Retração linear conceito e valores limite

Retração é a redução de volume que um solo húmido apresenta quando passa para o estado seco. A retração deve-se principalmente à presença de materiais argilosos no solo, pelo que depende fortemente da quantidade e do tipo de argila. Esta característica é bastante importante nas construções de terra, uma vez que as alterações de volume provocam fissuras de retração, que no próximo ciclo de humidificação facilitam o acesso da água ao interior da parede de terra, criando anomalias superficiais e internas, contribuindo para a perda de resistência do material e para a sua degradação. As zonas onde estão localizadas as fissuras são críticas; normalmente são zonas onde a degradação se inicia e progride aceleradamente. Os solos que depois de secos apresentam uma superfície com muitas fissuras não são, assim, adequados para as construções de terra (SNZ 4298 1998, EBAA 2001), ou só passarão a ser após correção por adição de outros materiais (por estabilização).

Nas construções onde é utilizado o material terra, a retração é comummente avaliada pelo teste de Alcock, também designado ensaio de retração linear ou ensaio da caixa de retração (Maniatidis e Walker 2003, Houben e Guillaud 2006, Jiménez Delgado e Guerrero 2007, Guillaud 2008). Este ensaio consiste em encher um molde

retangular de dimensões normalizadas com um solo com determinado teor de humidade, deixando-o a secar em condições ambientais específicas e medindo em seguida a redução do comprimento do solo no molde.

Os requisitos para a máxima retração admissível nas construções em taipa foram identificados na literatura pesquisada e são apresentados na Tabela 2.8. Embora todos estes requisitos sejam baseados no teste de Alcock, os procedimentos experimentais apresentam variações muito significativas: nas dimensões do molde, no teor em água, no tamanho das partículas do solo a submeter a ensaio, na duração do período de secagem e nas condições ambientais. Os próprios requisitos variam também, às vezes de forma significativa, de documento para documento. Com efeito, como pode ser observado na Tabela 2.8, mesmo quando os procedimentos de ensaio são relativamente semelhantes, os valores limite podem ser bastante divergentes, como acontece com o valor da norma neozelandesa (SNZ 4298 1998), 40 vezes inferior ao do documento alemão (Lehmbau Regeln 2009).

Tabela 2.8. Recomendações e requisitos para o ensaio de retração linear, para o método construtivo da taipa

Documentos Dimensões (internas) _{do molde} Teor em água Material Duração Valor limite de _{retração linear (%)}

Keable (1996) 60 cm × 4 cm × 4 cm Teor em água ótimo Mesmo material da parede 3 dias ao sol 2a

Norton (1997) 60 cm × 4 cm × 4 cm Teor em água ótimo Mesmo material da parede 3 dias ao sol ou 7 dias à sombra -

SNZ 4298 (1998) 60 cm × 5 cm × 5 cm Teor em água da

construção da parede Mesmo material da parede

7 dias coberto com plástico mais

21 dias a secar (sem sol direto) 0,05

Adam e Agib (2001) 60 cm × 4 cm × 4 cm Teor em água ótimo Mesmo material da parede 3 dias ao sol ou 7 dias à sombra -

Walker e Australia (2001) 60 cm × 4 cm × 4 cm Teor em água ótimo Fração granulométrica  6 mm.

Amostra com 2,0 - 2,5 kg 3 a 7 dias ao sol 2,50

b

Keefe (2005) 60 cm × 5 cm × 5 cm Teor em água ótimo Mesmo material da parede Até secagem completa 0,25

Houben e Guillaud (2006) 60 cm × 4 cm × 4 cm Teor em água ótimo Mesmo material da parede 3 dias ao sol ou 7 dias à sombra -

Lehmbau Regeln (2009) 60 cm × 5 cm × 5 cm Não mencionado Retirar a fração grosseira

(valores quantitativos não são especificados)

Até secagem completa

2

a _{Para valores de retração superior, a referência recomenda a adição de uma certa percentagem de cimento ou solo com baixo teor de argila (areia + cascalho).}

b _{Valor para taipa estabilizada com 4 a 6% de cimento; o documento apresenta limites para teores de cimento entre 4-6% até 10%. Os valores limites aumentam}

com o teor de cimento.

Shekede (2000) indica o ensaio normalizado da retração linear da norma britânica BS 1377-2 (1990) para medir a retração linear do material utilizado nas paredes de edifícios de terra. O ensaio consiste na determinação da retração linear de um provete de solo, utilizando para a realização do provete a fração que passou pelo peneiro 0,42 mm (n.º 40 ASTM).

A Associação de Construção em Terra da Austrália (EBAA 2001) também menciona a importância da propriedade da retração nos solos e adota um ensaio diferente dos anteriormente descritos. O ensaio consiste em realizar cubos de 10 cm de aresta que são levados a secar até massa constante. Após secagem, os cubos não devem apresentar mais de três fissuras devido à retração, e o comprimento e largura das fissuras deve ser inferior respetivamente, a 51 mm e aproximadamente 3 mm (EBAA 2001).

Minke (2006) indica para a técnica construtiva da taipa uma retração linear aceitável entre 0,4% e 2%. Refere ainda que, para a determinação da retração linear, todas as amostras devem ser comparáveis, nomeadamente quanto à sua plasticidade, recorrendo ao método da norma alemã DIN 18952 (1956). O ensaio da retração linear

desta norma utiliza três amostras com dimensões de 2 cm  2 cm  20 cm. Estas amostras são secas durante três dias ao ar e posteriormente a uma temperatura de 60°C até massa constante. A retração linear é calculada como percentagem do comprimento inicial, a partir da média da retração das três amostras.

Existem ainda investigadores que apenas referem valores para os limites da retração linear, não indicando qual o ensaio correspondente, nem sequer quanto à composição granulométrica do material a ensaiar (peneiração prévia do solo) e seu teor de humidade. É o caso de Harries et al. (2000), que refere apenas que para a técnica construtiva da taipa, um solo deve apresentar uma retração linear inferior a 3%.

Existe alguma unanimidade na comunidade científica quanto à importância da retração. Catorze dos trinta e um documentos analisados indicam esta propriedade como fundamental (Tabela 2.2). Destes, oito referem o ensaio de retração linear (tipo Alcock); os restantes divergem no tipo de ensaios a realizar. Nesta tese, para a determinação da retração linear, nas taipas dos estudos de caso selecionados, utilizou-se o procedimento de ensaio conforme Walker e Australia (2001), com algumas alterações (ver secção 3.2.5).