Desenvolvimento de sistema alternativo de construção em ... · Co-executor: UNESP Ilha Solteira...

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Desenvolvimento de sistema Desenvolvimento de sistema alternativo de construção em alternativo de construção em

alvenaria estrutural para alvenaria estrutural para habitação de interesse socialhabitação de interesse social

Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP)FND CT/CT – VERDE AMARELO: CHAMADA PÚBLICA

01/2003 – HABITARE – DOU DE 07/10/2003

Executor: UFSC

Co-executor: UNESP Ilha Solteira

USP

Empresa (Interveniente Co-financiador):

Toniolo Pré-moldados

Coordenador Geral: Luiz Roberto Prudêncio Jr.

Coordenador: Jefferson Sidney Camacho

Coordenador: Túlio Nogueira Bittencourt

UNIVERSIDADES ENVOLVIDAS

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Introdução

APRESENTAÇÃO

Blocos de Concreto Impermeáveis

Argamassas de Assentamento Impermeáveis

Projeto, montagem e regulagem de um equipamento protótipo de vibro-compressão

Objetivos

Etapas Concluídas

Continuidade do Projeto

- Déficit habitacional ;

- 6 milhões de moradias;- renda familiar mensal inferior a 3 salários mínimos

(Caixa Econômica Federal, 2003);

- Alvenaria estrutural de blocos de concreto;- Projeto Singapura de São Paulo e - Bom Abrigo em Santa Catarina;

INTRODUÇÃO

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INTRODUÇÃO

Habitações de interesse social construídas em alvenaria estrutural de blocos de concreto (Projeto Bom Abrigo)

• Materiais e Processos;– Otimizados e racionalizados;

• Estanqueidade da alvenaria;– Alvenaria de Blocos de Concreto com paredes

estanques;– Sem revestimento externo;– Blocos de concreto e argamassas de

assentamento;Baixa permeabilidadeAditivos hidrofugantes ou impermeabilizantes;

• Efeito da Geometria do bloco de concreto;

INTRODUÇÃO

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• Efeito da Geometria dos Blocos de Concreto:– Conicidade dos blocos de concreto;

INTRODUÇÃO

• Materiais e Processos;– Blocos de Concreto:

• Custo: • Necessidade de revestimento externo para

prevenir a penetração de umidade– Níveis de preço compatíveis com os salários mais

reduzidos de boa parte da população economicamente ativa do país;

INTRODUÇÃO

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• No México;– Construtora “Casas Geo”;– Conjuntos Habitacionais de Alvenaria Aparente;

INTRODUÇÃO

Introdução

• Estudo anteriores pelo GTec/UFSC:– Blocos de Concreto “Split” (ABCP/GTec/UFSC).

Sem aditivo

Com aditivo

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• Sistema Construtivo em Alvenaria Estrutural:– nova tipologia e família de blocos de concreto;

• septos de pequena espessura com resistência à compressão compatível para o uso em edificações de pequena altura (até 4 pavimentos);

• Sistema de Alvenaria Estanque:– blocos de concreto e argamassas de

assentamentos;• baixa permeabilidade com resistência e trabalhabilidade

compatíveis;

– com a alternativa do estudo de películas impermeáveis;

OBJETIVOS

• Objetivos específicos: 1. Estudo das propriedades mecânicas do concreto dos blocos de concreto;2. Modelar o comportamento de prismas de blocos de concreto usuais;3. Projeto e montagem de um equipamento protótipo de vibro-compressão;4. Desenvolver nova tipologia e família de blocos de concreto;5. Modelar o comportamento com a nova geometria em escala reduzida;6. Produzir e avaliar as pecas em escala reduzida com a nova geometria;7. Produzir a família de blocos com nova geometria em escala real;8. Avaliação em prismas da nova geometria com argamassas usuais;9. Selecionar aditivo hidrofugantes para blocos de concreto;

10. Produzir blocos de concreto com os aditivos pré-selecionados;11. Dosar e selecionar argamassas com baixa absorção por capilaridade;12. Avaliar a permeabilidade de prismas com os novos blocos e argamassas;13. Ensaio em prismas com os materiais selecionados;14. Avaliar a aderência argamassa-bloco em prismas de alvenaria;15. Avaliar a permeabilidade de paredes com os novos blocos e argamassas;16. Avaliar o desempenho em parede com os materiais selecionados;17. Modelar a distribuição de tensões dos prismas e das paredes(escala real);18. Verificar a produtividade em obra com a nova família de blocos;19. Redigir um manual para construções de alvenarias aparentes estanques.

OBJETIVOS

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Alexandre Lima de Oliveira(PPGEC/UFSC)

Luiz Roberto Prudêncio Jr.(professor ECV/UFSC)

Projeto, montagem e regulagem Projeto, montagem e regulagem de um equipamento protótipo de de um equipamento protótipo de

vibrovibro--compressãocompressão

Desenvolvimento de um equipamento capaz de simular o efeito de vibro-compressão das máquinas vibro-prensas a fim de se avaliar, em laboratório, a influência de

diferentes parâmetros de equipamento e misturas, nas etapas de vibro-compressão e nas resistências à compressão das peças.

EQUIPAMENTO PROTÓTIPO

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SISTEMA DE VIBRAÇÃO

SISTEMA DE COMPRESSÃO


• Concepção do equipamento protótipo de vibro compressão


• Sistema de Vibração- Sistema Biela-Virabrequim- Variação da Amplitude- Variação da Freqüência

Ver (c) e (f)

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• Máquina Protótipo – Sistema de Vibração


Caixa de redução


• Sistema de Compressão

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• Máquina Protótipo

Molde

Controles


Denis Fernandes Weidmann(PIBIC-CNPq/UFSC)


Blocos de Concreto Blocos de Concreto ImpermeáveisImpermeáveis

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• Requisitos– Impermeável– Baixo custo

• Impermeabilidade– Aditivos (Tipo, Marca, Teor)– Espessura da parede

• Determinação Onerosa– Uso de máquina protótipo de vibro-compressão

• Ensaios de permeabilidade– Equipamento desenvolvido baseado no Ensaio de

Cachimbo

BLOCOS IMPERMEÁVEIS

• Estruturação do Desenvolvimento– 1ª Etapa – Escolha de 2 aditivos– 2ª Etapa - Determinação do teor ideal dos aditivos

e espessura das paredes dos blocos– 3ª Etapa - Produção dos blocos


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• Ensaio de Permeabilidade Proposto– Cachimbo Modificado


• Ensaio de Permeabilidade (1ª Etapa)– Traço Referência (1:10,3) – CP V - ARI RS– Teores Máximos dos Aditivos Impermeabilizantes– Fatias das Peças Moldadas na Máquina Protótipo

Aditivo Teor máximo em relação aRischibieter 0,20% massa de concretoRheomix 304 4,00% massa de cimentoSikalite 2,00% massa de cimentoMixoil 0,04% massa de cimentoDepave PVR 2,50% massa de cimentoImperbloco 4,00% massa de cimentoRheocast 0,30% massa de cimento


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• 1ª Etapa (Escolha dos Aditivos)

Resistência Característica - CP 5x5x8cm

0

2

4

6

8

10

12

RF

RH M

I

DE RI

SI

IM

Aditivo Impermeabilizante

fbk

(MP

a)

• Resistência:– Não houve alterações

significativas.

– Teores Máximos Recomendados– 2 aditivos apresentaram

desempenho superior(DE e RI)

Espessura 20mm - Pressão: 4cm.c.a

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

RF

RH M

I

DE RI

SI

IM

Aditivo Impermeabilizante

Tem

po p

ara

Pass

agem

da

Água

(m

in)


• 2ª Etapa (Teores e Espessura)

Espessura 20mm - Pressão: 4cm.c.a.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

RI 40% RI 70% RI 100% DE 40% DE 70% DE 100%

Teores dos Aditivos

Taxa

de

perm

eabi

lidad

e (m

m/h

)

RF - 4760 mm/h

– Espessuras das Paredes do Bloco:

20, 25 e 32mm

– Aditivos:40%, 70% e 100%

dos Teores Máximos

Recomendados


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0

10

20

30

40

50

60

70

80

RI 40% RI 70% RI 100% DE 40% DE 70% DE 100%

Teores dos Aditivos

Taxa

de

perm

eabi

lidad

e (m

m/h

)

RF - 2770 mm/h

Prob

lem

as n

a Su

perfí

cie!




0

10

20

30

40

50

60

70

80

RI 40% RI 70% RI 100% DE 40% DE 70% DE 100%

Teores dos Aditivos

Taxa

de

perm

eabi

lidad

e (m

m/h

) RF - 227 mm/h

Falh

as In

tern

as!



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• Conclusões – 1ª e 2ª Etapas– Aditivos influenciam substancialmente na permeabilidade– Espessura da Parede também influencia (menor escala)– Grande influência da Textura Superficial e Estrutura Interna– Movimentação da água buscando falhas na estrutura

• 3ª Etapa (produção dos blocos)– Aditivos DE e RI: 70% dos máximos teores recomendados– Espessura de Parede de 25mm

• Mínima permitida atualmente para blocos estruturais• Questões produtivas (blocos em produção)


Juliana M. Casali(doutoranda PPGEC/UFSC)


Avaliação do desempenho de aditivos Avaliação do desempenho de aditivos hidrofugantes quando empregados em hidrofugantes quando empregados em

argamassas de assentamento para argamassas de assentamento para alvenaria estruturalalvenaria estrutural

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Avaliar a influência de diferentes tipos de aditivos hidrofugantes ou

impermeabilizantes e HEC nas propriedades do estado fresco e endurecido de argamassas de assentamento para alvenaria

estrutural.

ARGAMASSAS IMPERMEÁVEIS

- 5 tipos de aditivos hidrofugantes/impermeabilizantes;

- 1 Polímero – Hidroxietil celulose (HEC);

- Argamassas; - Mistas (cimento, cal e areia);- Cimento;

- Propriedades do estado fresco;- Consistência (flow table), trabalhabilidade (GTec

Teste), retenção de água, massa específica e teor de ar incorporado;

- Propriedades do estado endurecido (28 dias);- Absorção de água por capilaridade, resistência à

compressão e à tração por flexão e módulo de elasticidade;


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- Traços;- Argamassa cimento – 1:5 (volume);- Argamassa mista – 1:1:5 (volume);

- Obras de alvenaria da Grande Florianópolis;- BS 5628 – Parte 1 (1992);

- Quantidade de água variável:- Mantida a trabalhabilidade (GTec Teste);- Medida da consistência, plasticidade e coesão.


-5,33131,80M H2

-5,71131,85M K

-8,8991,80M V

-4,71171,85M R

-8,89101,90M M

-5,71101,90M S

-7,27141,85M Ref

-5,71141,80C H5

-6,15121,75C H2

-4,71161,80C K

-5,71141,80C V

-5,00161,80C R

-5,00141,75C M

-7,27101,80C S

-3,64292,00C Ref

IP (mm/J)Golpes (n)Consistência (cm)

GTec TesteArgamassa1,90 a 1,70 10 a 17


18

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4Energia (J)

Esp

essu

ra d

o Fi

lete

(cm

)

C-RefC-S1C-MBTC-VedC-RiscC-SliteM-RefM-S1M-MBTM-VedM-RiscM-SliteC H2C H5M H2

Plasticidade medida pelo GTec Teste


- Absorção de água por capilaridade:- Argamassas Mistas

0,00

0,30

0,60

0,90

1,20

1,50

1,80

2,10

2,40

2,70

3,00

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00

Raiz do Tempo (h^0,5)

Abs

orçã

o de

águ

a (g

/cm

2 )

M REF M S M M M R M V M K M H2

Argamassa Mista

M R ↓ 71%


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- Absorção de água por capilaridade:- Argamassas de cimento;

0,00

0,30

0,60

0,90

1,20

1,50

1,80

2,10

2,40

2,70

3,00

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00


Abs

orçã

o (g

/cm

2)

C REF C K C M C S C R C V C H2 C H5

Argamassa Cimento

C R ↓ 83%


- Absorção de água por capilaridade:

0,00

0,30

0,60

0,90

1,20

1,50

1,80

2,10

2,40

2,70

3,00

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00


Abs

orçã

o (g

/cm

2 )

C REF M REF M S M M M R M V M K C K C M C S C R C V M H2 C H2 C H5

Para todos os aditivos:

↓ Absorção para Cimento do que Mista


20

- Absorção de água por capilaridade:

0,00

0,30

0,60

0,90

1,20

1,50

1,80

2,10

2,40

2,70

3,00

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00


Abs

orçã

o (g

/cm

2 )


0,00

0,30

0,60

0,90

1,20

1,50

1,80

2,10

2,40

2,70

3,00

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00


Abs

orçã

o (g

/cm

2 )


NBR 14992/2003 – Argamassas à base de Cimento Portland para

rejuntamento de placas cerâmicas –Requisitos e Métodos de ensaios

300 min


- No estado fresco:-↓Retenção de água – Argamassa de Referência;-↑Teor de ar incorporado (Máximo 3%);

- No estado endurecido:-Cimento: ↑Resistência à compressão (≈22%);-Mista: não obteve ≠ significativa (3%);-Módulo de Elasticidade – comportamento similar com a resistência à compressão;-Resistência à tração – não obteve ≠ significativa;


- Absorção de água por capilaridade:- ↓argamassas com aditivos;

- M R, C R e CV;

- Comportamento da argamassa com:- Blocos de concreto e junta de assentamento.

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• Etapas: 1. Estudo das propriedades mecânicas do concreto dos blocos de concreto;2. Modelar o comportamento de prismas de blocos de concreto usuais;3. Projeto e montagem de um equipamento protótipo de vibro-compressão;4. Desenvolver nova tipologia e família de blocos de concreto;5. Modelar o comportamento com a nova geometria em escala reduzida;6. Produzir e avaliar as pecas em escala reduzida com a nova geometria;7. Produzir a família de blocos com nova geometria em escala real;8. Avaliação em prismas da nova geometria com argamassas usuais;9. Selecionar aditivo hidrofugantes para blocos de concreto;

10. Produzir blocos de concreto com os aditivos pré-selecionados;11. Dosar e selecionar argamassas com baixa absorção por capilaridade;12. Avaliar a permeabilidade de prismas com os novos blocos e argamassas;13. Ensaio em prismas com os materiais selecionados;14. Avaliar a aderência argamassa-bloco em prismas de alvenaria;15. Avaliar a permeabilidade de paredes com os novos blocos e argamassas;16. Avaliar o desempenho em parede com os materiais selecionados;17. Modelar a distribuição de tensões dos prismas e das paredes(escala real);18. Verificar a produtividade em obra com a nova família de blocos;19. Redigir um manual para construções de alvenarias aparentes estanques.

CONTINUIDADE DO PROJETO

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