O trabalho apresentado vem na continuidade de um trabalho de investigação que foi realizado no DEC-FCT/UNL, entre 2002 e 2007, com o objectivo de compreender o comportamento mecânico de construções de alvenaria “ordinária”, antes e após o seu reforço, em que o reforço tinha o objectivo de prevenir ou reparar anomalias, como as resultantes da acção sísmica, assentamentos diferenciais de fundações ou a desagregação da alvenaria. Para isso foram aplicadas e estudadas quatro soluções de reforço em modelos experimentais de alvenaria “ordinária” (muretes) e procedeu-se à análise da durabilidade de alguns dos materiais utilizados. Os resultados obtidos foram comparados com outros provenientes de ensaio de muretes não reforçados (muretes de referência) [35].
Para este trabalho experimental foram construídos 62 modelos experimentais de alvenaria “ordinária”, assentes sobre bases individuais de betão armado com altura de 0,20 m.
Os muretes foram construídos com as seguintes dimensões: 42 modelos com 0,80mx1,20mx0,40m para ensaios de compressão axial, designados por “muretes pequenos” e 20 com 1,20mx1,20mx0,40m para ensaios de compressão-corte, designados por “muretes grandes”, figs. 1.6 e 1.7. Sobre os muretes foram construídos lintéis em betão armado com uma altura de 0,15 m e área igual à dos muretes, para distribuição das cargas verticais a aplicar e suporte dos vários equipamentos durante os ensaios mecânicos [35, 39].
Fig. 1.6 – Construção dos muretes de alvenaria “ordinária” utilizados no principal trabalho de referência desta dissertação [35]
1 – alçado do murete grande; b – alçado do murete pequeno; c – corte do murete grande e pequeno
Fig. 1.7 – Representação esquemática dos muretes grandes e pequenos [35]
A pedra utilizada nos muretes foi pedra calcária com máxima dimensão da ordem de D=25 cm, assente com argamassa de cal aérea hidratada e areias de rio e de areeiro. A argamassa de assentamento foi produzida ao traço volumétrico de 1:3 (ligante : agregado), utilizando partes iguais de areia de rio e de areeiro e com um coeficiente água/ligante igual a 1,2. Foi utilizada uma proporção de 25% de argamassa de cal aérea e areia e 75% de pedra, por unidade de volume de alvenaria [35, 39].
De seguida, apresentam-se as soluções de reforço estrutural a que os muretes foram sujeitos, com o objectivo de estudar e quantificar a eficiência de cada solução. As quatro soluções serão referidas sucintamente, dando apenas enfoque à solução IV, que é a que tem interesse no âmbito do presente trabalho [35]:
• solução de reforço I: consistiu em confinamento transversal simples por conectores metálicos
transversais e chapas de ancoragem nas suas extremidades;
• solução de reforço II: baseou-se na utilização de lâminas de micro-betão armadas com malha
de metal distendido numa ou em ambas as faces dos muretes, sem apoio na base e confinamento transversal por pregagem ou conectores metálicos;
• solução de reforço III: baseou-se na utilização de lâminas de micro-betão armadas com
malha de metal distendido, com apoio na base e com e sem confinamento transversal;
• solução de reforço IV: baseou-se na utilização de reboco de argamassa bastarda, armado
com rede de fibra de vidro, com apoio na base e confinamento transversal contínuo por fios de aço zincado.
A solução de reforço IV consistiu num reboco de argamassa bastarda com traço volumétrico 1:1:6
(cimento : cal aérea : areia, com 50% de areia do rio e 50% de areia de areeiro), com espessura média de 3 cm, aplicado manualmente em duas camadas com cerca de 1,5 cm cada, armado com rede dupla de fibra de vidro (com protecção anti-alcalina), com confinamento transversal por quatro fios contínuos de aço zincado com 4 mm de diâmetro, “cosendo” (costurando) a alvenaria, passando em cada furo quatro vezes, figs. 1.8 e 1.9 [35, 38].
Fig. 1.8 – Aspecto dos muretes da solução de reforço IV, antes do início da aplicação da segunda camada de argamassa [35]
1 – alçado do murete grande; 2 – alçado do murete pequeno; 3 – corte do murete grande e pequeno: a – lintel de betão armado; b – murete de alvenaria “ordinária”; c – reboco de argamassa bastarda (e≅3 cm); d – malha de fibra de vidro (dupla); e – quatro fios de aço zincado, com Φ=4mm, em cada furo transversal (confinamento transversal); f – base de apoio em betão armado; g – apoios de madeira (10x7 cm2)
Esta configuração dos fios de aço correspondeu a uma área de 50,24 mm2 (equivalente a um varão de 8 mm de diâmetro) em cada furo. Para efectuar o confinamento transversal da alvenaria, os fios de aço zincado saíam de um furo e entravam num dos furos mais próximos, de forma contínua (sem cortes), dando origem à “cosedura” da alvenaria. Os fios foram dobrados à saída de cada furo, em ângulos próximos de 90°, mas sem cantos vivos.
A malha dupla de fibra de vidro foi colocada nas faces dos muretes, sendo fixada com o sistema de cosedura da alvenaria, através da passagem dos quatro fios de aço zincado em cada furo. Na zona de entrada/saída dos fios de aço zincado, a malha foi reforçada com pequenos “painéis” de malha igualmente dupla. Depois de concluídos os trabalhos de colocação da rede e de passagem dos fios de aço zincado, os muretes ficaram prontos a receber a segunda aplicação da camada de reboco. Como o material foi aplicado manualmente, de forma análoga a um reboco tradicional, a última camada teve acabamento “à talocha”, ficando pronto a receber acabamento, fig. 1.10.
Por fim, para eliminar as folgas existentes entre as paredes dos furos, estes foram injectados com calda de cimento [35, 38].
Fig. 1.10 – Aspecto final dos muretes da solução de reforço IV [35]
O estudo da solução de reforço IV teve como objectivo responder ao problema da grande espessura requerida por soluções do tipo da II e III, em parte devida ao espaço ocupado pelo sistema de confinamento (extremidades dos varões roscados, porcas e chapas de ancoragem metálicas), e pelo respectivo recobrimento. A solução IV baseia-se no conceito de “reboco armado” e apresenta como principais características [35]:
• possibilidade de aplicação manual;
• sistema de confinamento transversal contínuo, que confere um incremento de resistência mecânica ao elemento a reforçar;
• espessura semelhante à dos rebocos interiores ou exteriores degradados (a substituir) da ordem dos 3 cm, porque o sistema de confinamento (fios de aço zincado) ocupa cerca de 4 a 5 mm;
• possibilidade de poder receber directamente a camada de acabamento (pintura ou outra).