Optimização Construtiva e Energética das Alvenarias de Bloco de Betão de Bagacina - Luís Leite...

SEMINÁRIO CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL

OPTIMIZAÇÃO CONSTRUTIVA E ENERGÉTICA DASALVENARIAS DE BLOCO DE BETÃO DE BAGACINA

24 Julho 2009 | Ponta Delgada

Luís Leite, Arq.

[email protected]

OPTIMIZAÇÃO CONSTRUTIVA E ENERGÉTICA DAS ALVENARIAS DE BLOCO DE BETÃO DE BAGACINA

2SEMINÁRIO CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL

Os Recursos Naturais e a Construção

A Bagacina

O Bloco de Betão de Bagacina

Origem e Evolução

Estado do Conhecimento

Que Futuro?

SEMINÁRIO CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL 3


Os Recursos Naturais e a Construção

A Bagacina1



Características da bagacina

- tom negro acinzentado, frequentemente vitrificado e esmaltado

- tom vermelho-acastanhado (oxidação dos minerais ferromagnesianos)

- porosas

- baixa densidade

- valores elevados de absorção de água

- massa volúmica aumenta com a diminuição da dimensão das partículas

- absorção de água diminui com a diminuição da dimensão das partículas

- curvas granulométricas continuas




Origem e Evolução2



Início do século XX, nos Açores:

- começa a generalização do uso do cimento e do betão;

- surgem as primeiras estruturas de betão;

- fabrico dos primeiros blocos de betão com bagacina.



Composição do betão de bagacina

ÁGUA + CIMENTO + (2 agregados naturais) TUFO + BAGACINA




Estado do Conhecimento3



Despacho normativo nº. 38/80

Secretaria Regional do Equipamento

Inquérito à produção nacional de materiais para a alvenaria

LNEC

Relatório - Ensaios a uma amostra de blocos para uma obra específica

LREC

Caracterização térmica de paredes de alvenaria de blocos de betão de bagacina

LNEC

Marcação CE

1980

1986

1986

1998

2005



1980

Recomendaçõesgerais

Projecto

Despacho normativo nº. 38/80

- geometria (as dimensões nominais dos blocos são deixadas a cargo dos fabricantes); - recepção;

a) verificação das dimensões;b) determinação da resistência à compressão; c) determinação da massa específica (quando especificada); d) determinação da absorção de água e do teor de humidade; e) determinação da condutibilidade térmica (quando especificado).

- armazenamento e manuseamento dos blocos;- valores mínimos para a resistência à compressão aos 28 dias de acordo com categorias fixadas.- valores de absorção de água e de teor de humidade dos blocos;- tempo de cura mínimo de 10 dias.

- condições especiais de forma e acabamento de uma das faces;- a indicação de valores diferentes para as resistências à compressão dos mínimos recomendados;- a indicação do peso específico aparente e dos valores limite para a condutância Térmica.

O documento estabelece um quadro de referência, onde são enquadradasqualidades gerais das unidades de alvenaria. O controle ficou, no entanto, totalmente dependente dos ensaios de recepção,o que não provocou uma operatividade positiva dofabrico e aplicação dos blocos de betão na generalidade da sua utilização.



1986

Fabrico

Controle

Propriedades

Utilização

Inquérito à produção nacional de materiais para a alvenaria (3 fabricantes)

- armazenamento dos agregados ao ar livre;- cura é efectuada no local de fabrico, em zona coberta; - armazenamento no exterior; - 2 fabricantes fornecem blocos para obra 7 dias após o fabrico, 1 após 20 dias.- diferentes geometrias e dimensões.

- inspecção visual dos inertes na recepção;- acções de verificação do equipamento;- inspecção visual e escolha dos blocos antes do armazenamento;- um fabricante indica ensaios de rotura à compressão, com uma periodicidade de 60 dias.

- a massa volúmica do betão endurecido é aproximadamente 1250 kg/m3

(valor que se situa abaixo das determinações mais recentes); - não foram efectuados ensaios de caracterização do betão,um dos fabricantes indica que a tensão de rotura do betão, em cubos de 15cm de aresta,de 70 a 80 kgf/cm2 (7 a 8 Mpa).

- Habitação unifamiliar com função resistente;- preenchimento em estruturas reticuladas;- Indica ainda que os fabricantes não fornecem informação relativa às características dos blocosou técnicas de execução das alvenarias.

Este documento, que funciona como um levantamento geral de enquadramento da produção,revela que não existe um controle efectivo sobre as características das unidades fabricadas.



1986

Determinações

Relatório - Ensaios a uma amostra de blocos para uma obra específica

(utilizado como referência o Despacho Normativo)

- dimensional;- massa específica;- ensaios de absorção de água;- ensaios de rotura à compressão;- a condutibilidade térmica ficou por realizar devido à falta de equipamento.

- os desvios às dimensões médias ultrapassaram sempre +/- 2mm (5mm pontualmente);- a média da massa específica calculada foi de 1430 kg/m3;- a média da absorção de água fria foi de 15,3%, em ebulição de 20,0% (cumprindo o despacho);- a média do coeficiente de saturação foi de 0,78;- a tensão de rotura média aos 28 diascubos de betão - 5901,96 kN/m2 (desvio padrão de 2400,98 kN/m2) blocos furados - 3495,57 kN/m2 (desvio padrão 811,18 kN/m2) área real

2807,45 kN/m2 (desvio padrão 648,39 kN/m2) área aparente

Nestes ensaios, pela primeira vez, caracterizou-se a uma amostra da produção regional. Constatou-se que não mantém qualidades constantes, neste caso evidenciado pelainstabilidade dimensional e pela dispersão dos resultados relativos à resistência à compressão.



1998

Determinações

Adverte para anecessidade de

Valores de cálculoCondutibilidade térmica

Caracterização térmica de paredes de alvenaria de blocos de betão de bagacina

Provetes de 3 fabricantes

- a condutibilidade térmica aparente- o teor de água de equilíbrio em ambiente húmido- a absorção de água por imersão parcial de curta duração

- determinação da resistência mecânica- determinação da penetração de água da chuva

Verifica-se a variabilidade das composições do betão de bagacina.

betão de bagacina 0,55 W/m.K, argamassa de assentamento e reboco 1,5 W/m.K (este valor tem em conta a massa volúmica elevada devido aos agregados de basalto e o respectivo teor em água da obra) .Segundo o actual RCCTE, 2 fábricas, relativamente às paredes de pano simples com espessuratotal de 0,33m, cumprem o valor de referência estipulado para os Açores - 1,40 W/m2.K. Assim, os blocos de betão de bagacina não estão optimizados, mas demonstram potencial para um comportamento termicamente satisfatório, no que respeita ao tipo de parede exterior mais usual no arquipélago.

- valor de cálculo da condutibilidade

térmica utilizado na determinação do

coeficiente de transmissão térmica



2005 Marcação CE

O conhecimento mínimo das características dos produtos por parte do fabricante

- massa volúmica real varia entre os 1400 e 1500 kg/m3

- massa volúmica a aparente entre os 750 e 1000 kg/m3.- ensaios de resistência à compressão, os valores obtidos apresentaram uma grande dispersãovariam entre os 2 e os 7N/mm2, considerando a área aparenteAs resistências mais elevadas ocorreram nos blocos de menor espessura e tendiam a diminuircom o aumento da espessura do bloco (uma vez que aumentava também a área de furação)

Repercussão incipiente e lenta e com recurso a valores tabelados

Sintetizando o estado do conhecimento sobre a produção de blocos de betão de bagacina,verificou-se que a partir de 1980 a produção de blocos de betão nos Açores foi condicionada por umDespacho Normativo que não se revelou eficaz operacionalmente, conforme ficou comprovadonos ensaios efectuados em 1986 e 1998.O actual contexto normativo europeu potencia, de forma mais eficaz, a determinação e indicação,das características mínimas dos seus produtos para conhecimento público, assim como, atravésdesse conhecimento a optimização e melhoria dos produtos.



betão normal

massa volúmica 2000-2600 kg/m3 | condutibilidade térmica 1,65-2,0 W/m.K

betão de bagacina

massa volúmica 1500 kg/m3 | condutibilidade térmica 0,55 W/m.K

betão com argila expandida

massa volúmica 1000-1200 kg/m3 | condutibilidade térmica 0,36-0,46 W/m.K



A produção apresenta uma disparidade dos valores

ESTABILIDADE DIMENSIONAL | RESISTÊNCIA MECÂNICA | CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS

Revela assim a necessidade de melhorar o processo de produção, de forma a permitir a

optimização e estabilização do comportamento das unidades



Características actual de produção com necessidade acções de optimização

- armazenamento ao ar livre;- dimensão assegurada pelo crivo ao serem encaminhados para a betoneira;- inexistência de controle de humidade;- vestígios de outros materiais pétreos como pedra-pomes ou basalto.

- percentagens da composição variam de fabricante para fabricante, podendo variarao longo do processo de produção;- inexistência de uma caracterização aprofundada que permita melhorar a relação entre as suas propriedades e a resistência mecânica

- nem sempre é cumprido em local adequado;- nem sempre são cumpridos os tempos de cura.

Controle de agregados

Composição do betão

Processo de cura



Características actual de produção com necessidade acções de optimização

- conhecimento do material para calculo térmico mais próximo do real

Configuração interna e dimensões gerais e parciais variam de fabricante para fabricante- produção actual contempla pouca diversidade, a mesma unidade é utilizada de formascompletamente distintas. - não existe uma lógica moderna de sistema de alvenaria que, para além daunidade base, possua uma série de unidades especiais ou acessórias, que facilitem e propiciem amelhoria da qualidade na execução de paredes, não só em zona corrente, mas também de rematesnas zonas pontuais mais frequentes. Assim como, o manuseamento, a aplicação e o cumprimentonormativo, devem ser facilitados devido ao desenho do próprio bloco, sem esquecer a importância daexistência de indicações para a correcta execução das alvenarias.

Outros aspectos

Concepção das unidadesde alvenaria




Que futuro?4



EXIGÊNCIAS FUNCIONAIS DE PAREDES

Estabilidade

Eurocódigo 6 e Eurocódigo 8

Estanquidade

DTU 20.1 e BS 5628

Conforto térmico

RCCTE



Características térmicas Rt (m2K/W) e U (W/m2K)



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