GESSO, TECNOLOGIA QUE REDUZ CARGAS E CUSTOS NA
CONSTRUÇÃO CIVIL.
Aline Gomes Coelho Ciarlini
PPGEP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, UFPE. E-mail: ciarlini@netpe.com.br
Dorival de Carvalho Pinto
PPGEP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, UFPE. E-mail: dpinto@npd.ufpe.br
Alexandre Pedrosa Osório
E-mail: ax@engedata.eng.br
Abstract
Plaster, as a construction material, is an innovative option that has proved efficient in the several applications for which it is intended. Its low weight per unit of volume is one of its more important characteristics. This is also transmitted to it’s derivatives, thus conferring to these products indispensable qualities for competitiveness, within the current economic and social situation of this industry in Brazil. The present paper is a comparative between the consumption of materials among structures of armed concrete of buildings of multiple pavement-type, calculated presuming internal walls in ceramic blocks and in blocks of plaster. The results show that, in constructions where walls of blocks of plaster were adopted, there was significant reduction in the summation of the vertical loads and, consequently, of concrete in the foundations, as well as, armor reduction in the structures. Consequently, for the civil construction industry in which weight means cost, plaster, as demonstrated is an excellent option as is also, in the reduction of the costs.
Keyword: Gypsum, Civil Construction, Cost.
CONFRONTAR TECNOLOGIAS PARA VISUALIZAR ECONOMIA
Neste artigo é feito um comparativo econômico entre estruturas de concreto armado de edifícios de múltiplos pavimentos–tipo, dimensionadas supondo paredes internas em blocos cerâmicos e em blocos de gesso.
Sabe-se que a procura por novos produtos e tecnologias construtivas na indústria da construção civil tem sido motivo para transformar o canteiro de obra em um grande e surpreendente laboratório prático dessas experiências. Algumas tecnologias envolvem materiais que por suas características intrínsecas satisfazem quanto ao resultado do produto final. Porém, existe a necessidade de se verificar os impactos da substituição dessas tecnologias desde da geração dos vários projetos preliminares à sua execução. Como, por exemplo, o caso das paredes divisórias em edifícios de apartamento ou escritórios.
Na prática, é fácil verificar alguns resultados imediatos e fazer suposições quanto a outros, em conseqüência dos primeiros.
Na Construção Civil peso é sinônimo de custo, consequentemente, sendo as paredes divisórias de blocos de gesso, ou de gesso acartonado, mais leves que as paredes divisórias convencionais, acredita-se que os impactos, tanto na estrutura quanto na fundação, são bastante positivos quanto as reduções das cargas e insumos dos materiais nas edificações.
Neste trabalho, são verificados especificamente os impactos estruturais quanto a redução das cargas verticais e volume de concreto nas fundações e a redução da armação nas estruturas de concreto armado das estruturas. O projetista estrutural é bastante procurado para responder a perguntas do tipo: “Qual a redução do custo da estrutura quando se troca alvenaria de blocos por determinada tecnologia?” E esta é uma pergunta de difícil resposta, pois envolve, além das quantidades de materiais e mão-de-obra das soluções estruturais propriamente ditas, respostas a perguntas que não são específicas da sua área nem do seu domínio como projetista estrutural, nem também compete unicamente ao engenheiro de obras. Na verdade diz respeito a vários profissionais competentes nas muitas e diferentes etapas do projeto e execução da edificação, Tais como:
• Que material deve/pode ser usado? (concreto de alto desempenho, telas soldadas, sistemas de formas...)? Quanto custa esses materiais?
• Quanto custa a mão-de-obra, que terá custo diferente conforme os sistemas construtivos adotados?
• Quais equipamentos e ferramentas (muitas vezes específicas como no caso do gesso) serão utilizados e como apropriar o seu custo?
• Como computar o custo do “jeito de trabalhar”, ou “como construir”, de cada empresa para cada sistema construtivo adotado?
• Essas mudanças são tão abrangentes, a ponto de influenciar na forma como o empreendimento está equacionado do ponto de vista financeiro?
Essas indagações fazem com que as comparações sejam sempre questionáveis, tanto para o projetista estrutural quanto para aquele que o executa, e as respostas ficam sempre restritas ao grau de informações relativas aos recursos fornecidos pelas diversas partes envolvidas. Portanto, as comparações terminam sendo específicas, nunca generalizadas; Nem também, podem fornecer dados que sirvam para delimitar economias possíveis de ser alcançadas, na prática, por todas as construtoras devido única e exclusivamente à troca de tecnologias de execução das paredes.
1. Metodologia dos comparativos
O modo de comparação adotado baseou-se na determinação das quantidades necessárias de insumos para execução de uma e de outra estrutura, por meio do levantamento inicial da somatória das cargas atuantes. Os consumos totais dos materiais e serviços necessários a execução dos elementos de concreto armado que compõem a estrutura dos referidos edifícios são teóricos, não tendo sido efetuada nenhuma apropriação prática. Foram seguidos os procedimentos usuais de projeto, cálculo e detalhamento das estruturas de concreto armado, respeitando-se os preceitos das normas técnicas pertinentes, em especial os da NBR-6118/80 – “Calculo e execução de estruturas de concreto armado”, da NBR – 6120/80 “Cargas para o cálculo de estruturas” e da NBR – 6123/87 – “Forças devidas ao vento em edificações”. Feitos os cálculos estruturais, foram detalhadas as estruturas, em projeto, contendo todas as armaduras para os edifícios, determinadas as quantidades de insumos e avaliadas as cargas nas fundações para serem levadas a efeito as comparações necessárias.
2. Preceitos considerados nos modelos
Com o objetivo de propiciar comparações que representassem efetivamente o universo dos edifícios de vários pisos onde freqüentemente são usados os sistemas de paredes de gesso, bloco ou acartonado, optou-se por concentrar em cinco tipos de edifícios, com 6, 10, 14, 18 e 22 pavimentos-tipo, todos com a mesma planta baixa.
A opção por utilizar nesse comparativo paredes de gesso compostas por blocos, e não acartonadas, foi feita com a finalidade de verificar a economia de insumos na situação menos favorável; ou seja, ao invés de usar paredes de blocos de gesso, que pesam 60 kg/m2, poderia Ter sido usado a parede de gesso acartonado, com 25 kg/m2. O prédio em questão tem seis apartamentos, por andar, compostos por sala, quarto, banheiro e cozinha. E suas dimensões externas são 17,05 m x 15,30 m.
Além do número de pavimentos, outro aspecto importante que diferencia o dimensionamento das estruturas dos edifícios é a consideração, ou não, da ação do vento sobre a estrutura. Todos os edifícios foram dimensionados levando em conta a ação do vento sobre a suas estruturas, supondo-o localizado no centro de uma cidade de médio a grande porte e com uma velocidade básica de vento (V0) de 30 m/s. A comparação das
cargas nas fundações para estes prédios foi feita considerando somente as cargas verticais, já que as cargas horizontais e os momentos fletores são os mesmos em todos os casos.
3. Algumas considerações importantes
Para evitar empecilhos quando das comparações entre soluções para prédios com alvenaria de bloco cerâmico e prédios com paredes internas em bloco de gesso, a análise foi feita obedecendo aos seguintes princípios básicos:
1. As especificações foram mantidas iguais dos materiais nas cinco soluções: mesmo concreto, mesmo sistema de formas, o mesmo tipo de aço;
2. As fôrmas de ambas as soluções foram mantidas as mesmas (paredes em bloco cerâmico e em bloco de gesso) foram mantidas iguais.
3. As cargas acidentais foram adotadas como sendo as mínimas preconizadas pela NBR-6120/80;
4. As paredes divisórias de gesso utilizadas na experiência são compostas por blocos e cola de gesso;
5. As paredes divisórias convencionais são compostas por blocos cerâmicos vazados horizontalmente com seis furos.
Como a fôrma será a mesma em ambas as soluções, a comparação não será influenciada nem pelo custo nem pela quantidade de mão-de-obra alocada para a sua execução, e muito menos pela existência, ou não, de equipamentos específicos. Da mesma forma como serão utilizados os mesmos tipos de materiais, a única diferenciação está nas quantidades. No caso do concreto da estrutura, mantendo-se as fôrmas e os materiais invariáveis nas duas soluções, o volume permanece o mesmo. Deste modo a única alteração de um caso para o outro é a quantidade de aço das armaduras. Esta quantidade é determinada diretamente do projeto de armadura. Na fundação o volume de concreto varia devido a redução das cargas verticais, consequentemente varia também a quantidade de fôrma, embora muito pequeno se observado o dimensionamento por sapata.
A definição das cargas acidentais também é importante, pois pode influenciar o carregamento total da estrutura e a relação percentual da carga advinda das paredes. Sendo a carga acidental a usual em prédios residenciais, de 1,5 kN/m2, o percentual correspondente às paredes terá um acréscimo numericamente significativo, sem que, no entanto, tenha havido qualquer modificação ou aumento na área de paredes propriamente dita.
Na tabela 1, encontram-se tabulados os valores das quantidades de armadura na estrutura, volume de concreto e a somatória das cargas verticais nas fundações para os casos estudados, a saber:
1. Tipos 6, 10, 14, 18 e 22 – prédios de 6, 10, 14, 18 e 22 pavimentos com alvenaria de blocos cerâmicos nas paredes internas;
2. Tipos 6G, 10G, 14G, 18G e 22G – prédios de 6, 10, 14, 18 e 22 pavimentos com paredes internas de blocos de gesso.
QUANTITATIVOS
Tipo Armadura nas estruturas ( t ) Concreto nas fundações (m3) Cargas nas fundações ( t )
6 17 41,9 1.386 6G 15 30,9 1.158 10 35 101,68 2.697 10G 30 78,32 2.308 14 55 166,02 3.927 14G 49 125,79 3.315 18 84 238,64 5.093 18G 72 180.54 4.317 22 114 322,96 6.282 22G 101 244,62 5.309
Tabela 1 - Quantidade de armadura nas estruturas, volume de concreto e somatória das cargas nas fundações
Os gráficos das figuras abaixo ilustram: gráfico 1 o volume de concreto nas fundações; gráfico 2 a quantidade de armadura nas estruturas; e, o gráfico da figura 3 a somatória das cargas nas fundações, para as situações estudadas.
0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 Volume (m3) 6 1 0 1 4 1 8 2 2 T i p o C O N C R E T O N A S F U N D A Ç Õ E S A l v e n a r i a G e s s o 2 6 % 3 0 % 2 4 % 2 4 % 2 4 %
0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 Armadura (ton) 6 1 0 1 4 1 8 2 2 T i p o A R M A D U R A N A S E S T R U T U R A S A l v e n a r i a G e s s o 1 2 % 1 4 % 1 1 % 1 4 % 1 1 %
Figura 2: percentual de redução de armadura estruturas dos edifícios estudados
0 1 . 0 0 0 2 . 0 0 0 3 . 0 0 0 4 . 0 0 0 5 . 0 0 0 6 . 0 0 0 7 . 0 0 0 Carga (ton) 6 1 0 1 4 1 8 2 2 T i p o C A R G A S N A S F U N D A Ç Õ E S A l v e n a r i a G e s s o 1 6 % 1 4 % 1 5 % 1 5 % 1 5 %
figura 3: percentual de cargas verticais nas fundações dos edifícios estudados
O gráfico 2 relativo a redução de armadura nas estruturas foi desmembrado em mais três (figuras 2.1, 2.2, e2.3), com o objetivo de visualizar, mais especificamente, essa redução nas vigas, lajes e pilares. De forma que possa sinalizar e contribuir para com o projetista estrutural na escolha da melhor opção de projeto.
Figura 2.1: percentual de redução da armaduras nos pilares dos edifícios estudados 0 1 0 .0 0 0 2 0 .0 0 0 3 0 .0 0 0 4 0 .0 0 0 5 0 .0 0 0 Armadura (kg) 6 1 0 1 4 1 8 2 2 T ip o A R M A D U R A - P IL A R E S A lv e n a r ia G e s s o 2 2 %
Figura 2.2: percentual de redução de armadura nas lajes da estrutura dos edifícios estudados
0 1 0 .0 0 0 2 0 .0 0 0 3 0 .0 0 0 4 0 .0 0 0 5 0 .0 0 0 Armadura (kg) 6 1 0 1 4 1 8 2 2 T ip o A R M A D U R A S - L A J E S A lv e n a ria G e s s o 1 0 %
Figura 2.3: percentual de redução de armadura nas vidas da estrutura dos edifícios em estudo
0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 Armadura (kg) 6 10 14 18 22 Tipo
A R M A D U R A - V IG A S
A lvenaria G esso 4%É importante lembrar que as flechas que levam em conta a deformação lenta são função direta das cargas permanentes, consideradas de longa duração. Estas flechas, que acontecem quase sempre depois da ocupação da obra, são bastante danosas, provocando freqüentemente um desgaste nas relações das construtoras com seus clientes.
As principais cargas nas lajes e vigas dos edifícios residenciais e comerciais são o peso próprio, os revestimentos de piso e teto e o carregamento devido às alvenarias. Reduzindo-se as cargas permanentes diminui-Reduzindo-se, automaticamente, tanto as flechas imediatas como as flecha de longas duração, se mantida a inércia do elemento estrutural. Reduzindo as flechas de longo prazo tem-se como conseqüência positiva direta a diminuição das patologias nas vedações, hoje em dia uma das maiores fontes de problemas.
3. Conclusões
O estudo realizado, dimensionando e detalhando completamente as estruturas de dez edifícios (todos eles compostos por pavimentos tipo - sendo cinco com alvenaria interna de blocos cerâmicos e cinco com parede divisória de bloco de gesso) e comparando dois a dois segundo o número de pavimentos-tipo, conclui-se que:
1) A redução de armaduras que pode ser alcançada é de cerca de 12% quando se usam vedações de bloco de gesso;
2) A redução do volume de concreto nas fundações é de cerca de 25% utilizando paredes internas com blocos de gesso;
3) A redução das somatórias das cargas verticais nas fundações é de cerca de 15% quando utilizadas paredes divisórias com blocos de gesso;
4) Existe redução das flechas instantâneas e de longo prazo, diminuindo assim as patologias a elas associadas, quando são empregados paredes com blocos de gesso, considerando-se a mesma inércia dos elementos estruturais.
A redução das flechas de longo prazo é de difícil generalização, pois é função da composição total das cargas, podendo variar consideravelmente entre elementos de pavimentos aparentemente semelhantes. Segundo LORDSLEEM JR (2000), Na Construção Civil, as paredes de alvenaria são os elementos mais suscetíveis à fissuração, e, em conseqüência, não é raro verificar em edifícios concluídos ou não as recuperações das alvenarias, seja por aspectos estéticos, psicológicos ou de desempenho.
Ainda segundo LORDSLEEM JR (2000), as paredes de alvenaria são os elementos mais freqüentemente e tradicionalmente empregados na construção de edifícios. Considerando-se apenas o custo das paredes de vedação – pode alcançar até 6% do custo total da obra.
A redução dos custos não se resume apenas ao custo da diminuição do aço e do concreto, é bem mais abrangente; Primeiro, com a redução das cargas, pode-se reduzir o número de estacas na fundação. Segundo, paredes de gesso dispensam rejuntamento com argamassa, revestimento (chapisco, emboço e reboco), além do transporte vertical. Terceiro, a execução é mais rápida. E, principalmente, diminui os custos com mão-de-obra.
A falta de normalização dos produtos derivados de gesso, assim como, a baixa qualidade, em decorrência de sua fabricação quase que totalmente artesanal. E, principalmente, a falta de mão-de-obra especializada; são alguns dos problemas enfrentados pela indústria gesseira nacional. Tais problemas reprimem o potencial de consumo dos produtos a base de gesso pelo mercado da construção civil no Brasil.
Os cuidados devem ser dobrados com possíveis excessos, pois, esses estudos específicos devem ser feitos caso a caso e por tipo de empreendimento, levando-se em consideração as respectivas características singulares.
4. Bibliografia
BOTELHO, M. H. C., Concreto Armado Eu Te Amo. 2.ed. São Paulo, 1996, Editora Edgard Blücher. 362p.
ENGEDATA, Engenharia Estrutural LTDA.
LORDSLEEM JÚNIOR, A. C.; Execução e inspeção de alvenaria racionalizada. São Paulo, Tula Melo, 2000. 104p.
KNIJNIK, A., A Economia que Vem do Drywall.. Téchne, Revista da Tecnologia da Construção. São Paulo, 2000, Editora PINI.
PERES, L; BENACHOUR, M; SANTOS, V. A.; O Gesso: Produção e Utilização na Construção Civil. Recife, Bagaço, 2001. 166p.
