Geometria e tipologia da secção transversal das paredes

Quando se trabalha nas áreas da conservação, reparação, reabilitação ou reforço estrutural de construções antigas de alvenaria, a quantidade de tipologias e processos construtivos de paredes encontrados é considerável, o que se reflecte na grande quantidade de secções transversais existentes. Porém, de forma a perceber e a sistematizar o seu comportamento é importante distingui-las segundo classificações, pois o comportamento dessas paredes depende, em muito, das características que definem a cada secção transversal (Roque, 2002). De facto, a catalogação dessas tipologias é uma ferramenta de trabalho que pode ser bastante útil, podendo servir, por exemplo, de base para a recomendação de modelos e leis constitutivas na modelação dessas construções (Binda et al., 2002.) ou, então numa fase posterior, fornecendo recomendações úteis para a decisão de formas de intervenção, bem como sobre a eficiência das técnicas de reforço mais comuns aplicadas a cada uma dessas tipologias.

Todavia, a quantidade de variáveis envolvidas e as possíveis combinações entre elas, tornam a definição de uma classificação complexa, pelo que a criação de tais catálogos é ainda uma realidade distante em Portugal.

Como já referido, a quantidade de variáveis existente em cada tipologia de secção é imensa, no entanto para alvenaria de pedra esta classificação deverá assentar-se, fundamentalmente, em quatro aspectos (Binda, 1998 e Roque, 2002):

 a pedra utilizada, em termos de forma (trabalhada ou não trabalhada), natureza ou origem, dimensão, cor e estado de conservação;

 a secção transversal, no que se refere ao número de panos e respectiva espessura, ao grau de sobreposição (ou imbricamento) entre os panos, à presença de pedras transversais (perpianhos ou travadouros) que promovam a ligação entre panos ou

de cunhas ou calços de assentamento, à dimensão e distribuição de vazios e à percentagem de combinação dos componentes (pedra, argamassa e vazios);

 o assentamento, relativamente à textura e regularidade das superfícies de assentamento (regular, irregular, desbastada, etc.) e sua disposição, e novamente com destaque para a existência de calços ou cunhas de assentamento;

 a argamassa utilizada ou material com função equivalente (obviamente, no caso de alvenaria de junta seca, nenhuma argamassa ou material é utilizado no preenchimento das juntas), no que diz respeito, à identificação da sua consistência, desempenho, espessura das juntas, cor, e o diâmetro, a forma e a cor dos agregados.

Mais uma vez, perante os aspectos apresentados, se frisa que a quantidade de variáveis envolvidas na caracterização da secção transversal das paredes de alvenaria antigas é elevada, pelo que o mais comum é classificar tipologicamente a secção das paredes de alvenaria antigas de pedra de uma forma bem mais geral, tendo em consideração apenas o número de panos e sobreposição entre eles (Roque, 2002). Então, tipologicamente, podem ser distinguidas em:

 paredes simples (paredes de um só pano) de (Figura 5.1a): (i) pedra transversal única; (ii) pedra transversal única com rebocos espessos; (iii) grande espessura (normalmente, com mais que uma pedra transversal);

 paredes de dois panos: (i) constituídas por dois panos completamente separados por uma junta vertical ao longo da interface de contacto, seca ou preenchida com argamassa e cascalho (Figura 5.1b); (ii) constituídas por dois panos ligados por simples sobreposição das pedras na interface (cerca de 2 cm); (iii) constituídas por dois panos ligados por pedras alongadas, colocadas transversalmente e atravessando toda a secção da parede (Figura 5.1c);

 paredes de três panos, constituídas por dois panos externos de razoável qualidade estrutural e um pano interno de fraca qualidade (Figura 5.1d). A ligação entre os panos pode ser: (i) inexistente ou apenas promovida pela argamassa que possa ser encontrada no pano interno; (ii) através da sobreposição das pedras dos panos externos no pano interno; (iii) através pedras alongadas, colocadas transversalmente e atravessando toda a secção da parede;

 paredes de junta seca, ou seja, paredes em que as pedras são simplesmente justapostas sem o auxilio de uma argamassa para correcção das juntas (Binda et al., 2002).

(a) (b) (c) (d)

Figura 5.1 – Secções transversais de paredes de alvenaria de pedra antigas (Roque, 2002): (a) parede simples; (b) parede de dois panos sem ligação; (c) parede de dois panos com ligação; (d) parede de três panos.

Apesar da grande importância do número de panos e da ligação entre eles, no comportamento da alvenaria, não é suficiente a classificação baseada somente neles para proceder a uma boa análise dessas construções, pelo que todos os outros aspectos deverão ser considerados e avaliados antes da decisão de qualquer forma de intervenção.

Neste sentido, serve a presente secção para caracterizar a tipologia da secção das paredes construídas para esta campanha experimental, que corresponde a uma tipologia de secção bastante comum, não só no Norte de Portugal como em Itália e outros países Europeus.

Como tem vindo a ser referido ao longo de todo este trabalho, as paredes ensaiadas nesta campanha experimental são paredes de três panos em alvenaria de pedra, mais concretamente de um granito de Mondim de Basto, com juntas preenchidas com uma argamassa à base de cal e metacaulino. A caracterização destes materiais foi já apresentada no Capítulo 3.

As pedras utilizadas na alvenaria dos panos externos apresentavam uma forma e geometria muito irregulares, isto é, uma forma próxima da prismática e dimensões que variavam bastante de pedra para pedra. A superfície das pedras era, também, muito irregular e rugosa, o que de facto justifica a irregularidade da forma das pedras utilizadas.

Não foi realizado nenhum tipo de ligação entre os panos durante a construção das três séries de paredes, seja com recurso à sobreposição das pedras dos panos externos ao pano interno ou com recurso a pedras alongadas colocadas transversalmente, pelo menos não intencionalmente. Embora, admita-se que pontualmente possa ter existido uma ligeira sobreposição de algumas pedras dos panos externos ao pano interno, devido à geometria muito irregular das pedras. Esta forma como as paredes foram construídas teve como objectivo simular a situação mais desfavorável em termos de comportamento para este tipo de parede.

As paredes foram construídas à escala reduzida de 1:2, de forma a apresentar, aproximadamente, as dimensões mostradas na Figura 5.2, isto é, 600x300x1100 mm3, com cada um dos panos externos e pano interno a ter uma espessura prevista de 100 mm, correspondendo a uma relação entre as espessuras do pano interno e dos panos externos de 0.5.

Figura 5.2 – Geometria das paredes de alvenaria três panos.

Ainda relativamente à espessura dos panos, foi uma quantidade geométrica difícil de controlar durante a construção das paredes, devido à irregularidade das pedras utilizadas, daí ser natural que de parede para parede exista um desvio em relação ao valor previsto, ver Tabela A.4 em Anexo A.2. A definição destas dimensões teve por base, não só as dimensões encontradas nas construções com esta tipologia, mas também as de paredes de três panos estudadas em outros trabalhos experimentais sobre o seu comportamento estrutural, ver Tabela 5.1. De certa forma, as dimensões adoptadas também foram limitadas pelo pórtico de ensaio disponível, uma vez que o vão disponível não permitia o ensaio de paredes com altura superior a 1200 mm.

Tabela 5.1 – Geometria das paredes de alvenaria de três panos estudadas por outros autores. Autor Dimensões aproximadas das paredes

(mm3)

Espessura aproximada dos panos (mm) Externo (cada pano) Interno Relação

Vintzileou et al. (1995) 800x500x1400 180 140 0.39

Valluzzi et al. (2001) 600x400x1200 130 140 0.54

Toumbakari (2002) 600x400x1200 90 220 1.22

Pina-Henriques (2005) 310x510x790 170 170 0.50

O facto de as dimensões das pedras serem muito variáveis, influenciou também o número de fiadas de pedras presentes em cada uma das paredes das três series construídas, diferença necessária por forma a manter a mesma altura em todas as paredes. Na Tabela 5.2 são apresentados o número de fiadas de cada parede, onde se verifica que este número varia entre 6 e 8, apresentando dentro de cada uma das séries, praticamente, o mesmo valor.

Tabela 5.2 – Número de fiadas de pedra por cada uma das paredes de alvenaria construídas. Parede Fiadas de pedra

1W1 6 1W2 7 2W1 7 2W2 6 2W3 7 2W4 7 3W1 8 3W2 8 3W3 8 3W4 8

Relativamente à espessura das juntas, é também bastante variável, precisamente e mais uma vez, devido a irregularidade das pedras. De uma forma aproximada, a espessura das juntas horizontais varia entre 15 e 20 mm, tal como a das juntas verticais. Em relação ao aparelho da alvenaria dos panos externos, tentou-se que durante a construção as juntas verticais fossem travadas. No que respeita à altura das fiadas de pedra é também muito variável, não só de série para série, mas também ao longo da altura de cada parede, variando entre 100 e 200 mm.

A percentagem de vazios do pano interno, não foi quantificada para todas as paredes (apenas foi quantificada nas paredes injectadas), ver secção 5.4.3. No entanto, foi adoptado um processo construtivo deste pano, que permitisse obter um valor entre 30 e 40%, ver secção 5.3.