à flexão da alvenaria de tijolos ou blocos sob carregamento lateral é dependente da resistência do vínculo entre a interface do tijolo, ou bloco, e da argamassa, segundo Whitmore,32 citado por WEST (1971) e BAKER (1973).
A questão que se coloca é a seguinte: a capacidade resistente de paredes compostas com blocos encaixáveis, sem argamassa de assentamento (na horizontal), nas quais não há o componente argamassa, fica comprometida, caso seja submetida à cargas que venham a flexioná-las? Como as paredes normalmente são construídas para resistirem ao seu próprio peso e a cargas provenientes de lajes, elas sempre estarão submetidas a tensões de compressão.
Segundo PAGE e SHRIVE (1988), SANTOS (2001) e OLIVEIRA (2001), a alvenaria é um material com propriedades diferentes, em direções diferentes, caracterizando-se como ortotrópica. Para PAGE e SHRIVE (1988), o ideal seria sempre obter a resistência de paredes por meio de ensaio, mas como isto é muito dispendioso e demorado, aceitam-se estudos em paredes e resultados de compressão em prismas.
Há vários outros fatores que poderão afetar a resistência à flexão, além da resistência do bloco e da argamassa de assentamento. A fim de se minimizar os fatores variáveis que
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Whittmore, H. L.; Stang, A. H. and Parsons, D. E. Building Materials and Structural. Reports Nos. 5, 21, 22, 23, 24, 32, 38 and 53. National Bureau of Standards, Washington, 1938 a 1941.
afetam a resistência à flexão, somente um tipo de argamassa e um tipo de bloco foram utilizados neste trabalho. Para garantir uma padronização da argamassa, ela foi executada com uma mesma areia, a mistura tendo sido efetuada em misturador planetário com tempo e fluidez pré-definidos, conforme sugerido por ASSIS (2001). O bloco foi bem caracterizado, em termos das dimensões, massa seca e úmida, resistência individual e de prismas. A montagem das paredes foi feita pela mesma pessoa, em todos os ensaios, visando-se a garantir o mesmo nível da mão-de-obra ao logo de todo o estudo experimental.
Neste capítulo, serão apresentados os materiais e métodos utilizados nos estudos que foram efetuados durante a parte experimental, visando à determinação da resistência à tração na flexão em paredes compostas com blocos encaixáveis. Como dito anteriormente, os blocos encaixáveis utilizados foram desenvolvidos com o objetivo de não necessitarem de argamassa de assentamento (na horizontal).
Decidiu-se que, caso se observasse, nos resultados dos ensaios, que as cargas horizontais não poderiam ser aplicadas neste tipo de parede, seriam executados ensaios de flexão, com as paredes pré-comprimidas. Tal decisão justifica-se pela necessidade de se garantir que o processo construtivo, que propõe que não haja argamassa na horizontal, não seja descaracterizado. Como se afirmou anteriormente, foram executados ensaios de flexão em paredes compostas com os blocos encaixáveis, utilizando-se, porém, argamassa na horizontal, e na vertical, mas, sem pré-compressão. Após uma avaliação criteriosa dos resultados obtidos na comparação entre as paredes com e sem argamassa nas juntas horizontais, decidiu-se por manter a proposta inicial deste trabalho, ou seja, obter a resistência à tração na flexão, sob cargas horizontais, em paredinhas construídas com blocos encaixáveis, de solo-cimento, e sem argamassa nas juntas horizontais, para justificar o processo construtivo.
De um lote com 43 (quarenta e três) mil blocos, foram extraídos, aleatoriamente, 4.000 (quatro mil) para comporem a amostra entregue no Laboratório de Engenharia de Estruturas (LAEES), do Departamento de Engenharia de Estruturas da UFMG e no Laboratório de Materiais de Construção da PUC MINAS.
Dos quatro mil blocos, foi extraído um determinado número de peças necessárias para a execução de todos os ensaios de compressão em blocos isolados, prismas, paredinhas e tração em meios blocos. Deste grupo de peças foram retirados doze blocos a serem utilizados com o objetivo de se especificar suas características dimensionais, através da
tabela 6.1. Após a avaliação das referidas características dimensionais, os doze blocos voltaram a compor o grupo dos blocos que fizeram parte de todos os ensaios realizados neste trabalho.