CARLOS AUGUSTO MARQUES DE OLIVEIRA JUNIOR
RECOMENDAÇÕES PARA PROJETO E
EXECUÇÃO DE REVESTIMENTO DE
FACHADAS COM PLACAS PÉTREAS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado
à
Universidade
Anhembi Morumbi no âmbito do
Curso de Engenharia Civil com
ênfase Ambiental.
SÃO PAULO
2005
CARLOS AUGUSTO MARQUES DE OLIVEIRA JUNIOR
RECOMENDAÇÃOES PARA PROJETO E
EXECUÇÃO DE REVESTIMENTO DE
FACHADAS COM PLACAS PÉTREAS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado
à
Universidade
Anhembi Morumbi no âmbito do
Curso de Engenharia Civil com
ênfase Ambiental.
Orientador:
Prof. Tiago Garcia Carmona
SÃO PAULO
2005
i
Aos meus pais Sr. Carlos e Dona Neuza, pelo esforço e
dedicação e a minha namorada Sabrili.
ii
AGRADECIMENTOS
Ao Professor Mestre Tiago Garcia Carmona, pela paciência e dedicação para me
orientar neste trabalho.
A Profa Mestre Jane e ao Profº Mestre Célio por me auxiliar e orientar de um modo
geral.
Ao Engº Gabriel Meibach Meneguin da Company S.A ..
Ao Engº Luis Sérgio Ferreira da Aldan Tecnologia.
Ao Engº Gilmore da Marmodoro.
iii
RESUMO
O revestimento de vedações verticais com placas pétreas está sendo cada vez mais
utilizado em edifícios residenciais e comerciais.
Pela importância que este subsistema representa para a construção civil, formou-se
uma comissão de estudos na ABNT – Associação Brasileira de Normas técnicas.
Com base em registros bibliográficos e especificações técnicas, este trabalho
apresenta as recomendações para a elaboração do projeto, os tipos de materiais
utilizados, os ensaios tecnológicos e os procedimentos adequados para a execução
do revestimento de fachadas com placas pétreas.
Palavras Chave: Revestimento; Fachadas; Placas pétreas; Projeto
iv
ABSTRACT
The revetment of vertical blockings with stone plates has been more used in in
residential and commercial buildings.
By the importance that this subsystem represents to the civil construction, a study
committee on ABNT – Brazilian Association of Norms ans Techniques – has been
formed.
Based on bibliographic registrations ans technical specifications, this paper presents
the recommendations to the construction of this project, the types of used materials,
the technological essays and the proper procedures to the execution of the
revetment of façades with stone plates.
Keywords: Revetment; Façades; Stone Plates; Project
v
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 5.1: Fixação da tela ao suporte ......................................................................13
Figura 5.2: Lançamento de argamassa fluida............................................................14
Figura 5.3: Tipos de grampos para a fixação das placas pétras ...............................29
Figura 5.4: Sistema de inserts metálicos para a fixação das placas pétreas ............29
Figura 5.5: Esquema de fixação do grampo na estrutura..........................................31
Figura 5.6: Sistema de insert metálico (modelo simples) ..........................................32
Figura 5.7: Sistema de insert metálico (modelo de transição)...................................32
Figura 5.8: Sistema de insert metálico (modelo especial) .........................................33
Figura 5.9: Funções dos dispositivos de fixação de placas de rochas ......................34
Figura 5.10: Esquema de armazenagem das placas de rocha .................................40
Figura 5.11: Esquema de furo para chumbamento da grapa ....................................42
Figura 5.12: Folgas mínimas entre a placa inferior e o dispositivo de fixação ..........45
Figura 5.13: Detalhe de microscópio petrográfico e lâmina delgada.........................55
Figura 5.14: Corpo de prova sendo rompido .............................................................58
Figura 5.15: Corpo de prova sendo rompido após aplicação de esforços fletores ....61
Figura 5.16: Comparação ensaio C 880 (resistência à flexão) e placas com tamanho
natural ................................................................................................................62
Figura 5.17: Corpo de prova rompido após aplicação de esforços ...........................63
Figura 5.18: Croqui do ensaio de dilatação térmica linear ........................................66
Figura 5.19: Equipamento Amsler ensaiando copos de prova ..................................68
Figura 5.20: Equipamento de ensaio de resistência de impacto ...............................70
Figura 6.1: Detalhe do pino sustentador da placa superior e retentor da placa infeirior
...........................................................................................................................76
Figura 6.2: Esquema de montagem da fachada com auxilio de andaime .................77
Figura 6.3: Definição dos planos da rocha. ...............................................................78
Figura 6.4: Esquema de amazenamento das placas pétreas ...................................83
vi
LISTA DE TABELAS
Tabela 5.1: Importância dos conhecimentos das propriedades das rochas..............47
Tabela 5.2: Normas brasileiras utilizadas para avaliação das propriedades
tecnológicas de rochas.......................................................................................49
Tabela 5.3: Ensaio de cararcterização de rochas ornamentais e respectivas normas
utilizadas ............................................................................................................52
Tabela 5.4: Ensaios recomendados para rochas de revestimento, conforme o
emprego .............................................................................................................53
Tabela 5.5: Ensaios de alterabilidade e situações simuladas ...................................72
Tabela 6.1: Resultados dos ensaios de resistência a flexão.....................................78
Tabela 6.2: Resultados de resistência a flexão, segundo o plano XY.......................79
Tabela 6.3: Resultados dos ensaios de resistência a flexão, segundo o plano ZY ...79
Tabela 6.4: Resultados dos ensaios de flexão, segundo o plano ZX ........................80
vii
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas
Abirochas
Associação Brasileira da Indústria de Rochas Ornamentais
ASTM
American Society for Testing and Materials
viii
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO.....................................................................................................1
2
OBJETIVOS.........................................................................................................3
2.1
Objetivo Geral .................................................................................................3
2.2
Objetivo Específico ........................................................................................3
3
METODOLOGIA DO TRABALHO.......................................................................4
4
JUSTIFICATIVA ..................................................................................................5
5
REVESTIMENTOS DE FACHADAS DE EDIFÍCIOS...........................................7
5.1
Funções do revestimento de fachadas de edifícios ....................................7
5.2
Caracterização dos processos de execução de revestimentos pétreos .12
5.2.1
Processo Tradicional ............................................................................12
5.2.2
Processo Racionalizado .......................................................................14
5.3
Considerações sobre a elaboração de projeto .............................16
5.3.1
Peso Próprio ..........................................................................................16
5.3.2
Choques .................................................................................................17
5.3.3
Deformações Térmicas ........................................................................17
5.3.4
Efeitos da umidade e chuva.................................................................18
5.3.5
Ação do vento........................................................................................19
5.3.6
Retração e deformação lenta da estrutura .........................................20
5.3.7
Aspectos a serem considerados no dimensionamento ....................21
5.3.8
Escolha dos materiais...........................................................................23
5.3.9
Características das rochas...................................................................24
5.3.10 Características dos componentes metálicos para fixação ...............25
5.3.11 Características da argamassa para assentamento ...........................35
ix
5.3.12 Características dos selantes ................................................................36
5.3.13 Geometria das placas ...........................................................................37
5.3.14 Elementos de projeto ............................................................................37
5.4
Execução e inspeção do revestimento ............................................38
5.4.1
Generalidades .......................................................................................39
5.4.2
Manuseio e estocagem de materiais e componentes.......................40
5.4.3
Placas colocadas com dispositivo de fixação ....................................41
5.4.4
Placas colocadas com argamassa ......................................................43
5.4.5
Juntas .....................................................................................................44
5.5
Seleção do material pétreo ..........................................................................46
5.5.1
Caracterização Tecnológica ................................................................51
5.5.2
Ensaios Tecnológicos ...........................................................................53
5.5.2.1 Análise Petrográfica ..............................................................................54
5.5.2.2 Compressão Uniaxial............................................................................55
5.5.2.3 Congelamento e desgelo .....................................................................59
5.5.2.4 Tração na Flexão ..................................................................................60
5.5.2.5 Dilatação Térmica Linear .....................................................................64
5.5.2.6 Desgaste Abrasivo – Amsler................................................................67
5.5.2.7 Impacto de Corpo Duro ........................................................................68
5.5.2.8 Ensaio de Alterabilidade.......................................................................70
6
ESTUDO DE CASO ...........................................................................................74
6.1
Introdução .....................................................................................................74
6.2
Metodologia ..................................................................................................75
6.3
Sistema de fixação adotada.........................................................................76
6.4
Parâmetros de projeto..................................................................................77
6.5
Controle de qualidade adotado ...................................................................82
x
7. CONCLUSÃO ...................................................................................................84
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................86
1
1 INTRODUÇÃO
A fachada é a parte externa de uma edificação. Pode ser executada em argamassa,
placas de pedra (rochas ornamentais), vidro, alumínio, painéis pré-fabricados e
outros.
Atualmente as rochas ornamentais têm sido bastante utilizadas na construção civil,
devido a maior durabilidade quando comparados com os revestimentos de
argamassas, por exemplo, e ao efeito estético que proporcionam ao conjunto.
Constituem os revestimentos verticais (paredes e fachadas) e horizontais (pisos) de
exteriores e de interiores de edificações.
Segundo Antunes (2003), as pedras são quase imbatíveis no quesito versatilidade,
tendo uma variedade de cores e texturas incrementadas por diferentes técnicas de
tratamento. Usada na arquitetura há milhares de anos, as pedras naturais não saem
de moda.
O Brasil extrai 5,2 milhões de toneladas de rochas ornamentais por ano e 80 %
dessas rochas vêm do Espírito Santo, Minas Gerais e Bahia, segundo dados da
Associação Brasileira da Indústria de Rochas Ornamentais – Abirochas, 2000.
O geólogo Chiodi Filho et al (1995) apud Antunes (2003), diz que o Brasil explora
cerca de seiscentos tipos de rochas, sendo que as mais utilizadas em fachadas são
o mármore e o granito.
2
Segundo Flain (1994), dada a importância que esse subsistema de fachada em
placa de pedra representa para a construção civil, formou-se uma Comissão de
Estudos na Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) com o objetivo de
fornecer subsídios para a elaboração de projetos e diretrizes de execução de
fachadas em placas de pedra. Os ensaios que definem as características e
propriedades das rochas ornamentais já foram normalizados pela Comissão.
Do corte nas jazidas à especificação do sistema de fixação mais adequado, a
instalação de pedras no revestimento de fachadas de edifícios requer processo
cuidadoso para garantir a segurança e a qualidade da obra, preservando a
resistência do material.
O simples emprego de dispositivos de fixação com capacidade de suportar cargas
variadas em uma mesma obra, por exemplo, pode resultar na utilização inadequada
de um dos dispositivos, resultando na flexão da peça.
3
2 OBJETIVOS
Procedimento e qualidade na execução de fachada de edifícios.
2.1 Objetivo Geral
Apresentar os meios adequados para a execução de revestimento de fachada com
placas de pedra.
2.2 Objetivo Específico
Apresentar as considerações indicadas para o projeto e as etapas de execução do
revestimento de fachada com placas de pedra, de acordo com as recomendações
das normas técnicas, afim de evitar as implicações causadas por um projeto mal
elaborado ou mal executado, visando atender a qualidade no revestimento com
placas pétreas.
4
3 METODOLOGIA DO TRABALHO
Este
trabalho
será
desenvolvido
através
de
revisões
bibliográficas
para
revestimentos externos com rochas ornamentais, normas regulamentadoras,
pesquisa a sites com especificações técnicas, bem como estágio onde foi feito
acompanhamento da execução deste tipo de fachada, pesquisa com fornecedores
de mão de obra e matéria prima.
5
4 JUSTIFICATIVA
Para Flain (1995), o revestimento de fachada com placa de rocha é cada dia mais
utilizado no País, principalmente em fachadas de edifícios residenciais e ou
comerciais.
Segundo Flain (1995), tem sido comum considerar o revestimento de edifício como
atividade secundária na Construção Civil. De modo geral, não é um serviço
devidamente planejado, não dispõe de um projeto específico e sua execução é
deixada nas mãos de operários que, muitas vezes, são levados a tomar decisões,
mesmo não estando preparados para tal. Além disso, principalmente por inexistirem
parâmetros, o controle é deficiente nas diversas fases de produção, tais como na
especificação, na relação e recebimento de materiais, na produção da argamassa e
na execução da camada de acabamento, entre outros.
A durabilidade e o aspecto estético que proporcionam ao conjunto fazem das rochas
um “cartão de visitas” do edifício. Sendo assim, a fachada em placa de pedra
necessita de cuidados na escolha do tipo de rocha, pois cada rocha tem suas
propriedades e características que podem ser afetadas quando colocadas em
ambientes não adequados.
O presente estudo busca salientar alguns aspectos relevantes do processo de
produção dos revestimentos de fachadas de edifícios com placas pétreas, ressaltar a
importância da adoção de inovações tecnológicas e da implantação da
6
racionalização nos métodos construtivos destes tipos de revestimentos e ainda
detalhar os testes e ensaios tecnológicos a serem adotados no projeto bem como a
qualidade à execução do revestimento, desde a escolha do material a ser utilizado,
passando por especificações técnicas, até a sua colocação e entrega do edifício.
7
5 REVESTIMENTOS DE FACHADAS DE EDIFÍCIOS
Apresenta-se a seguir as definições e conceitos sobre a função do revestimento de
fachadas de edifícios. São abordados os critérios para a elaboração de projeto, a
seleção do material pétreo, os sistemas de fixação, o controle de qualidade do
material e da mão de obra e como complementação as manifestações patológicas
mais freqüentes.
5.1 Funções do revestimento de fachadas de edifícios
Um edifício pode ser definido como um sistema formado por um conjunto de
subsistemas, constituídos de elementos combinados e organizados para servir a um
objetivo comum.
Um conjunto de componente agrupados, forma um elemento e um conjunto de
elementos constitui um subsistema. Para Agopyan (1978) um dos subsistemas que
compõem o edifício é a vedação vertical, que é constituído por elementos que
definem, compartilham e limitam espaços.
O subsistema de vedação vertical tem, predominantemente, a função de criar,
juntamente com as esquadrias e os revestimentos, condições de habitabilidade para
o edifício, ou seja, de servir como mediadora entre os meios externo e interno do
8
edifício, de modificar as condições interiores como requerido pelo usuário e também
função estrutural e estética.
Para Sabbatini (1989), o subsistema de vedação vertical pode, ainda, ser
classificado em função do grau de industrialização do seu processo de produção. Os
processos com elevado grau de industrialização são considerados industrializados,
os de grau intermediários, como tradicionais racionalizados, racionalizados ou, até
mesmo, semi-industrializados.
Segundo Flain (1995), as funções dos revestimentos são inseparáveis das funções
do suporte, sendo que as funções do conjunto suporte-revestimento poderão ser
exercidas com maior ou menor intensidade por uma ou outra parte. Há funções que
podem ser exclusivas do suporte como, por exemplo, a estabilidade, a resistência
mecânica, a segurança contra o risco de intrusões humanas ou animais e a de
conforto termo-acústico. No entanto, as funções de proteção do substrato, de
regularidade superficial, de higiene, de conforto tátil e de conforto visual que
contribuem para a estética do acabamento final do edifício, são funções exclusivas
do revestimento. São funções do conjunto suporte-revestimento a estanqueidade à
água e aos gases, o isolamento termo-acústico, a segurança ao fogo, a resistência
aos choques e atrito e a durabilidade.
Para Flain (1995), a função de proteção que os revestimentos exercem, no
subsistema vedação vertical, está associada a questão de durabilidade do conjunto,
evitando a ação direta dos agentes agressivos que atuam sobre as superfícies dos
edifícios, como por exemplo: umidade, temperatura ambiente, fogo, poeira, micro-
9
organismos, ar e gases poluentes, radiações, vibrações, cargas de impacto e forças
exteriores.
Sendo o substrato altamente solicitado, pois se trata de vedações verticais exteriores
à edificação, a estanqueidade assume papel fundamental no desempenho do
revestimento, visando garantir as condições de habitabilidade da edificação.
A camada de acabamento deve proporcionar o acabamento ao sistema de
revestimento vertical, estando, assim, relacionada à aparência ou estética do
edifício. Pode-se dizer que a aparência ou estética de uma obra está relacionada à
sua beleza, sendo, portanto, um conceito subjetivo. Assim, a estética proporcionada
pela camada de acabamento está relacionada a uma série de fatores como, por
exemplo, à harmonia entres os diversos materiais empregados, suas características
e padrão, à qualidade dos serviços executados, estando relacionada diretamente às
características da mão-de-obra, ao partido arquitetônico adotado e à capacidade de
manutenção da aparência original do revestimento ao longo de sua vida útil.
As principais propriedades que a camada de revestimento deve apresentar, para
que tenha um adequado desempenho frente às solicitações impostas, são:
capacidade de fixação ou aderência, resistência mecânica, capacidade de absorver
deformações, possibilidade de integralizar as propriedades requeridas pelo sistema
de vedação, permeabilidade à água e características superficiais compatíveis com
as condições de exposição e durabilidade.
A aderência depende das características do material de fixação e das técnicas de
execução.
10
Segundo Flain (1995), o revestimento com placa de pedra, se for fixado com
argamassa convencional, a absorção das deformações passa a ser função desta
argamassa, dos próprios componentes e das juntas entre estes. Quando fixados por
componentes metálicos, a absorção das deformações é função dos detalhes
construtivos existentes naqueles componentes, permitindo a sua movimentação,
bem como das características das juntas da camada de acabamento.
Para Flain (1995), a permeabilidade à água é a propriedade que identifica a
possibilidade de passagem da água de um dado material, componente ou elemento
da construção, podendo a passagem de água ocorrer por infiltração sob pressão e
por difusão de vapor d’água.
O revestimento de uma fachada deve ser definido conforme o nível de proteção que
oferece à base contra a ação das chuvas ou de águas de áreas de lavagem da
edificação.
As características superficiais estão ligadas à textura dos revestimentos, podendo
variar de lisa a áspera. Para revestimentos exteriores deve-se dar a preferência a
texturas mais rugosas, pois proporcionam maior facilidade de fixação, resultando em
melhor distribuição dos fluxos de água de chuva, indica Flain (1995).
Flain (1995), ressalta que os revestimentos com acabamentos lisos propiciam uma
menor adesão e ancoragem à poeira, entretanto, não oferecem resistência ao
estabelecimento de caminhos preferenciais de escorrimento da água, com
conseqüente formação de manchas, por ação combinada da água e da poeira
existentes nos revestimentos.
11
Em uma região com intensa poluição atmosférica, devem ser escolhidos, para
revestimento exterior, acabamentos com superfícies rugosas de textura fina e,
preferencialmente, de cores escuras, protegidos por detalhes construtivos salientes.
A importância dos detalhes construtivos acentua-se quando se opta por um
revestimento com acabamento liso. Não convém utilizar cores claras, pois
evidenciam mais a sujeira provocada pela poluição atmosférica, porém absorvem
menos calor quando comparadas às cores escuras.
Para Flain (1995), a durabilidade dos revestimentos, ou seja, a capacidade de
manter o desempenho de suas funções ao longo do tempo, é uma propriedade
complexa e depende de inúmeros fatores, tais como: da etapa de projeto, onde a
adequação do material é analisada e é indispensável à correta especificação do
revestimento, da etapa de execução, em que são determinantes as características
dos materiais utilizados e às condições de execução dos serviços e da etapa de uso,
em que o serviço de manutenção precisa ser automático e periódico.
Dentre os fatores que, com mais freqüência, comprometem a durabilidade dos
revestimentos estão as movimentações de origem térmica, higroscópica ou impostas
por forças exteriores, a qualidade dos materiais utilizados, às técnicas adequadas e
a cultura e proliferação de micro-organismos. A durabilidade é afetada pelo
aparecimento de diferentes tipos de patologias, desde as que comprometem a
estética do revestimento, até as mais complexas que comprometem sua
estabilidade, pondo em risco a segurança de terceiros.
12
5.2 Caracterização dos processos de execução de revestimentos
pétreos
A fixação da camada de acabamento com placas de rocha nas fachadas de edifícios
pode se dar de duas maneiras básicas: por colagem (adesão físico-química ou
aderência mecânica) com ou sem ancoragem de segurança (grampos) e por
ancoragem mecânica. Na primeira utiliza-se argamassa convencional, argamassas
colantes ou colas especiais, e na segunda, componentes metálicos. Atualmente, no
Brasil, as técnicas mais utilizadas para a fixação dos revestimentos pétreos em
vedações verticais exteriores, são por colagem, com ou sem grampos, utilizando
argamassa convencional (processo tradicional), e por ancoragem mecânica com
auxílio de dispositivos de fixação (processo racionalizado).
5.2.1 Processo Tradicional
No Brasil é, ainda hoje, um processo de execução muito utilizado, principalmente
nas regiões mais afastadas dos grandes centros, onde há maior dificuldade de
obtenção de novos materiais e mão-de-obra especializada.
Estendendo este conceito aos revestimentos pétreos, Flain (1995), conceitua o
revestimento modular convencional como método tradicional de assentamento de
revestimentos que consiste do assentamento dos componentes empregando-se
13
argamassa convencional. O sistema de fixação com argamassa convencional,
chamado por Flain (1995) de sistema de fixação por colagem, constitui-se do
suporte, de uma tela previamente fixada a este (figura 5.1), da camada de fixação
(figura 5.2) e da camada de acabamento (placas de pedra e juntas). O suporte é
responsável pela sustentação das camadas subseqüentes a tela, que tem por
função proporcionar maior aderência entre a camada de fixação e o suporte, bem
como servir de ancoragem para as placas de pedra que posteriormente serão
amarradas à mesma.
A camada de fixação, por sua vez, é responsável pela ligação da camada de
acabamento ao suporte, proporcionando a aderência do conjunto. A última camada
é a de acabamento, que constitui o próprio revestimento.
Figura 5.1: Fixação da tela ao suporte
Fonte: Revista Tecnologia da Construção (1994)
14
Figura 5.2: Lançamento de argamassa fluida
Fonte: Revista Tecnologia da Construção (1994)
5.2.2 Processo Racionalizado
Processos racionalizados segundo Foster (1973) apud Sabbatini (1989), são
processos nos quais as técnicas organizacionais utilizadas nas indústrias
manufatureiras são empregadas na construção, sem que disto resultem mudanças
radicais nos métodos de produção. Segundo Taralli (1984) apud Sabbatini (1989),
incorporam princípios de planejamento e controle eliminar desperdícios de mão-deobra e materiais; aumentar a produtividade;
planejar o fluxo de produção e
centralizar e programar as decisões.
Segundo Flain (1995), a aplicação de componentes cerâmicos com adesivos (cola
ou argamassa colante) é um processo racionalizado por significar um avanço na
tecnologia de produção dos revestimentos. Fundamenta-se, principalmente, no fato
15
de dissociar os serviços de produção, ou seja, separar a execução da camada de
regularização da de fixação. Da mesma forma, pode-se considerar como sendo um
processo racionalizado o assentamento de placas de pedra com argamassas
colantes ou colas. As argamassas colantes especiais para assentamento de placas
pétreas estão em fase inicial de utilização no país, pois as mesmas ficaram
disponíveis recentemente no mercado nacional o que faz com que até o presente
momento, essas argamassas tenham sido utilizadas, no Brasil, em apenas uma
fachada (3.000 m2 aproximadamente), localizada na cidade de Curitiba (PR).
Tomando-se o conceito formulado pelos autores citados, pode-se considerar o
assentamento das placas de pedra, através de componentes metálicos, como sendo
também um processo racionalizado. Pois, quando da utilização de componentes
metálicos, a fixação dos mesmos dá-se no momento do assentamento das placas,
sendo que a camada de regularização, quando existente, foi previamente executada.
Também pode ser considerado racionalizado pelo fato da utilização de componentes
metálicos, fabricados fora do canteiro de obra e previamente definidos em projeto
aumentar o nível de organização do processo.
Acredita-se que pode-se obter através da racionalização dos processos construtivos
e da adoção de inovações tecnológicas, associadas a consolidação nos canteiros de
obras, uma maior qualidade, desempenho e produtividade, e menores desperdícios
de materiais e mão-de-obra.
16
5.3 Considerações sobre a elaboração de projeto
Flain e Cavani (1994) recomendam que para se chegar a etapa final da fase de
projeto, que é a do desenvolvimento propriamente dito, os profissionais envolvidos
com a elaboração do mesmo, considerem todos os fatores importantes,
principalmente no que diz respeito a qualidade, ao desempenho e ao custo do
produto final. Aliado a isso, é necessário o conhecimento de parâmetros, que
poderão interferir de forma direta ou indiretamente no resultado final do projeto.
É importante enfatizar que, além de um projeto bem elaborado, torna-se
imprescindível o acompanhamento da execução dos serviços, por parte dos
projetistas, e o treinamento da mão-de-obra para a obtenção de um produto final
com qualidade e menor custo. (Flain, 1995).
A seguir faz-se uma abordagem de alguns destes parâmetros para o projeto de
revestimento de fachadas com placas de pedra descritos por Flain e Cavani (1994).
5.3.1 Peso Próprio
Em ambos os processos de assentamento das placas, com componentes metálicos
ou com argamassa, o peso próprio das placas é relevante pois, no primeiro definirá
as cargas verticais que atuarão nos componentes metálicos de fixação, sendo um
17
dado para seu dimensionamento, e no segundo vai solicitar menos ou mais a
camada de fixação, neste caso, necessitando de maior aderência ao suporte quanto
maior for o peso próprio por unidade de área.
5.3.2 Choques
As placas de rocha, principalmente aquelas situadas em níveis mais baixos estão
mais sujeitas aos choques acidentais.
Quando da execução do revestimento em grandes alturas, o balancim utilizado
poderá provocar choques nas placas.
5.3.3 Deformações Térmicas
Para os revestimentos exteriores, no cálculo das deformações relativas entre o
suporte e as placas, devida a dilatação térmica diferencial, deve-se considerar a
diferença de temperatura que poderá ocorrer, entre a superfície do revestimento
(levando-se em consideração a sua cor) e a camada de fixação.
Como todos os componentes presentes no revestimento, as placas pétreas são
sensíveis às variações térmicas. O aumento ou a diminuição da temperatura provoca
18
um alongamento ou encurtamento proporcional a esta variação e depende do
coeficiente de dilatação térmica da rocha.
Faz-se importante conhecer as deformações das placas e dos suportes, para que se
possa calcular a largura das juntas que irão absorver as solicitações atuante seja
empregado o processo tradicional ou racionalizado.
5.3.4 Efeitos da umidade e chuva
As pedras normalmente utilizadas como revestimento de fachadas apresentam
maior ou menor porosidade. Certas pedras absorvem praticamente pouca água
enquanto outras podem absorver até 20% de sua massa.
Para Flain (2005), a rapidez com que as construções atualmente são executadas
explica a grande quantidade de umidade residual no interior das vedações verticais,
que evaporam normalmente pouco a pouco para o exterior. Somando ainda a este
fato, há a ocupação das edificações e o aquecimento dos locais o que gera uma
abundante quantidade de vapor d’água que migra parcialmente para o exterior. A
água pode ainda penetrar através das vedações verticais exteriores por capilaridade.
Recomenda-se deixar aberturas na camada de revestimento, em locais por onde
não ocorra a penetração de água de chuva ou de lavagem, para permitir a
evaporação da água que eventualmente tenha penetrado entre o suporte e a
19
camada de revestimento. Quando o revestimento apresenta-se aderido ao substrato
a água existente nas camadas do revestimento ao percolar pode carrear os sais
solúveis da argamassa até a superfície do revestimento provocando o aparecimento
de eflorescência.
5.3.5 Ação do vento
Segundo Ferreira (2004) por muito tempo o teste do módulo de ruptura (ASTM C-99)
tem sido usado para avaliar a resistência da pedra às pressões positiva e negativa
geradas pelas cargas de vento.
A partir do resultado de um grande número de testes a ASTM, estatisticamente,
estabeleceu como valor mínimo para o módulo de ruptura de resistência do granito
1.500 PSi ou 10,34 MPa.
Embora ambos os testes de resistência à flexão (ASTM C-880) e módulo de ruptura
(ASTM C-99) forneçam valores de resistência à flexão, eles são diferentes. A amostra
para teste pela ASTM C-99 não leva em conta a espessura e o acabamento exterior da
pedra a ser usada na fachada e apresenta uma alta componente de cisalhamento que
torna a amostra rígida e não flexível, dando uma resistência aparente maior do que a
resistência real de flexão.
O teste do módulo de ruptura (ASTM C-99), não deve ser usado para fins de projeto.
20
No teste do módulo de ruptura o rompimento da amostra ocorre sob o qual a carga
está sendo aplicada.
No teste de resistência à flexão o rompimento da amostra sob a carga aplicada nos
pontos localizados nas quartas partes próximo às extremidades ocorrerá no seu ponto
mais fraco entre os pontos de carga.
Os resultados obtidos pela ASTM C-880 permitem uma comparação melhor e mais
precisa com os resultados dos testes à flexão de uma placa inteira do que os
resultados obtidos pela ASTM C-99.
Os esforços devido ao vento também podem ser calculados de acordo com a NBR
6123 da ABNT.
5.3.6 Retração e deformação lenta da estrutura
Segundo Gere et al (1988) apud Flain (1995), devem ser consideradas as
deformações causadas pela retração da estrutura e da alvenaria e a deformação
lenta do concreto, passíveis de ocorrerem após a execução do revestimento. Para
evitar patologias posteriores no revestimento, recomenda-se que se aguarde o maior
intervalo de tempo possível entre a execução do suporte e as camadas
subseqüentes, de maneira que as deformações iniciais dos mesmos não venham
solicitar o revestimento.
21
Flain e Cavani (1994) recomendam que se aguarde o maior intervalo de tempo
possível entre a execução do suporte para a posterior colocação das placas pétreas,
de modo que as deformações iniciais na estrutura não solicitem o revestimento.
Em alguns casos o assentamento da placa é quase que em paralelo com a
execução da estrutura de concreto, nestes casos, deve-se prever que as
deformações iniciais do concreto poderá solicitar do revestimento com mais
intensidade.
Gere et al (1989) apud Flain (1995) afirma que se pode considerar para o concreto,
sob condições normais, os seguintes valores, aproximados, de retração:
-
33% até as duas primeiras semanas;
-
45% durante o primeiro mês;
-
66% durante os três primeiros meses;
-
90% durante o primeiro ano.
5.3.7 Aspectos a serem considerados no dimensionamento
Segundo Flain e Cavani (1994) o dimensionamento das placas de rocha restringe-se
a determinação de sua espessura em função de suas dimensões (comprimento e
largura), das características mecânicas da rocha, do sistema de fixação a ser
empregado e das cargas atuantes. A determinação da espessura das placas pode
também ser feita através de ensaios do conjunto placa componentes metálicos de
22
fixação. Os componentes metálicos de fixação devem ser projetados de forma que
resistam aos esforços a que serão submetidos e permitam a livre movimentação das
placas. As juntas que compõem o revestimento podem ser: entre componentes, de
movimentação ou construtivas e estruturais. As juntas tem funções de acabamento
estético, de estanqueidade e de absorver as deformações passíveis de ocorrerem no
revestimento.
O
acabamento
estético
é
exigido
principalmente
quanto
a
horizontalidade, verticalidade e uniformidade de espessura das juntas. As juntas
entre
componentes
devem
ter
dimensões
suficientes
para
absorver
as
movimentações diferenciais das camadas constituinte do revestimento. Para que as
juntas de movimentação exerçam suas funções e apresentem o desempenho
esperado
é
necessário
primeiramente
que
sejam
devidamente
projetadas
(dimensionadas), sendo que devem ser consideradas, para o dimensionamento, as
diversas solicitações a que as camadas do revestimento estarão sujeitas durante a
vida útil do mesmo, bem como as características dos materiais utilizados nessas
camadas.
Deverão ser previstas ainda juntas nos encontros de materiais distintos e em
elementos que se projetem para além do plano do revestimento. As juntas
estruturais quando previstas devem ser respeitadas em posição e largura no
revestimento.
Os materiais utilizados para acabamento das juntas são os selantes e as
argamassas. Recomenda-se a utilização das argamassas para o rejuntamento das
juntas entre componentes quando a camada de revestimento não estiver sujeita a
ação de solicitações de grande intensidade, como por exemplo, nos revestimentos
interiores. Quando para a fixação das placas utilizar-se argamassa convencional o
23
rejuntamento das juntas entre os componentes poderá ser feito com nata de cimento
ou com selante.
Para melhorar à estanqueidade e a estética do rejuntamento pode-se rejuntar com
argamassa de cimento e areia fina no traço 1:1 (em volume), com eventual adição
de corante.
Para as juntas entre placas, quando fixadas com componentes
metálicos, as mesmas devem ser rejuntadas com selantes.
Para o exterior, independente do processo de assentamento utilizado, recomenda-se
os selantes, para o rejuntamento das juntas entre componentes e de movimentação,
devido, principalmente, as suas características de deformabilidade. Quando do
emprego de selantes no rejuntamento das juntas de movimentação, o fator de forma
(proporção largura/profundidade) deve estar compreendido entre 2 e 1, conforme
recomendações do fabricante do selante. Deve-se prever a utilização de material de
enchimento quando for necessário adaptar o perfil das juntas às dimensões ideais
do cordão de selante.
5.3.8 Escolha dos materiais
A escolha dos materiais mais adequados para o revestimento das vedações verticais
deve estar ligada, principalmente, às características dos mesmos considerando-se a
sua utilização, no caso da pedra, se exterior ou interior.
24
5.3.9 Características das rochas
Em obras de grande porte, previamente ao projeto, é importante que seja efetuada
uma pesquisa da jazida para verificar a capacidade de fornecimento da mesma
levando-se em consideração o atendimento ao cronograma da obra e a
homogeneidade litológica e estética da rocha.
De acordo com a NBR 13707 da ABNT (1996), na escolha da rocha o projetista deve
considerar além dos aspectos estéticos, os seguintes:
-
as características petrográficas que eventualmente possam influir na
durabilidade da rocha, tais como: estado microfissural e presença de
materiais deletérios e alterados;
-
as propriedades físico-mecânicas da rocha, determinadas de acordo com as
normas NBR 12.763, NBR 12.764, NBR e NBR 12.767;
-
a porosidade e a absorção da água, determinadas de acordo com a NBR
12.766;
-
a viabilidade da rocha ser submetida aos processos de beneficiamento
necessários à obtenção dos efeitos desejados (superfície polida, serrada,
apicoada, flamejada, etc.);
25
-
as alterações na aparência a que as placas estão sujeitas quando:
submetidas à lavagens e à ação de produtos químicos de qualquer natureza
(produtos de limpeza e outros);
expostas às intempéries, no caso de
revestimentos externos, no tocante, principalmente, à poluição atmosférica e
a morfologia da fachada, de modo a garantir que as águas das chuvas
proporcionem uma lavagem uniforme; ou quando assentadas com argamassa
(possibilidade de manchas).
No caso de rochas que apresentem variações naturais de estrutura, textura, cor,
presença de veios e outras características relacionadas ao seu aspecto
superficial que forem consideradas relevantes, devem-se, por ocasião do projeto,
selecionar amostras que sirvam como padrão para estabelecer a faixa de
variação aceitável.
5.3.10 Características dos componentes metálicos para fixação
Na elaboração do projeto dos componentes metálicos para a fixação das placas é
importante a observação dos metais a serem utilizados, pois deve-se escolher
metais que sejam compatíveis entre si, de modo a evitar a corrosão galvânica.
Segundo a NBR 13707 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 1996),
os dispositivos de fixação podem ser componentes metálicos com formatos diversos,
tendo as funções:
26
-
de fixar as placas no suporte e uma às outras; suportar o peso próprio do
revestimento, a ação de vento e todas as demais cargas possíveis de
atuação;
-
impedir o tombamento das placas e absorver as deformações diferenciais
entre o revestimento e o suporte, de modo a reduzir as tensões introduzidas
no revestimento.
Os componentes metálicos de fixação devem ser constituídos de metais inalteráveis,
isto é, que não sofram degradação devido ao ataque de substâncias existentes na
atmosfera, em forma de gás ou vapor, dissolvidos na água da chuva ou na água de
limpeza. Os principais metais que poderão ser utilizados para os componentes
metálicos de fixação, são: aço inoxidável; cobre e suas ligas e alumínio, com as
seguintes características:
a)
Aço inoxidável:
Tipo ABNT 302 - apesar de não ser recomendado por algumas normas, ele é
utilizado principalmente pelo seu baixo custo. Acredita-se que a sua utilização deva
ser restrita a ambientes interiores, pois apresenta uma maior quantidade de carbono,
e este elemento diminui sua resistência aos agentes agressivos;
Tipo ABNT 304 - para atmosferas urbanas e industriais isentas de cloretos;
27
Tipo ABNT 316 - para atmosferas urbanas, marítimas e industriais que contenham
cloretos.
b) Cobre e suas ligas:
O cobre e suas ligas possuem excelente resistência à corrosão atmosférica, bem
como uma boa resistência à ação química provocada pelas argamassas. Mas, sua
resistência mecânica depende essencialmente de suas ligas e do tratamento que
recebe durante a sua fabricação;
-
Cobre - recomendado para uso somente em grampos e não deve ser utilizado
em ambientes que contenham H2S (gás sulfídrico) e amônia. O cobre, quando
carreado pela água da chuva, poderá provocar manchas de cor verde
(azinhavre ou zinabre) na superfície da rocha; este é um dos motivos, para a
sua não utilização em componentes metálicos, além de sua baixa resistência
mecânica.
-
Latão - é uma liga de cobre e zinco que deve ser usada somente com teor de
Zn inferior a 15%, pois quando em maiores quantidades estão sujeitas a
dezincificação (perda de zinco) e, como conseqüência, há uma diminuição de
resistência mecânica.
-
Bronze alumínio - recomendado para atmosferas marítimas.
28
c) Aço Carbono:
Pode ser usado, desde que galvanizado conforme a NBR 6323, nas peças
intermediárias ou junto ao suporte; nuca deve ser usado em contato com a rocha.
d) Alumínio:
Apresenta boa resistência quanto a corrosão, no entanto sua utilização é limitada
devido principalmente ao seu alto custo. Em atmosferas marítimas e industriais
devem ser utilizadas as ligas 653-T6, 6061-T6 ou equivalente.
Deve-se, preferencialmente, utilizar o aço inoxidável devido a sua grande
inalterabilidade e resistência mecânica.
A NBR 13707 da ABNT (1996), cita que os grampos são um tipo de dispositivo de
fixação compostos por uma única peça fabricada com barra de seção circular ou
retangular, podendo ter uma das extremidades dobrada em “L” ou em gancho, cujos
exemplos de peças estão representados na Figura 5.3 e 5.4, sendo que uma de
suas extremidades é ancorada em furo apropriado, feito no dorso ou nas bordas da
placa, e a outra é ancorada com argamassa ao suporte.
O suporte é uma estrutura onde são presos os dispositivos de fixação que sustentam
as placas de rocha.
29
Figura 5.3: Tipos de grampos para a fixação das placas pétras
Fonte: Obra Classic Condominium Club
Figura 5.4: Sistema de inserts metálicos para a fixação das placas pétreas
Fonte: Site Gran-Prometal, (2005)
Para a NBR 13707 da ABNT (1996), as placas de rocha, assim como seus
dispositivos de fixação, são submetidas às seguintes solicitações: as cargas
paralelas ao plano das placas (peso próprio das placas e peso próprio de eventual
30
camada de isolação térmica); as cargas perpendiculares ao plano das placas (ação
de vento, impactos acidentais e peso próprio das placas, quando colocadas na
horizontal) e movimento relativo do suporte e do revestimento.
O projetista deve considerar as deformações devidas à retração e à deformação
lenta do concreto, passíveis de ocorrerem após a execução do revestimento. Devese aguardar o maior intervalo de tempo possível entre a execução do suporte e a
aplicação das placas, de forma que as deformações iniciais do suporte não venham
a solicitar o revestimento.
Para a NBR 13707 da ABNT (1996), as placas de rochas colocadas com dispositivos
de fixação são geralmente constituídas de três partes (em uma só peça ou não),
com funções a seguir descritas:
-
uma das partes deve ser ancorada no suporte (grapa, chumbador, etc.);
-
uma parte constituída por barra, cantoneira ou outro perfil metálico
(eventualmente associado a um dispositivo de regulagem, que permite o
posicionamento correto da placa);
-
uma parte através da qual ocorrerá a ligação com as placas.
Este processo está representado na Figura 5.5, 5.6, 5.7 e 5.8.
31
Impermeabilização
da estrutura
Furação e
colocação de
bucha
Ancoragem
(chumbamento)
do pino com
“graute”
Fixação do
grampo
Figura 5.5: Esquema de fixação do grampo na estrutura
Fonte: Obra Classic Condominium Club, (2004)
32
Figura 5.6: Sistema de insert metálico (modelo simples)
Fonte: Site Arcoweb, (2005)
Figura 5.7: Sistema de insert metálico (modelo de transição)
Fonte: Site Arcoweb, (2005)
33
Figura 5.8: Sistema de insert metálico (modelo especial)
Fonte: Site Arcoweb, (2005)
Os dispositivos de fixação podem ser sustentadores ou retentores. Os sustentadores
são responsáveis pela sustentação do peso próprio das placas e outras eventuais
ações verticais e os retentores têm a função de impedir o tombamento das placas.
As ações verticais são, normalmente, transmitidas aos dispositivos de fixação
sustentadores, colocados geralmente na parte inferior da placa. Outros dois
dispositivos de fixação (retentores) são posicionados nas bordas laterais da placa,
próximos ao seu topo, ou na própria borda superior da placa como mostra a Figura
5.9
34
Figura 5.9: Funções dos dispositivos de fixação de placas de rochas
Fonte: NBR 13707 – ABNT (1996)
Os dispositivos de fixação devem ser concebidos de maneira a resistir aos esforços
que estarão submetidos e permitir a livre movimentação das placas, de forma que
não sejam transmitidas tensões consideráveis às placas de revestimento em função
das movimentações higrotérmicas diferenciadas entre o revestimento e o suporte.
Após terem sido estabelecidas as solicitações atuantes nas placas e conhecidas as
características do suporte e do dispositivo de fixação escolhido (dimensões e metal),
deve-se proceder ao dimensionamento dos dispositivos de fixação, considerando as
funções de sustentação e retenção.
Na verificação destes, através de ensaios, deve-se considerar:
-
a capacidade do suporte de resistir aos esforços transmitidos pelo dispositivo
de fixação;
35
-
a distância mínima dos pontos de fixação às extremidades do suporte, em
função dos esforços aplicados e da natureza do suporte;
-
a deformabilidade quando a concepção do sistema
de fixação das placas
exigir que estas movimentem-se livremente.
Recomenda-se, sempre que possível, o emprego de um único tipo de dispositivo de
fixação em uma mesma obra.
5.3.11 Características da argamassa para assentamento
Recomenda a NBR 13707 da ABNT (1996) que a argamassa a ser empregada na
fixação das placas de rocha deve ser de cimento e areia média no traço 1:3 (em
volume), podendo ser utilizados aditivos plastificantes ou superplastificantes, a fim
de obter-se argamassa de consistência fluída.
Segundo a NBR 13707 da ABNT (1996), as placas colocadas com argamassa nos
revestimentos exteriores, com altura entre três metros e quinze metros em relação
ao piso adjacente, é indicado o uso de grampos fixados em telas, preferencialmente
eletrossoldadas, ancoradas convenientemente no suporte.
36
5.3.12 Características dos selantes
Selante é o nome dado ao material utilizado para a vedação das juntas de dilatação
entre as placas pétreas, podendo ser silicone estrutural no caso da fixação por
dispositivos metálicos, ou mesmo com nata de cimento, no caso do assentamento
das placas com argamassa.
Segundo a NBR 13707 da ABNT (1996) os selantes devem:
-
ser resistentes aos agentes atmosféricos;
-
apresentarem boa aderência aos materiais nos quais são aplicados;
-
ser estanques ao ar e à água e não causar manchas ou alterações nos
materiais aos quais são aplicados;
-
ser inertes em presença de substâncias químicas normalmente encontradas
nos edifícios (alcalinidade das argamassas e produtos de limpeza);
-
Flain
ter elasticidade suficiente e mantê-la ao longo do tempo.
e
Cavani
(1994)
recomendam
que
o
fator
de
forma
(proporção
largura/profundidade) deve estar compreendido entre 2 e 1. Deve-se prever material
de enchimento, quando for necessário adaptar o perfil das juntas às dimensões
ideais do cordão de selante.
37
5.3.13 Geometria das placas
Atualmente não existe uma normatização brasileira que especifique a geometria das
placas.
Não há um formato obrigatório para as placas, mas segundo Flain (1995), o
emprego de tamanhos superiores a um metro quadrado devem ser analisados
cuidadosamente em função do sistema de suporte.
O tamanho das placas além de influenciar no dimensionamento da camada de
fixação, poderá facilitar ou dificultar o transporte e o manuseio das mesmas.
5.3.14 Elementos de projeto
A NBR 13707 da ABNT (1996) recomenda que o projeto de revestimento de
vedações verticais com placas de rocha deve ser constituído pelos seguintes
elementos:
-
vista frontal dos suportes a serem revestidos com a distribuição (paginação)
das placas e a posição dos componentes de fixação, em escala adequada;
-
detalhes construtivos dos encaixes, ranhuras e furos das placas, componentes
metálicos, juntas de dilatação, fixações ao suporte, entre outros;
38
-
memorial
descritivo
com
especificações
dos
materiais
e
serviços,
apresentando inclusive a tolerância máxima permitida para os desvios de
prumo e planeza do revestimento com placas pétreas e as exigidas para os
suportes.
Deverá constar do memorial descritivo, ainda, um roteiro e a periodicidade para a
realização das inspeções, que deverá abranger os seguintes aspectos:
-
estado dos selantes (continuidade, adesão às superfícies das juntas, coesão e
presença de fissuras);
-
existência de corrosão dos componentes metálicos de fixação;
-
indícios de falta de aderência (som cavo ao serem percutidas) das placas
fixadas com argamassa;
-
eventual deslocamento das placas, entre outros aspectos relevantes para o
revestimento.
5.4 Execução e inspeção do revestimento
Neste capítulo pretende-se mencionar os principais fatores que devem ser levados
em consideração através da NBR 13708 da ABNT 1996.
39
5.4.1 Generalidades
Recomenda a NBR 13708 da ABNT (1996) que os revestimentos de paredes e
estruturas com placas de rocha devem ser executados em conformidade com o
projeto arquitetônico e com o projeto executivo de revestimento, obedecendo-se a
todas as disposições construtivas indicadas e empregando-se somente os materiais
e componentes especificados.
Antes do inicio da execução deve-se:
-
fazer um estudo detalhado do projeto, conferindo e verificando as interfaces
com os outros subsistemas do edifício;
-
elaborar um planejamento cuidadoso abordando os aspectos relativos a
produção, ao transporte e ao armazenamento das placas, de modo a ter-se
continuamente na obra placas suficientes e na seqüência em que serão
instaladas;
-
tomar todas as providências necessárias relativas a segurança, recomendandose que a área próxima ao local dos serviços se]a isolada, os andaimes
utilizados obedeçam a NBR 6494, só seja empregada mão de obra
especializada e consciente dos acidentes que podem ocorrer no caso de falhas
devidas à má execução, verificar se os desvios de prumo e planicidade do
suporte a ser revestido são menores que os máximos especificados em projeto.
40
5.4.2 Manuseio e estocagem de materiais e componentes
No manuseio das placas tanto na produção quanto no transporte para a obra e na
própria obra, durante a instalação, devem ser tomadas todas as precauções
necessárias, afim de evitar danos nas placas.
As placas devem ser preferencialmente armazenadas em áreas coberta, acessíveis
e exclusivas, próximas dos locais onde serão instaladas.
As placas principalmente as de grandes dimensões, devem-se apoiar-se através de
uma de suas bordas em caibros de madeira e encostar-se em estruturas apropriadas
em forma de “A”, representada na figura 5.10.
Figura 5.10: Esquema de armazenagem das placas de rocha
Fonte: NBR 13708 – ABNT (1996)
Os dispositivos de fixação devem ser estocados em locais cobertos, acessíveis e
exclusivos, de modo a garantir sua integridade física e suas características
morfológicas originais.
41
5.4.3 Placas colocadas com dispositivo de fixação
Quando os dispositivos forem fixados no suporte por meio de chumbadores de
expansão, devem ser seguidas todas as instruções do fabricante dos chumbadores
(diâmetro e profundidade do furo, condições de instalação do chumbador, etc.).
Na fixação de grapas ao suporte deve-se:
-
executar no suporte furos cilíndricos ou preferencialmente tronco-cônicos, com
dimensões suficiente largas para permitir o chumbamento da grapa, com
profundidade tal que a grapa depois de chumbada fique com 8 cm, no mínimo,
dentro do suporte (ver Figura 3);
-
limpar bem o furo, retirando toda poeira e, no caso de utilização de argamassa
de cimento, molhá-lo em abundância, sem que fique acumulada água no seu
interior;
-
posicionar a grapa e chumbá-la com argamassa especificada no projeto do
revestimento cuidando pare que este chumbamento seja feito em etapas,
devendo-se, em cada etapa, adensa-la convenientemente, de modo a se ter o
menor volume possível de vazios;
-
a grapa só poderá receber os esforços transmitidos pela placa após a
argamassa atingir resistência mínima compatível.
42
Figura 5.11: Esquema de furo para chumbamento da grapa
Fonte: NBR 13708 – ABNT (1996)
Os furos e ranhuras feitos nas placas para acoplamento destas aos dispositivos de
fixação devem ter diâmetro ou largura 1 mm superior ao diâmetro do pino ou largura
dos perfis a serem introduzidos nas placas.
A profundidade dos furos ou ranhuras deve ser tal que garanta uma folga da ordem
de 5 mm entre o topo do pino ou perfil e o fundo do furo ou ranhura.
Os pinos e perfis devem encaixar-se facilmente nos furos ou ranhuras feitos nas
placas. Quando isto não for possível, não se deve forçar as placas contra estes
pinos e perfis.
43
5.4.4 Placas colocadas com argamassa
Inicialmente, devem-se marcar no suporte os locais onde será ancorada a tela de
aço à qual será fixados os grampos. Os furos no suporte devem ser cilíndricos ou
preferencialmente tronco-cônicos.
Após a fixação da tela de aço ao suporte, devem-se posicionar as placas, fixá-las a
tela e calçá-las de modo que não saiam de suas posições durante o enchimento
com argamassa.
As juntas entre as placas devem ser vedadas com gesso para evitar o vazamento de
argamassa.
Antes de proceder-se ao enchimento com argamassa, deve-se molhar bem o
suporte e lavar o dorso da placa, ou ainda chapiscá-lo ou ranhurá-lo em caso de
placas serradas a diamante ou de placas de rochas muito lisas.
0 enchimento deve ser feito com a argamassa especificada no projeto do
revestimento, tomando-se os cuidados necessários para que o espaço existente
entre o suporte e o dorso da placa seja totalmente preenchido.
0 enchimento além de atingir a meia altura da placa deve ser feito em camadas de
altura não superior a 20 cm. Cada camada subseqüente só poderá ser executada
após o endurecimento da camada anterior. Atingida a meia altura da placa, pode-se
completar o enchimento em uma única camada.
44
Após a execução de cada camada, devem-se limpar com panos úmidos os
eventuais respingos de argamassa que ficarem aderidos à superfície das placas.
Nos revestimentos de interiores, nos quais não será utilizada a tela de aço, deve-se
preparar a superfície do suporte, visando melhorar a aderência da argamassa
através de apicoamentos, chapiscos, etc.
5.4.5 Juntas
As placas devem ser posicionadas de modo a manter entre si os espaçamentos
especificados em projeto.
Nos
casos
onde
são
empregados
dispositivos
de
fixação
que
tenham,
simultaneamente, as funções de retentor e sustentador, deve-se garantir a livre
movimentação da placa inferior no sentido vertical, através das folgas indicadas na
figura 5.12.
45
≥ 2 mm
≥ 2 mm
Figura 5.12: Folgas mínimas entre a placa inferior e o dispositivo de fixação
Fonte: NBR 13708 – ABNT (1996)
Para o rejuntamento com selantes obedecer o seguinte:
-
as faces das juntas devem ser limpas e estar perfeitamente secas por ocasião
da aplicação do selante;
-
as regiões das placas contíguas devem se protegidas com fita crepe;
-
o selante deve ser aplicado de acordo com as instruções do fabricante,
devendo sua superfície, após o acabamento, apresentar-se ligeiramente
côncava em relação a superfície do revestimento.
No assentamento das placas com argamassa, devem-se tomar os cuidados
necessários para que os últimos 2 mm a 3 mm, em relação a superfície do
revestimento, fique vazios para poder ser, posteriormente, prenchidos com nata de
rejuntamento.
46
5.5 Seleção do material pétreo
Para a utilização correta dos materiais pétreos na construção civil, deve-se ter o
conhecimento de suas propriedades.
Segundo Frazão (2002), as propriedades dos materiais rochosos que interessam
para o seu emprego numa obra são chamadas de propriedades de engenharia ou de
construção ou de tecnológicas. Deve-se qualificar o material rochoso em relação a
suas propriedades. Assim, a qualidade de uma rocha será conhecida pela sua
composição química, mineralógica, petrográfica (textura e estrutura) e pelas
propriedades físicas e físico-mecânicas daí decorrentes. Todas as propriedades de
uma rocha podem ser determinadas em laboratório e algumas em campo, por
técnicas apropriadas e conduzidas por procedimentos padronizados.
A seleção de rochas adequadas para uso numa dada obra, que requeira a mais alta
qualidade com o mais baixo custo, não pode prescindir do conhecimento da grande
variedade de propriedades que apresentam e, para cada tipo de aplicação das
rochas, é exigido o conhecimento de um dado conjunto de suas propriedades.
Mesmo para uma dada aplicação, deverá haver uma hierarquia, em termos de
importância, de modo atender funções específicas numa dada obra, que pode ser
considerada de forma genérica, como sugerido na Tabela 5.1.
47
Tabela 5.1: Importância dos conhecimentos das propriedades das rochas
Propriedades
Revestimentos de edificações
Características petrográficas
Pouco importante
Índices físicos
Pouco importante
Velocidade de propagação de
ondas longitudinais
Muito importante
Coeficiente de dilatação térmica
Pouco importante
Distribuição granulométrica
Não aplicável
Forma do agregado
Não aplicável
Reatividade potencial
Não aplicável
Adesividade
Não aplicável
Alterabilidade
Pouco importante
Resistência ao desgaste
Pouco importante
Resistência ao impacto
Pouco importante
Resistência ao esmagamento
Não aplicável
Resistência à compressão
Muito importante
Resistência à flexão
Pouco importante
Módulo de deformabilidade
Muito importante
Fonte: Frazão (2002)
Para Frazão (2002), as análises, as determinações e os ensaios rotineiros para
qualificação dos materiais rochosos para a construção civil são muito diversificados.
Os procedimentos adotados para seu conhecimento são abrangidos pelos termos
caracterização tecnológica e as técnicas adotadas são chamadas de ensaios
tecnológicos.
48
Os ensaios tecnológicos mais adotados no Brasil são:
-
apreciação macroscópica e análise petrográfica microscópica;
-
análise granulométrica;
-
determinação de índices físicos;
-
determinação da forma das partículas;
-
determinação de propriedades térmicas;
-
ensaios de reatividade;
-
ensaio de adesividade;
-
ensaios de alterabilidade;
-
ensaios de desgaste abrasivo;
-
ensaio conjugado de abrasão e impacto;
-
ensaio de impacto de agregados;
-
ensaio de impacto de placas;
-
ensaio de esmagamento;
-
ensaio de compressão uniaxial e determinação do módulo de deformabilidade
estático;
-
determinação da velocidade de propagação de ondas e de constantes
elásticas ultra-sônicas e ensaio de tração indireta.
Para Frazão (2002), a padronização de procedimento é dita normalização e o
produto é chamado de norma.
A normalização permite tornar mais homogêneo e preciso o tratamento dado a um
determinado assunto, tais como execução de ensaios e de análises, denominação
49
adequada de materiais e processos, representação iconográfica e matemática das
propriedades, especificação de qualidade requerida para materiais e serviços, dentre
outros requisitos. No caso de ensaios, permite conferir maior segurança aos
resultados obtidos em diferentes materiais rochosos e diferentes tipos petrográficos
de um mesmo material.
As normas catalogadas referem-se a amostragem, terminologia, nomenclatura,
métodos de ensaio e especificações. As normas emitidas por entidades brasileiras
estão representadas na tabela 5.2.
Tabela 5.2: Normas brasileiras utilizadas para avaliação das propriedades tecnológicas de
rochas
Propriedades
Revestimentos
Petrografia
NBR 12768
Massa específica, porosidade e
absorção
NBR 12766
Dilatação térmica
NBR 12765
Alterabilidade
NBR 12769
Desgaste
NBR 12042
Impacto
NBR 12764
Compressão
NBR 12767
Flexão
NBR 12763
Fonte: Frazão (2002)
Segundo Ferreira (2003) o plano de corrida da pedra é definido pela ASTM como
designando a direção na qual a pedra rompe mais facilmente. Esta direção de fácil
separação acompanha a superfície, que é as vezes considerada como um plano.
50
Este plano de fraqueza, a corrida, pode ter sido causada por vários fenômenos que
incluem planos de dobramento e alinhamento de microfissuras.
Figura 5.13: Planos de corrida do granito causados pelo resfriamento do domo
Fonte: Tecnologia para revestimento de fachadas com pedras naturais
O plano de corrida num bloco extraído próximo do topo do domo aparece como um
plano horizontal. Se um bloco fosse extraído da parte inclinada do domo, o plano de
corrida apareceria num plano oblíquo.
Recomenda-se para aplicação em fachadas que as placas a serem utilizadas sejam
produzidas a partir da serrada de blocos no sentido paralelo ao plano da pedra. Desta
forma o plano da pedra estará paralelo à parede e sua resistência à carga horizontal,
perpendicular a ela, decorrente das pressões internas da construção e do vento será
maior. Estas cargas produzem tensões de flexão na placa, causando tração de um
lado e compressão do outro.
51
As tensões de tração tendem a provocar o rompimento da pedra. A placa será mais
resistente se as tensões de tração se dissiparem paralelamente aos planos da pedra
ao invés de atravessá-la na direção na qual a pedra se rompe mais facilmente. Além
disso, há evidências de que a perda de resistência à flexão da placa ao longo dos
anos é maior através dos planos de corrida da pedra.
5.5.1 Caracterização Tecnológica
A caracterização tecnológica de rochas é realizada por meio da execução de
ensaios e análises, cujo conjunto básico está relacionados na Tabela 5.3.
Diversas entidades nacionais e internacionais trabalham na padronização dos
procedimentos de ensaio, Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT,
American Society for Testing and Materials – ASTM, Comissão Européia de
Normalização – CEN, British Standard Institution – BSI, Deutches Institut für
Normung – DIN, entre outros.
No geral, no Brasil adotam-se as normas da ABNT e ASTM.
52
Tabela 5.3: Ensaio de cararcterização de rochas ornamentais e respectivas normas utilizadas
ENSAIO
NORMA
Tração na Flexão
ABNT NBR 12.763/92
Impacto de Corpo Duro
ABNT NBR 12.764/92
Dilatação Térmica Linear
ABNT NBR 12.765/92
Índices Físicos
ABNT NBR 12.766/92
Compressão Uniaxial
ABNT NBR 12.767/92
Análise Petrográfica
ABNT NBR 12.768/92
Congelamento e Desgelo
ABNT NBR 12.769/92
Desgaste abrasivo Amsler
ABNT NBR 12.042/92
Flexão
ASTM C 880/98
Velocidade da Propagação de Ondas
ASTM D 2845/95
Fonte: Frascá (2000)
Segundo Frascá (2000), o principal objetivo da realização de ensaios tecnológicos é
a obtenção de parâmetros físicos, mecânicos e petrográficos do material in natura,
que permitem a qualificação da rocha para uso no revestimento de edificações.
A maior parte dos ensaios procura representar as diversas solicitações às quais a
rocha estará submetida durante todo o processamento até seu uso final, quais
sejam, extração, esquadrejamento, serragem dos blocos em chapas, polimento/
lustração das placas, recorte em ladrilhos etc.
A Tabela 5.4 procura hierarquizar os ensaios requeridos para a caracterização das
rochas quanto aos principais usos no revestimento de edifícios e residências, quer
seja em pisos de interiores e exteriores (também denominados revestimentos
horizontais de exteriores e de interiores), como em fachadas e paredes de interiores
53
e exteriores (ou revestimentos verticais de exteriores e interiores), aos quais são
acrescidos os tampos de pia de cozinhas ou lavatórios.
Tabela 5.4: Ensaios recomendados para rochas de revestimento, conforme o emprego
Ensaios Recomendados
TIPOS DE REVESTIMENTO
Horizontais de Exteriores
AP AA RDA RF RCU
CDTL
RICD
N
N
R
R
R
N
N
Baixo tráfego
N
N
R
R
R
R
N
Alto tráfego
N
N
N
R
R
R
N
argamassa ou por ancoragem metálica)
N
N
I
N
N
N
I
Verticais de interiores
N
N
I
R
N
R
I
Pias e tampos de cozinha / lavatórios
N
N
I
I
I
R
R
Horizontais de interiores
Verticais de Exteriores (fixados com
Nota 1: AP = análise petrográfica; AA = absorção d´água; RDA = resistência ao desgaste abrasivo; RF =
resistência a flexão; RCU = resistência a compressão uniaxial; CDTL = coeficiente de dilatação térmica linear;
RICD = resistência ao impacto de corpo duro.
Nota 2: N = necessário; R = recomendado; I = de interesse.
Fonte: Frascá (2000)
5.5.2 Ensaios Tecnológicos
A seguir são descritos os ensaios requeridos para a caracterização tecnológica de
rochas ornamentais e as propriedades por eles determinadas.
54
5.5.2.1 Análise Petrográfica
De acordo com a NBR 12768 da ABNT (1992), para a execução deste ensaio devese colher amostras representativas da jazida, ou do afloramento rochoso, em
quantidades tais que representem todas as características da rocha. Assegurar
volume suficiente para permitir a obtenção de tantos corpos de prova quanto sejam
necessários para representar as características da rocha. Cada amostra retirada de
diferentes pontos do maciço deve ter a dimensão de, no mínimo, 15 cm.
Segundo Frazão (2002), as características petrográficas e mineralógicas de rochas,
areias e pedregulhos, por meio de técnicas que permitam identificar a composição
mineralógica, sua textura, estado de alteração dos minerais, estrutura, grau e o tipo
de microfissuração. Todo o cuidado deve ser dado à presença de minerais que
possam interagir com os fatores climáticos ou com substâncias presentes no meio
onde a rocha será aplicada.
A análise petrográfica pode ser executada por via direta, pelas observações
macroscópicas a olho nu ou pela microscopia óptica em seções delgadas da rocha,
também chamadas de lâminas petrográficas, apresentada na figura 5.13. Esta
análise pode ser completada por via indireta, pela análise difratométrica por raios X e
pelas análises térmica diferencial e química, para aqueles minerais cujas
características não permitem que estes sejam identificados por via óptica. Testes de
coloração
mineral
seletiva
petrográfica quantitativa.
complementam,
quando
necessários,
a
análise
55
O documento técnico resultante da realização do ensaio, segundo a NBR 12768 da
ABNT (1992), deve conter: a discriminação pormenorizada da procedência da
amostra (região, cidade, jazida, local de coleta, etc.); data da coleta da amostra; data
da
realização
do
ensaio;
resultados
das
observações
macroscópicas
e
microscópicas.
A principal característica petrográfica e mineralógica dos materiais rochosos de
interesse no uso na construção civil em revestimentos externo é a alteração por
reações com substâncias presentes na atmosfera.
Figura 5.13: Detalhe de microscópio petrográfico e lâmina delgada
Fonte: II Seminário de rochas ornamentais do nordeste (2001).
5.5.2.2 Compressão Uniaxial
Segundo a NBR 12767 da ABNT (1992) deve-se preparar os corpos-de-prova com
formato cúbico, com dimensões das arestas entre 7,0 cm e 7,5 cm, ou cilíndrico,
56
com diâmetro entre 7,0 cm e 7,5 cm, e com relação de dimensões entre base e
altura de 1:1; garantir, no caso de corpos-de-prova cúbicos, que os ângulos
formados entre as duas faces consecutivas sejam de (90 ± 3)°. Garantir o mesmo
quanto ao ângulo entre as bases e a geratriz dos corpos-de-prova cilíndricos;
Retificar as bases dos corpos-de-prova no torno mecânico de modo que as
irregularidades não ultrapassem a (2 ± 0,01) mm.
Se a rocha for estruturada, preparar seis corpos-de-prova, sendo três para ensaio na
direção paralela e três para ensaio na direção perpendicular às estruturas; assinalar
as faces que representem as bases, no caso dos corpos-de-prova cúbicos. Para o
caso de ensaios nas condições seca e saturada, preparar, também, três corpos-deprova para cada condição; adotar as dimensões das bases dos corpos-de-prova
como sendo a média aritmética de três medidas tomadas em posições diferentes e
perpendiculares ao eixo dos corpos-de-prova.
De acordo com a NBR 12767 da ABNT (1992), para a execução do ensaio adotamse os procedimentos indicados: colocar o corpo-de-prova no centro do prato inferior
da prensa; movimentar o prato superior da prensa até obter ajuste dos pratos da
prensa com o corpo-de-prova; aplicar cargas, de modo contínuo e progressivo, a
uma taxa de aproximadamente 0,6 MPa/s (mega pascal por segundo) até que ocorra
a ruptura do corpo-de-prova; anotar a força de ruptura máxima registrada no ensaio.
Calcular a tensão de ruptura da rocha por compressão uniaxial (σc) pela seguinte
expressão:
57
σc = P/A
equação 5.1
Onde:
P = força máxima de ruptura, em KN
A = área da base do corpo-de-prova, em cm2 ou m2
Para Frazão (2002), as rochas utilizadas com o material de construção são
freqüentemente solicitadas à compressão, a diferentes graus de intensidade.
Quando o esforço aplicado é maior do que aquele que a rocha pode suportar, a
rocha se rompe. Embora seja rara a situação em que isso ocorre com a rocha
individualmente como material de construção, é comum determinar qual o esforço
capaz de provocar a quebra da rocha. Tal esforço é traduzido por um valor de
tensão de ruptura chamado também de tensão última. A ruptura, por sua vez, é
sempre precedida por um aumento de volume e da velocidade de propagação de
fissuras, simultaneamente.
A tensão de ruptura, bem como vários outros parâmetros de resistência mecânica,
assume, para rocha como material de construção, a função de propriedades índices,
ou seja, propriedades que permitem, a partir dos valores apresentados, qualificar
tecnologicamente as rochas. Os valores obtidos permitem, pois, compatibilizar os
esforços das estruturas com a resistência da rocha.
Segundo Ferreira (1995), a resistência à compressão de uma pedra é determinada
de acordo com o método estabelecido pela ASTM C-170 (resistência à compressão).
Os testes de resistência à compressão são executados em corpos de prova em
forma de cubo ou cilindro e são realizados em máquinas calibradas, aplicando-se
58
carga sobre as amostras até fraturá-las. A carga máxima aplicada é dividida pela
área de carregamento da amostra, o que permite determinar a resistência à
compressão da amostra testada.
Diante da dificuldade em se prever com certo grau de certeza em que condições de
teste uma amostra dará sua resistência mínima, recomendam-se testes nas quatro
condições: saturado e seco, paralelo e perpendicular ao plano de corrida.
Embora o projeto estrutural normalmente não se baseie na resistência à
compressão, é importante que se verifique os parâmetros mínimos especificados
pela ASTM C-170 e se seus valores apresentados estão coerentes com os valores
históricos.
A figura 5.14 mostra, corpo-de-prova rompido após aplicação de esforços
compressivos.
Figura 5.14: Corpo de prova sendo rompido
Fonte: II Seminário de rochas ornamentais do nordeste (2001).
59
5.5.2.3 Congelamento e desgelo
Segundo a NBR 12769 da ABNT (1992) para a execução do ensaio adotam-se os
procedimentos indicados a seguir:
-
submeter metade da quantidade dos corpos-de-prova ao ensaio de
compressão uniaxial de acordo com a NBR 12767;
-
colocar cada um dos corpos-de-prova, correspondente a outra metade da
quantidade a ser ensaiada nos recipientes e adicionar uma solução aquosa
com 5%, em volume, de álcool etílico.
-
a imersão deve ser feita inicialmente até 1/3 da altura do corpo-de-prova; após
4 h adicionar solução até 2/3 dessa altura; após 4 h completar a submersão
dos corpos-de-prova e deixar completar o tempo total de 24 horas;
-
colocar a solução em um béquer e deixar à temperatura ambiente ou na estufa
a 40°C;
-
levar os recipientes, com os corpos-de-prova no seu interior (imersos na
solução), para o congelador e deixar por 24 h;
-
retirar os recipientes do congelador e deixar degelar à temperatura ambiente ou
levar à estufa
-
verificar o encerramento do degelo pela comparação da temperatura da
solução dos recipientes com a da solução contida no béquer;
-
repetir o procedimento de congelamento e degelo por 25 vezes;
-
efetuar exame visual dos corpos-de-prova a cada cinco ciclos para verificação
de eventuais danos e eliminar do ensaio de compressão uniaxial os corpos-deprova que apresentarem fendilhamentos ou sinais de desagregação;
60
-
submeter os corpos-de-prova a ensaio de compressão uniaxial, no estado seco
ou saturado, conforme a NBR 12767;
-
calcular a tensão de ruptura da rocha de acordo com a NBR 12767;
-
calcular o coeficiente de enfraquecimento (K) através da relação:
K = σ cd/ σ nat
equação 5.2
Onde:
σ cd = valor médio da resistência à compressão das amostras após ensaio de
congelamento-degelo;
σ at = valor médio da resistência à compressão no estado natural (seco ou
saturado).
É um ensaio recomendado para as rochas ornamentais que se destinam à
exportação para países de clima temperado, nos quais é importante o conhecimento
prévio da susceptibilidade da rocha a este processo de alteração.
5.5.2.4 Tração na Flexão
O ensaio de tração na flexão (ou ainda, módulo de ruptura) determina a tensão que
provoca a ruptura da rocha quando submetida a esforços flexores. Permite avaliar
sua aptidão para uso em revestimento, ou elemento estrutural, e também fornece um
parâmetro indicativo de sua resistência à tração.
61
Para Frazão (2002), as rochas usadas como material de construção podem, em
certas aplicações, sofrer solicitações de tração, direta ou indireta. Essas solicitações
são, em geral, do tipo indireto. A tração direta de rochas raramente acontece numa
obra ou numa aplicação qualquer.
Uma das maneiras de se determinar a resistência à tração indireta é pelo ensaio de
flexão.
Segundo Ferreira (1995), o teste para resistência à flexão é executado aplicando a
carga em dois pontos localizados nas quartas partes extremas da amostra. A carga
é aumentada gradualmente, até o rompimento da amostra, figura 5.15.
Figura 5.15: Corpo de prova sendo rompido após aplicação de esforços fletores
Fonte: II Seminário de rochas ornamentais do nordeste (2001).
Registra-se a carga máxima aplicada e calcula-se a tensão de flexão ocorrida na
amostra. No mínimo, cinco amostras devem ser testadas para cada uma das quatro
condições de teste (seca ou saturada e paralela ou perpendicular ao plano de
corrida da pedra). A norma ASTM C-880 (resistência à flexão), permite o teste de
62
pedras de várias espessuras. Requer que o comprimento do corpo de prova seja
igual a dez vezes a sua espessura e admite que o acabamento da face a ser
tencionada seja o especificado no projeto arquitetônico.
Testes realizados nos E.U.A. classificaram como excelente a comparação dos
resultados dos testes de resistência à flexão executados segundo ASTM C-880 e os
executados em uma placa inteira, conforme demonstrado na figura 5.16.
Figura 5.16: Comparação ensaio C 880 (resistência à flexão) e placas com tamanho natural
Fonte: Tecnologia para revestimento de fachadas com pedras naturais (2004).
Este gráfico compara os resultados dos testes de resistência à flexão executados em
cerca de 40 amostras de painéis inteiros com os resultados obtidos de acordo à ASTM
C-880, em corpos de prova extraídos da mesma chapa. O carregamento uniforme
nestes painéis foi feito por meio de vácuo e levado até a fratura da placa. A diagonal do
63
gráfico representa um a um a relação entre os testes. Os pontos registrados no gráfico
estão muito próximos da linha, indicando um resultado classificado como excelente.
O ensaio de flexão (ou flexão por carregamento em quatro pontos) simula os
esforços flexores em placas de rocha, com espessura predeterminada, apoiadas em
dois cutelos de suporte e com dois cutelos de carregamento.
É particularmente importante para dimensionamento de placas a serem utilizadas no
revestimento de fachadas com o uso de sistemas de ancoragem metálica para a sua
fixação. É realizado em 10 corpos de prova, por amostra, conforme a figura 5.17.
Figura 5.17: Corpo de prova rompido após aplicação de esforços
Fonte: II Seminário de rochas ornamentais do nordeste (2001).
64
5.5.2.5 Dilatação Térmica Linear
Para Frazão (2002), a dilatação térmica é uma propriedade vetorial e depende muito
da natureza minerológica da rocha, da sua estrutura e da sua porosidade. Os
minerais que compõem a rocha têm um coeficiente próprio de dilatação. Aliás, um
mesmo mineral pode apresentar dois coeficientes de dilatação, um na direção
paralela ao eixo, como, por exemplo, o quartzo.
A dilatação térmica é influenciada também pela estrutura da rocha, pois, para uma
rocha de estrutura bandeada, a dilatação será maior na direção paralela ao
bandeamento, direção na qual o embricamento intercristalino é mais eficaz.
Segundo a NBR 12765 da ABNT (1992), os procedimentos para a execução do
ensaio são os seguintes:
-
Identificar o plano de corte (se possível) das amostras e extrair dois corpos-deprova cilíndricos ou prismáticos de base quadrada, em direções ortogonais;
-
cortar os corpos-de-prova com comprimento de no mínimo duas vezes a maior
dimensão da base e retificar as bases em torno mecânico;
-
colocar os corpos-de-prova no dessecador com água pura e proceder à sua
saturação com auxilio da bomba de vácuo por 3 h ou nas condições ambientes
por no mínimo 24 h;
-
retirar um corpo-de-prova do dessecador e introduzi-lo no tubo externo;
-
posicionar o tubo interno no topo do corpo-de-prova;
-
fixar os tubos coaxiais em base rígida e adicionar água até o topo do corpo-deprova;
65
-
ajustar o transdutor diferencial de deslocamento no topo do tubo interno;
-
conectar o transdutor diferencial ao registrador gráfico e ao multímetro;
-
colocar o termômetro dentro de um recipiente que envolva a base do tubo
externo;
-
promover a circulação da água do banho-maria dentro do recipiente à
temperatura de +/- 50°C e aguardar a estabilização da temperatura do corpode-prova;
-
Acionar o sistema de refrigeração, à taxa de 0,3°C/min, até 0°C e aguardar a
estabilização da temperatura do corpo-de-prova;
-
acionar o sistema de aquecimento, à taxa de 0,3°C/min. até +/- 50°C e
aguardar a estabilização da temperatura do corpo-de-prova.
Após a obtenção dos dados é necessário, segundo a NBR 12765, calcular os
coeficientes da dilatação térmica linear β(x) pelas seguintes expressões:
β1 = ∆L1/(L0 x ∆T1) equação 5.6
β2 = ∆L2/(L0 x ∆T2) equação 5.7
Onde:
β1 = coeficiente de dilatação témica linear no resfriamento (°C-1) ou
(mm/(mm°C))
β2 = coeficiente de dilatação témica linear no aquecimento (ºC-1) ou
(mm/(mm°C))
∆L1 = diferencial de comprimento do corpo-de-prova no resfriamento (mm)
∆L2 = diferencial de comprimento do corpo-de-prova no aquecimento (mm)
66
L0 = comprimento inicial do corpo-de-prova (mm)
∆T1 = diferencial de temperatura no resfriamento (°C)
∆T2 = diferencial de temperatura no aquecimento (°C)
-
calcular a média aritmética dos valores de β1 e β2 ; β(x)
-
calcular a média aritmética para os dois corpos-de-prova a partir dos valores de
médios de cada corpo-de-prova
Transdutor Diferencial
(LVDT)
Registrador (x,y)
Multímetro
Plataforma rígida
Guia
Tubo de sílica externo
Termômetro
Tubo de sílica interno
Corpo de prova
Banho
Ultratermostático
(0-50°)
Água
Figura 5.28: Croqui do ensaio de dilatação térmica linear
Fonte: NBR 12765 - ABNT (1992)
Segundo Frazão (2002), a dilatação térmica é também influenciada pela porosidade
da rocha, pois, nas rochas porosas, os minerais tendem a se expandir na direção
dos poros, diminuindo o valor da dilatação total.
67
Esta propriedade é importante em rochas que se destinam a revestimento externo
de edificações, pois terá influência da estabilidade das chapas assentadas com
argamassa. Sendo o coeficiente de dilatação das rochas muito diferente do da
argamassa de assentamento, poderá haver descolamento das chapas devido à
movimentação decorrente da dilatação e contração ocasionada pela oscilação da
temperatura. Em chapas assentadas sem argamassa, mas pelo sistema de fixação
por dispositivos metálicos em revestimentos de exteriores, este problema deixa de
existir, mas se deve prever um determinado espaçamento entre as chapas, o qual é
calculado a partir do coeficiente de dilatação da rocha.
5.5.2.6 Desgaste Abrasivo – Amsler
Indica a redução da espessura que placas de rocha apresentam após um percurso
abrasivo de 1.000 m, na máquina Amsler. O abrasivo utilizado é areia
essencialmente quartzosa. Este ensaio procura simular, em laboratório, a solicitação
por atrito devida ao tráfego de pessoas ou veículos. É executado em dois corpos-deprova, exemplo na figura 5.19.
68
Figura 5.39: Equipamento Amsler ensaiando copos de prova
Fonte: II Seminário de rochas ornamentais do nordeste (2001).
5.5.2.7 Impacto de Corpo Duro
Fornece a resistência da rocha ao impacto, através da determinação da altura de
queda de uma esfera de aço que provoca o fraturamento e quebra de placas de
rocha. É um indicativo da tenacidade da rocha. Deve ser executado em 5 placas
polidas, por amostra.
Segundo a NBR 12.764 da ABNT (1992), deve-se preparar cinco corpos-de-prova na
forma de placas, com dimensões de 20 cm x 20 cm x 3 cm e com superfícies
paralelas.
A preparação dos corpos-de-prova deve ser feita de tal forma que as superfícies
cortadas representem as feições estéticas que terão as placas quando do seu
emprego na obra.
69
Assentar a placa sobre o colchão de areia, nivelando-a o mais perfeitamente
possível com o auxílio do nível de bolha. Alçar a esfera de aço até a altura inicial de
20 cm (distância entre a face da placa a ser submetida ao impacto e o centro de
massa da esfera), abandonando-a a seguir em queda livre.
A partir desta altura inicial, repetir o procedimento para intervalos de altura de 5 cm
até que ocorra fissura, lascamento ou ruptura da placa; anotar as alturas em que
esses eventos ocorrerem.
Após o ensaio das cinco placas, calcular a média aritmética das alturas em que
ocorreram fissuras, lascamentos e rupturas das placas.
A figura 5.20 mostra o equipamento utilizado para realização de ensaio de
resistência ao impacto de corpo duro.
70
Figura 5.20: Equipamento de ensaio de resistência de impacto
Fonte: II Seminário de rochas ornamentais do nordeste (2001).
5.5.2.8 Ensaio de Alterabilidade
Segundo Frazão (2002), as rochas que são passíveis de sofrer modificações de
suas características, quando empregadas na construção civil, a ocorrência de
modificações dependerá, além do estado e tipo de alteração presente, do tipo e
71
intensidade da solicitações químicas, físicas e físico-mecânicas que irão enfrentar
em serviço.
A alterabilidade, por sua vez, é definida como a potencialidade, maior ou menor da
rocha a se alterar, ou seja, de apresentar maior ou menor modificação de suas
propriedades ao longo do tempo. Para avaliação da alterabilidade, é porém
necessário conhecer, além do grau de alteração, quais efeitos que terão nesta as
condições ambientais a que estarão submetidas.
Atualmente estão em desenvolvimento e implantação ensaios de alterabilidade
objetivando a previsão e/ou mitigação de possíveis deteriorações/manchamentos
decorrentes da colocação, manutenção e/ou limpeza inadequados.
Podem ser citados, entre eles, o ensaio de alterabilidade perante reagentes
químicos usualmente utilizados em produtos de limpeza (resistência ao ataque
químico), o de saturação e secagem, e mesmo o de congelamento e degelo, já
descrito.
Descreve-se na tabela 5.5, um conjunto de ensaios de alterabilidade representativo
de situações intempéricas e de mau uso.
72
Tabela 5.5: Ensaios de alterabilidade e situações simuladas
SITUAÇÃO
Intempéries
ENSAIO
OBJETIVO
Exposição a intemperismo
Simulação da exposição
artificial, em câmaras de
de rochas, principalmente
condensação e irradiação
quando no revestimento de
de ultravioleta
fachadas, à chuva
(umidade) e sol (a radiação
solar, na faixa dos UV,
potencialmente mais
agressivos).
Ação de poluentes
Exposição a atmosferas
Simulação de ambientes
ácidas e salinas
urbanos poluídos (umidade
e H2SO4) e marinos (névoa
salina), potencialmente
degradadores de materiais
rochosos.
Manutenção e limpeza
Reagentes químicos
Alguns reagentes químicos
utilizados em produtos de
são colocados em contato
limpeza e de uso
com a superfície polida da
doméstico
rocha, por tempos
predeterminados, parar
verificar a susceptibilidade
da rocha ao seu uso,
principalmente como
materiais de limpeza.
Baseado e adaptado do
anexo H da norma ABNT
NBR 13.818/97.
Fonte: Frascá (2000)
O grau de alteração e a alterabilidade afetam todas as propriedades de uma rocha,
mas as de maior interesse como material de construção são: modificação na
73
distribuição granulométrica, aumento da porosidade e da absorção d’água e
diminuição da resistência mecânica, da aderência e da adesividade.
74
6 ESTUDO DE CASO
O presente trabalho, neste capítulo, tem a finalidade de apresentar os
procedimentos e critérios adotados na seleção e aplicação de granitos ornamentais,
empregados na construção do edifício Classic Condominium Club executado pela
construtora Company S.A., ressaltando que a aplicação do revestimento da fachada
externa foi projetado e executado pela empresa Aldan Tecnologia. No texto em
questão, serão feitas considerações sobre a metodologia de escolha do granito
aplicado na obra, os tipos de ensaios de caracterização tecnológica utilizados, a
relação existente entre as características físicas, mecânicas e petrográficas da
rocha.
6.1 Introdução
Em virtude do revestimento de fachada externa, ficar sujeito às condições agressivas
do meio ambiente, fez-se necessário definir as características petrográficas e
mecânicas das rochas serem empregadas, através de ensaios de caracterização
tecnológica, de forma a permitir a definição dos seguintes parâmetros: resistência a
flexão, compressão uniaxial, dilatação térmica linear, resistência ao impacto, dureza,
porosidade, absorção d’água.
Com base nos resultados elaborou-se o critério de escolha dos materiais pétreos,
para o revestimento da fachada e externa e análises que seriam definidos a partir
75
das seguintes características: aspecto estético decorativo da rocha; e composição
mineralógica; tipo petrográfico (propriedades físicas e mecânicas da rocha);
definição do sistema de fixação a ser empregado e do conhecimento das cargas
atuantes sobre o revestimento.
6.2 Metodologia
Como conseqüência da integração das características tecnológicas das rochas,
realizou-se a escolha do material utilizado para o revestimento externo, além da
definição das espessuras e dimensões das placas. Em função dos resultados dos
ensaios de caracterização tecnológica, mais precisamente devido aos parâmetros
obtidos no grau de absorção, porosidade, coeficiente de dilatação térmica, escolheuse o granito cinza corumbá. Além do aspecto estético-decorativo que apresenta,
contribuiram
na
escolha
deste
granito,
o
qual
mostrou
ótimo
resultado,
especialmente nos índices de resistência a flexão uniaxial e coeficiente de dilatação
térmica linear. Em função do aspecto estético e dos resultados dos ensaios
tecnológicos referenciados, ficou decidido que as placas utilizadas como
revestimento das paredes externas, foram aplicadas na forma polida e projetadas
nas dimensões de 3 cm de espessura por 0,746 m de largura e 1,492 m de
comprimento.
76
6.3 Sistema de fixação adotada
Na fixação das placas de rochas como revestimento lateral externo e das demais
peças, utilizou-se o sistema de fixação com componentes metálicos (figura 6.1),
através de pinos previamente especificados para suportarem o peso do próprio
revestimento, além das demais cargas atuantes na placa e suas deformações
diferenciais existentes entre a rocha e a parede de fixação.
Figura 6.1: Detalhe do pino sustentador da placa superior e retentor da placa infeirior
Fonte: Obra Classic Condominium Club (2005)
77
A figura 6.2 apresenta operários fazendo a instalação das placas pétreas na
fachadas com auxilio de andaime.
Figura 6.2: Esquema de montagem da fachada com auxilio de andaime
Fonte: Obra Classic Condominium Club (2004)
6.4 Parâmetros de projeto
Como sistemática de trabalho, utilizou-se os resultados das determinações do
coeficiente de dilatação térmica linear, a densidade do material e o valor do módulo
de resistência a flexão.
Em função dos índices apresentados nas tabelas 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 e levando-se em
consideração os parâmetros estudados na análise estrutural da rocha, verificou-se
78
que a rocha, apresenta nos três planos que possui, demonstrados na figura 6.3,
valores diferenciados em relação ao índice de resistência a flexão.
Plano XY – Trincante da rocha
Y
Plano ZY – Segundo da rocha
Plano ZX – Corrida da rocha
Plano ZX
Z
Plano ZY
Plano XY
X
Figura 6.3: Definição dos planos da rocha.
Fonte: Tecnologia para revestimento de fachadas com pedras naturais (2004) – modificado
Tabela 6.1: Resultados dos ensaios de resistência a flexão
Corpo de
Prova
Dimensões (cm)
Espessura (d) Largura (b)
Carga
Tensão
de
de
ruptura Ruptura (Kgf)
P (MPa)
Plano ZX (1)
3
4,5
300
5,46
Plano ZY (1)
3
4,5
300
10,58
Plano XY (1)
3
4,5
300
6,83
Fonte: Aldan Tecnologia (2003)
79
Tabela 6.2: Resultados de resistência a flexão, segundo o plano XY
Corpo de
Carga de
Dimensões
Ruptura - P
Prova (n°) Espessura (d) Largura (b)
Tensão de Ruptura - R
(Kgf)
Kgf/cm³
MPa
1
3,08
4,59
178,7
83,2
8,16
2
3,07
4,55
204,3
96,3
9,44
3
3,08
4,56
217,2
101,5
9,95
4
3,08
4,58
222,8
104,3
10,23
5
3,09
4,58
226,5
105,1
10,31
6
3,10
4,54
228,6
105,9
10,39
7
3,10
4,56
239,1
110,8
10,87
8
3,11
4,56
248,3
114,1
11,19
102,7
10,07
9,5
0,94
9
9
Média
Desvio padrão
Coeficiente de variação (%)
Fonte: Aldan Tecnologia (2003)
Tabela 6.3: Resultados dos ensaios de resistência a flexão, segundo o plano ZY
Corpo de
Carga de
Dimensões
Ruptura - P
Prova (n°) Espessura (d) Largura (b)
Tensão de Ruptura - R
(Kgf)
Kgf/cm³
MPa
1
2,99
4,59
178,7
88,5
8,68
2
2,99
4,59
199,9
98,9
9,7
3
2,99
4,58
203,6
100,5
9,86
4
2,99
4,57
202,8
100,7
9,88
5
3,00
4,58
238,2
117,4
11,51
6
3,01
4,57
244,5
119,4
11,71
7
3,00
4,56
275,7
136,3
13,37
8
2,99
4,56
274,6
136,9
13,43
112,3
11,02
Desvio padrão
18
1,77
Coeficiente de variação (%)
16
16
Média
Fonte: Aldan Tecnologia (2003)
80
Tabela 6.4: Resultados dos ensaios de flexão, segundo o plano ZX
Carga de
Dimensões
Corpo de
Ruptura - P
Prova (n°) Espessura (d) Largura (b)
Tensão de Ruptura - R
(Kgf)
Kgf/cm³
MPa
1
3,02
4,51
91,3
45
4,41
2
3,05
5,60
122,1
57,7
5,66
3
3,01
5,55
164,2
80,8
7,92
4
2,99
5,58
489,8
94,1
9,23
5
3,01
4,57
197
96,5
9,46
6
2,97
4,58
196
98,2
9,63
7
3,00
4,57
233,9
115
11,28
8
3,00
4,54
237,6
117,8
11,55
Média
88,1
8,64
Desvio padrão
25,8
2,53
29
29
Coeficiente de variação (%)
Fonte: Aldan Tecnologia (2003)
Analisando as tabelas, pode-se perceber que o plano ZY (segundo plano da rocha),
apresentou os maiores valores de resistência a flexão, ou seja, constitui o plano
ideal para o corte das placas a serem aplicadas na obra.
O coeficiente de dilatação térmica linear, que constitui a base para a definição das
áreas das placas e do espaçamento entre as juntas de fixação é dado pela equação:
B = L / L0 x T
Equação 6.1
Onde:
-
B = Coeficiente de dilatação térmica linear (mm/m Cº)
-
L = Comprimento do corpo de prova (m)
-
Lo = Comprimento inicial do corpo de prova (m)
-
T = Temperatura (Cº)
81
No que se refere ao módulo de resistência a flexão, a norma norte americana, ASTM
C-880, afirma que os valores abaixo de 10,34 MPa, são considerados restritivos,
necessitando de placas de espessuras maiores e áreas menores, para suportar as
solicitações de flexões causadas pela carga de vento e no caso das placas de teto
do próprio peso do revestimento.
O índice de resistência a flexão é calculada através da seguinte expressão:
R = 3 PL
2b d2
equação 6.2
Onde:
-
R = Tensão de ruptura na flexão (MPa)
-
P = Força de ruptura (KN)
-
L = Comprimento da peça
-
b = Largura da peça
-
d = Espessura do corpo de prova ou da placa
Conseqüentemente a espessura da placa é determinada através da expressão:
d2 = 3PL
R2b
equação 6.2
Onde P é considerado como valor da força exercida pela carga de vento.
82
6.5 Controle de qualidade adotado
Segundo o encarregado, da Aldan Tecnologia, responsável pela execução do
revestimento foram adotados alguns procedimentos para a verificação do material
recém chegado à obra além da verificação dos serviços executados.
Com o objetivo de evitar-se o aparecimento de patologias nos materiais aplicados,
resolveu-se adotar um controle de qualidade nas placas a serem fixadas, a fim de
inibir futuramente o aparecimento de fissuras, quebramentos, fraturas, manchas,
pontos de oxidação e eflorescência.
Convém frisar, que o aparecimento de tais defeitos, além do aspecto estéticodecorativo da obra, contribui para provocar instabilidade no revestimento, o que
poderá vir a ocasionar sérios problemas no futuro.
Inicialmente foi realizada uma criteriosa análise visual das placas recebidas, com a
finalidade de verificar as dimensões das peças, o esquadrejamento, a posição dos
furos, a bitola de cada placa, além da presença de pontos de oxidação na rocha. Em
seguida, foi elaborada a lavagem de cada placa, com intuito de verificar a presença
de fraturas, o que viria comprometer a estabilidade do revestimento.
Após a elaboração desse controle, as peças fora de especificação foram trocadas
por outras em perfeitas condições de uso.
83
Na figura 6.4 podemos perceber o armazenamento das placas seguindo as
recomendações da NBR 13708 da ABNT (1996).
Figura 6.4: Esquema de amazenamento das placas pétreas
Fonte: Obra Classic Condominium Club (2004)
Em paralelo aos serviços de avaliação do material pétreo a ser fixado, foram
analisados criteriosamente o nivelamento, prumo e planicidade do local de fixação e
assentamento.
84
7. CONCLUSÃO
O assentamento das placas pétreas, pelo processo tradicional, apresenta-se, na
maioria das vezes, sem projeto específico e com controle da produção pouco eficaz.
Observa-se, nas obras que adotam tal procedimento, um grande desperdício de
materiais e de mão de obra, de controle da produção e do desconhecimento das
técnicas de produção desse revestimento.
No processo com fixação metálica, a produção apresenta-se também deficiente.
Apesar desse processo já apresentar um projeto específico, o controle dos serviços
é geralmente, inexistente, gerando assim baixa qualidade e grandes desperdícios.
Os aspectos científicos e tecnológicos são importantes na evolução desses dois
processos. Para isso, deve ser feito um desenvolvimento de novas linhas de
pesquisas como a definição de uma argamassa adequada ao assentamento das
placas, desenvolvimento de novas técnicas de assentamento, o uso de novos
materiais e elaboração de projetos especificados.
A caracterização petrográfica e tecnológica do material pétreo, acompanhamento do
processo extrativo, cuidado no transporte, estocagem e fixação das placas, além de
manutenção adequada, podem evitar o aparecimento das manifestações patológicas
e conseqüentemente futuras manutenções.
85
Acrescendo-se a isso, deve-se investir em pesquisas, no treinamento da mão-deobra, no controle dos serviços e, finalmente, na implantação, em canteiro de obras,
dos processos e das técnicas desenvolvidas.
86
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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de revestimento de paredes e estruturas com placas de rocha. Rio de Janeiro, 1996
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13708:
Execução e inspeção de revestimento de paredes e estruturas com placas de rocha.
Rio de Janeiro, 1996
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12763: Rochas
para revestimento – Determinação da resistência a flexão. Rio de Janeiro, 1992
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12764: Rochas
para revestimento – Determinação da resistência ao impacto de corpo duro. Rio de
Janeiro, 1992
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12765: Rochas
para revestimento – Determinação do coeficiente de dilatação térmica linear. Rio de
Janeiro, 1992
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12766: Rochas
para revestimento – Determinação da massa específica aparente porosidade
aparente e absorção da água aparente. Rio de Janeiro, 1992
87
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12767: Rochas
para revestimento – Determinação da resistência a compressão uniaxial. Rio de
Janeiro, 1992
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12768: Rochas
para revestimento – Análise petrografica. Rio de Janeiro, 1992
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12769: Rochas
para revestimento – Ensaio de congelamento e desgelo conjugado a verificação da
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(Doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.