03 2006 muito bom usando

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03 2006 muito bom usando

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA - UFPB CENTRO DE TECNOLOGIA - CT PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA URBANA E AMBIENTAL – PPGEUA - MESTRADO CHRISTIANE CAVALCANTI RODRIGUES DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR COM BLOCOS DE GESSO JOÃO PESSOA – PB 2008
  2. 2. II CHRISTIANE CAVALCANTI RODRIGUES DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR COM BLOCOS DE GESSO Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana e Ambiental da Universidade Federal da Paraíba/Centro de Tecnologia, como parte dos requisitos necessários para obtenção do título de Mestre. Orientador: Profº. Dr. Normando Perazzo Barbosa. JOÃO PESSOA – PB 2008
  3. 3. R696d Rodrigues, Christiane Cavalcanti. Desenvolvimento de um sistema construtivo modular com blocos de gesso / Christiane Cavalcanti Rodrigues.- João Pessoa, 2008. 77f. : il. Orientador: Normando Perazzo Barbosa Dissertação (Mestrado) – UFPB/CT 1. Gesso. 2. Bloco de gesso – sistema construtivo modular. 3. Gesso – habitação popular. UFPB/BC CDU: 666.9(043)
  4. 4. III CHRISTIANE CAVALCANTI RODRIGUES DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA CONSTRUTIVO MODULAR COM BLOCOS DE GESSO Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana e Ambiental da Universidade Federal da Paraíba/Centro de Tecnologia, como parte dos requisitos necessários para obtenção do título de Mestre. Aprovado em: _____/ _____ / ______ BANCA EXAMINADORA ________________________________________ Profº. Dr. Normando Perazzo Barbosa Orientador Universidade Federal da Paraíba - UFPB ________________________________________ Profº. Dr. Hélio Adão Greven Examinador Externo Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS ________________________________________ Profº. PhD. Alberto José de Sousa Examinador Interno Universidade Federal da Paraíba – UFPB
  5. 5. IV Ao meu querido pai, Marcelo, que me ensinou, ao seu exemplo, o valor da simplicidade e de um coração sincero. A ti dedico... Saudades.
  6. 6. V AGRADECIMENTOS A Deus por ter me dado paciência, fé, saúde e discernimento quando me foram preciso. Também agradeço a Ele por todas as pessoas que cruzaram minha vida, e que de maneira peculiar contribuíram nessa caminhada. À minha família, minha mãe Fátima e, em especial, ao meu irmão Marcelo, que sempre com paciência se pôs presente em me ajudar. Ao meu orientador professor Perazzo, um nobre exemplo de mestre, que com infinita dedicação se fez motivação à minha pessoa para a materialização desse trabalho. À toda equipe do LABEME, em especial Ricardo, Sebastião e Delbi pelo profissionalismo e solidariedade, e à Elisabete, pelo seu imensurável carinho e apoio espiritual. Aos queridos amigos pelos momentos de companherismo, ética e descontração: Marília, Marcilene, Elisângela, Sobrinho Júnior, Valksfran, João, Raphaele e Darlene. Ao Sindusgesso e o ITEP que contribuíram para a realização deste trabalho. À FINEP pelo apoio financeiro à pesquisa. A todos, meu muito obrigado!
  7. 7. VI RESUMO O gesso é um aglomerante que, comparado com outros materiais como cal e cimento Portland, pode ser considerado muito menos agressivo ao ambiente. Enquanto, no processo de fabricação, estes últimos emitem CO2, o gesso lança moléculas de água na atmosfera. Enquanto a produção de cal e de cimento Portland requer altas temperaturas, o gesso pode ser obtido a partir de temperaturas da ordem de apenas 150oC. Apesar dessas vantagens ambientais, o gesso é relativamente pouco usado no Brasil. Um esforço tem sido desenvolvido no sentido de se aumentar o consumo desse material nas habitações. Neste trabalho, apresenta-se um sistema construtivo modular desenvolvido à base de blocos de gesso. Trata-se de um sistema racionalizado que busca reduzir consideravelmente a mão-de-obra empregada, os tempos de execução e, consequentemente, os custos finais da construção. Os componentes básicos são três tipos de blocos principais, entre os quais, um bloco de canto. A partir deles obtêm-se sub-blocos de modo a vencer todas as dimensões da construção. As dimensões do sistema, bem como do projeto, são múltiplos inteiros da unidade-base, 10 cm, princípio básico da coordenação, evitando-se assim uma série de desperdícios de materiais e de mão-de-obra. Apresentam-se os tipos de blocos desenvolvidos e a seqüência a ser empregada na confecção de uma unidade habitacional de interesse social com o sistema proposto. Palavras-Chave: Sistema construtivo modular. Bloco de gesso. Habitação popular
  8. 8. VII ABSTRACT Plaster is a binder that, compared with other materials as whitewash and Portland cement, can be considered much less aggressive to the environment. While, in the manufacture process, these last ones emit CO2, plaster launches water molecules in the atmosphere. While and whitewash production Portland the cement requires high temperatures, plaster can be gotten from temperatures of the order of only 150ºC. Although these ambient advantages, plaster is relatively little used in Brazil. An effort has been made to increase the consumption of this material in housing. In this work, the development of a modular constructive system based on gypsum blocks is presented. This rationalized system looks for to reduce the manpower considerably, the time of execution and, consequently, the final costs of construction. The basic components are three types of main blocks, between which, a corner block. From these main blocks sub-blocks are obtained, so that all the dimensions of the construction are achieved. All the dimensions of blocks, sub-blocks and construction are multiples of the base-unit, 10 cm, basic principle of the modular coordination, preventing themselves thus a series of wastefulnesses of materials and labor. The types of developed blocks are presented. Then, it is described the sequence to be used in the construction of a housing unit of social interest with the considered system. Keyword: Modular constructive system. Gypsum blocks. Low-cost housing
  9. 9. VIII LISTA DE FIGURAS FIGURA 1.1 Fluxograma metodológico da pesquisa............................................. 03 FIGURA 2.2 Sistema de referência............................................................................ 10 FIGURA 2.3 Reticulado modular.............................................................................. 11 FIGURA 2.4 Representação do quadriculado nas diferentes etapas de projeto. 12 FIGURA 2.5 Representação do ajuste modular no quadriculado M.................... 15 FIGURA 3.6 Dimensões mínimas e ideais, estas últimas obedecendo à coordenação modular........................................................................... 23 FIGURA 4.7 Máscara de gesso moldada, provavelmente, sobre Amenófis III ainda vivo............................................................................................... 26 FIGURA 4.8 Sobreposição de camadas de gesso em alvenaria............................. 27 FIGURA 4.9 Gráfico de setorização do mercado consumidor do gesso beneficiado.............................................................................................. 34 FIGURA 4.10 Extremo oeste do estado de Pernambuco.......................................... 35 FIGURA 4.11 Gipsita “cocadinha”. Um tipo de gipsita estratificada com raros filmes de argila verde............................................................................ 35 FIGURA 4.12 Forno à lenha.......................................................................................... 36 FIGURA 4.13 Fabricação manual de pré-moldados................................................. 37 FIGURA 4.14 Tabela mostrando as dimensões dos blocos de gesso...................... 38 FIGURA 4.15 Instalação do painel 3.00×0.50×0.09 m............................................... 39 FIGURA 4.16 Blocos vazados usados em divisórias................................................. 41 FIGURA 4.17 Blocos compactos................................................................................... 41 FIGURA 4.18 Exigências físicas e mecânicas para bloco de gesso vazado e compacto................................................................................................. 42 FIGURA 4.19 Construções à base de gesso................................................................ 43 FIGURA 4.20 Processo construtivo de uma casa com blocos de gesso................. 44 FIGURA 4.21 Tela plástica amarrando os blocos das quinas das paredes............ 45 FIGURA 4.22 Execução das fiadas............................................................................... 45 FIGURA 4.23 Telhado da casa de gesso...................................................................... 46 FIGURA 4.24 Compatibilização altimétrica, em centímetros, do bloco de gesso. 47 FIGURA 4.25 Cortes de blocos para encaixar as esquadrias................................... 47 FIGURA 4.26 Setas indicam os pontos críticos por falta de coordenação modular................................................................................................... 48 FIGURA 4.27 Erros típicos que comprometem a imagem do gesso....................... 49 FIGURA 4.28 Operário aplicando a cola de gesso na cinta de concreto com 20 mm de altura.......................................................................................... 50 FIGURA 4.29 Parede de gesso descolada com ameaça de queda.......................... 50 FIGURA 4.30 Projeção de beiral insuficiente para proteger a parede da chuva.. 51 FIGURA 4.31 Falta de rodapé permitiu a penetração da água que provocou a desagregação do material..................................................................... 51 FIGURA 4.32 Fissuras abaixo da linha de madeira................................................... 52 FIGURA 5.33 Encaixe em perspectiva........................................................................ 54
  10. 10. IX FIGURA 5.34 Dimensões do encaixe em planta........................................................ 55 FIGURA 5.35 Tipologias dos blocos principais......................................................... 56 FIGURA 5.36 Blocos M40, M10 e MC inseridos em malha reticular M................. 57 FIGURA 5.37 Três sub-blocos M40x30 originados do M40..................................... 59 FIGURA 5.38 Tipologias dos sub-blocos................................................................... 60 FIGURA 5.39 Fôrma M40 pronta para receber a pasta de gesso............................ 61 FIGURA 5.40 Processo de mistura manual................................................................ 62 FIGURA 5.41 Moldagem seguida de remoção de gesso após endurecimento..... 63 FIGURA 5.42 Blocos principais M40, M10 MC respectivamente........................... 63 FIGURA 5.43 Fundação................................................................................................ 65 FIGURA 5.44 Locação dos blocos MC........................................................................ 66 FIGURA 5.45 Sequência de assentamento dos blocos MC...................................... 66 FIGURA 5.46 Corte esquemático da cinta no topo da parede................................ 68 FIGURA 5.47 Corte esquemático do prolongamento do beiral.............................. 69 FIGURA 5.48 Fechamento em madeira...................................................................... 70
  11. 11. X LISTA DE TABELAS TABELA 3.1 Indicadores mínimos de dimensionamento de compartimento em edificações de uso residencial....................................................... 21 TABELA 3.2 Avaliação dimensional......................................................................... 23 TABELA 5.3 Quantidade de material para fabricação dos blocos principais...... 62
  12. 12. SUMÁRIO Capítulo 1 - INTRODUÇÃO.......................................................................................... 01 1.1 Apresentação do tema................................................................................................ 01 1.2 Objetivos....................................................................................................................... 02 1.3 Metodologia................................................................................................................. 03 1.4 Estrutura do trabalho.................................................................................................. 04 Capítulo 2 - CONTEXTUALIZAÇÃO DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS RACIONALIZADOS....................................................................................................... 06 2.1 Conceitos e classificação de sistema construtivo.................................................... 06 2.2 Coordenação modular................................................................................................ 07 2.2.1 Conceituação............................................................................................................... 07 2.2.2 Objetivos relevantes da coordenação modular de interesse a esta pesquisa................ 08 2.2.3 O módulo..................................................................................................................... 09 2.2.4 Instrumentos da Coordenação Modular...................................................................... 09 2.3 Classificação das vedações verticais........................................................................ 16 Capítulo 3 - CONTEXTUALIZAÇÃO DE HABITAÇÕES DE BAIXA RENDA.. 19 3.1 Introdução.................................................................................................................... 19 3.2 Flexibilidade habitacional.......................................................................................... 19 3.3 Habitação de interesse social em João Pessoa, PB.................................................. 20 3.4 Análise dimensional dos compartimentos mínimos.............................................. 22 3.4.1 Resultados da análise.................................................................................................. 23 Capítulo 4 – O GESSO.................................................................................................... 26 4.1 Aspectos históricos...................................................................................................... 26 4.2 O material gesso.......................................................................................................... 28 4.2.1 Hidratação................................................................................................................... 29 4.2.2 Trabalhabilidade......................................................................................................... 30 4.2.3 Resistência mecânica................................................................................................... 30 4.2.4 Isolamento térmico e resistência ao fogo..................................................................... 31 4.2.5 Isolamento acústico..................................................................................................... 32 4.2.6 Aderência a substratos................................................................................................ 33 4.3 Panorama nacional do gesso..................................................................................... 33 4.3.1. Pólo Gesseiro do Araripe – Pernambuco.................................................................... 34 4.6 Normativas................................................................................................................... 37 4.7 Panorama tecnológico das vedações verticais de gesso....................................... 39 4.8 Panorama tecnológico nacional com bloco de gesso............................................. 40 4.8.1 Blocos de gesso atualmente usados na construção civil.............................................. 40 4.9 Exemplo de um processo construtivo com blocos de gesso................................ 43 4.9.1 Avaliação dos aspectos de modulação.......................................................................... 46 4.10 Procedimentos a serem evitados na construção com blocos de gesso............. 48
  13. 13. Capítulo 5 – PROPOSTA................................................................................................ 53 5.1 Concepção inicial......................................................................................................... 53 5.2 Tipo de encaixe............................................................................................................ 54 5.3 Tipologias dos blocos que compõem o sistema construtivo............................... 55 5.3.1 Sub-blocos................................................................................................................... 59 5.4 Fabricação..................................................................................................................... 61 5.6 Projeto modular de alvenaria de blocos de gesso ................................................. 64 5.7 O processo construtivo............................................................................................... 64 Capítulo 6 – CONCLUSÕES E SUGESTÕES............................................................. 71 6.1 Conclusões.................................................................................................................... 71 6.2 Sugestões para trabalhos futuros.............................................................................. 72 BIBLIOGRAFIA................................................................................................................ 74 ANEXO................................................................................................................................ 78
  14. 14. 1 Capítulo 1 INTRODUÇÃO 1.1 Apresentação do tema O Brasil possui as maiores reservas de gipsita do mundo segundo o Sumário Mineral de 2008 da U.S Geological Survey. No entanto, a produção e o consumo per capita são bem inferiores ao de muitos países. O Estados Unidos é o maior produtor mundial, em seguida a Espanha, líder europeu, e em terceiro lugar o Irã. De acordo com Ciarlini (2001), o consumo per capita no Estados Unidos, é de 82 kg/hab./ano. Mesmo países como Chile e Argentina que apresentam consumo de 40 e 21 kg/hab./ano, respectivamente, superam o Brasil que consome apenas 7 kg/hab./ano. Esses dados mostram que existe um potencial latente de uso do gesso a ser explorado no Brasil. O gesso é um material ligante de maior eficiência energética, o que é de grande interesse para o futuro da humanidade: no seu processo de fabricação, enquanto o cimento Portland exige temperaturas da ordem de 1450 °C, o gesso pode ser obtido com menos de 170 °C; enquanto o cimento lança CO2 na atmosfera, o gesso emite vapor de água. De acordo com o Sumário Mineral de 2008 do Departamento Nacional de Produção Mineral - DNPM, o Pólo Gesseiro do Araripe, localizado no sertão do Estado de Pernambuco é onde se concentra 85% da produção nacional de gesso e também a maior quantidade de empresas produtoras de pré-moldados, dentre os quais os blocos de gesso para alvenaria. Nessa região, devido à oferta do material e
  15. 15. 2 ao seu baixo custo de aquisição, casas estão sendo construídas com blocos de gesso, especialmente para população de baixa renda. Atualmente, está sendo cobrada uma demanda maior de desenvolvimento de pesquisas que enfoquem a inovação tecnológica. No setor habitacional, almeja-se uma melhoria dos problemas de escassez da oferta de moradias, existência de níveis elevados de informalidade habitacional e elevado preço da moradia. Nesta pesquisa defende-se a proposta de componentes e sistema construtivo à base de gesso segundo a teoria da coordenação modular, que por meio da estandardização de medidas e de padrões dos vários produtos, contribui consideravelmente para a racionalização construtiva. Um sistema coordenado modularmente visa acelerar a construção garantindo uma entrega num menor espaço de tempo, reduzindo perdas, e com economia de recursos que podem ser revertidos para a construção de novas moradias. 1.2 Objetivos O objetivo principal é desenvolver um sistema construtivo de paredes com componentes à base gesso sob a ótica da coordenação modular. Para tanto pretende-se desenvolver componentes que: • Permitam a integração dos diferentes elementos construtivos por simples interface; • Garantam uma flexibilização aos usuários quanto à personalização do espaço da moradia preservando o desempenho do edifício;
  16. 16. 3 • Permitam ser manuseados manualmente satisfazendo às condições humanas de trabalho. 1.3 Metodologia A metodologia desenvolvida nessa pesquisa seguiu o fluxograma apresentado na Figura 1.1. FIGURA 1.1 - Fluxograma metodológico da pesquisa. A pesquisa foi iniciada com a delimitação da problemática. Uma vez ela identificada, foi realizado um estudo do estado da arte do tema. O procedimento adotado após os conhecimentos científicos relacionados ao tema foi o levantamento de dados sobre os produtos à base de gesso ofertados no mercado, incluindo informações sobre fabricantes e usuários. Em seguida foi feita uma viagem ao Pólo Gesseiro do Araripe (Pernambuco) para conhecer o processo
  17. 17. 4 produtivo, desde a extração do minério gipsita até o produto acabado, bloco de gesso. Nessa etapa se conheceram os modos de produção automatizado e artesanal de diferentes fabricantes. Ainda nessa região, foi feito um estudo minucioso da técnica empregada no processo construtivo de casas de gesso. Com esses dados coletados foi possível fazer uma análise que serviu de referência para a etapa de concepção do projeto dos componentes. Em seguida, os componentes foram desenvolvidos em laboratório, e posteriormente avaliados. Os resultados obtidos em laboratório auxiliaram na definição da proposta. 1.4 Estrutura do trabalho Esta dissertação foi organizada em seis capítulos: O Capítulo 1 faz uma apresentação do tema abordando o problema de pesquisa e a justificativa do tema escolhido. Em seguida, apresenta o objetivo, a metodologia empregada e a estrutura do trabalho. O Capítulo 2 apresenta uma revisão sobre os aspectos mais relevantes de sistema construtivo racionalizado enfocando as vedações verticais. Devido à modulação ser tratada neste trabalho como instrumento de racionalização do projeto, aborda-se também os princípios e aspectos mais relevantes que regem a teoria da Coordenação Modular. No Capítulo 3 apresenta-se um estudo sobre o dimensionamento mínimo de habitações de baixa renda e a decorrente necessidade de modificação por seus usuários. É feita também uma avaliação dessas habitações mínimas sob a ótica da teoria da coordenação modular.
  18. 18. 5 O Capítulo 4 trata de uma revisão do gesso como matéria-prima para construção civil. Aborda, em especial, as potencialidades e limitações desse material. Em seguida, apresenta-se o bloco de gesso que está sendo atualmente utilizado nas paredes e sua aplicação na construção de casas, no interior de Pernambuco. O Capítulo 5 trata da proposta da pesquisa, apresentando os componentes à base de gesso e seu sistema construtivo. O Capítulo 6 apresenta as conclusões do presente trabalho e sugestões para trabalhos futuros.
  19. 19. 6 Capítulo 2 CONTEXTUALIZAÇÃO DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS RACIONALIZADOS 2.1 Conceitos e classificação de sistema construtivo Um dos pontos relevantes para a compreensão de um sistema construtivo é conhecer sua diferenciação conceitual de processo construtivo. Segundo Pereira (2005), entende-se como processo construtivo um bem definido modo de se construir, caracterizando-se pelo seu particular conjunto de métodos utilizados na construção do edifício. Já o sistema construtivo pode ser entendido como o conjunto de componentes entre os quais se possa atribuir ou definir uma relação, coordenados dimensional e funcionalmente entre si, como estrutura organizada. A mesma autora aborda a diferença dos sistemas construtivos como em fechados e abertos. O sistema construtivo fechado é desenvolvido a partir de um projeto arquitetônico único, que lhe serve de modelo. É um sistema que não permite variações na disposição e nas dimensões dos cômodos, das janelas, das portas ou de qualquer componente da moradia. Seus diferentes componentes não são intercambiáveis ou compatíveis com os componentes de outros sistemas. Geralmente são implementados através de fábricas que produzem a totalidade ou grande parte do sistema construtivo. Sua maior desvantagem é sua rigidez, incompatível com a heterogeneidade do mercado de edificações. O sistema construtivo aberto é aquele desenvolvido a partir de um elenco de elementos e componentes da construção (paredes, lajes, coberturas, janelas, portas) os quais podem ser combinados em diferentes soluções arquitetônicas em que se variam a quantidade, dimensões e disposição dos diversos cômodos.
  20. 20. 7 O sistema construtivo aberto possui a flexibilidade como vantagem, pois tem a capacidade de adaptar-se às mais variadas condições de instalação e uso, permitindo modificações de layouts, reposições e melhoramentos sem que, para isso, sejam necessárias intervenções profundas nas estruturas dos edifícios que os abrigam. Outro fator importante de flexibilidade é que esta esteja embutida na possibilidade de diferentes combinações entre os elementos pré-fabricados dada pela industrialização aberta. É condição necessária à viabilização do conceito de sistemas abertos combináveis, intercambiáveis e complementares entre si, que todos eles estejam calcados em um sistema de dimensões comuns – a coordenação modular. 2.2 Coordenação modular Nesta sessão não se busca ensinar a aplicação da coordenação modular, mas sim fazer uma abordagem aos princípios e aspectos mais relevantes que regem a teoria da coordenação modular baseado nas normas e em estudo do autor citado. 2.2.1 Conceituação A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), na NBR 5706, “Coordenação Modular da construção – procedimento”usa como definição “técnica que permite relacionar as medidas de projeto com as medidas modulares por meio de um reticulado espacial modular de referência”.
  21. 21. 8 Lucini apud Greven & Baldauf (2007) entende por Coordenação Modular “o sistema dimensional de referência que, a partir de medidas com base em um módulo predeterminado (10 cm), compatibiliza e organiza tanto a aplicação racional de técnicas construtivas como o uso de componentes em projeto e obra, sem sofrer modificações”. A definição que se pode considerar a mais atual e abrangente, que desmistifica a Coordenação Modular do rigorosismo a que muitas vezes é associada, é dada pelo autor Greven, que a define como sendo “a ordenação dos espaços na construção civil”. 2.2.2 Objetivos relevantes da coordenação modular de interesse a esta pesquisa De uma forma bastante genérica, pode-se dizer que a Coordenação Modular tem como objetivo a racionalização da construção. De acordo com Greven & Baldauf (2007), a Coordenação Modular promove a construtividade, o que significa, de forma simplificada, facilitar a etapa de execução que passa a ser uma montagem tipificada, pois utiliza componentes padronizados e intercambiáveis. Com relação aos quesitos de sustentabilidade, a Coordenação Modular reduz o consumo de matéria-prima e aumenta a capacidade de troca de componentes da edificação, facilitando a sua manutenibilidade, praticamente eliminar perdas de materiais e componentes. Para os fabricantes de componentes, projetistas e executores, ainda traz agilização operacional e organizacional, em função da repetição de técnicas e processos e do domínio tecnológico.
  22. 22. 9 Em resumo, tudo isso traz aumento da produtividade e uma conseqüente redução de custos, objetivos sempre buscados. Dessa forma, a coordenação modular contribui para a qualificação da indústria da construção civil. 2.2.3 O módulo Segundo a ABNT - NBR 5706, “módulo é a distância entre dois planos consecutivos do sistema que origina o reticulado espacial modular de referência”. Também chamado de módulo-base, o módulo é universalmente representado por “M”. O módulo adotado pela maioria dos países é o decimétrico (10 cm), que, desde 1950, com a publicação da NB-25R, já é adotado pelo Brasil, pelo menos teoricamente. De acordo com Greven & Baldauf (2007), atualmente, o decímetro é o módulo- base adotado em todos os países do mundo, com exceção dos Estados Unidos, onde o módulo-base é 4 polegadas. O uso do decímetro como módulo-base internacional se deve ao fato de que o sistema de medidas adotado internacionalmente ser o métrico, em conformidade com o Sistema Internacional de Unidades, o SI. 2.2.4 Instrumentos da Coordenação Modular A Coordenação Modular dispõe de quatro instrumentos fundamentais que norteiam a sua estruturação, o sistema de referência, o sistema modular de medidas, o sistema de ajustes e tolerâncias e o sistema de números preferenciais.
  23. 23. 10 O sistema de referência O sistema de referência é formado por pontos, linhas e planos (FIGURA 2.2), em relação ao qual ficam determinadas a posição e a medida de cada componente da construção, permitindo, assim, sua conjugação racional no todo ou em parte. FIGURA 2.2 – Sistema de referência. Fonte: GREVEN & BALDAUF, 2007 Dois outros elementos básicos do sistema de referência são o reticulado modular espacial de referência e o quadriculado modular de referência (ou malha modular). O reticulado modular espacial de referência O reticulado modular espacial de referência é constituído pelas linhas de interseção de um sistema de planos separados entre si por uma distância igual ao módulo e paralelos a três planos ortogonais dois a dois. Ele configura uma malha espacial que serve de referência para o posicionamento dos componentes da construção, das juntas e dos acabamentos. Os componentes ficam univocamente locados na malha espacial, conforme ilustrado na Figura 2.3, demonstrando como a Coordenação Modular assegura a organização dos espaços na construção civil.
  24. 24. 11 (i) (ii) FIGURA 2.3 – Reticulado modular. (i) Reticulado modular espacial de referência (ii) Componentes inseridos no reticulado. Fonte: GREVEN & BALDAUF, 2007 O quadriculado modular de referência ou malha modular O quadriculado modular de referência (ou malha modular) é a projeção ortogonal do reticulado espacial de referência sobre um plano paralelo a um dos três planos ortogonais. Tem-se, portanto, um reticulado espacial e quadriculados planos. Estes podem ser tanto no plano horizontal quanto no vertical, dependendo da representação a ser feita: plantas baixas ou elevações, respectivamente. Segundo Greven & Baldauf (2007), é interessante seguir a seguinte subdivisão em relação aos quadriculados a serem utilizados nas diversas fases do projeto: a) quadriculado modular propriamente dito: utilizado no projeto de componentes e detalhes; b) quadriculado de projeto: utilizado para a criação do projeto geral da edificação;
  25. 25. 12 c) quadriculado estrutural: utilizado para o posicionamento dos elementos estruturais; d) quadriculado de obra: utilizado para a locação da edificação e dos componentes para a sua montagem. A Figura 2.4 apresenta três quadriculados diferentes, para serem usados em diferentes fases do projeto: o quadriculado M, o quadriculado 3M e o quadriculado 24M. O quadriculado modular é o M, o quadriculado de projeto é o multimódulo 3M, dimensão modular de um bloco cerâmico, por exemplo, e o quadriculado 24M é o quadriculado estrutural do projeto. FIGURA 2.4 – Representação do quadriculado nas diferentes etapas de projeto. Fonte: GREVEN & BALDAUF, 2007
  26. 26. 13 O sistema modular de medidas O sistema modular de medidas é baseado na unidade de medida básica da Coordenação Modular, o módulo, e em alguns múltiplos inteiros ou fracionários dele, os multimódulos e submódulos respectivamente. Multimódulos Como multimódulos (n x M, onde n é um número positivo inteiro qualquer), para o caso do Brasil, Rosso (1976) sugere o multimódulo 2M para a coordenação altimétrica (elevações) e o 3M para a coordenação planimétrica (plantas baixas). A DIN 18000 recomenda os multimódulos 3M, 6M e 12M (DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG, 1984 apud GREVEN & BALDAUF, 2007). Submódulos A utilização dos submódulos é admitida quando, pela natureza do componente de fabricação, são obrigatoriamente inferiores ao módulo-base, como, por exemplo, espessuras de painéis e de paredes, e certos tipos de tubos e de perfis. Para resolver essa situação, é admitida a utilização de submódulos (M/n). Rosso (1976) propõe a adoção dos submódulos M/4 (2,5 cm) e M/8 (1,25 cm) para espessura de painéis, para espessura de acabamentos e para peças especiais de fechamento. Greven & Baldauf (2007) alerta quanto ao perigo de o submódulo ser utilizado com freqüência desnecessária, o que conduziria a um aumento de variedade dimensional da gama modular de produtos industriais, contrária à economia própria
  27. 27. 14 do sistema modular. Uma das recomendações é que o submódulo nunca deve ser empregado como módulo-base. Medida modular A medida modular é a medida igual a um módulo ou a um múltiplo inteiro do módulo de um componente, vão ou distância entre partes da construção. A medida modular inclui o componente e a folga perimetral, necessária para absorver tanto as tolerâncias de fabricação do componente quanto a colocação em obra, de acordo com as técnicas construtivas e normas correspondentes. A medida modular garante que cada componente disponha de espaço suficiente para sua colocação em obra, sem invadir a medida modular do componente adjacente. Ela é representada por “nM”, onde: n é um número positivo inteiro qualquer; e M é o módulo. (GREVEN & BALDAUF, 2007) Medida de projeto do componente Medida de projeto do componente é a medida determinada no projeto para qualquer componente da construção. Essa medida é sempre inferior à medida modular, pois leva em conta a tolerância de fabricação e as juntas necessárias à perfeita adaptação do componente no espaço que lhe é destinado, sem invadir a medida modular do componente adjacente.
  28. 28. 15 Junta modular Junta modular é a distância prevista no projeto arquitetônico entre os extremos de dois componentes, considerando-se a sua medida de projeto do componente. O sistema de ajustes e tolerâncias (ou ajuste modular) Ajuste modular é a uma medida que relaciona a medida de projeto do componente com a medida modular. Ele é representado por “aM”. O Ajuste modular estabelece a relação dos componentes da construção com o sistema de referência (FIGURA 2.5). Permite definir com segurança os limites dimensionais dos elementos em função das exigências de associação ou montagem. FIGURA 2.5 - Representação do ajuste modular no quadriculado M.Fonte: GREVEN & BALDAUF, 2007 O sistema de números preferenciais O uso de um sistema modular de medidas faz naturalmente uma seleção de medidas. Entretanto, outros instrumentos de seleção são necessários para otimizar o tipo e o número de formatos de cada componente. Com isso, as séries de produção são reduzidas ao mínimo indispensável para atender às exigências de mercado e aos
  29. 29. 16 requisitos econômicos, mas sem perder flexibilidade. Os números preferenciais são escolhidos de forma adequada em relação às características do sistema modular e de maneira a obedecer a regras numéricas seletivas e que permitam uma seleção organizada de dimensões (ROSSO, 1976). No sistema de números preferenciais, haverá as medidas preferíveis e as medidas preferidas. As medidas preferíveis serão aquelas que melhor se ajustam aos princípios da Coordenação Modular, como, por exemplo, janelas com largura levando-se em consideração o multimódulo planimétrico 3M: 30 cm, 90 cm, 120 cm, 150 cm, 180 cm e assim por diante. As medidas preferidas serão, entre as medidas preferíveis, aqueles tamanhos que o mercado utiliza com maior freqüência (GREVEN & BALDAUF, 2007). 2.3 Classificação das vedações verticais Segundo o autor Siqueira Junior (2003), a vedação é “o subsistema do edifício, constituído por elementos que definem, limitam e compartilham os ambientes internos, controlando a ação dos agentes atuantes.” O invólucro das edificações deve apresentar os seguintes requisitos funcionais: resistência mecânica, estanqueidade à água, conforto acústico, desempenho estrutural, controle de iluminação, padrões estéticos, segurança ao fogo e durabilidade. Estas podem ser classificadas de inúmeras maneiras, de acordo com os critérios que mais interessam para a sua caracterização.
  30. 30. 17 Para a elaboração deste trabalho interessa principalmente a classificação das vedações quanto a sua posição, quanto técnica de execução, quanto a sua densidade e forma de fixação à base. Segundo a sua posição no edifício a vedação vertical pode ser classificada em externa e interna. Define-se como externa, as vedações envoltórias, ou seja, aquelas que conformam as fachadas do edifício, nas quais uma das faces encontra-se sempre em contato com o meio ambiente exterior. Já as internas são entendidas como aquelas que compartimentam os ambientes internos do edifício. Quanto à técnica de execução, o autor classifica as vedações verticais em: por conformação, por acoplamento úmido e por acoplamento a seco. Entende-se como vedação por conformação aquelas executadas a partir da conformação a úmido no local de sua implantação, pela utilização de materiais plásticos obtidos pela adição de água. As vedações por acoplamento úmido são aquelas pré-moldadas cuja solidarização final se dá com o auxílio de argamassa ou concreto. As vedações obtidas por montagem executadas com o auxílio de dispositivos mecânicos (subestruturas, insertos metálicos, parafusos, rebites, entre outros), são classificados como executadas por acoplamento a seco. Quanto à estruturação, a vedação pode ser classificada em estruturada e não estruturada. Chama-se de estruturada a vedação que se auto-sustenta, não tendo necessidade de utilizar uma subestrutura auxiliar complementar. Já a vedação não estruturada é entendida como aquela que necessita de uma subestrutura auxiliar reticular para dar suporte aos componentes da vedação.
  31. 31. 18 A classificação segundo a densidade superficial pode ser extraída da NBR 11685(1990), que entende por leves as vedações cuja densidade superficial é menor ou igual a 100 kgf/m² e como pesadas, aquelas cuja densidade superficial é superior a este limite. Segundo Siqueira Junior (2003), são exemplos de vedação em painéis pesados as vedações modulares obtidas por acoplamento de placas pré-moldadas de grande massa, como por exemplo, os painéis pré-fabricados arquitetônicos de concreto para fachada. Como exemplo de vedações leves e estruturadas, pode-se citar as divisórias leves de gesso acartonado, além das vedações executadas com esquadrias e telhas, entre outras.
  32. 32. 19 Capítulo 3 CONTEXTUALIZAÇÃO DE HABITAÇÕES DE BAIXA RENDA 3.1 Introdução Normalmente, as tipologias construtivas encontradas na habitação de interesse social são marcadas por uma pobreza e homogeneidade de soluções arquitetônicas simplistas, e revela-se quase sempre à espera por futuras ampliações que se caracterizam por modificações ou alterações auto-executadas após a ocupação. De acordo com o Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada - IPEA, o acesso a condições de moradia adequadas é um importante componente da qualidade de vida da população. E um dos atributos a ser averiguado é se o espaço é adequado ao tamanho da família. O objeto arquitetônico é definido por Rosso (1976), como uma entidade concreta na qual se identificam espaços disponíveis (ambientes) e espaços ocupados (invólucro). Se em cada ambiente o homem realiza uma ou mais atividades, o espaço que o define deve ser o mínimo necessário e suficiente para a perfeita realização dessas atividades. 3.2 Flexibilidade habitacional A forma como as populações modificam suas casas ao longo do tempo nos fornece um indício claro da importância da flexibilidade na habitação popular. Segundo Brandão & Heineck (2003), os usuários desejam um maior grau de flexibilidade, que se relaciona, principalmente, à possibilidade de trocar o uso de
  33. 33. 20 algumas peças, de remover ou adicionar paredes divisórias e, assim, alterar o layout interno, e de adicionar ou remover espaços ou peças. As modificações em moradias de interesse social ocorrem segundo razões relacionadas ao desejo de promover alterações ligadas a fatores simbólicos e estéticos. Segundo esse autor, estas alterações estão ligadas: (a) a aspectos funcionais como disposição e tamanho das peças; (b) ao tamanho da moradia como um todo; (c) a aspectos específicos ligados à privacidade visual e auditiva; (d) a aspectos ligados a questões estéticas; (e) a aspectos ligados a questões de personalização e definição do território; (f) às alterações no tamanho da família, nível econômico e educacional; (g) a aspectos de outra natureza, por exemplo, a necessidade de criar um abrigo para o carro ou ligados ao lazer, como a construção de uma churrasqueira. Neste contexto de diferentes interesses, ao qual se acrescenta o fato de os projetos visarem uma família padrão, estereotípica e, na verdade, inexistente, acabam sendo comuns soluções que muitas vezes não contemplam aspectos de versatilidade. Ou seja, com freqüência, os projetos carecem de um maior planejamento no sentido de prever alternâncias de atividades e funções do uso da habitação, ao longo do tempo. 3.3 Habitação de interesse social em João Pessoa, PB. De acordo com a Política de Desenvolvimento que trata da habitação e das áreas especiais de interesse social encontradas no Plano Diretor da cidade de João Pessoa, a política habitacional para uma cidade tem como objetivo o direito social à moradia com a redução do déficit, tanto no aspecto quantitativo quanto no aspecto qualitativo. O déficit habitacional quantitativo se caracteriza como aquele decorrente
  34. 34. 21 da inacessibilidade pura e simples dos indivíduos ou das famílias à casa própria e que estejam morando em imóvel alugado ou qualquer forma de locação precária, além daquelas famílias conviventes num único domicílio. Déficit qualitativo é formado por aquelas habitações cujas famílias afetem a posse, mesmo que a título precário, da propriedade e o direito de construir e que não dispõem das mínimas condições de habitabilidade e carecem de reforma, ampliação e outras melhorias habitacionais, além de não terem acessos aos serviços de infra-estrutura básica e aos equipamentos sociais. As habitações de interesse social apresentam soluções precárias e simplórias. Por tratar-se de uma tipologia habitacional para pessoas sem muita instrução, seus partidos arquitetônicos se restringem a obedecer, em sua grande maioria, às dimensões mínimas estabelecidas pela legislação urbanística local. A Legislação Urbanística de Obras e Posturas da Prefeitura Municipal de João Pessoa, Paraíba, estabelece alguns indicadores mínimos para o dimensionamento de compartimentos em edificação de uso residencial. Na Tabela 3.1, apresentam-se os compartimentos que compõem uma casa popular com seus respectivos indicadores mínimos. TABELA 3.1 INDICADORES MÍNIMOS DE DIMENSIONAMENTO DE COMPARTIMENTOS EM EDIFICAÇÕES DE USO RESIDENCIAL Compartimentos Área mínima (m²) Dimensão menor mínima (m) Quarto social 8,00 2,60 Sala 8,00 2,60 Cozinha 4,00 1,60 Sanitário (uso geral) 3,00 1,30 Fonte: Coletânea da legislação urbanística, de obras e posturas. PMJP. João Pessoa. 1985 Com relação aos vãos de porta, o Código de Obras estabelece que as portas de acesso bem como as passagens ou corredores no interior das edificações devem ter
  35. 35. 22 largura mínima de oitenta centímetros (0,80 m). Já as portas de acesso a compartimentos sanitários poderão ter largura de sessenta centímetros (0,60 m). O levantamento dessas medidas é imprescindível, pois serve de parâmetros horizontais para a análise de compatibilidade dimensional entre os compartimentos e a coordenação modular. 3.4 Análise dimensional dos compartimentos mínimos Nessa sessão pretende-se por meio da coordenação modular planimétrica, fazer uma análise de como se comportam dimensionalmente os espaços de uma casa popular do estado da Paraíba com relação às medidas mínimas horizontais indicadas pelo Código de Obras da Prefeitura Municipal de João Pessoa. De acordo com as dimensões mínimas estabelecidas pela legislação urbanística citada anteriormente, foi realizada uma análise dimensional dos compartimentos que compõem uma habitação de interesse social, com exceção de área de serviço e de varanda, que são espaços inexistentes nos projetos voltados para esse setor. Os espaços estudados e arranjados espacialmente foram o banheiro, o quarto social, a cozinha e a sala, como indica a Tabela 3.2. Cada compartimento foi inserido num sistema de referência de módulo M, sendo a menor dimensão (Dmín) estabelecida como valor fixo. A segunda medida de extensão dos compartimentos (Lmín) foi obtida pela divisão da área mínima (Amín) pela menor dimensão (Dmín). L ideal é a dimensão que por arredondamento maior ou por valor exato de Lmín alcança o valor modulado, ou seja, múltiplo de 10.
  36. 36. 23 Quando se estabelece a diferença entre Lideal e Lmín alcança-se um valor dimensional linear que aqui é designado de “Dif” (Diferença). Este valor corresponde ao necessário para que se atinja a medida modulada, e é também exibido em porcentagem. Por fim, encontra-se a área ideal cujas medidas obedecem à modulação adotada. TABELA 3.2 – AVALIAÇÃO DIMENSIONAL Compartimento Área mínima (m²) Dmín (m) Lmín (m) Lideal (m) Dif (m) Dif (%) Área ideal (m²) Quarto (1) 8,00 2,60 3,08 3,10 0,02 0,65 8,06 Sala (2) 8,00 2,60 3,08 3,10 0,02 0,65 8,06 Cozinha (3) 4,00 1,60 2,50 2,50 0,00 0,00 4,00 Sanitário social (4) 3,00 1,30 2,30 2,30 0,00 0,00 3,00 Na Figura 3.6 pode-se conferir a as dimensões indicadas na Tabela 3.2. FIGURA 3.6 - Dimensões mínimas e ideais, estas últimas obedecendo à coordenação modular 3.4.1 Resultados da análise Quando se insere individualmente cada compartimento no sistema de referência modular, percebe-se que as variações dimensionais que ocorreram na sala e no quarto foram de dois centímetros. Nos demais compartimentos houve coerência com a coordenação modular. No entanto, esta variação de 2 centímetros de dimensão não corresponde a um valor significativo em um sistema de construção. Contudo, esta
  37. 37. 24 medida no projeto pode sofrer um “ajuste modular”, que é uma medida que relaciona a medida de projeto com a medida modular. Numa posterior análise, quando se estuda em conjunto os compartimentos com as medidas moduladas, pode-se afirmar que os vãos de porta como componente horizontal influencia no dimensionamento dos cômodos. Algumas vezes é necessário aumentar a área do cômodo, mesmo que em pequena proporção, em relação à área mínima, para acomodar a porta dentro da modulação. A porta é um articulador de dois ou mais compartimentos que influencia dimensionalmente no sistema de coordenação modular. Sückz et al. (2002) recomenda que, para melhor se adequar a construção em etapas, a cozinha deve ser zoneada, oferecendo um setor para uso das atividades de serviço e outro para uso das atividades sociais. Neste caso, a ampliação deve preservar as instalações, facilitando a intervenção e reduzindo os custos. Na maioria das vezes, a cozinha é um compartimento que necessita que sua área mínima seja acrescida para que possa atender ao mínimo necessário da realização de sua atividade. A adesão da legislação urbanística à coordenação modular traz benefícios quanto ao aspecto de racionalização, desde o projeto arquitetônico até a execução da obra. Quando se tratam das áreas mínimas especificadas pelo Código Urbanístico, a maior parte das suas aplicações se dirige às habitações de interesse social. Diante dessas condições, observa-se que os usuários mostram-se insatisfeitos, sempre à procura de ampliar suas moradias. Se uma construção é feita de forma racionalizada, obedecendo à modulação aqui comentada, certamente, haverá uma contribuição
  38. 38. 25 maior para a execução das ampliações e modificações dessas moradias com maior qualidade e menor custo.
  39. 39. 26 Capítulo 4 O GESSO 4.1 Aspectos históricos O gesso é um dos mais antigos materiais de construção utilizados pelo homem, assim como a cal e a terra crua. Sua aplicação atestada por descobertas arqueológicas se dá como aglomerante, revestimento, e principalmente na modelagem de obras de arte e decoração. Sua presença, no Egito Antigo, é comprovada nas tumbas e templos em Thebes, cidade de Luxor, que estão entre os maiores monumentos egípcios da antiguidade (WÜST & SCHLÜCHTER, 2000). Podem-se encontrar, na Iconoteca da Université Libre de Bruxelles, máscaras de gesso que integram o acervo arqueológico, entre elas, uma que possivelmente seja a do faraó Amenófis III, pertencente ao período que engloba o Novo Império Egípcio, século XII a.C., como se vê na Figura 4.7. FIGURA 4.7 - Máscara de gesso moldada, provavelmente, sobre Amenófis III ainda vivo. Fonte: http://bib18.ulb.ac.be/index.php O gesso foi encontrado em ruínas do IX milênio a.C. na Turquia, em ruínas do VI milênio a.C. em Jericó e na pirâmide de Keops (2.800 anos a.C.). A existência de jazimentos de gipsita no Chipre, Fenícia e Síria foi apontada pelo filósofo Teofratos,
  40. 40. 27 discípulo de Platão e Aristóteles, em seu “Tratado sobre a Pedra”, escrito entre os Séculos III e IV a.C. (PERES et al., 2001). Na Bíblia Sagrada, no livro de Ezequiel, por volta de 593 a.C, o gesso aparece como um material “que dá uma bela aparência à construção rachada ou pouco sólida”. No capítulo 13, versículo 10 pode-se ler a seguinte passagem sagrada “Quando o meu povo constrói um muro, ei-los a cobrirem-no de gesso”. Sua aplicação como revestimento teve continuidade no decorrer dos tempos. Segundo Peres et al. (2001), na Europa, a partir do século XII e por todo o fim da Idade Média, as construções utilizando as argamassas com gesso como estuque e alisamento já havia se tornado conhecido, como se pode ver na Figura 4.8. FIGURA 4.8- Sobreposição de camadas de gesso em alvenaria. Fonte: (SILVEIRA et al., 2007) No século XVIII, na França, a utilização do gesso na construção foi tão generalizada, ao ponto de, do montante das construções existentes, 75% dos hotéis e a totalidade dos prédios públicos e populares serem realizados em panos de madeira e argamassa de gesso, e para as novas construções ou as reformas, cerca de 95% serem feitas em gesso (PERES et al., 2001). A partir do século XX, em função da evolução industrial, os equipamentos para a fabricação do gesso deixaram de ter um conceito rudimentar e passaram a agregar
  41. 41. 28 maior tecnologia, assim como a melhoria tecnológica dos produtos passou a facilitar suas formas de emprego pelo homem. 4.2 O material gesso Na literatura, a terminologia “gesso” é empregada para designar a pedra usada como matéria-prima, o produto industrial calcinado, a massa ou pasta que forma-se misturando com água, e o material uma vez colocado em obra e terminado. Cientificamente, emprega-se o “gesso” sendo o resultado do processo de calcinação do mineral gipsita. O gesso é um produto finamente moído, de coloração branca, e é obtido pelo processo de calcinação da gipsita (CaSO4.2H2O), Sulfato de Cálcio di-hidratado e impurezas. Ao ser calcinada, a temperaturas relativamente baixas, cerca de 125ºC à 180ºC, perde parte da água formando o gesso, Sulfato de Cálcio hemi-hidratado (CaSO4.1/2H2O), segundo a reação: CaSO4.2H2O CaSO4. 0,5H2O + 1,5H2O (gipsita) ∆125-180 o C (gesso) (vapor d´água) A partir de 180ºC a 250ºC a gipsita vai perdendo todas as moléculas de água formando Sulfato de Cálcio anidro (CaSO4) conhecido como anidrita. Essa ação do calor sobre a gipsita produz uma série de transformações e dá lugar à obtenção de distintos tipos de gesso, com propriedades diferentes e aplicações diversas.
  42. 42. 29 Entre as temperaturas de 700°C e 900°C forma-se um produto inerte, sem aplicação industrial e a partir dos 900°C ocorre a dissociação do sulfato de cálcio com formação do CaO livre. Basicamente, os gessos se dividem em hemidratos e anidritas. Os hemidratos compõem os gessos de construção, e são classificados em duas formas: o hemidrato β (conhecido como “gesso de Paris”) que é produzido à pressão normal e o hemidrato α, produzido sob pressão de 2 a 3 atmosferas. Apesar de ambos possuírem a mesma composição química (CaSO4.0,5H2O), eles diferem principalmente quanto ao tamanho dos cristais, sendo os do gesso α maiores. Também suas propriedades são diferentes, sendo que o tipo α possui maior resistência a compressão por ser de menos solubilidade que o do tipo β, requerendo menos água de amassamento para produzir uma pasta trabalhável. As anidritas englobam os gessos especiais. Existem vários tipos de anidritas as quais variam com a temperatura de calcinação; podem ser anidrita III do tipo α ou β, anidrita II ou anidrita I. 4.2.1 Hidratação A hidratação do gesso ocorre a partir do momento em que ele entra em contato com a água, retornando ao dihidrato, um sólido de estrutura cristalina. A quantidade de água necessária à rehidratação do gesso é de cerca de 18% do peso do pó, a depender do grau de desidratação, segundo Peres et al. (2001). Para se ter trabalhabilidade, usa-se na prática valores bem superiores da ordem de 60% a 70%.
  43. 43. 30 A hidratação do gesso se processa segundo uma reação exotérmica, com liberação de calor durante o processo de endurecimento. Ao mesmo tempo em que é gerado calor, produz-se uma expansão do gesso, conseqüência do rápido crescimento dos cristais durante o endurecimento. Após o endurecimento e a evaporação da água de amassamento, o gesso sofre uma pequena retração de cerca de um décimo do valor da expansão provocada pela evaporação da água de mistura. A expansão é uma das características que torna o gesso um excelente material para moldagem, já que ela o força a preencher todas as fendas e detalhes das matrizes ou moldes. 4.2.2- Trabalhabilidade Quando se mistura gesso com água forma-se uma pasta. Há um intervalo de tempo em que a mistura continua pastosa e o material pode ser trabalhado. A velocidade de endurecimento (pega) do gesso além da relação hemi-hidratado- anidrita depende também da temperatura, da finura, da quantidade de água de amassamento, da presença de impurezas e de aditivos. Na prática o tempo de pega varia de 8 minutos à 20 minutos, dependendo do tipo do gesso. Segundo Gorchakov apud Greven (2000), classifica-se em três grupos o tempo de pega: pega rápida (início 2 min – fim 15 min), pega normal (início 6 min – fim 30 min) e pega lenta (início após 20 min). 4.2.3 Resistência mecânica
  44. 44. 31 As propriedades mecânicas são diretamente proporcionais a razão água-gesso. No processo de mistura ela pode variar de 0.6 a 0.8 ou mais. Sua diminuição a um valor inferior resulta em dificuldades com a trabalhabilidade. Para razões maiores que 0.6, aumenta-se também a porosidade do produto final hidratado perdendo resistência mecânica (HERNÁNDEZ-OLIVARES et al., 1999). Em termos gerais, a fraca resistência a compressão dos produtos à base de gesso (4 MPa a 8 MPa), se comparado com o concreto e outros materiais cimentícios, e a sensibilidade à umidade fazem com que a utilização desse material na construção tenha sido mais usado em acabamento de paredes e tetos, e na fabricação de artefatos decorativos. No Brasil, paredes divisórias de gesso são relativamente pouco usadas. Repetidas ações de desgaste sobre a superfície do gesso podem provocar perda de massa na superfície. Assim, o gesso é tido como um material de baixa resistência à abrasão, sendo essa uma das suas desvantagens (CANUT,2006). No entanto, alguns institutos de pesquisa desenvolvem estudos para agregar tecnologia a esses materiais com a incorporação de adições, resíduos e fibras na composição de produtos, a fim de se alcançar maior resistência mecânica e melhor desempenho à ação da água. 4.2.4 Isolamento térmico e resistência ao fogo O gesso é um material que possui um baixo coeficiente de condutividade térmica. Esse coeficiente, que no caso específico do gesso varia com a umidade e com a densidade do material hidratado e seco, é da ordem de 0,25 a 0,50 w/mºC. Os elementos pré-moldados de gesso como placas, blocos e outros apresentam densidade na ordem de 900 a 1000 kg/m³ e condutividade de 0,35 w/mºC (PERES et
  45. 45. 32 al., 2001). Comparado aos outros materiais de construção, pode ser considerado um ótimo isolante térmico. Essa propriedade de bom isolante térmico é evidenciada quando o gesso é utilizado no interior das habitações, impedindo a formação dos indesejáveis vapores de água que surgem sobre a superfície das alvenarias, ocasião em que se referencia a existência de uma “parede fria” (CANUT,2006). Sua propriedade de absorver e liberar umidade ao ambiente confere aos revestimentos em gesso um elevado poder de equilíbrio higroscópico, além de funcionar como inibidor de propagação de chamas, liberando moléculas d’água quando em contato com o fogo (PERES et al., 2001). Segundo Peres et al. (2001) quando aquecidos a partir de 106°C, os elementos ou revestimentos de gesso iniciam o processo de desidratação segundo uma reação endotérmica semelhante à que acontece durante a calcinação do minério, consumindo calor e ao mesmo tempo estabilizando a sua temperatura até que toda a água de cristalização seja liberada, o que representa cerca de 20% em peso da quantidade de gesso presente. Durante todo o tempo em que o gesso está liberando água, a sua temperatura não ultrapassa os 140°C, o que o torna também um elemento “corta-fogo”. 4.2.5 Isolamento acústico O desempenho acústico proveniente de elementos constituídos de gesso depende basicamente de sua capacidade de isolar, absorver ou descontinuar caminhos para a transmissão do som (pontes acústicas). A dissipação de energia sonora processa-se,
  46. 46. 33 principalmente, pelo atrito gerado pela passagem do ar através dos poros do material absorvente, o qual deve ser leve, poroso e de baixa densidade (SILVA apud CANUT, 2006). Por isso, a alta porosidade dos materiais confeccionados com gesso está diretamente ligada a sua eficiência a ponto de ser considerado um excelente isolante acústico. 4.2.6 Aderência a substratos A aderência é uma importante propriedade requerida pelo gesso a ser aplicado em revestimentos de tetos e paredes. Nos trabalhos em superfícies verticais e teto, é comum a prática do uso do gesso, devido à boa ligação entre este material e os diferentes tipos de substrato, tais como tijolos, pedras naturais, exceto em superfície de madeira. No caso de sua aplicação sobre superfícies metálicas, atenção especial deve ser dada a proteção dos metais contra a corrosão, pois o pH (potencial hidrogeniônico) neutro do gesso associado a umidade local pode provocar perda de aderência. Nestas situações recomenda-se utilizar metais submetidos ao processo de proteção contra corrosão, como por exemplo, a galvanização. 4.3 Panorama nacional do gesso O Brasil possui a maior reserva mundial de gipsita, mas só representa 1,4% da produção mundial (U.S Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2008). Segundo o Departamento Nacional de Produção Mineral - DNPM, no ano 2006 a distribuição das reservas brasileiras se dividiam pelos estados da Bahia, com
  47. 47. 34 concentração de 44,4 %; do Pará, com 31,5%; de Pernambuco com 18,4%, ficando o restante distribuído, em ordem decrescente, entre o Maranhão, Ceará, Rio Grande do Norte, Piauí, Tocantins e Amazonas. A gipsita pode ser usada na forma natural ou calcinada. De acordo com o DNPM (2006), 53,56% da gipsita natural destina-se à calcinação, ou melhor, produção de gesso. Em seguida, vem o setor de cimento que consome 21,84% da gipsita natural. Quando se trata dos produtos beneficiados da gipsita, o consumo se apresenta conforme Figura 4.9. FIGURA 4.9 – Gráfico de setorização do mercado consumidor do gesso beneficiado. Fonte: DNPM 2006 - Gipsita. Anuário Mineral Brasileiro. 4.3.1. Pólo Gesseiro do Araripe – Pernambuco No Estado de Pernambuco se concentra o Pólo Gesseiro que é responsável pela maior produção de gesso, representando mais de 85% do volume nacional. Suas
  48. 48. 35 reservas se concentram na região do sertão do Araripe, envolvendo os Municípios de Araripina, Bodocó, Ipubi, Ouricuri e Trindade (FIGURA 4.10). FIGURA 4.10 – Extremo oeste do estado de Pernambuco. Nas jazidas da região ocorrem cinco variedades mineralógicas de gipsita, conhecidas popularmente pelos nomes de cocadinha, rapadura, Johnson, estrelinha, alabastro e selenita, além da anidrita (FIGURA 4.11). A utilização de cada uma dessas variedades depende do produto que se deseja obter. FIGURA 4.11 – Gipsita “cocadinha”. Um tipo de gipsita estratificada com raros filmes de argila verde. De acordo com informações do Sindusgesso (Sindicato das Indústrias de Extração e Beneficiamento de Gipsita, Calcáreos, Derivados de Gesso e de Minerais Não- Metálicos do Estado de Pernambuco), o Pólo Gesseiro de Pernambuco conta com 29
  49. 49. 36 minas de gipsita, das 36 em operação no país, 138 indústrias de calcinação e cerca de 380 indústrias de pré-moldados, proporcionando cerca de 12 mil empregos diretos e cerca de 60 mil indiretos. Os principais produtos da indústria do pólo gesseiro são: gipsita para o setor de cimento; gipsita moída para uso agrícola; gesso puro (oriundo da desidratação) para moldagem; gesso para revestimento (manual ou acrescido de aditivos) para paredes; blocos de gesso para divisórias e placas de gesso para rebaixamento de teto. Com exceção de duas grandes empresas, na grande maioria, o pólo é constituído por micro, pequenas e médias empresas administradas por empresários locais. As empresas de pequeno porte produzem apenas o gesso tradicional e pré-moldados de blocos de gesso standard e placas de gesso para rebaixamento de tetos. Quanto à produção desses produtos estas micro empresas tem sua produção manual, com eficiência produtiva muito baixa e a tecnologia de produção obsoleta. No processo de calcinação, as empresas menores ainda utilizam fornos rotativos rudimentares como se vê na Figura 4.12. FIGURA 4.12 - Forno à lenha
  50. 50. 37 Quanto à produção dos pré-moldados, com exceção de uma grande empresa que possui máquina semi-automática e secagem a vapor, as placas para teto e os blocos de gesso são produzidos manualmente em equipamentos rústicos como mesa de vidro, régua e misturador de gesso e água (FIGURA 4.13), e a secagem é ao ar livre. (i) Confecção de placa de gesso manual. (ii)Confecção de bloco de gesso manual. FIGURA 4.13 – Fabricação manual de pré-moldados. 4.6 Normativas Um dos poucos centros brasileiros que dispõem de estudos sobre gesso como material de construção é o Instituto de Tecnologia de Pernambuco, ITEP. Há nessa instituição um protótipo de casa popular experimental totalmente feita em blocos de gesso, porém, a coordenação modular não está presente. Quanto às normativas sobre os produtos de gesso o que existem são apenas os seguintes projetos de norma: • Projeto 02:103.40-010 Bloco de gesso utilizado na vedação vertical interna de edificações – Especificação; • Projeto 02:103.40-009 - Bloco de gesso utilizado na vedação vertical interna de edificações – Método de Ensaio ; • Projeto 02:103.40-013 – Placas lisas de gesso para forro autoportante – Determinação das dimensões, propriedades físicas e mecânicas;
  51. 51. 38 • Projeto 02:103.40-012 – Cola de gesso utilizado na união de elementos pré- fabricados de gesso – Especificação. À nível mundial destacam-se as normas européias. Há muitas delas relativas a gesso acartonado, mas com respeito aos blocos para serem usados em divisórias, tem-se apenas a EN 12859:2001 Gypsum blocks − Definitions, requirements and test methods (Blocos de gesso – Definições, requisitos e métodos de ensaio). Interessante notar que, como se vê na Figura 4.14, embora esta última norma preveja dimensões que obedecem à coordenação modular, 500 mm x 500 mm, algumas outras dimensões são também utilizadas, como as adotadas no Brasil, conforme indica a seta. FIGURA 4.14 – Tabela mostrando as dimensões dos blocos de gesso.
  52. 52. 39 4.7 Panorama tecnológico das vedações verticais de gesso Na Europa, um bloco típico comumente utilizado na construção de paredes internas é o painel de gesso. Esse painel mede 3.00×0.50×0.09 m e pesa aproximadamente 70 kg. Segundo Santos et al.(2007), as dimensões do painel reduzem o número de operações para se construir a mesma parede, efetivando a produtividade. No entanto, um problema decorrente dessa dimensão e do peso é a dificuldade do operador manipular, manualmente, este componente no local. Para isto, a solução inventada foi de automatizar o processo, desenvolvendo um dispositivo para ajudar o operador a realizar sua tarefa (FIGURA 4.15). Percebe-se quanto complexo torna-se a montagem desses elementos ao se precisar de um equipamento para se erguer um elemento de peso inviável para o operador. Daí vê- se a importância de se pensar num sistema que possua componentes que atenda adequadamente não só a racionalização, mas principalmente às condições apropriadas de trabalho com eficiência humana. (i) Instalação manual de um painel de gesso por um operador. (ii) Mecanização do processo de instalação do operador. FIGURA 4.15 - Instalação do painel 3.00×0.50×0.09 m. Fonte: SANTOS et al.(2007)
  53. 53. 40 Percebe-se que em alguns países, para a indústria da construção civil cumprir com compromisso o planejamento de obra, obter menos desperdício e diminuir os custos, ela está deixando de fazer uso do processo construtivo convencional. O processo de construção convencional de alvenarias necessita de argamassa molhada que leva areia, água e cimento. Enquanto que uma alvenaria de componentes de gesso necessita apenas de água misturado ao gesso, além de dispensar o chapisco, emboço e reboco. A economia dependerá da redução do desperdício, que será menor dependendo do tipo de sistema adotado e, principalmente do bom emprego do mesmo. 4.8 Panorama tecnológico nacional com bloco de gesso O sistema de construção de bloco de gesso é destinado a vedações verticais internas de edifícios residenciais ou comerciais, com função não portante, e tem como componente principal os blocos pré-moldados de gesso. Opcionalmente há blocos com reforço interno de fibras de vidro e também com aditivos hidrofugantes. 4.8.1 Blocos de gesso atualmente usados na construção civil Os blocos de gesso atualmente produzidos e encontrados no mercado nacional da construção civil se classificam em dois tipos, os blocos vazados e os blocos maciços. Os blocos vazados possuem alvéolos internos, cuja função é diminuir o peso das paredes e melhorar o isolamento acústico (FIGURA 4.16). Esses blocos são mais indicados para levantar divisórias de ambientes fechados.
  54. 54. 41 Bloco Simples Bloco GRG Bloco H Bloco GRGH FIGURA 4.16 – Blocos vazados usados em divisórias. Os blocos compactos ou maciços são utilizados quando se pretende construir paredes com maior altura. No entanto, vê-se sua aplicação em residências como vedação vertical, por vezes, como blocos portantes (FIGURA 4.17). Bloco Simples Bloco GRG Bloco GRGH Bloco Hidrofugado FIGURA 4.17 – Blocos compactos.
  55. 55. 42 Os blocos de gesso possuem tipos específicos para atender as necessidades de cada local, onde as vedações serão executadas. Assim, existe o bloco simples (Standard), de cor branca, indicado para divisórias internas; Os blocos azuis, hidrofugos, são resistentes à água e devem ser utilizados em áreas úmidas como: banheiros, cozinhas, áreas de serviços, lavabo, refeitórios, etc.; Os blocos reforçados com fibras de vidro GRG (Glass Reinforced Gypsum) que são indicados para áreas onde existe grande aglomeração de pessoas como: restaurantes, cinemas, boliches, lojas de departamento, shopping centers, etc.; E o bloco GRGH, de cor rosa, que atribuí-se a sua composição de fibras de vidro a propriedade hidrofugante. Segundo projeto de norma 02:103.40-009 da ABNT, os blocos de gesso devem atender as condições específicas indicadas na Figura 4.18. Características Unid 70 Compacto 70 Vazado 76 Vazado 100 compacto Tipo de encaixe - Paralelo Paralelo Trapezoidal Paralelo Espessura mm 70,0 ± 0,5 70,0 ± 0,5 76,0 ± 0,5 100,0 ± 0,5 Altura mm 500,0 ± 0,5 500,0 ± 0,5 500,0 ± 0,5 500,0 ± 0,5 Comprimento mm 666,0 ± 0,5 666,0 ± 0,5 666,0 ± 0,5 666,0 ± 0,5 Dureza (método Shore) u.s.c ≥ 55,0 ≥ 55,0 ≥ 55,0 ≥ 55,0 Resistência à flexão MPa ≥ 1,2 ≥ 1,2 ≥ 1,2 ≥ 1,2 Massa do bloco kg 22,0 ± 1,0 17,1 ± 1,0 18,0 ± 1,0 32,0 ± 1,0 Massa Específica kg/m3 ≥ 1.140,0 ≥ 900,0 ≥ 600,0 ≥ 1.140,0 Capacidade de absorção d’água (simples) S % ≤ 50,0 ≤ 50,0 ≤ 50,0 ≤ 50,0 Capacidade de absorção d'água (hidrofugado) H % ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 FIGURA 4.18 - Exigências físicas e mecânicas para bloco de gesso vazado e compacto.
  56. 56. 43 4.9 Exemplo de um processo construtivo com blocos de gesso Tradicionalmente, os blocos de gesso são aplicados na construção de divisórias internas. No entanto, em Pernambuco já se está utilizando tal bloco para a construção de casas, com função portante, como se vê na Figura 4.19. FIGURA 4.19 - Construções à base de gesso. (i) Casa popular; (ii) Casa de campo; (iii) Casa construída na Casa Cor em Recife, PE; (iv) Posto de saúde. Na região do Pólo Gesseiro de Araripina já se construiu um conjunto com todas as paredes, inclusive as externas, com blocos de gesso. O Sindusgesso indica um processo construtivo com blocos maciços: na fundação, usa-se o método convencional de pedra argamassada e bloco cerâmico para dar o nível do piso. Após a fundação pronta, deve-se proceder com o nivelamento das áreas de piso. Nas áreas onde serão erguidas as paredes, executa-se uma camada com 20 mm de altura de argamassa de cimento ou outro material hidráulico resistente e durável. Recomenda- se que o assentamento da primeira fiada sobre essa cinta seja com blocos com aditivos hidrofugantes, como apresentado na Figura 4.20.
  57. 57. 44 (i) Observa-se o operário aplicando a cola de gesso na cinta para o assentamento do primeiro bloco que fará a amarração das paredes do canto. (ii) Detalhe da amarração dos blocos de canto. (iii) Construção da segunda fiada a partir dos blocos de canto. FIGURA 4.20 – Processo construtivo de uma casa com blocos de gesso. No primeiro conjunto habitacional construído com blocos de gesso, na cidade de Araripina, verificou-se que nas quinas de paredes externas foram colocadas telas plásticas com o fim de melhorar a amarração das alvenarias, conforme se vê na Intertravamento dos blocos.
  58. 58. 45 Figura 4.21. Percebe-se que a tela não foi suficiente para impedir os deslocamentos relativos entre paredes. (i) Quina da parede do lado externo. (ii) Detalhe ampliado. FIGURA 4.21 – Tela plástica amarrando os blocos das quinas das paredes. Os blocos das demais fiadas devem ser assentados com as juntas verticais contrafiadas. A amarração em “T” das paredes é feita apenas com a utilização da cola de gesso como se observa na Figura 4.22. (i) Juntas contrafiadas. (ii) Amarração em “T” FIGURA 4.22 – Execução das fiadas. Na união das paredes com elementos de esquadria, recomenda-se utilizar o poliuretano para compensar a deformação provocada pela movimentação destes elementos, e recomenda-se também o alisar para encobrir fissuras que venham a surgir.
  59. 59. 46 No processo construtivo aqui mostrado, o telhado está apoiado diretamente nas paredes, através das terças engastadas nos blocos, como pode vê-se na Figura 4.23. Também se pode notar que os beirais são muito curtos, incapazes de proteger as paredes de chuvas com vento. FIGURA 4.23 – Telhado da casa de gesso. 4.9.1 Avaliação dos aspectos de modulação Nessas construções, o bloco de gesso utilizado é o compacto com espessura de 10 cm. Numa avaliação dimensional do bloco, ao inseri-lo numa malha reticular 100 cm x100 cm conforme Figura 4.24, percebe-se que são necessários três blocos, onde dois blocos são inteiros e um bloco partido ao meio, para formar um metro quadrado.
  60. 60. 47 FIGURA 4.24 - Compatibilização altimétrica, em centímetros, do bloco de gesso. Sob a ótica da coordenação modular contatou-se que essa modulação não tem compatibilidade com a maioria dos demais elementos construtivos. Em vãos de passagem, que possui altura padrão de 2,10 metros, faz-se sempre necessário eliminar 10 cm dos blocos de quinta fiada, como observado na Figura 4.25. FIGURA 4.25 - Cortes de blocos para encaixar as esquadrias.
  61. 61. 48 O mesmo ocorre nas aberturas de janelas que têm medidas padrões de peitoril de 1.10 m e de altura de 2.10 m, como se vê na Figura 4.26. FIGURA 4.26 – Setas indicam os pontos críticos por falta de coordenação modular. Outro fator que interfere na modulação é a amarração das paredes internas. Conforme se vê na Figura 4.27, os blocos da segunda e quarta fiada da parede interna ficam engastados na parede ortogonal, acrescentando à modulação a medida de 10 cm, referente a espessura do bloco. Quando se trata da cobertura, faz-se necessário cortar os blocos da última fiada que acompanham a inclinação do telhado e também aqueles que servem de engaste para as terças de madeira, como mostrado na Figura 4.24 da seção anterior. 4.10 Procedimentos a serem evitados na construção com blocos de gesso Alguns fatores podem provocar patologias nas construções com blocos de gesso. O entendimento destes permite alcançar formas eficientes de prevenção e correção.
  62. 62. 49 Dentre as manifestações patológicas encontradas, pode-se citar: ação por sulfato, ação de água e ação de carregamentos. Ação por sulfato Em alguns casos, vê-se a utilização de argamassa de cimento para junção dos blocos de gesso com pilares, paredes ou outros componentes construtivos. O sulfato do gesso em contato com o cimento, em ambiente úmido, reage com os aluminatos, sendo capaz de causar expansão. Segundo Mehta e Monteiro (1994), a deterioração da pasta de cimento Portland endurecida pela formação de gipsita passa por um processo que leva à redução da rigidez e resistência; este é seguido de expansão e fissuração, e transformação final do material numa massa pastosa e não-coesiva. Na Figura 4.27 constatam-se procedimentos errôneos: blocos de gesso assentados com argamassa à base de cimento Portland e pré-moldado de concreto em contato direto com o gesso. (i) Argamassa de cimento desprendida do gesso. (ii) Falta de aderência do pré-moldado de concreto com a alvenaria de gesso. FIGURA 4.27 - Erros típicos que comprometem a imagem do gesso.
  63. 63. 50 Outro procedimento de execução susceptível à essa ação agressiva do sulfato com o cimento ocorre quando se assenta o bloco de gesso diretamente sobre a cinta de concreto conforme se vê na Figura 4.28. FIGURA 4.28 - Operário aplicando a cola de gesso na cinta de concreto com 20 mm de altura. Já na Figura 4.29 vê-se uma parede de gesso em contato com um pilar pré- fabricado de concreto. A ligação não é boa e tem que ser previsto um sistema de fixação para evitar seu desprendimento e um possível tombamento. FIGURA 4.29 - Parede de gesso descolada com ameaça de queda.
  64. 64. 51 Ação de água Na Figura 4.30 vê-se uma casa em que o beiral foi excessivamente curto para impedir a incidência da chuva. Observa-se que no trecho onde não há contato com água, a parede de gesso pintada estava em boas condições. Já onde a chuva atinge a alvenaria, a pintura e o gesso desagregaram-se inteiramente. FIGURA 4.30– Projeção de beiral insuficiente para proteger a parede da chuva. Na Figura 4.31 apresenta uma parede assentada diretamente num piso de cimento queimado. A ausência de rodapé protegido faz com que a umidade se instale na base da alvenaria, ocasionando o desgaste do material naquele local. FIGURA 4.31 - Falta de rodapé permitiu a penetração da água que provocou a desagregação do material.
  65. 65. 52 Ação de carregamento A fissuração nas alvenarias de gesso pode surgir em razão de alguns fatores como a baixa resistência dos componentes da alvenaria à tração, ao cisalhamento e à flexão. Um problema comum ocorre pela falta de elementos horizontais, vergas e contra-vergas adequadas, que suportem devidamente as cargas perpendiculares nos vãos de portas e janelas. A deformabilidade da verga pode causar a fissura vertical que se vê na Figura 4.32. FIGURA 4.32 - Fissuras abaixo da linha de madeira do telhado.
  66. 66. 53 Capítulo 5 PROPOSTA 5.1 Concepção inicial Segundo Prudêncio Júnior et al.(2002), a alvenaria estrutural é um sistema construtivo que busca ofertar maior número possível de tipos de blocos para possibilitar aos projetistas alternativas para a resolução de todos os problemas construtivos na fase de projeto, evitando perdas e indesejáveis improvisações durante a fase de construção. No entanto, desconsiderar as improvisações por completo na execução de uma obra é quase impossível e não condizente com a realidade das construções com blocos e argamassa. No sistema construtivo desenvolvido elas são levadas em consideração, mas para isto são dados meios seguros. Ao comparar o sistema construtivo aqui desenvolvido com a alvenaria estrutural, percebe-se que um dos preceitos fundamentais desta pesquisa é atender com a menor variação tipológica de blocos às necessidades construtivas do conjunto edificado. Porém, nesta proposta, trata-se a improvisação como um mecanismo de complementação do sistema, proporcionado pelo corte dos módulos principais “in loco” resultando em sub-módulos que serão instalados na construção. Diante da facilidade de moldagem do gesso, particular característica que leva vantagem comparada aos demais materiais da construção civil, a idéia principal é possuir o menor número de blocos fabricados em fôrmas, e que destes sejam extraídos os sub- blocos capazes de atender a maior gama de situações práticas que ocorrem durante a construção.
  67. 67. 54 5.2 Tipo de encaixe Segundo Salvador Filho (2007), os encaixes presentes nos blocos intertravados cumprem basicamente três funções nas alvenarias assentadas a seco: impedir a translação dos blocos em qualquer direção no plano da parede (intertravamento); funcionar como gabarito, proporcionando o posicionamento preciso dos blocos nas fiadas sucessivas; e servir de obstáculo para entrada de materiais através de frestas na parede. O tipo de encaixe adotado foi o macho e fêmea. Esse tipo de encaixe além de garantir o intertravamento entre os componentes servem como “guia” durante o assentamento, como ilustrado na Figura 5.33. Esses encaixes auxiliam na colocação à prumo das fiadas sucessivas. FIGURA 5.33 - Encaixe em perspectiva Nos blocos desenvolvidos foram previstos encaixes contínuos nas quatro faces. As dimensões do encaixe adotadas nesta pesquisa são ilustradas na Figura 5.34.
  68. 68. 55 FIGURA 5.34 - Dimensões dos encaixes macho e fêmea. O encaixe projetado não interfere caso se queira fazer outro tipo de bloco, como o bloco vazado, por exemplo. A espessura da junta é de aproximadamente 2 milímetros. 5.3 Tipologias dos blocos que compõem o sistema construtivo Os blocos projetados possuem formatos diferentes, com espessura de 10 cm. Há três blocos básicos que são indicados na Figura 5.35.
  69. 69. 56 Designação Bloco principal Dimensão modular (cm) Dimensão nominal (cm) Unidade-base para modulação (cm) M40 10x90x40 10x89,8x39,8 10 M10 10x90x10 10x89,8x9,8 10 MC 10x90x20 10x89,8x19,8 10 FIGURA 5.35 – Tipologias dos blocos principais.
  70. 70. 57 O bloco principal que é usado em maior quantidade, tem modulação 4M, aqui denominado de M40. O bloco de modulação 1M, designado M10, é utilizado para permitir vencer dimensões de valores ímpares, 1M, 3M, 5M e assim por diante. Finalmente, para os cantos das paredes foi desenvolvido o bloco MC. Os blocos, conforme ilustrado na Figura 5.36, se inserem na malha espacial reticular M, que assegura a organização e o posicionamento dos blocos com os demais componentes. (i) M40 (ii) M10 (ii) MC FIGURA 5.36 – Blocos M40, M10 e MC inseridos em malha reticular M.
  71. 71. 58 O bloco principal M40 possui características de um painel. Sua altura 9M está compatibilizada com a verga e com a contra-verga, elementos construtivos existentes nos vãos de esquadrias. Ela também permite que em apenas três fiadas assentadas sobre os elementos do sistema aqui proposto, se alcance uma altura piso-teto equivalente a 2.90 metros, tornando-se possível prolongar o beiral para proteger as paredes da incidência da chuva como mostrado na Figura 5.60. Note-se que os blocos M40, M10 e MC possuem uma superfície texturizada e outra completamente lisa. A face com a textura é obtida mediante uma geometria formada com linhas horizontais eqüidistantes 10 cm (M) e uma linha vertical central. Esta face é a que vai ser voltada para o exterior da edificação. As linhas possuem a função de guia para auxiliar e orientar o corte do bloco sem que haja desperdício de material, quando houver a necessidade de originar os sub-blocos. Esta função é a ferramenta principal que permite que a improvisação da obra seja tratada como um mecanismo de construção, prático e eficiente. A superfície texturizada também possui fins decorativos. O desenho geométrico sugere uma impressão de tijolos aparentes, atribuindo valor estético ao material e, principalmente ao conjunto edificado. Essa técnica texturizada alia a construtibilidade do sistema com a aparência do conjunto, e busca vencer um dos maiores preconceitos encontrados nas habitações de interesse social, a baixa ou nenhuma preocupação estética com essas construções.
  72. 72. 59 5.3.1 Sub-blocos Os sub-blocos são originados do corte dos blocos principais M40, M10 e MC. O corte deve ser previsto e quantificado no projeto modular para ser executado no canteiro de obras. Esta tarefa é tratada nesta proposta como um mecanismo seguro, eficiente e prático. O corte é feito com uso de uma serra a disco manual, seguindo o alinhamento existente na superfície texturizada. Corta-se o bloco principal a fim de se obter o sub- bloco desejado, como ilustrado na Figura 5.37. FIGURA 5.37 – Três sub-blocos M40x30 originados do M40 A Figura 5.38 apresenta os diversos sub-blocos. Designação Sub-blocos de M40 Dimensão modular (cm) Dimensão nominal (cm) Unidade- base para modulação (cm) SM40xH* *H=10,20...80. 10x10x40 10x9,8x39,8 10
  73. 73. 60 SM40/20x90 10x90x20 10x89,8x19,8 10 SM40/20xH* *H=10,20...80. 10x10x20 10x9,8x19,8 10 Designação Sub-blocos de M10 Dimensão modular (cm) Dimensão nominal (cm) Unidade- base para modulação (cm) SM10xH* *H=10,20...80. 10x10x10 10x9,8x9,8 10 Designação Sub-blocos de M10 Dimensão modular (cm) Dimensão nominal (cm) Unidade- base para modulação (cm) SMCxH* *H=10,20...80. 10x10x20 10x9,8x19,8 10 FIGURA 5.38 – Tipologias dos sub-blocos.
  74. 74. 61 5.4 Fabricação O processo de fabricação desses blocos é o mesmo empregado para produção de blocos convencionais de gesso. Utilizam-se as mesas, as réguas e um misturador. No laboratório, estes equipamentos foram perfeitamente adaptados para a produção de cada componente. A princípio determinou-se que para fins de teste de modelagem, as fôrmas fossem confeccionadas em madeira. Posteriormente elas serão feitas em alumínio. As réguas foram encaixadas e posicionadas na mesa de preparação e em seguida foi aplicado o desmoldante no interior das fôrmas como ilustrado na Figura 5.39. FIGURA 5.39 – Fôrma M40 pronta para receber a pasta de gesso. Nas primeiras experimentações foi usada pasta de gesso com relação água- gesso igual a 0.7, que dava uma boa consistência para moldagem. A Tabela 5.3 indica a quantidade de material usada para os blocos principais e também o peso dos blocos após secagem.
  75. 75. 62 TABELA 5.3 QUANTIDADE DE MATERIAL PARA FABRICAÇÃO DOS BLOCOS PRINCIPAIS. Material M40 M10 MC Água (litros) 29 7,3 22 Gesso (kgf) 42 10,5 31,4 Peso após secagem (kgf) 37,5 9,9 30,8 Visto que o misturador mecânico do laboratório não era dimensionalmente adequado para receber o recipiente necessário para conter a quantidade de pasta de gesso, foi preciso fazer a mistura manualmente sempre adicionando o gesso na água, conforme Figura 5.40. FIGURA 5.40 -Processo de mistura manual. A pasta foi derramada no interior da fôrma e espalhada para preencher todas as faces internas das réguas evitando a formação de vazios e defeitos nos encaixes. Posteriormente, assim que a pasta de gesso começava o processo de endurecimento, iniciava-se a remoção do excesso de massa, conforme se vê na Figura 5.41.
  76. 76. 63 FIGURA 5.41 – Moldagem seguida de remoção de gesso após endurecimento. Após o endurecimento da pasta, é possível retirar as réguas e finalizar o processo de fabricação. Nessa fase de teste, a superfície texturizada foi confeccionada manualmente, completando o acabamento final do bloco. O processo de fabricação aplicado ao bloco M40 é o mesmo para os demais blocos M10 e MC. A Figura 5.42 apresenta os blocos principais M40, M10 e MC confeccionados no laboratório. (i) M40 (ii) M10 (iii) MC FIGURA 5.42 – Blocos principais M40, M10 e MC, respectivamente.
  77. 77. 64 5.6 Projeto modular de alvenaria de blocos de gesso A premissa fundamental é que o projeto arquitetônico seja concebido com a teoria da coordenação modular. Todas as dimensões dos ambientes da edificação deverão ser múltiplas inteiras de M para evitar recortes dos blocos fora dessa unidade-base. O projeto modulado deve apresentar a elevação da parede e a planta de cada fiada para mostrar a tipologia e o posicionamento dos blocos, como exemplificado no Anexo. Para facilitar o entendimento desses desenhos, os blocos apresentam cores distintas em função do tipo: o bloco M40 está representado em azul, o MC em laranja e o M10 em vermelho. Os sub-blocos do M40, em verde; do MC, em amarelo; e do M10, em cyan. É fundamental que depois de feito o projeto seja realizado o quantitativo dos blocos principais. 5.7 O processo construtivo A utilização desses blocos oferece ganho em produtividade e economia, mas para que as vantagens em relação às tradicionais construções possam surgir, é importante que as técnicas construtivas desse sistema sejam empregadas adequadamente. Fundação As fundações devem ser locadas precisamente de acordo com a modulação e sem desvio em relação ao alinhamento das paredes, para as quais servirão de suporte. A
  78. 78. 65 fundação pode ser feita de alvenaria argamassada, como apresentado na Figura 5.43, dando continuidade a alvenaria de embasamento para se chegar ao nível do piso. Em seguida, faz-se uma cinta de concreto, 10 cm X 10 cm de largura e altura, conforme projeto (Anexo). Essa cinta serve de rodapé e de proteção à base da parede de gesso. FIGURA 5.43 – Fundação Sobre essa cinta, aplica-se uma pintura impermeabilizante que pode ser, a exemplo, manta asfáltica, para impedir que o gesso e o concreto tenham contato direto. Execução das alvenarias O processo de execução das alvenarias inicia-se pela locação dos blocos de canto MC (FIGURA 5.44), pois são eles que definem o alinhamento da construção. No sistema modular de referência esta altura equivale a 1 metro (10M), que é a altura da cinta inferior (M) mais a primeira fiada de blocos (9M).
  79. 79. 66 FIGURA 5.44 – Locação dos blocos MC Em seguida, a primeira fiada deve ser executada priorizando-se o emprego do bloco principal M40 (FIGURA 5.45), seguido quando necessário do seu sub-bloco SM40/20 x 90, e/ou do bloco principal M10, conforme o projeto modular. (i) (ii) (iii) (iv) FIGURA 5.45 - Sequência de assentamento dos blocos da primeira fiada. Na segunda e terceira fiada, a colocação dos blocos segue a mesma regra anterior, mas o posicionamento deles deve ser defasado da fiada inferior, de forma a evitar
  80. 80. 67 sempre que possível que as juntas verticais fiquem contínuas. Para isto, é necessário o uso de um bloco M10 ou sub-bloco SM40/20 x 90. No processo construtivo, a argamassa de assentamento é a cola de gesso, que é uma cola em pó a base de gesso aditivado, usado para a colagem de elementos pré- moldados de gesso. A espessura da junta não deve ultrapassar dois milímetros, para que não venham a ser detectados durante o posicionamento dos blocos problemas quanto à modulação. Vãos de esquadrias A locação dos vãos de esquadrias deve estar representada, detalhadamente, na elevação das paredes do projeto modular. As aberturas, no caso de janelas, terão origem na segunda fiada com a colocação das contra-vergas, indicando que ali haverá uma janela. Em seguida, procede-se a colocação dos demais blocos especificados em projeto. Na terceira fiada, assentam-se primeiramente os blocos que delimitam os vãos e que servirão de encaixe para a verga. Acima da verga, complementa-se com os blocos especificados, concluindo a terceira fiada. Para vencer a altura de 6M (60 cm) acima da verga, é recomendado usar dois sub-blocos de 3M (SM 40x30) para evitar que cada bloco M40 gere uma sobra de um sub-bloco SM 40x30. A verga e a contra-verga, que possuem a função de distribuir as cargas que seriam resistidas pelos blocos que supostamente preencheriam os vãos, são dimensionadas de acordo com as medidas estabelecidas no projeto modular em função do tamanho de esquadria. Seu comprimento se projeta 3M (30 cm) do vão de
  81. 81. 68 abertura, de ambos os lados. Elas podem ser de madeira ou pré-fabricadas de gesso com fibras e podem ser confeccionadas no canteiro de obras. Cinta de amarração Sobre todas as paredes deve ser colocada uma cinta de amarração com a função de solidarizá-las entre si, pelo seu topo, de forma que os esforços horizontais e verticais provenientes do telhado e fôrro sejam bem distribuídos ao longo das paredes. Essa cinta, em concreto armado, com seção transversal de 10 cm x 10 cm, deve ser moldada no local. Para casa popular, um ferro de 8 mm posicionado no centro da cinta já serve como reforço. Como o gesso não deve entrar em contato direto com o concreto, é necessário que a mesma pintura isolante aplicada na cinta inferior seja também aplicada no topo da parede. Esta fica solidarizada mecanicamente com a cinta por conta da saliência do encaixe, como ilustrada na Figura 5.46. FIGURA 5.46 – Corte esquemático da cinta no topo da parede
  82. 82. 69 Outra sugestão é fazer essa cinta de gesso com reforço de bambu. Este tipo de elemento está sendo desenvolvido e testado na Universidade Federal da Paraíba. Altura do piso ao teto Um dos princípios que nortearam essa proposta foi a preocupação com a proteção das paredes da ação da água. Assim sendo, no sistema construtivo proposto, a altura de piso a teto foi desejavelmente estudada a fim de permitir o apropriado prolongamento de beiral para exercer a proteção de chuva. Chegou-se, então, a um pé-direito mínimo de 2.90 metros, como apresentado na Figura 5.47. FIGURA 5.47 – Corte esquemático do prolongamento do beiral. Incidência de chuva.
  83. 83. 70 Essa altura de piso-teto dá aos usuários um melhor conforto térmico e melhora a habitabilidade, diminuindo a sensação de confinamento comumente encontrada nas tipologias de casas populares. O fechamento das paredes, acima da cinta de amarração até a altura da terça cumeeira, pode ser feito em madeira como apresentado na Figura 5.48. FIGURA 5.48 - Fechamento em madeira. Madeira
  84. 84. 71 Capítulo 6 CONCLUSÕES E SUGESTÕES 6.1 Conclusões Na região do Pólo Gesseiro do Araripe está-se construindo casas com as paredes com os blocos de gesso disponíveis no mercado. Nelas, o conceito de coordenação modular não está presente, havendo corte de blocos e desperdícios, por conta da falta de compatibilidade da alvenaria com os demais elementos da construção. Nessa proposta procurou-se desenvolver os componentes de forma simplificada, principalmente nos detalhes de moldagem que tange a fabricação artesanal. Os componentes podem ser confeccionados utilizando o mesmo equipamento como mesa e misturador. Os componentes estão simplificados quanto à intercambiabilidade entre si e aos elementos construtivos pertencentes a paredes como vergas e contra-vergas, portas e janelas. Quanto à execução no canteiro de obras, os componentes permitem uma seqüência rápida e prática de construção de fiadas. O sistema construtivo possibilita uma repetição de técnica de corte dos blocos seguida do processo de montagem, com baixo grau de complexidade. Com apenas três tipos de blocos, M40, M10 e MC, o sistema atende às necessidades da variedade de dimensões para se construir uma casa. O sistema proposto apresenta pé-direito de 2.90 m, proporcionando maior conforto aos usuários. Ele possibilita que se gere um alpendre com o prolongamento
  85. 85. 72 do beiral, que além de proteger as paredes da incidência direta de chuva, proporciona conforto térmico aos usuários. O bloco principal M40 tem dimensões e peso que possibilitam sua colocação na alvenaria por dois operários, o que também ocorre com o bloco convencional de gesso que pesa 32 kgf. Porém, com este último, são necessárias cinco fiadas para se alcançar um pé-direito de 2,50 metros. No sistema proposto, com o mesmo número de operários e o bloco M40 pesando 37 kgf, com apenas três fiadas atinge-se uma altura de 2,70 metros, sem levar em consideração a cinta inferior e a cinta de amarração. Ou seja, há um ganho de 20 cm de altura com menor tempo de trabalho e menos esforço físico. A flexibilidade é garantida pela praticidade de remover os blocos bastando obedecer às linhas verticais e horizontais estampadas em uma das faces do bloco. Quanto à ampliação, a ligação das novas paredes com as alvenarias já existentes pode ser feita pela cinta superior. Outra opção seria o uso de grampos de aço galvanizado. As paredes de gesso dispensam o revestimento que é um item que além de gerar resíduos ao meio ambiente, pesa bastante no orçamento de casas de alvenaria de blocos cerâmicos ou blocos de concreto. 6.2 Sugestões para trabalhos futuros Com base no aqui apresentado, sugere-se: • Adequação do sistema desenvolvido no que diz respeito às instalações hidráulicas e elétricas;
  86. 86. 73 • Estudo da utilização de resíduos em matrizes de gesso que permitam reduzir o consumo do aglomerante; • Estudo de proteção à água tanto pela incorporação de produtos na matriz de gesso quanto por tratamentos superficiais; • Estudo em laboratório do comportamento estrutural de paredes com os blocos desenvolvidos.
  87. 87. 74 BIBLIOGRAFIA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5706: Coordenação modular da construção. Rio de Janeiro, 1977. _____NBR 5707: Posição dos Componentes da Construção em Relação à Quadrícula Modular de Referência. Rio de Janeiro, 1982. _____NBR 5708: Vãos Modulares e seus fechamentos. Rio de Janeiro, 1982. _____NBR 5718: Alvenaria Modular. Rio de Janeiro, 1982. _____NBR 5726: Série Modular de Medidas. Rio de Janeiro, 1982. _____NBR 5729: Princípios fundamentais para a elaboração de projetos coordenados modularmente. Rio de Janeiro, 1982. _____NBR 13749: Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas: especificação. Rio de janeiro, 1996. BALDAUF, A.S.F. Contribuição à implementação da coordenação modular da construção no Brasil. 2004. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004. 148p. BÍBLIA SAGRADA: AVE MARIA. Ezequiel 13,10 BLACHÈRE, G. Tecnologias de la construcción industrializada. Barcelona, Editorial Gustavo Gili, 1977. BRANDÃO, D. Q.; HEINECK, L. F. M. Significado multidimensional e dinâmico do morar: compreendendo as modificações na fase de uso e propondo flexibilidade nas habitações sociais. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 3, n. 4, p. 35-48, out./dez. 2003.ISSN 1415-8876

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