( PDF ) Contribuição para a normalização da alvenaria estrutural com o uso de tijolos de terra crua para construções urbanas

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Universidade Federal da Paraíba

Centro de Tecnologia

curso de pós-graduação em engenharia urbana

- mestrado -

CONTRIBUIÇÃO PARA A NORMALIZAÇÃO DA

ALVENARIA ESTRUTURAL COM O USO DE TIJOLOS DE

TERRA CRUA PARA CONSTRUÇÕES URBANAS

por

Jameson da Silva Gonçalves

Dissertação de Mestrado apresentada à Universidade Federal da

Paraíba para obtenção do grau de Mestre

João Pessoa – Paraíba setembro - 2005

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JAMESON DA SILVA GONÇALVES

CT/PPGEU/UFPB

CONTRIBUIÇÃO PARA A NORMALIZAÇÃO DA

ALVENARIA ESTRUTURAL COM O USO DE TIJOLOS DE

TERRA CRUA PARA CONSTRUÇÕES URBANAS

Área de concentração

Engenharia Urbana

Orientador

Prof. Dr. Normando Perazzo Barbosa

João Pessoa – Paraíba setembro - 2005

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Universidade Federal da Paraíba

Centro de Tecnologia

curso de pós-graduação em engenharia urbana

- mestrado -

CONTRIBUIÇÃO PARA A NORMALIZAÇÃO DA

ALVENARIA ESTRUTURAL COM O USO DE TIJOLOS DE

TERRA CRUA PARA CONSTRUÇÕES URBANAS

Dissertação submetida ao Curso de Pós-

Graduação em Engenharia Urbana da

Universidade Federal da Paraíba como parte

dos requisitos necessários para a obtenção do

título de Mestre.

Jameson da Silva Gonçalves

ORIENTADOR: Prof. PhD Normando Perazzo Barbosa

João Pessoa – Paraíba setembro - 2005

G635c Gonçalves, Jameson da Silva

Contribuição para a Normalização da

Alvenaria Estrutural com uso de Ti

olos de

Terra Crua para Construções Urbanas /

Jameson da Silva Gonçalves. – João Pessoa,

2005.

147p.

Orientador: Normando Perazzo Barbosa.

Dissertação (mestrado) UFPB/CT

1. Terra Crua. 2. Adobe. 3. Solo-cimento.

4. Alvenaria. 5. Engenharia Urbana.

UFPB/BC. CDU 624.012.81(043.2)

CONTRIBUIÇÃO PARA A NORMALIZAÇÃO DA

ALVENARIA ESTRUTURAL COM O USO DE TIJOLOS DE

TERRA CRUA PARA CONSTRUÇÕES URBANAS

por

Jameson da Silva Gonçalves

Apresentada ao programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana do Centro de Tecnologia

da Universidade Federal da Paraíba em 30 de setembro de 2005.

BANCA EXAMINADORA:

Prof. Dr. Normando Perazzo Barboza

Orientador – CT/UFPB

Prof. Dr. Arnaldo Cardim de Carvalho Filho

Examinador Externo – CEFET/PE

Prof. Dr. Roberto Leal Pimentel

Examinador Interno – CT/UFPB

Dedico:

A Deus.

Aos meus pais Manoel Gonçalves e Maria

Salomé da Silva Gonçalves (in memoriam).

A minha esposa Acacy e filhos .

A todos que lutam em defesa do meio ambiente.

Agradecimentos

As nossas conquistas são resultantes de muitos esforços, dedicação e colaboração de

algumas pessoas de essencial importância para a conclusão deste trabalho. Aproveitamos o ensejo

para externar a nossa profunda admiração e gratidão àqueles que direta ou indiretamente

colaboraram para a realização desta pesquisa.

Ao Prof. Dr. Normando Perazzo Barbosa pela sugestão, orientação, dedicação,

complementação, e revisão deste trabalho, além da amizade e apoio constante. A nossa sincera

gratidão, sobretudo por ter acreditado nos nossos objetivos. O seu exemplo será sempre valioso

para todos aqueles que tiverem a oportunidade de tê-lo ao seu lado como orientador.

Aos Eng. Cláudio Matias da Silva e Sergio R. H. Assis que durante todo o processo de

pesquisa foram os técnicos incansáveis em colaborar atentamente, sempre presente nos momentos

mais difíceis e a quem muito devemos esta etapa da nossa formação acadêmica.

À coordenação do Mestrado em Engenharia Urbana, na pessoa do Prof. Dr. Celso A. G.

Santos, e ao ex-coordenador Prof. Dr. Roberto Leal Pimentel, pela oportunidade, colaboração

e apoio dados durante o transcorrer do curso e em especial a Secretária do curso, a Sra. Marluce

Pereira, que sempre esteve presente com toda dedicação fazendo tudo pelo engrandecimento e

qualificação dos nossos trabalhos.

Ao LABEME (Laboratório de Materiais e Estrutura no CCT/UFPB/Campus I) na pessoa do

Prof. Dr. Normando Perazzo Barbosa pelo apoio financeiro e técnico durante o período de

realização deste trabalho, e aos técnicos Divanildo Pereira, Delby Fernandes, Ricardo, e em

especial a João da Silva Messias (Zito) pela contribuição nas tarefas práticas.

Ao CEFET-PE nas pessoas do Diretor Geral Profº Sergio Gaudêncio Portela de Melo,

da Diretora da Sede Profª Maria Aurélia Gouveia Leite, da Diretora de Ensino Sra. Edna

Guedes, da Gerente de Ensino Profª Marta Quaresma e da Gerente do GDRH Sra. Maria

do Socorro M. de Azevedo pelo apoio durante todo o processo de desenvolvimento da pesquisa.

Aos colegas professores do CEGI/CEFET-PE, em especial aos amigos Profs. Márcio e

Marco A. C. de Aquino, e aos meus amigos do mestrado, pela amizade, parceria e estímulo

através dos seus extraordinários trabalhos e orientações.

À minha esposa Acacy, aos meus filhos, em especial Jameson Júnior, e ao meu pai e

irmãos pelo companheirismo e incentivo.

À CAPES-PROCAD, FINEP-CTPETRO e CNPq pelo apoio financeiro para melhoria do

LABEME, o que permitiu a realização deste trabalho.

vii

SUMÁRIO

Lista de Tabelas.........................................................................................................................ix

Lista de Figuras...........................................................................................................................x

Resumo.....................................................................................................................................xii

Abstract....................................................................................................................................xiii

CAPÍTULO I ............................................................................................................................1

1.1 – INTRODUÇÃO.............................................................................................................1

1.1.1 – Justificativa....................................................................................................................1

1.1.2 – Objetivo geral................................................................................................................6

CAPÍTULO II...........................................................................................................................7

2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.....................................................................................7

2.1 – Generalidades sobre construção com terra.................................................................7

2.1.1 – Adobes..........................................................................................................................13

2.1.2 - Tijolos prensados.........................................................................................................18

2.1.3 - Tipo de terra.................................................................................................................20

2.1.4 - Umidade de moldagem................................................................................................21

2.1.5 - Tipo de prensa..............................................................................................................23

2.1.6 - Tipo e percentagem de estabilizante..........................................................................25

2.1.7 – Cura..............................................................................................................................25

2.1.8 - Ensaios de paredes de terra crua...............................................................................26

2.2 - Normalização de construção com terra.....................................................................27

2.2.1 - Introdução....................................................................................................................27

CAPÍTULO III........................................................................................................................28

3 – MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................28

3.1 – Materiais.......................................................................................................................28

3.1.1 – Terra.............................................................................................................................28

3.1.2 – Cimento........................................................................................................................29

3.1.3 – Cal.................................................................................................................................29

3.1.4 - Fibras vegetais..............................................................................................................29

3.1.5 - Resíduos industriais.....................................................................................................29

3.2 – Métodos.........................................................................................................................29

3.2.1 - Fabricação dos tijolos prensados................................................................................29

3.2.2 - Fabricação dos tijolos de adobe..................................................................................30

3.2.3 - Resistência à compressão dos tijolos..........................................................................31

3.2.4 - Ensaios em paredes......................................................................................................32

CAPÍTULO IV........................................................................................................................34

4 – APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS........................................34

4.1 - Caracterização das terras empregadas.........................................................................34

4.2 - Resistência à compressão dos tijolos prensados e dos prismas..................................35

4.3 - Comportamento estrutural das paredes de tijolos prensados....................................37

4.3.1 - Parede 1........................................................................................................................37

4.3.2 - Parede 2........................................................................................................................39

4.3.3 - Parede 3........................................................................................................................42

viii

4.3.4 - Parede 4........................................................................................................................44

4.3.5 - Parede 5........................................................................................................................47

4.3.6 - Parede 6........................................................................................................................49

4.3.7 - Resumo dos ensaios das paredes de blocos prensados de terra crua......................51

4.4 – Resistência à compressão dos tijolos e prismas de adobe.........................................53

4.5 – Comportamento estrutural das paredes de adobe....................................................56

4.5.1 - Parede 7........................................................................................................................56

4.5.2 - Parede 8........................................................................................................................59

4.5.3 - Parede 9........................................................................................................................63

4.5.4 - Parede 10......................................................................................................................67

4.6- Resumo do comportamento estrutural das paredes de adobe.................................69

4.7 - Parede 11......................................................................................................................70

4.7.1 Ensaio da Parede 11 com abertura.............................................................................70

4.8 – Habitação de interesse social.......................................................................................74

4.9 – Considerações gerais....................................................................................................74

CAPÍTULO V..........................................................................................................................76

5 – CONCLUSÕES...............................................................................................................76

5.1 - Considerações finais.......................................................................................................76

5.2 - Sugestões para pesquisas futuras..................................................................................79

CAPÍTULO VI........................................................................................................................80

6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................80

ANEXOS..................................................................................................................................84

ANEXO 1 - Verificação de Norma em Casa de Interesse Social........................................85

ANEXO 2 – Proposta de Norma Brasileira de Construção com Adobe............................88

ANEXO 3 – Revisão de Procedimentos de Projetos Estruturais para Edificações de

Terra.......................................................................................................................................110

Lista de Tabelas

Tabela 3.1 – Propriedades das terras empregadas..............................................................28

Tabela 4.1 – Resistência à compressão dos tijolos prensados com 4% de cimento...........36

Tabela 4.2 – Resistência à compressão dos tijolos prensados com 7% de cimento...........36

Tabela 4.3 – Resumo de ensaio de tijolos prensados............................................................52

Tabela 4.4 - Cargas admissíveis teóricas, carga de ruptura experimental e relação entre

elas............................................................................................................................................53

Tabela 4.5 - Resistência à compressão dos tijolos de adobe................................................54

Tabela 4.6 - Resistência à compressão de prismas de quatro tijolos de adobe..................55

Tabela 4.7 - Comportamento das paredes de adobe............................................................69

Tabela 4.8 – Resumo de ensaio de parede 11 de tijolos de adobe.......................................74

Lista de Figuras

Figura 1.1 – Realidade ainda presente: pobreza aliada às más condições de habitação....3

Figura 1.2 – Adobe: técnica simples de construção...............................................................4

Figura 1.3 – Casa de alto padrão em adobes, em El Salvador..............................................5

Figura 2.1 – Cidade de Bam, construída em terra crua........................................................8

Figura 2.2 – Problemas gerados pelo uso da vegetação local como

combustível em indústrias cerâmicas no Nordeste Brasileiro..............................................8

Figura 2.3 – Carga térmica que atravessa parede de solo

cimento (esquerda) e de tijolos cerâmicos furados (direita)................................................9

Figura 2.4 – Re-incorporação de blocos prensados de terra

crua com 5 % de cimento.......................................................................................................11

Figura 2.5 - Fabricação de tijolos no Egito antigo e construções ainda existentes..........12

Figura 2.6 – Construções modernas de terra: casa de luxo em Novo México,

Estados Unidos, Igreja no sul da França..............................................................................12

Figura 2.6a – Construções modernas de terra: casa em El Salvador.................................13

Figura 2.7 - Fabricação de tijolos de adobe no antigo Egito, tradição, e no Estado do

Novo México, EUA, modernidade.........................................................................................14

Figura 2.8 – Fabricação e construção de adobes..................................................................15

Figura 2.9 – Fôrmas para a fabricação de adobes...............................................................17

Figura 2.10 – Moldagem dos blocos de adobe......................................................................18

Figura 2.11 – Prensa manual que produz três tijolos ao mesmo tempo:

pouca pressão de compactação..............................................................................................19

Figura 2.12 – Otimização da umidade do solo e da quantidade de material

a ser posta na prensa..............................................................................................................22

Figura 2.13 – Aumento de resistência com a densidade seca.............................................23

Figura 2.14 - Operação da prensa manual GEO-50............................................................24

Figura 2.15 – Aumento de resistência com a pressão de compactação..............................25

Figura 2.16 - Painéis estruturais sendo ensaiados no Politécnico di Torino e

construção onde foi usado, na Paraíba..................................................................................26

Figura 3.1 – Bloco Mattone e prensa manual utilizada.......................................................30

Figura 3.2 – Fabricação dos tijolos de adobe........................................................................31

Figura 3.3.– Ensaio de compressão nos tijolos prensados e de adobe................................31

Figura 3.4.– Ensaio de compressão dos prismas de tijolos prensados e de adobe...........32

Figura 3.5 – Parede sendo transportada para o local de ensaio e após instrumentação..33

Figura 3.6 – Parede de adobe com orifício de janela...........................................................33

Figura 4.1 – Aspecto do tijolo e do prisma durante ensaio.................................................36

Figura 4.2 – Parede 1: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.............................37

Figura 4.3 – Parede 1: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................38

Figura 4.4 – Parede 1: Durante o ensaio e nas proximidades da ruptura.........................39

Figura 4.5 – Parede 2: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.............................40

Figura 4.6 – Parede 2: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................40

Figura 4.7 – Parede 2: Vista após ruptura............................................................................41

Figura 4.8 – Parede 3: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.............................42

Figura 4.9 – Parede 3: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................43

Figura 4.10 – Parede 3: Vistas após ruptura........................................................................44

Figura 4.11 – Parede 4: Desenho esquemático e parede antes do ensaio...........................45

Figura 4.12 – Parede 4: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................45

Figura 4.13– Parede 4: Vistas após ruptura.........................................................................46

Figura 4.14 – Parede 5: Desenho esquemático e parede antes do ensaio...........................47

Figura 4.15 – Parede 5: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................48

Figura 4.16 – Parede 5: Vistas após ruptura........................................................................49

Figura 4.17 – Parede 6: Desenho esquemático e parede antes do ensaio...........................49

Figura 4.18 – Parede 6: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................50

Figura 4.19 – Parede 6: Vistas após ruptura........................................................................51

Figura 4.20 – Ensaio de tijolo de adobe................................................................................54

Figura 4.21 – Ensaio de prisma de quatro tijolos de adobe................................................55

Figura 4.22 – Parede 7: Desenho esquemático e parede antes do ensaio...........................57

Figura 4.23 – Parede 7: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................58

Figura 4.24 – Parede 7: Vistas após ruptura........................................................................59

Figura 4.25 – Parede 8: Desenho esquemático e parede antes do ensaio...........................60

Figura 4.26 – Parede 8: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................61

Figura 4.27 – Parede 8: Primeiras fissuras verticais sob carga de 80 kN..........................62

Figura 4.28 – Parede 8 – Aspecto a 110 kN e 130 Kn..........................................................62

Figura 4.29 – Parede 9: Desenho esquemático e parede antes do ensaio...........................63

Figura 4.30 – Parede 9: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica..................................................................................................................................64

Figura 4.31: - Parede 9 com 110 kN......................................................................................65

Figura 4.32: - Parede 9 – Fissura vertical no centro sob carga de 120 kN........................66

Figura 4.33: - Parede 9 após ruína completa .......................................................................66

Figura 4.34 – Parede 10: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.........................67

Figura 4.35 – Parede 10: Curvas carga-deslocamento e tensão média-

deformação..............................................................................................................................67

Figura 4.36: - Parede 10. Parede sob carga de 80 kN e de 140 kN....................................68

Figura 4.37: - Parede 10 - Carga de 154 kN na ruptura – Notar que muitos tijolos

permanecem intactos..............................................................................................................69

Figura 4.38 – Parede 11: Desenho esquemático e parede antes do ensaio........................70

Figura 4.39 – Parede 11: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação

específica: parte superior, extensômetros centrais..............................................................71

Figura 4.40 – Parede testada experimentalmente................................................................72

Figura 4.41 – Fissuras começando nas extremidades das verga e contra-verga...............73

Figura 4.42 – Fissura ligando as extremidades da verga e da contra-verga

nas vizinhanças da ruptura....................................................................................................73

xii

CONTRIBUIÇÃO PARA A NORMALIZAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL

COM O USO DE TIJOLOS DE TERRA CRUA PARA CONSTRUÇÕES URBANAS

RESUMO

A produção de materiais industrializados, como concreto, tijolos cerâmicos, aço,

consome enormes quantidades de energia, lança poluentes na atmosfera e gera absurdas

quantidades de resíduos danosos ao meio ambiente. Apesar disto, têm sido estudados

fortemente em todas as escolas de engenharia e arquitetura no mundo todo. Com já quase sete

bilhões de pessoas, das quais quase metade tem necessidade enorme de infra-estrutura e

habitação, mas sequer tem renda para adquirir os materiais industrializados, outra solução não

tem o Planeta Terra que não seja se voltar ao passado e procurar nele sobreviver sem agredi-lo

intensamente. No campo da Engenharia, se hipoteticamente se desejar suprir as necessidades

dos paises emergentes unicamente com os materiais industrializados, considerando que um

único quilograma de cimento consome mais de 2,6 kWh, provavelmente haveria o colapso

energético no globo! Assim a busca por materiais naturais passa a ser uma opção para o

futuro. Na área da construção, entre os materiais benéficos aos seres humanos tem-se a terra

crua que os acompanha desde os primórdios da humanidade. Como é ainda pouco estudada, a

terra crua é praticamente banida como material de construção, malgrado toda sua história.

Este trabalho apresenta uma série de estudos feitos em paredes de terra crua, usando-se duas

tecnologias: a dos tijolos prensados e a dos adobes. Foram ensaiadas ao todo onze paredes,

seis das quais em blocos prensados, tipo Mattone, que é um tijolo com encaixes que utiliza

uma argamassa fluida e de pequena espessura na montagem das paredes. Os carregamentos

foram aplicados em ciclos, para se verificar o comportamento dos muros também no

descarregamento. No topo das paredes foi construída viga de concreto armado para distribuir

melhor a carga aplicada por macaco hidráulico. O comportamento das paredes foi

acompanhado através de medições feitas em extensômetros mecânicos com os quais elas

foram instrumentadas. Os resultados apontam para uma surpreendente capacidade de carga

dos painéis de parede, que, embora sempre apresentem excentricidades de carga nos ensaios,

comportam-se de maneira mais que satisfatória para uso em equipamentos comunitários e

habitações de interesse social.

Palavras chave: terra crua, adobe, solo-cimento, meio ambiente, alvenaria, engenharia

urbana.

xiii

ABSTRACT

Gonçalves, Jameson da Silva. Contribution for the normalization of the structural masonry

with the use of bricks of raw earth for urban constructions. Universidade Federal da Paraíba,

2005. Thesis (Master).

The production of industrialized materials, like concrete, ceramic bricks and steel,

consumes enormous amounts of energy, throws pollutants in the atmosphere and generates

absurd amounts of harmful residues into the environment. In spite of this, they have been

strongly studied in all the engineering and architecture schools in the whole world. With

already almost seven billion people, which almost half has an enormous need of infrastructure

and housing, but at least half hasn’t income to acquire the industrialized materials, another

solution doesn't have the Earth Planet, than to return to the past and seek in the planet how to

survive without attacking it intensely. In the Engineering field, if one hypothetically wants to

supply the needs of the emerging countries only with the industrialized materials, considering

that a single kilogram of cement consumes more than 2.6 kWh, there would probably be the

energy collapse in the globe! So, the search for natural materials becomes an option for the

future. In the area of the construction, among the beneficial materials to the human beings

there are the raw earth that accompanies them from the humanity's origins. As it is still little

studied, the raw earth is banished practically as construction material, despite all its history.

This work presents a series of studies done in layers of raw earth, constructed using two

technologies: the one of the pressed bricks and the one of the adobes. Eleven walls were

tested, six of them in blocks pressed as Mattone type, that is, a brick with fittings that uses a

flowing mortar with a small thickness in the assembly of the walls. The loads were applied in

cycles, to verify the behavior of the walls also in unloading. On the top of the walls a beam of

armed concrete was built to distribute the applied load applied by hydraulic jacks. The

behavior of the walls was accompanied through measurements done by mechanical

extensometer with which they were instrumented. The results showed a surprising capacity of

carrying load of the wall panels, that, although there were load eccentricities always present in

the tests, they behaves in a way more than satisfactory for use in community equipments and

houses of social interest.

Keywords: raw earth, adobe, soil-cement, environment, masonry, urban engineering.

CAPÍTULO I

1.1 – INTRODUÇÃO

1.1.1 - Justificativa

“Calcula-se que ainda hoje construções de terra crua abrigam quase um terço da

humanidade” (BARBOSA et al, 2003). Em países asiáticos, africanos e do oriente médio

existem ainda cidades construídas quase que inteiramente com esse material, sendo a cidade

de Yazd, no Iran, um exemplo vivo da versatilidade desse material.

Segundo Walker (2003), a tradição milenar da terra é agora revivida quando problemas

ambientais ameaçam o futuro da humanidade no Planeta. Tomem-se como exemplo a

fabricação de tijolos e telhas cerâmicas em todo o Nordeste brasileiro. As indústrias utilizam

como combustível a vegetação local, levando ao agravamento do problema da desertificação

da região. A simples utilização da terra crua em suas diversas formas nas construções de casas

e equipamentos urbanos contribuiria para a redução do fenômeno acima apresentado.

Para a terra crua ser aceita como material de construção nos órgãos governamentais é

necessário que se tenha conhecimentos sobre ele. Embora em algumas poucas universidades

do mundo a terra esteja sendo pesquisada, sente-se a necessidade de um maior número de

ensaios experimentais para melhor embasar as normas sobre alvenaria de tijolos de terra crua,

já existente em pouquíssimos países e a ser elaborada no Brasil.

O uso de materiais que envolvam menores quantidade de energia, gerem menos

residuos e poluentes, emitam menos CO

na atmosfera e sejam mais facilmente

reincorporados na Natureza devem ser tidos como materiais do futuro. Numa época em que o

aquecimento global do planeta já está sendo responsabilizado pela maior intensidade das

catástrofes naturais, também na área de engenharia é possível se pensar em materiais de

construção que se pode dizer serem amigáveis ao ambiente. Entre estes, destaca-se a terra.

Enquanto materiais industrializados, como concreto, tijolos cerâmicos, aço, etc, vêm

sendo estudados nas Universidades de todo o mundo desde o século XIX, um material de uso

milenar, como a terra, tem apenas uns poucos centros onde é pesquisado há não mais de 25

anos. Pode-se destacar, a Escola de Arquitetura de Grenoble e a Escola de Trabalhos Públicos

da França, a Universidade de Kassel, Alemanha, o Instituto Politécnico di Torino, Itália, a

Universidade de Bath, Inglaterra, a Universidade Católica do Peru, a Universidade Federal da

Paraíba, Brasil. Outras instituições têm se interessado pelo assunto, inclusive no Estados

Unidos e Austrália, onde laboratórios importantes de testes têm sido criados.

Com o renascimento da terra como material de construção, atestado pelos inúmeros

encontros internacionais sobre o tema e o interesse em construções de maior porte, sente-se a

necessidade de se desenvolverem métodos de cálculo baseados nas teorias com as quais são

projetados as alvenarias com tijolos cozidos ou blocos de concreto. Ocorre que as hipóteses

feitas para estes últimos não se aplicam diretamente às alvenarias de terra, pois o módulo de

elasticidade dos tijolos crus é bem inferior ao dos outros aqui citados. Na falta de resultados

experimentais, normalmente o que se faz é trabalhar com níveis de segurança mais elevados

que o necessário, levando desta forma a construções menos econômicas. Desta forma, nada

resta senão proceder à experimentação e tentar adaptar alguns parâmetros usados no projeto

da alvenaria estrutural comum para aquela de terra crua.

A terra pode desenvolver um papel fundamental na melhoria das condições de vida da

parcela da população praticamente sem renda que ainda existe no país. Inúmeras famílias no

interior do Nordeste (Figura 1.1) abrigam-se muito mal, por terem perdido as técnicas

construtivas antigas e não terem condições de adquirir materiais industrializados. Assim

constroem-se choupanas sem a menor tecnologia, cujas paredes servem de abrigo a insetos e

roedores.

Figura 1.1 – Realidade ainda presente: pobreza aliada às más condições de habitação.

Uma das maneiras mais baratas de construir com terra é fazer uso dos tijolos de adobe.

Técnica milenar, usada pelos babilônicos, egípcios, persas e introduzida no Brasil pelos

portugueses, foi abandonada pelas classes dominantes com o surgimento dos materiais

industrializados. Ficando relegada à pobreza, foi-se perdendo a tecnologia construtiva. No

entanto, ela pode renascer e contribuir para melhoramento das condições de vida tanto na

zona rural como na periferia das cidades hoje inchadas de favelas.

Exemplo pode ser visto na Figura 1.2, onde a simplicidade do material, com correta

informação, permite construção de casas de qualidade, e mesmo equipamentos comunitários

como a creche vista também naquela Figura 1.2, na qual os tijolos de adobe foram feitos pelas

mães das crianças.

Figura 1.2 – Adobe: técnica simples de construção.

Mas não é só no campo da habitação social que os adobes devem desempenhar seu

papel de economia de energia e redução da poluição. As vantagens ecológicas do produto

fazem-no desejado também pelas classes mais abastadas e esclarecidas. Veja-se o exemplo da

Figura 1.3, casa de luxo construída com adobes mecanizados em El Salvador.

Figura 1.3 – Casa de alto padrão em adobes, em El Salvador.

Porém, para se difundir o uso dos tijolos de terra crua, a normalização passa a ser

importante, pois é necessário que órgãos como a Caixa Econômica aceitem essa tecnologia, e

para tanto é preciso que existam normas técnicas sobe o assunto. Ensaios laboratoriais são

necessários para dar confiança no material e se poderem propor algumas regras de construção.

Alguns países estão avançando nesta área e o Brasil tem que criar suas próprias normas visto

ter ainda a enorme vantagem de se tratar de zona não sísmica, diferentemente dos andinos,

como o Peru, que já criou sua norma de construção com adobe, apesar das ameaças dos

terremotos.

1.1.2 – Objetivo geral

O presente trabalho propõe estudar o comportamento sob carga de vários tipos de

paredes de tijolos de terra crua, com o fim de contribuir para a base de dados experimentais

que possam ser úteis na definição de critérios normativos. Este trabalho consta de 06 capítulos

e um anexo.

No capitulo 1 tem-se a introdução.

No capítulo 2 é feita revisão bibliográfica sobre tijolos prensados e tijolos de adobe,

enfocando-se alguns pontos sobre normalização.

No capitulo 3 apresentam-se os materiais e métodos usados no trabalho.

No capítulo 4 apresentam-se e analisam-se os resultados da experimentação.

No capítulo 5 são feitas as considerações finais e apresentadas propostas para

continuação dos estudos.

No anexo, apresenta-se um exemplo de verificação de Norma em casa de interesse

social, uma proposta inicial de Norma brasileira de construção com adobes, e, finalmente,

uma revisão de procedimentos mundiais de projetos estruturais para edificações de terra.

CAPÍTULO II

2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Neste capítulo vai se apresentar alguns tópicos tirados da literatura sobre as construções

com terra em geral, a normalização existente sobre o assunto e ensaios mecânicos em paredes

de terra feitas com tijolos de terra crua.

2.1 – Generalidades sobre construção com terra

As primeiras aglomerações humanas que deram origem às cidades começaram a surgir

quando o Homem descobriu a agricultura e sentiu necessidade de se abrigar melhor para

aguardar as colheitas. Evidentemente, os primeiros materiais de construção utilizados foram

aqueles ofertados pela natureza como pedra, palha, galhos e troncos de árvores e, sem dúvida,

a terra. Com esses materiais o Homem foi capaz de produzir belíssimas obras de engenharia,

como são testemunhos as magníficas pirâmides do Egito e tantos outros monumentos

fantásticos erguidos pelas civilizações da história antiga da humanidade, segundo Barbosa

(2005).

A terra ainda hoje abriga quase um terço da humanidade e em paises asiáticos, africanos

e do oriente médio existem ainda cidades construídas quase que inteiramente com esse

material. A Figura 1 mostra a cidade de Bam, no Iran, antes do terremoto de 2003 (Figura

2.1), representando um exemplo vivo da versatilidade desse material.

Figura 2.1 – Cidade de Bam, construída em terra crua.

Sua tradição milenar é agora revivida quando problemas ambientais ameaçam o futuro

do Planeta. Tome-se como exemplo a fabricação de tijolos e telhas cerâmicas em todo o

nordeste brasileiro. As indústrias utilizam como combustível a vegetação local (BARBOSA et

al, 2002), levando ao agravamento do problema da desertificação da região (Figura 2.2).

O uso da terra crua, em suas diversas tecnologias, nas construções rurais e de casas nas

pequenas cidades do interior nordestino já contribuiria para a redução do fenômeno.

Figura 2.2 – Problemas gerados pelo uso da vegetação local como combustível

em indústrias cerâmicas no Nordeste Brasileiro.

Esse material milenar, a terra, apresenta vantagens entre as quais se pode citar:

- disponibilidade

- propriedades térmicas superiores

- sendo poroso, controla melhor a umidade do ambiente absorvendo e liberando

umidade, mantendo ambiente saudável

- geração mínima de poluição e baixo consumo energético no seu processo de

fabricação

- fácil re-incorporação na natureza

- facilidade de gerar tecnologias apropriadas

- facilidade de uso desse material junto à população considerando que a tecnologia é

de fácil transferência.

De fato, a terra é um dos materiais mais abundantes na natureza. Termicamente tem um

desempenho superior aos tijolos cerâmicos. A Figura 2.3, obtida na Universidade Nacional de

Tucuman, Argentina (GARZON, 2002), mostra que a carga térmica que atravessa uma parede

de 20 cm rebocada em ambos os lados, num certo intervalo de tempo, é três vezes menor num

muro de tijolos crus de solo-cimento que numa de tijolos furados cozidos.

20 cm

Figura 2.3 – Carga térmica que atravessa parede de solo cimento (esquerda)

e de tijolos cerâmicos furados (direita).

Do ponto de vista do controle de umidade relativa do ar nas edificações, experimentos

indicados em Minke (2000), mostram que em um ambiente com 30 m

de paredes e 3m de

altura, quando a umidade subitamente passa de 50% para 80%, se as paredes são de tijolos de

terra crua elas absorvem 9 litros de água em 48 h, ao passo que uma idêntica de tijolos

cerâmicos só seria capaz de absorver 0,9 litros no mesmo período. Se ocorre o contrário, a

umidade relativa diminui, as paredes de terra liberam de volta a umidade ao ambiente. Como

para se ter um ambiente saudável a umidade deve se situar entre 40 % e 70 % (MINKE, 2000)

vê-se porque as casas de terra são conhecidas como benéficas para a saúde.

Sendo um material natural, seu manuseio se faz com geração mínima de poluição. O

consumo energético envolvido é sempre muito menor que o de materiais como cimento, aço,

e tijolos cerâmicos.

Mesmo quando a terra é associada a materiais industrializados, estes entram em

pequenas proporções, assim a re-incorporação na Natureza é relativamente fácil. A Figura 2.4

mostra um exemplo de blocos de terra prensada com 5 % de cimento. Vê-se que a vida pode

se manifestar sobre eles, diferentemente de um bloco de concreto ou de um tijolo cerâmico,

por exemplo.

Figura 2.4 – Re-integração de blocos prensados de terra crua com 5 % de cimento.

Quanto ao consumo de energia, a fabricação de um quilo de cimento consume cerca de

2,622 kWh, segundo EARTH (2005). Assim, um bloco de concreto tem um consumo de

energia relativamente alto, comparado com um tijolo de adobe onde a energia empregada é

quase nula. Mesmo quando se usa cimento na terra ele entra em pequenas proporções

minimizando o consumo energético.

Finalmente, uma outra vantagem da terra como material de construção é a facilidade de

gerar tecnologias apropriadas. Pode-se dizer que tecnologia apropriada é aquela fácil de

transmitir e de ser absorvida pela população sem envolver equipamentos e procedimentos

sofisticados.

Na Figura 2.5 pode-se ver a fabricação de tijolos de terra crua no antigo Egito,

indicando já a facilidade com que se podia manusear a terra para com ela construir desde

casas simples a palácios e templos. Construções que desafiam aos milênios (Figura 2.5) são

prova inconteste da estabilidade desse material de construção.

Figura 2.5 - Fabricação de tijolos no Egito antigo e construções ainda existentes.

O apelo ecológico tem feito renascer a arquitetura de terra que nos dias de hoje está

sendo procurada não pelas pessoas desfavorecidas mas mesmo pelas camadas mais

privilegiadas da sociedade atual (Figuras 2.6 e 2.6a).

Figura 2.6 – Construções modernas de terra: casa de luxo em Novo México, Estados Unidos; Igreja no

sul da França.

Figura 2.6a – Construções modernas de terra: casa em El Salvador.

Existem mais de 20 tecnologias de construção com terra e suas variantes locais. Aqui

vai-se tratar dos adobes, técnica ancestral, e dos tijolos prensados, técnica mais moderna.

2.1.1 - Adobes

Os adobes são blocos ou tijolos de terra feita com ela no estado plástico, e comumente

secos ao sol. Os adobes são conhecidos desde os primórdios da humanidade e são ainda muito

empregados na África e alguns países Latino-americanos, representando a tradição, e mesmo

nos Estados Unidos onde já existe produção industrial representando a modernidade (Figura

2.7).

Figura 2.7 - Fabricação de tijolos de adobe no antigo Egito, tradição , e no Estado do Novo México,

EUA, modernidade.

Contrariamente aos Incas que muito construíam com terra no Peru, os índios brasileiros

não empregavam esse material nas construções. As edificações com terra no país começaram

a partir da chegada dos portugueses. Muito se empregou o tijolo cru de adobe nas construções

de casas, igrejas e prédios públicos, porém com o surgimento das olarias mecanizadas,

passou-se a desprezá-los. Assim as tecnologias de fabricação e construtivas com adobes

(Figura 2.8) foram se perdendo.

Os tijolos crus não são resistentes à água como os cozidos, dizem todos, sem lembrar

que em muitas paredes os tijolos, de qualquer tipo que sejam, jamais serão submetidos à ação

dela. Com uma proteção adequada ou com uso de estabilizantes terão a durabilidade

necessária. Aliando um material antigo como a terra com outros modernos como cimento,

emulsão asfáltica, etc, pode-se chegar a produtos que, devidamente estudados, possam

inspirar a confiança dos usuários.

Figura 2.8 – Fabricação e construção de adobes.

Hoje, em alguns países latino-americanos como Peru e Equador e no continente

africano, os adobes continuam sendo usados principalmente por serem o material construtivo

de menor custo. Já nos países desenvolvidos seu emprego vem crescendo por conta do apelo

ecológico dos dias atuais.

A terra adequada para a fabricação de adobes deve conter um mínimo de argila. Suas

partículas são tão pequenas que são visíveis somente ao microscópio. Cada uma delas fica

coberta com um fino filme de água, mesmo quando a argila está extremamente seca.

É essa tensão superficial da água que liga as partículas de argila e a faz plástica quando

molhada e dura quando seca. Porém, se a quantidade de argila for excessiva, quando a água

adicionada para tornar a argila plástica e moldar o tijolo, evaporar, pode haver diminuição

excessiva de dimensões do tijolo (retração), chegando mesmo a trincá-lo.

É, pois, necessária certa quantidade de areia e de silte no solo para tornar o adobe

estável. Assim, a composição do solo deve se enquadrar aproximadamente dentro dos limites:

• Pedregulho: 0 a 10 %

• Areia: 45% a 75%

• Silte 10% a 45 %

• Argila: 15% a 35%

O solo que poderia ser considerado ideal deveria conter 20 a 25% de argila, 15 a 20 %

de silte, 60 % de areia e 0 % de pedregulho.

Quanto ao limite de liquidez, em Minke (2000) diz-se que é desejável que esteja entre

30 e 50 %. No entanto, em Houben et al (1989) trabalhou-se com solo de LL = 23,5 % com

excelentes resultados.

Solos muito argilosos podem ser corrigidos com areia. Assim é comum, fazerem-se

misturas volumétricas, usando-se, por exemplo, duas partes de solo, uma de areia.

A quantidade de água de mistura é importante. Os adobes são moldados com umidade

relativamente elevada, em fôrmas retangulares, sem praticamente energia de prensagem. A

umidade deve ser próxima do limite de liquidez. Como já foi citado, o teor de água é

importante: se ela é pouca, há o risco de a terra formar torrões que se aglomeram de forma

independente, não se unindo bem àquela já posta no molde. Se a água for em excesso, o bloco

pode se deformar exageradamente quando da retirada da fôrma. Além disto, muita água é

sinal de grande retração do tijolo durante a secagem, podendo haver mesmo o aparecimento

de fissuras. E a resistência cai, por conta do aumento de porosidade provocado pela

evaporação da água em excesso

Diversas variações nas formas e dimensões das fôrmas podem ser encontradas. Há

formas para apenas um tijolo, dois, três e mesmo 5 de uma só vez. Pode-se também fazer

formas que permitam também se fazer meio bloco (Figura 2.9).

Figura 2.9 – Fôrmas para a fabricação de adobes.

A espessura não deve ser grande, até 10 cm ou um pouco mais. Valores maiores podem

conduzir a uma homogeneização deficiente na moldagem. A largura recomendada é da ordem

de 20 cm na Europa, que tem clima severo, porém 15 cm já conduzem a uma boa parede no

Brasil. O comprimento pode ir até 40 cm. Blocos maiores “rendem” mais quando da

construção dos muros. É preferível usar o comprimento igual a duas vezes a largura. Blocos

de 20 cm x 30 cm por 8 a 10 cm de espessura são práticos.

A moldagem é inteiramente manual, como indicado na Figura 2.10.

Figura 2.10 – Moldagem dos blocos de adobe.

2.1.2 - Tijolos prensados

Considerações sobre blocos prensados de terra crua

Blocos prensados de terra crua são blocos obtidos pela compactação do solo em um

compartimento de uma máquina, manual ou hidráulica, que lhes dá a forma.

No Brasil a Associação Brasileira de Cimento Portland realizou muitos trabalhos com o

que se chamou solo-cimento. Foi inclusive desenvolvida uma prensa para fabricação de tijolos

de solo-cimento (Figura 2.11) com apoio do Banco Nacional de Habitação. No entanto, nesse

processo, o equipamento, moldando três tijolos ao mesmo tempo, não consegue dar uma

pressão conveniente à terra. Assim, para se obterem resistências adequadas, usam-se taxas de

cimento de 8, 10, 12 e até mesmo 15 %. Tais teores de ligante passam a pesar

significativamente nos custos do material. Além disto, os tijolos de pequenas dimensões,

consomem muita argamassa na ligação e não conseguem dar uma grande estabilidade e

rigidez aos muros.

Aqui se prefere, em vez de tijolos de solo cimento, chamar tijolos prensados de terra

crua estabilizados com cimento ou tijolos de concreto de terra, tendo-se em conta que a

pressão de compactação aplicada ao material nos moldes de prensas manuais eficientes chega

a cerca de 2 MPa.

Figura 2.11 – Prensa manual que produz três tijolos ao mesmo tempo:

pouca pressão de compactação.

Estudos aprofundados sobre o tema começaram na França, no início dos anos 80.

Muitas publicações sobre o tema foram originadas da Ecole Nationale de Travaux Publics de

l’Etat (ENTPE), com a qual a Universidade Federal da Paraíba mantém cooperação. Desde

fins da década de oitenta que o material terra crua tem sido estudado na Universidade Federal

da Paraíba , que também trabalha em cooperação com o Politecnico di Torino, no assunto.

Resumidamente, pode-se dizer que, com relação à qualidade dos tijolos prensados, ela

depende de:

• tipo de terra

• umidade de moldagem

• tipo de prensa

• tipo e percentagem de estabilizante

• cura

2.1.3 Tipo de terra

Cada tecnologia de construção com terra tem o tipo de solo que lhe é mais apropriado.

A terra mais conveniente para a fabricação de adobes, por exemplo, não o é para obtenção dos

tijolos prensados.

Há certos tipos de argila, como a montmorilonita, que quando presentes no solo são

inconvenientes para construção com terra por serem altamente expansivas e necessitarem de

altas percentagens de cimento para serem estabilizadas.

O teor de cada componente granulométrico também é importante. É conveniente que o

solo apresente plasticidade e que seu limite de liquidez não seja excessivo, de preferência

menor que 40–45 %. Para os tijolos prensados, pode-se dizer que é desejável que o solo tenha:

• 10 a 20 % de argila

• 10 a 20 % de silte

• 50 a 70 % de areia

Numa experiência dos autores, conseguiram-se excelentes resultados com um solo local

que apresentava cerca de 11 % de argila, 18 % de silte e 70 % de areia, sendo que nesta

última a maior quantidade era de areia fina (grãos de 0,05 a 0,25 mm).

Quando o solo não se enquadra nessa faixa, pode-se fazer uma correção granulométrica.

É comum por exemplo, se o solo é muito argiloso, com limite de liquidez e índice de

plasticidade altos, misturá-lo com areia. A proporção depende do caso e pode ser um volume

de terra para um de areia, dois volumes de terra para um de areia, etc.

2.1.4 - Umidade de moldagem

A umidade de moldagem mais conveniente também é função do tipo de solo. Para se

obter tijolos prensados de qualidade com uma determinada terra, é necessário estabelecer qual

a percentagem ideal de água e quantidade de material a ser posta no molde da prensa, através

de um processo de otimização. Normalmente essa umidade não é exatamente aquela obtida no

ensaio de compactação (Proctor). Nele obtém-se a densidade máxima aplicando-se uma

compressão dinâmica. No entanto, na prensa, tem-se uma compactação praticamente estática,

daí uma certa diferença.

A otimização é feita com base na máxima densidade seca. Toma-se uma porção de

material e determina-se a umidade natural. Caso se conheça a umidade ótima do ensaio de

compactação estática, é com ela que se vai trabalhar (na ENTPE, França, foi desenvolvido um

equipamento que permite se realizar esse ensaio). A variável fica sendo o peso de terra a ser

posto na prensa. Faz-se, pois, variar este parâmetro, pesando-se e medindo-se as dimensões do

tijolo para obter seu volume e a conseqüente densidade seca pela equação (1).

= P

/[(1 + w).V] (1)

onde: γ

é a densidade seca

é o peso do corpo de prova logo após moldagem, ainda úmido

w é o teor de água presente

V é o volume do tijolo

Caso não se conheça a umidade ótima, faz-se variar também a quantidade de água, e

obtêm-se gráficos como os indicados na Figura 2.12. O pico mais elevado de todas as curvas

indica o teor ótimo de umidade e o peso de material a ser posto na prensa. Na prática,

converte-se o peso em volume, usando-se a massa unitária do material úmido.

Figura 2.12 – Otimização da umidade do solo e da quantidade de material

a ser posta na prensa.

Para um mesmo tipo de solo, maior densidade seca implica em maior resistência, como

se pode ver na Figura 2.13.

Figura 2.13 – Aumento de resistência com a densidade seca.

2.1.5 - Tipo de prensa

O tipo de prensa é importante pois quanto maior a compactação imposta ao solo, o

produto final vai ser melhor. No mercado encontram-se já diversos tipos. Os autores têm

trabalhado com um equipamento que tem a vantagem de aplicar ao bloco uma dupla

compressão. Um sistema de molas engenhosamente colocado para isto torna o tijolo mais

compacto e resistente. O modo de operação da prensa está indicado na Figura 2.14.

Normalmente essas prensas manuais comprimem o solo com pressões da ordem de 2 MPa.

Figura 2.14 - Operação da prensa manual GEO-50.

No mercado já existem também prensas hidráulicas que aplicam pressões muito

maiores, resultando em produtos muito resistentes (Figura 2.15). O inconveniente é que se

tratam de equipamentos pesados e caros.

Figura 2.15 – Aumento de resistência com a pressão de compactação.

2.1.6 - Tipo e percentagem de estabilizante

Estabilizar um solo significa a ele misturar produtos que melhorem suas propriedades,

inclusive sob a ação da água. Um dos melhores e mais difundidos estabilizantes é o cimento.

Este trabalha reagindo quimicamente não só com a água, formando agentes cimentícios, mas

também com as partículas finas do solo. Teores de 4 a 6 % de cimento são capazes de

produzir tijolos prensados de excelente qualidade. A percentagem do estabilizante depende do

tipo de solo que se vai empregar e também da resistência requerida. Se houver muita argila

presente, vai ser exigido no mínimo 6 % de cimento. Se o solo é excessivamente arenoso,

podem ser requeridas taxas maiores. Se o solo é bem graduado, 4% (e até mesmo 2%) de

cimento já leva a blocos de ótima qualidade.

2.1.7 – Cura

O bloco de terra precisa ser curado para evitar a saída rápida da água da mistura. Se

ocorrer a evaporação, não vai haver tempo para ela reagir com todos os grãos de cimento e a

qualidade do bloco cai. Um método muito eficaz consiste em se cobrir os tijolos com uma

lona plástica tão logo eles sejam fabricados. Assim impede-se a evaporação da água. Também

se usa ficar molhando periodicamente os tijolos novos, porém a proteção com a lona plástica é

mais eficaz.

2.1.8 - Ensaios de paredes de terra crua

Alvenarias de terra têm sido relativamente pouco estudadas, se uma comparação for

feita só com muros de tijolos cerâmicos.

Segundo Barbosa (1996), na ENTPE foi desenvolvido um dispositivo para o estudo

experimental de muros de terra e feitas algumas experimentações, referências do capitulo 5.

No Politécnico di Torino, Itália (BARBOSA, 1996) também foram feitos ensaios,

entre os quais o de um módulo de muro em tijolos prensados que foi empregado em um

Centro Comunitário na cidade de Sapé, PB, (Figura 2.16).

Figura 2.16 - Painéis estruturais sendo ensaiados no Politécnico di Torino e construção onde foram

usados, na Paraíba.

2.2 Normalização de construção com terra

2.2.1 - Introdução

O sucesso das construções de terra durante muitos séculos tem sido baseado na

tradição. Projetos apropriados de edificação seguem regras simples estabelecidas por gerações

passadas adquiridas em cima das experiências de tentativa e erros (WALKER, 2003).

A prosperidade das construções com terra têm contribuído na história para a ausência

de regulamentos, códigos de prática e padrões nacionais. Porém, com o advento dos materiais

industrializados, o declínio de métodos tradicionais de construção com terra, e uma perda de

habilidades do ofício durante os últimos 100-150 anos, necessário se faz estabelecer regras em

códigos normativos a fim de que as modernas construções de terra apresentem os três pilares

básicos para qualquer construção: segurança, comportamento adequado e a durabilidade.

A falta de normas de projeto e de construção é uma restrição que dificulta o

desenvolvimento da nova construção de terra.

Artigo de Walker da Universidade de Bath, Inglaterra (WALKER, 2003), faz uma

revisão de algumas recomendações de projetos estruturais para paredes de terra. Estas incluem

diretrizes de projeto e códigos nacionais da Austrália, Alemanha, Nova Zelândia, Espanha,

E.U.A. e Zimbábue. A reprodução deste trabalho é apresentada no anexo.

CAPÍTULO III

3 - MATERIAIS E MÉTODOS.

3.1 - Materiais

Os materiais usados na presente pesquisa foram:

- terra

- cimento

- cal

- fibras vegetais

3.1.1 - Terra

Foram usados dois tipos de terra amarelada, vendidas normalmente nos depósitos de

materiais de construção da cidade de João Pessoa. A primeira foi usada nos tijolos prensados

e a segunda nos tijolos de adobe. Suas propriedades estão indicadas na Tabela 3.1.

Tabela 3.1 – Propriedades das terras empregadas.

Silte mais argila (%) LP (%) LL (%) IP (%)

Terra 1 34,9 17,7 21,8 4,1

Terra 2 28,2 17,5 27,1 9,6

3.1.2 - Cimento

O cimento foi usado em pequenas quantidades para estabilização da terra nos tijolos

prensados. O empregado foi o cimento composto com pozolana, CPIIZ-32, disponível no

comércio local.

3.1.3 - Cal

Foi usada cal do tipo CH I na argamassa de assentamento daqueles blocos.

3.1.4 - Fibras vegetais

Foram usadas fibras oriundas de folhas de grama tipo japonesa, devidamente secas ao

sol, nos blocos de adobe.

3.1.5 - Resíduos industriais

Os resíduos industriais utilizados foram de restos de borracha de Etileno Vinil Acetato

(EVA) e também de Isopor, na forma de pérolas.

3.2 - Métodos

3.2.1 - Fabricação dos tijolos prensados

Os tijolos prensados, tipo Mattone, de terra crua misturada com cimento (4% a 7%)

compactado em prensa manual, com encaixes que facilitam a construção e melhoram a

resistência e qualidade da alvenaria, de dimensões 10x14x28 (cm), foram produzidos

empregando-se prensa manual indicada na Figura 3.1. Foi feita inicialmente uma otimização

da quantidade de material a ser posto na prensa e da quantidade de água de mistura, conforme

sugerido em Barbosa (1996). Após fabricação, os tijolos eram postos em galpão coberto e

revestidos com lona plástica para o processo de cura. Depois de cerca de uma semana eram

empilhados e ainda recobertos com a lona.

Figura 3.1 – Bloco Mattone e prensa manual utilizada.

3.2.2 - Fabricação dos tijolos de adobe

Os tijolos de adobe de dimensões 10x15x30 (cm) foram fabricados em forma manual,

conforme mostra a Figura 3.2. A secagem era feita em local coberto. Foram feitos tijolos sem

estabilizante e com palha de grama japonesa para funcionar como estabilizante fibroso. Com

estes dois tipos de tijolos foram moldadas duas paredes de cada.

Também se verificou a possibilidade de os tijolos de adobe incorporarem resíduos

industriais.

Figura 3.2 – Fabricação dos tijolos de adobe.

3.2.3 - Resistência à compressão dos tijolos

A resistência à compressão dos tijolos foi medida conforme sugerido na NBR 8492

(1992), como se pode ver na Figura 3.3.

Figura 3.3.– Ensaio de compressão nos tijolos prensados e de adobe.

A resistência à compressão dos prismas dos tijolos foi medida conforme sugerido na

Norma Peruana E080 (2000) de construção com terra, mostrada adiante na Figura 3.4.

Figura 3.4.– Ensaio de compressão dos prismas de tijolos prensados e de adobe.

3.2.4 - Ensaios em paredes

Foram testadas seis paredes de tijolos prensados, e cinco de adobes, sendo a última

delas com um orifício simulando uma janela.

As paredes de tijolos prensados foram feitas com três alturas diferentes: 2,60 m; 1,80

m e 1,0 m. Em três delas foram usados blocos estabilizados com 4% de cimento e em outras

três, blocos com 7% de cimento.

Algumas paredes foram construídas diretamente no local de ensaio, outras foram feitas

sobre suporte de madeira e transferidas para o pórtico dias antes do ensaio, como se vê na

Figura 3.4, onde se vê também a parede após instrumentação com extensômetros mecânicos.

No topo de cada parede foi moldada uma viga de concreto armado para distribuir

melhor o carregamento aplicado pelo macaco sobre um perfil metálico que se apoiava sobre a

viga. Uma camada de argamassa era posta entre o perfil e a viga para um melhor contato entre

eles.

Figura 3.5 – Parede sendo transportada para

o local de ensaio e após instrumentação.

O carregamento foi aplicado em ciclos, conforme sugerido na NBR 8949 (1985).

A última parede de adobe testada apresentava um vão correspondendo a abertura de

uma janela, como se vê na Figura 3.6.

Figura 3.6 – Parede de adobe com abertura de janela.

CAPÍTULO IV

4 - APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

4.1 - Caracterização das terras empregadas.

Os solos empregados no presente trabalho apresentaram as características indicadas

abaixo. Pelas análises feitas, ambos se adequam à fabricação de tijolos prensados e também à

fabricação de adobes.

Solo 1:

- Limite de Liquidez: 21,8 %, NBR 6459 (1984).

- Limite de Plasticidade: 17,7 %, NBR 7180 (1984).

- Índice de Plasticidade: 4,1 %.

- Areia: 50<64,2%<=70, NBR 7217 (1987).

- Silte+Argila: 10<34,9 %<40.

- Pedregulho: 0,9%.

- Massa específica: 2,66 g/cm

, NBR 9776 (1987).

- Classificação A.A.S.H.T.O (American Association of State Highway and

Transportation Officials):

- Solo tipo A-2-4, com no máximo 35% de silte+argila passando na # 200, com

LL<40%, e IP<10%.

Solo 2:

- Limite de Liquidez: 27,2 %, NBR 6459.

- Limite de Plasticidade: 17,4 %, NBR 7180.

- Índice de Plasticidade: 9,8 %.

- Areia: 50<70,6%<=70, NBR 7217.

- Silte+Argila: 10<28,22%<40.

- pedregulho: 1,16%.

- massa específica: 2,67 g/cm

, NBR 9776.

- classificação A.A.S.H.T.O:

- Solo tipo A-2-4, com no máximo 35% de silte+argila passando na # 200, com

LL<40%, e IP<10%.

4.2 Resistência à compressão dos tijolos prensados e dos prismas

A resistência à compressão dos tijolos prensados de terra crua com 4 % e 7 % de

cimento usado como estabilizante e dos prismas compostos por 3 tijolos estão indicadas nas

Tabelas 1 e 2. Vê-se que a variação nos resultados é maior nos tijolos com menor taxa de

cimento. Isto pode ser explicado pelo fato de a resistência do tijolo ser devida tanto à

contribuição da argila presente quando da presença do cimento. Com apenas 4% de cimento a

contribuição desse ligante é relativamente menor que no caso de 7% de estabilização. Ora a

ação do cimento é muito mais homogênea que a da argila, assim a dispersão dos resultados

fica maior no caso da menor taxa do ligante industrializado. Já as resistências dos prismas

apresentaram um coeficiente de variação semelhante para as taxas de estabilização. Percebe-

se que a resistência dos prismas corresponde a apenas uma parcela da resistência medida do

tijolo.

Tabela 4.1 – Resistência à compressão dos tijolos prensados com 4% de cimento.

Resistência dos tijolos individuais Resistência dos prismas

CP a

4% nº

Carga

Rupt

(kN)

Resist

(MPa)

Média

(MPa)

Prisma

Carga Rupt

(kN)

Tensão

(MPa)

Média

(MPa)

01 39,54 1,99 01 34,89 0,89

02 47,44 2,42 02 34,89 0,89

03 37,14 1,87 03 36,46 0,93

04 44,99 2,30 04 47,82 1,22

05 22,84 1,17 05 43,90 1,12

06 38,21 1,95

1,95

Coef. de

variação

23 %

06 55,96 1,42

1.08

Coef.

Variação

21%

Tabela 4.2 – Resistência à compressão dos tijolos prensados com 7% de cimento.

Resistência dos tijolos individuais Resistência dos prismas

CP a

7% nº

Carga

Rupt

(kN)

Resist

Tensão

(MPa)

Média

(MPa)

Prisma

Carga

Rupt (kN)

Tensão

(MPa)

Média

(MPa)

01 44,82 2,65 01 64,03 1,63

02 45,63 2,70 02 74,50 1,90

03 42,74 2,53 03 62,97 1,61

04 42,24 2,48 04 60,76 1,55

05 41,37 2,45 05 59,00 1,51

06 41,18 2,44

07 29,29 1,72

08 34,94 2,05

09 38,51 2,28

10 35,99 2,12

2,34

Coef. de

variação

13 %

48,00

1,22

1,57

Coef. de

Variação

22%

Na Figura 4.1 pode-se ver o tijolo e o prisma já no final do ensaio de compressão.

Figura 4.1 – Aspecto do tijolo e do prisma durante ensaio.

4.3 Comportamento estrutural das paredes de tijolos prensados

Não é simples a realização de um ensaio de parede. A linearidade, prumo e

centralização sob o macaco dificilmente são perfeitos, ocorrendo sempre pequenas

imperfeições e excentricidades. Em geral, as paredes ficam sujeitas a uma flexo-compressão

oblíqua. Desta forma não se consegue um modo único de ruptura. Assim, prefere-se

apresentar individualmente o ensaio das paredes testadas em Laboratório e no final tecer um

comentário geral, examinando-se o conjunto.

Nos curvas que seguem, as de mesma cor correspondem a extensômetros instalados na

mesma face da parede.

4.3.1 - Parede 1.

Na Figura 4.2, pode-se ver o esquema de ensaio da primeira parede.

Figura 4.2 – Parede 1: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.3, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos 4

extensômetros colocados nas faces da parede. A tensão indicada corresponde ao valor médio ,

representado pela carga dividida pela área de aplicação.

Figura 4.3 – Parede 1: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

Examinando-se a Figura 4.3 vê-se que ocorreram pequenas excentricidades de carga.

Um dos lados da parede foi mais comprimido que o outro, tanto ao longo da largura quanto da

espessura. Isto sempre ocorre por conta da dificuldade de se conseguir centrar perfeitamente a

parede sob o macaco hidráulico. As deformações residuais após o primeiro ciclo de carga

foram bem pequenas.

Para carga de fissuração, cerca de 53 kN/m, o valor máximo de deformação medido

foi próximo de 0,3 mm/m.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 60 kN (53 kN/m) e o valor máximo

atingido pelo carregamento foi de 88,5 kN (78 kN/m). No caso a ruptura começou por

esmagamento no topo da parede como se pode ver na Figura 4.4. A tensão média

correspondente na ruptura foi cerca de 0,55 MPa.

Figura 4.4 – Parede 1: Durante o ensaio e nas proximidades da ruptura.

4.3.2 - Parede 2

Na Figura 4.5, pode-se ver o esquema de ensaio da segunda parede ensaiada, agora

com 1,80 m de altura.

Figura 4.5 – Parede 2: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.6, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos

quatro extensômetros.

Figura 4.6 – Parede 2: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

Também na Figura 4.6 percebe-se que ocorreram pequenas excentricidades de carga

como no caso anterior. A deformação residual foi ligeiramente maior. Pelas curvas

apresentadas pode-se ver que a excentricidade principal foi ao longo da espessura da parede:

os extensômetros de uma face apresentaram maiores valores.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 80 kN (70,8 kN/m) e o valor máximo

atingido pelo carregamento foi de 95 kN (84,1 kN/m).

A figura 4.7 mostra a parede quando da ruptura. O esmagamento foi quase

generalizado, começou do lado mais comprimido e terminou por esmagar completamente a

parte inferior da parede.

Na ocasião, a tensão média estava por volta de 0,6 MPa.

Figura 4.7 – Parede 2: Vista após ruptura.

4.3.3 - Parede 3

Na Figura 4.8, pode-se ver o esquema de ensaio da terceira parede, com apenas 1,00 m

de altura.

Figura 4.8 – Parede 3: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.9 indica as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos 4

extensômetros. Neste caso conseguiu-se aplicar três ciclos de carga. Na Figura 4.9 vê-se que

agora a carga ficou mais excêntrica em relação ao centro da parede, na direção da segunda

maior dimensão. Para cargas de até 50 kN (44,2 kN/m) o comportamento é praticamente

linear.

Figura 4.9 – Parede 3: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 100 kN (88,5 kN/m) e o valor máximo

atingido pelo carregamento foi de 113,9 kN (100,8 kN/m). No caso a ruptura começou por

esmagamento na base direita da parede como se pode ver na Figura 4.10. Isto pode ser

explicado pela concentração maior de tensões em uma das extremidades, como atestado na

Figura 4.9.

Figura 4.10 – Parede 3: Vistas após ruptura.

4.3.4 - Parede 4

A parede 4 é semelhante à parede 1, a variável é o teor de cimento no bloco, agora de

7%. Na Figura 4.11, pode-se ver o esquema de ensaio e seu aspecto.

Figura 4.11 – Parede 4: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.12, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos

quatro extensômetros.

Figura 4.12 – Parede 4: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

Examinando-se a Figura 4.12 vê-se que as excentricidades foram menores que nos

casos anteriores. Nota-se uma maior rigidez. O tijolo com mais cimento levou a parede a

apresentar maior resistência aos deslocamentos.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 230 kN (203,5 kN/m) e o valor máximo

atingido pelo carregamento foi de 285,6 kN (252,7 kN/m). Como no caso o carregamento

estava relativamente bem centrado, formou-se uma fissura no centro da parede que foi se

propagando ao longo dela. Essa fissura é oriunda das tensões transversais (horizontais) de

tração que aparecem quando aplicadas tensões verticais, por conta do coeficiente de Poisson.

Posteriormente apareceu uma outra fissura vertical que propagou até o centro do painel. Então

ocorreu esmagamento de tijolos nessa zona central que se torna mais solicitada quando

deflexões transversais começam a aparecer em elevados níveis de carga. Na Figura 4.13 vê-se

o aqui descrito.

Figura 4.13– Parede 4: Vistas após ruptura.

4.3.5 - Parede 5

Na Figura 4.14, pode-se ver o esquema de ensaio da quinta parede ensaiada.

Figura 4.14 – Parede 5: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.15 abaixo, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação

obtidas nos quatro extensômetros. Dois deles H2 e H4, opostos entre si, apresentaram bom

comportamento, porém os outros dois H1 e H5 que também estavam opostos na lateral

esquerda da face anterior da parede, mostraram alguma irregularidade no início do teste.

Figura 4.15 – Parede 5: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

Na Figura 4.15 vê-se que um dos lados da parede se encontra muito mais comprimido

que o outro. Para carga de 100 kN, por exemplo, enquanto em um lado tem-se um

deslocamento dos extensômetros de cerca de 0,6 mm, no outro ele já passa de 1 mm. O

comportamento linear continua valendo, agora até cerca de 100 kN (88,5 kN/m).

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 200 kN (177 kN/m) e o valor máximo

atingido pelo carregamento foi de 216,7 kN (191,8 kN/m). A Figura 4.16 indica o aspecto da

ruptura que começou por esmagamento na extremidade mais comprimida, como era de se

esperar.

Figura 4.16 – Parede 5: Vistas após ruptura.

4.3.6 - Parede 6

Na Figura 4.17, pode-se ver o esquema da sexta parede ensaiada.

Figura 4.17 – Parede 6: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.18, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos

quatro extensômetros. Vê-se que em um conjunto de extensômetros houve disparidade de

leituras indicando uma excentricidade de carga mais acentuada naquele local. Como se verá

na Figura 4.18, foi ali que começou o esmagamento dos tijolos.

Figura 4.18 – Parede 6: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 180 kN (159,3 kN/m) e o valor máximo

atingido pelo carregamento foi de 196,4 kN (173,8 kN/m).

BARBOSA (1996), ensaiou parede semelhante e a carga chegou a 236 kN/m sem ter

apresentado nenhuma fissura. As dimensões da parede eram ligeiramente menores, o que

pode ter favorecido a resistência.

Figura 4.19 – Parede 6: Vistas após ruptura.

4.3.7 - Resumo dos ensaios das paredes de blocos prensados de terra crua

A Tabela 4.3 apresenta um resumo do que foi obtido na experimentação das paredes

de terra prensada. Vê-se que a capacidade de carga entre das paredes 1 a 3 foi aumentando à

medida que se diminuiu sua altura. O mesmo não foi observado com relação às paredes 5 e 6,

provavelmente por conta de excentricidades acentuadas terem sido mais importantes que a

questão da esbeltez.

Tabela 4.3 – Resumo de ensaio de paredes de tijolos prensados.

Parede

Teor

Cim

Altura

(m)

1ª Carga

de Fissura

(kN/m)

Resist

média

bloco

(MPa)

Carga

ruptura

(kN/m)

Tensão média

na carga de

ruptura (MPa)

Média

(MPa)

Data

Ensaio

01 2,60 53,1 78,3 0,56 18/03/04

1,80 70,8 84,1 0,61 02/04/04

1,00 88,5

1,95

100,8 0,72

0,63

07/05/04

2,60 203,5 252,7 1,80 15/06/04

1,80 177,0 191,8 1,37 22/06/04

1,00 159,3

2,34

173,8 1,24

1,47

02/07/04

Segundo a norma brasileira NBR 10837 [16] sobre cálculo de alvenaria estrutural de

blocos vazados de concreto, a resistência à compressão admissível numa parede pode ser

avaliada por :

adm

= 0,20 f

.[1-(h/(40.t))

]. A

Com: f

sendo a resistência de prismas, h a altura, t a espessura, A a área da seção

transversal, aqui considerada a área bruta.

Para se verificar se tal equação seria indicada para alvenarias de blocos prensados, foi

feita a comparação que se vê na Tabela 4.4.

Tabela 4.4 - Cargas admissíveis teóricas, carga de ruptura experimental

e relação entre elas.

Parede h

(cm)

h/t f

(MPa)

adm

teor

(kN/m)

rupt exp.

(kN/m)

rupt

adm

1 260 18,5 27,2

78,3

2,9

2 180 12,9 29,2

84,1

2,9

3 100 7,1

1,08

30,1

100,8

3,3

4 260 18,5 39,5

252,7

6,4

5 180 12,9 42,5

191,8

4,5

6 100 7,1

1,57

43,7

173,8

4,0

Na tabela 4.4 vê-se que a carga admissível teórica foi sempre muito menor que a carga

de 1ª fissura da parede. A carga de ruptura foi sempre cerca de 3 vezes maior que a

admissível. Assim, a expressão da NBR 10837 (1989) P

adm

= 0,20 fp.[1-(h/(40.t))3]. A,

mostrou-se atender bem no caso das três primeiras paredes. No segundo grupo, paredes 4 a 6,

alguma coisa deve ter interferido nos ensaios experimentais levando os coeficientes entre as

cargas de ruptura experimental e a admissíveis teóricas a patamares maiores.

Só para dar uma idéia, considerando a menor carga admissível teórica, 27,2 kN/m,

essa parede seria capaz de receber com segurança a reação de duas lajes biapoiadas com 6

kN/m

, de 4 m de vão.

4.4 – Resistência à compressão dos tijolos e prismas de adobe

Para se estudar a resistência das paredes de adobe, inicialmente foram testadas as

resistências dos tijolos em si, conforme as recomendações da NBR 8492 (1992). Assim,

tijolos foram partidos ao meio e unidas as duas metades por argamassa, no caso, também de

terra, capeando-se as faces, superior e inferior. Na Figura 4.20 vê-se um tijolo após ensaio.

A ruptura começa, em geral pela formação de uma fissura vertical. De fato, a

compressão vertical, por conta do coeficiente de Poisson, gera tensões de tração

perpendiculares ao eixo da peça causando a fissura.

Figura 4.20 – Ensaio de tijolo de adobe.

Na Tabela pode-se ver o resultado da resistência à compressão dos tijolos testados.

Tabela 4.5 - Resistência à compressão dos tijolos de adobe.

CP Condição Resistência (MPa) Resistência média (MPa)

1 1,28

2 1,66

Sem fibra

1,28

1,40

4 1,30

5 1,22

Com fibra vegetal

1,10

1,21

A Norma Peruana E080 de construção com terra sugere que se ensaiem prismas de

tijolos com altura cerca de 4 vezes a largura, usando-se a mesma argamassa, para se ter uma

estimativa da resistência da parede.

Na Figura 4.20 vê-se um dos prismas testados. Semelhantemente ao caso do tijolo,

inicialmente aparecem fissuras verticais devidas à tração transversal. O esmagamento às vezes

não é uniforme, como no caso da Figura 4.21, por causa de pequenas excentricidades de carga

que sempre ocorrem.

Figura 4.21 – Ensaio de prisma de quatro tijolos de adobe.

A Tabela 4.6 apresenta os resultados dos diversos prismas de adobe ensaiados.

Tabela 4.6 - Resistência à compressão de prismas de quatro tijolos de adobe.

CP Condição Resistência (MPa) Resistência média (MPa)

1 0,62

2 1,18

3 0,86

4 0,96

5 0,87

Sem fibra

1,22

0,95

Coef. Variação: 23%

7 1,18

8 1,15

9 1,07

10 1,15

11 0,99

Com fibras vegetais

1,05

1,11

Coef. Variação: 7%

Vê-se que, embora a resistência do tijolo sem fibra tenha sido ligeiramente superior,

no caso dos prismas, a presença das fibras levou a um valor maior de resistência. Vê-se que

nos prismas sem fibra ocorreu uma variação maior, e há mesmo valores superiores a prismas

com fibras. De forma que se pode considerar que este tipo de fibra influi pouco na resistência

e aos prismas pode ser atribuída uma resistência em volta de 1 MPa, independentemente se há

ou não o estabilizante vegetal.

4.5 – Comportamento estrutural das paredes de adobe

Passa-se agora a apresentar os ensaios realizados com as paredes de adobe. Foram

testadas duas paredes iguais, com 2,6 m de altura, com blocos de adobe sem fibra e mais duas

também iguais, com os tijolos com as fibras incorporadas em sua massa. Finalmente foi

testada uma outra, a Parede 11, com uma abertura simulando uma janela. Esta por ser de

características diferentes, será apresentada separadamente das quatro primeiras paredes de

adobe.

4.5.1 - Parede 7

Na Figura 4.22, pode-se ver o esquema de ensaio da sétima parede ensaiada,

correspondendo à primeira de adobe.

Figura 4.22 – Parede 7: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.23, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos

quatro extensômetros das faces principais.

Figura 4.23 – Parede 7: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

Examinando-se a Figura 4.2 vê-se novamente que ocorreram pequenas excentricidades

de carga. Um dos lados da parede foi mais comprimido que o outro, tanto ao longo da largura

quanto da espessura da parede.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 70 kN (58,3 kN/m), os primeiros sinais

de esmagamento sob a carga de 95 kN (79,2 kN/m) e o valor máximo atingido pelo

carregamento foi de 115,4 kN (96,2 kN/m). No caso a ruptura começou por esmagamento no

topo da parede como se pode ver na Figura 4.24.

Figura 4.24 – Parede 7: Vistas após ruptura.

4.5.2 - Parede 8

Na Figura 4.25, pode-se ver o esquema de ensaio da oitava parede ensaiada.

Figura 4.25 – Parede 8: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.26 abaixo, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação

obtidas nos quatro extensômetros.

Figura 4.26 – Parede 8: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

As pequenas excentricidades de carga continuaram a acontecer. Um dos lados da

parede foi mais comprimido que o outro, tanto ao longo da largura quanto da espessura da

parede.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 80 kN (66,7 kN/m), os primeiros sinais

de esmagamento sob a carga de 90 kN (75,0 kN) e o valor máximo atingido pelo

carregamento foi de 160,4 kN (133,7 kN/m). No caso a ruptura começou por esmagamento no

lado esquerdo da parede como se pode ver na Figura 4.27 e 4.28.

Figura 4.27 – Parede 8: Primeiras fissuras verticais sob carga de 80 kN.

Figura 4.28 – Parede 8 – Aspecto a 110 kN e 130 kN.

4.5.3 - Parede 9

As paredes 9 e 10 foram feitas com adobes com incorporação de palha de folha grama.

Na Figura 4.29, pode-se ver o esquema de ensaio da nona parede ensaiada.

Figura 4.29 – Parede 9: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.30, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos

quatro extensômetros.

Figura 4.30 – Parede 9: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

Examinando-se a Figura 4.30 vê-se que ocorreram pequenas excentricidades de carga.

Um dos lados da parede foi mais comprimido que o outro, tanto ao longo da largura quanto da

espessura.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 120 kN (100,0 kN/m), e o valor máximo

atingido pelo carregamento foi de 142,5 kN (118,8 kN/m). No caso a ruptura começou por

esmagamento no centro da parede como se pode ver na Figura 4.31, 4.32 e 4.33.

Figura 4.31: - Parede 9 com 110 kN.

Figura 4.32: - Parede 9 – Fissura vertical no centro sob carga de 120 kN.

Figura 4.33: - Parede 9 após ruína completa.

4.5.4 - Parede 10

Na Figura 4.34, pode-se ver o esquema da décima parede ensaiada.

Figura 4.34 – Parede 10: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A Figura 4.35, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos

4 extensômetros.

Figura 4.35 – Parede 10: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica.

Examinando-se a Figura 4.35 vê-se que ocorreram pequenas excentricidades de carga.

Um dos lados da parede foi mais comprimido que o outro, tanto ao longo da largura quanto da

espessura da parede.

As primeiras fissuras ocorreram sob carga de 120 kN (100,0 kN/m), e o valor máximo

atingido pelo carregamento foi de 155,4 kN (129,5 kN/m). No caso a ruptura começou por

esmagamento no centro direito da parede como se pode ver na Figura 4.36.

Figura 4.36: - Parede 10. Parede sob carga de 80 kN e de 140 kN.

Figura 4.37: - Parede 10 - Carga de 154 kN na ruptura – Notar que muitos tijolos permanecem

intactos.

4.6- Resumo do comportamento estrutural das paredes de adobe

Na Tabela 4.7 pode-se ver um resumo dos resultados dos ensaios nas paredes de

adobe. Nota-se que a resistência do prisma de quatro blocos aproxima-se daquela da parede,

daí porque esse ensaio é utilizado na norma peruana (NORMA TÉCNICA DE

EDIFICACIÓN E080, 2000) e na proposta de norma brasileira (BARBOSA et al, 2005).

Tabela 4.7 - Comportamento das paredes de adobe.

Parede

Adobe

Altura

(cm)

Largu-

(cm)

Espes-

sura

(cm)

Carga

1ªfissura

(kN/m)

Carga

Ruptura

(kN/m)

Tensão

Média

(MPa)

Resist.

tijolo

(MPa)

Resist.

prisma

(MPa)

7 79,1 96,2 0,69

66,7 133,7 0,95

1,41

0,95

9 100,0 118,8 0,85

260

120

100,0 129,5 0,92

1,21

1,11

4.7 - Parede 11

4.7.1 - Ensaio da Parede 11 com abertura

Na Figura 4.38, pode-se ver o esquema de ensaio da décima primeira parede ensaiada.

Esta apresenta uma abertura simulando uma janela, com verga e contra-verga.

Figura 4.38 – Parede 11: Desenho esquemático e parede antes do ensaio.

A largura total da parede foi de 2,16 m e a altura 2,10 m. No topo da parede foi posta

uma cinta para melhor distribuição da carga. Os trechos ao lado da parede tinham 60 cm de

largura. O carregamento foi aplicado em três ciclos: o primeiro até 40 kN/m, o segundo até 80

kN/m e o terceiro até a ruptura.

A Figura 4.39, mostra as curvas carga-deslocamento e tensão-deformação obtidas nos

quatro extensômetros, nas faces de fachada e nas laterais.

Figura 4.39 – Parede 11: Curvas carga-deslocamento e tensão média-deformação específica: parte

superior, extensômetros centrais.

Vê-se que as deformações nas faces centrais da parede são maiores que nas laterais.

Isto é devido ao fato de no centro haver a abertura e também a distribuição de carga do

macaco, apesar de todo o sistema de enrijecimento, concentrar maiores esforços no centro.

Pode-se notar que a deformação residual no primeiro ciclo de carga é desprezível,

inferior a 0,2 mm/m. Após o segundo ciclo de carga ela chegou a cerca de 0,5 mm/m o que é

perfeitamente aceitável. Como se verá adiante, a carga de utilização de parede de adobe em

habitação popular é inferior a 12 kN/m, o que corresponderia no caso a uma carga de cerca 25

kN. Para essa carga vê-se na Figura 4.40. que os deslocamentos são desprezíveis. Nenhuma

interferência haveria nos marcos das janelas.

Figura 4.40 – Parede testada experimentalmente.

Até a carga de 80 kN, correspondendo à uma carga distribuída de 38 kN/m, a parede

apresentou excelente comportamento sem nenhum sinal de fissuras (Figura 4.40).

Na carga de 100 kN (47,6 kN/m) começaram a aparecer trincas começando pela

extremidade da verga superior. Também na extremidade da contra-verga surgiram pequenas

fissuras, como se pode ver na Figura 4.41.

Figura 4.41 – Fissuras começando nas extremidades das verga e contra-verga.

As fissuras na parte inferior da contra verga indicam que está a haver concentração de

tensões sob ela, por conta da maior rigidez do elemento de concreto.

No estado limite último pode-se ver na Figura 4.42 que as fissuras entre as

extremidades das verga e contra-verga propagaram-se formando uma única trinca. Note-se

que a contra-verga tinha comprimento menor que a verga, daí a maior fissuração sob esta

última.

Figura 4.42 – Fissura ligando as extremidades da verga e da contra-verga

nas vizinhanças da ruptura.

A parede conseguiu resistir a um carregamento máximo de 66 kN/m, o que significou

uma tensão aproximada de 0,8 MPa na seção vizinha às janelas.

Tabela 4.8 – Resumo de ensaio de parede 11 de tijolos de adobe.

Parede de

Adobe

Altura

(cm)

Largura

(cm)

Espessura

(cm)

Carga

1ªfissura

(kN/m)

Carga

Ruptura

(kN/m)

Tensão

Média

(MPa)

Resist.

prisma

(MPa)

11 210 216 14,5 48,1 129,4 0,50 0,95

A experimentação nas paredes de adobe mostra um comportamento melhor do que o

que se espera de um material composto unicamente por água e terra. Até níveis de carga

perfeitamente aceitáveis em construções comuns, o comportamento é muito bom. Desejando-

se acréscimo de capacidade de carga basta aumentar a espessura das paredes. Os ensaios dão

confiança no material mas para seu uso em larga escala é preciso que existam documentos

normativos. Assim, foi proposta uma norma, apresentada no anexo, para receber sugestões e

se tentar divulgar um material tão simples e tão nobre.

4.8 – Habitação de interesse social

Com base nesta norma foi feita uma verificação em uma habitação de interesse social,

com tijolo de 15 cm de espessura, sendo apresentado o resultado no artigo Comportamento

Experimental de Paredes de Adobe com Vistas à Elaboração de Norma Brasileira de

Construção de Adobes (BARBOSA et al, 2005) no anexo.

4.9 – Considerações gerais

Foram apresentados resultados da experimentação de parede de adobe com abertura de

janela.

Sob cargas de serviço o comportamento das paredes é mais que satisfatório, com

pequenas deformações, incapazes de interferir nos marcos de portas e janelas.

Foi mostrado que paredes de adobe de 15 cm são suficientes para suportar o peso de

uma laje de concreto armado e estrutura da cobertura.

No exemplo apresentado, a carga horizontal dos suportes extremos do telhado seria

absorvida pela cinta existente sobre as paredes e solidária com as lajes.

A experimentação mostrou que a ruptura inicia-se nas zonas de concentração de

tensões sob as vergas e contra-vergas. Para reduzir as tensões nessas regiões é necessário

aumentar a zona de contato daqueles elementos estruturais com as paredes.

O comprimento das vergas e contra-vergas pode ser otimizado através de análise

numérica.

Mais estudos experimentais são necessários para se estabelecer a confiança nos

milenares blocos de adobe por parte dos engenheiros e arquitetos que recebem uma formação

que louva apenas os materiais industrializados.

CAPÍTULO V

5 – CONCLUSÕES

5.1 - Considerações finais

O tema central deste trabalho tratou do comportamento experimental de paredes de terra

crua. Foram ensaiados painéis feitos com tijolos prensados de solo-cimento tipo Mattone e

com tijolos de adobe.

Os resultados mostraram que:

- os solos utilizados são apropriados tanto para a fabricação de tijolos prensados quando

para a confecção de adobes;

- é difícil conseguir-se em Laboratório, usando-se um pórtico normal, um ensaio de

compressão centrada nas paredes. Sempre ocorrem pequenas excentricidades fazendo com

que as leituras de extensômetros simétricos dificilmente coincidam exatamente, mesmo assim

os resultados são perfeitamente confiáveis;

- as paredes de tijolos prensados, que utilizam uma argamassa fluida e pouco espessa,

apresentaram resistência próxima a de prismas de três tijolos. A resistência medida nos tijolos,

partidos em duas metades e sobrepostas, é sempre maior que a dos prismas;

- a resistência total das paredes decresce com sua esbeltez, porém na segunda série

ensaiadas das paredes de tijolos prensados, isto não se verificou inteiramente, provavelmente

por conta de excentricidades cujos efeitos prevaleceram sobre a relação altura/espessura da

parede;

- com tijolos prensados estabilizados com 4% de cimento, conseguiu-se em parede de

2,60 m de altura tensões de fissuração da ordem de 0,38 MPa e de ruptura de 0,55 MPa.

Ambas estão muito além dos carregamentos de edificações térreas correntes. Já com os tijolos

estabilizados com 7% de cimento, aqueles valores subiram para 1,45 MPa e 1,80 MPa,

respectivamente;

- a expressão utilizada na NBR 10837 (1989) para indicar a carga admissível para

paredes de alvenaria de blocos de concreto mostrou-se adequada para o caso de paredes

testadas com tijolos prensados de terra crua;

- os tijolos tipo Mattone influenciou a paredes de maior rigidez por apresentarem

encaixes e a camada de argamassa serem de pequena espessura;

- a tecnologia de fabricação de tijolos prensados é bastante simples e assimilável

facilmente por comunidades carentes, podendo representar uma boa solução para a construção

de equipamentos comunitários e habitações dignas.

No que se refere às alvenarias e blocos de adobe podem-se dizer que:

- a presença de palha de folha de grama japonesa contribuiu pouco tanto para a

resistência quanto para a ductilidade dos blocos e das paredes;

- o aspecto das curvas carga-deformação das paredes de adobe tem aspecto não linear

mais intenso que as de tijolos prensados;

- as deformações residuais são relativamente pequenas após ciclos de carga

representando cargas de serviço, perfeitamente toleradas pelos elementos não estruturais;

- a capacidade de carga das paredes de adobe também é significativa. Com 2,60 m de

altura, em quatro ensaios, a menor tensão de fissuração esteve em torno de 0,47 MPa ao passo

que a menor tensão de ruptura subiu a mais de 0,68 MPa;

- vergas e contra-vergas de concreto armado devem ser usadas nas construções com

blocos de terra. A ruptura no caso de abertura de janela começa a ocorrer por compressão

excessiva sob aqueles elementos. Assim, maior penetração da verga e da contra-verga na

parede, maior a capacidade de carga, até certos limites. É preferível que os citados elementos

estruturais tenham a mesma penetração na parede. Esta deve ser função do cálculo.

- no anexo deste trabalho foi-se agregado uma proposta de primeira versão de norma

para construção de adobes (BARBOSA, NP; GONÇALVES, J S; GHAVAMI, K; 2005),

como também foi anexado exemplo de cálculo para construção lajeada (BARBOSA, NP;

BRASILEIRO, S; GHAVAMI, K, 2005), mostrando que uma parede com 15 cm de espessura

satisfaz à segurança para este tipo de edificação.

Finalmente pode-se dizer que a construção com adobes é provavelmente a mais barata

do mundo e pelos resultados experimentais, deveria ser muito mais difundida, e auxiliar na

minimização do problema da casa nos países em desenvolvimento. Com consumo de energia

mínimo, (comparado aos tijolos cozidos e demais materiais), também as classes mais

abastadas deveriam procurar a fazer renascer universalmente as construções de adobe, de

forma a reduzir o impacto ambiental causado pela construção industrializada.

5.2 - Sugestões para pesquisas futuras

Dando continuidade a este trabalho propõe-se que seja estudado:

- comportamento de pilares de tijolos de adobe

- influência da argamassa na capacidade de carga das paredes e pilares de adobe

- comportamento das paredes de adobe sob carga concentrada no topo

- resistência ao cisalhamento das paredes de adobe

- resistência à flexão das paredes de adobe

CAPÍTULO VI

6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BARBOSA, NP; GHAVAMI, K; MATTONE, R; Mesbah, A The potenciality of earth

construction to a sustainable development in the emerging countries. Pre print of papers

of 9 The International conference on the Study and Conservation of Earth Architecture, Terra

2003, Yazd, Iran, 28 Nov-2Dec 2003, pp 184-196.

WALKER, P. – Review of structural design procedures for earth building. Pre print of

papers of 9 the International conference on the Study and Conservation of Earth Architecture,

Terra 2003, Yazd, Iran, 28 Nov-2Dec 2003, pp 616-629.

BARBOSA, N P – Considerações sobre materiais de construção convencionais e não

convencionais. Publicação do Laboratório de Ensaios de Materiais e Estruturas do Centro de

Tecnologia da UFPB, João Pessoa, 2005.

BARBOSA, N P.; MATTONE, R – Construção com terra crua. I Seminario Ibero-

americano de Construção com Terra. Salvador, Ba, 16-18 set 2002.

GARZON, BS – De la construcción tradicional a la racionalización de componentes en

caña y tierra-cemento. I Seminario Ibero-americano de Construção com Terra. Salvador, Ba,

16-18 set 2002.

MINKE, G - Earth Construction Handbook: the Building Material Earth in Modern

Architecture. Wit Press, Southampton, England. 216 pp, 2000.

EARTH MATERIALS GUIDELINES: Soil Material And Energy, 2005. Disponível em:

<http://www.anangpur.com/mud_arch3.html>. Acesso em: 30 set. 2005.

FUNDAÇÃO CALOUTE GULBENKIAN – Arquitecturas de Terra. Lisboa, Portugal,

1993.

HOUBEN, H; GUILLAUD, H. - Traité de construction en terre. Edition Parenthèses, Mars.

França. 360 pp, 1989.

BARBOSA, N P, Construção com Terra Crua: do material à estrutura. Monografia de

concurso para Prof. Titular, Dept. de Tecnologia da Construção Civil, UFPB, João Pessoa,

PB, 1996.

BARBOSA, NP; BRASILEIRO, S; GHAVAMI, K – Comportamento Experimental de

paredes de adobe com vistas à elaboração de norma brasileira de construção de adobes.

Artigo, Portugal, 2005.

REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES – Norma Técnica de Edificación

E080 – Adobes. Lima, Peru, 2000.

BARBOSA N P; GONÇALVES, J S; GHAVAMI K – Proposta de uma norma brasileira

de construção com adobes. Anais do Sismo Adobe, Univ. Católica do Peru, Lima, maio de

2005.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 8492 – Tijolo maciço de

solo-cimento. Determinação da resistência à compressão e da absorção de água. Método

de Ensaio. Rio de Janeiro, 1992.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 8949 – Paredes de

alvenaria estrutural. Ensaio à compressão simples. Método de Ensaio. Rio de Janeiro,

1985.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 6459 – Solo:

determinação do limite de liquidez– Verificação de Resistência à compressão. Método de

Ensaio. Rio de Janeiro, 1984.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 7180 – Solo:

determinação do limite de plasticidade. Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1984.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 7217– Agregados –

Determinação da composição granulométrica. Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 9776– Agregados –

Determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman.

Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NB 10837 – Cálculo de

alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto. Rio de Janeiro, 1989.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 6023 – Informação e

documentação – Referencias – Elaboração. Documentação. Rio de Janeiro, 2002.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 6026 – Legenda

bibliográfrica. Documentação. Rio de Janeiro, 1994.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 10520 – Informação e

documentação – Citações em documentos – Apresentação. Documentação. Citação. Rio

de Janeiro, 2002.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 14724 – Informação e

documentação – Trabalhos acadêmicos – Apresentação. Documentação. Rio de Janeiro,

2002.

ANEXOS

ANEXO 1 - Verificação de Norma em Casa de Interesse Social.

Considere-se uma casa de interesse social como a indicada na Figura 5. Adotando para

as paredes a espessura de 15 cm, pode-se calcular, de forma aproximada, as tensões máximas

que ocorrem nas paredes mais solicitadas.

1ª

2ª

3ª

4ª

5ª

6ª

7ª

8ª

9ª

10ª

11ª

12ª

13ª

14ª

15ª

16ª

17ª

18ª

19ª

20ª

21ª

22ª

23ª

24ª

25ª

26ª

27ª

28ª

29ª

30ª

31ª

32ª

33ª

34ª

35ª

36ª

37ª

38ª

39ª

40ª

41ª

42ª

43ª

44ª

CAMAD AS

Planta Baixa

Escala _______1/5

Camadas: 19,21,2

pr oj eçã

cumeeir

Quarto

Terraço

Sala

Quarto

B.W.C.

Serviço

Figura 5 - Casa de interesse social [4].

Considerando que haja uma laje do tipo pré-moldada sobre todos os ambientes

(armadas na direção horizontal), a parede mais carregada vai ser a central. Foi admitido peso

próprio de 2 kN/m

, sobrecarga de 0,5 kN/m

e adotado para coberta carga uniformemente

distribuída na laje de 1 kN/m

, resulta para carga total na laje de 3,5 kN/m

A parede central vai estar submetida a um carregamento originário da reação das lajes

sobre ela de 3,5 x 3,4 = 11,9 kN/m.

A solicitação de cálculo vai ser:

= 1,4 x 11,9 = 16,7 kN/m

A carga resistente de cálculo da parede obtida no ensaio foi de:

= 66/2,8 = 23,7 kN/m

Como p

< p

a segurança está satisfeita.

É conveniente verificar se a tensão solicitante de cálculo máxima não supera a

resistência de cálculo do tijolo de adobe.

A tensão máxima vai estar no pé da parede. Assim, na base dela, o peso próprio

representa um carregamento de 0,15 x 18 = 2,7 kN/m. A carga máxima será de 11,9+2,7 =

14,6 kN/m.

Nas regiões não muito próximas aos vazios das portas ou janelas, a tensão de cálculo,

segundo [3], é:

= 1,4 x 14,6/(0,15x1 ) = 136 kN/m

= 0,136 MPa

Considerando a tensão resistente medida no ensaio, de 1,0 MPa, a tensão resistente de

cálculo vai ser:

= 1,0/2,8 = 0,35 MPa , e como σ

< σ

, a segurança está satisfeita.

Na realidade trata-se de cálculos muito aproximados, pois na parede central (na

direção horizontal na planta da Figura 4) tem-se abertura de duas portas. Como no topo de

todas as paredes existe a cinta de coroamento, há uma redistribuição do carregamento que faz

diminuir a concentração de tensões nas vizinhanças dos vazios de portas e janelas.

REFERÊNCIAS

1 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 8492 – Tijolo maciço

de solo-cimento. Determinação da resistência à compressão e da absorção de água.

Método de Ensaio. Rio de Janeiro, 1992.

2 REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES – Norma Técnica de Edificación

E080 – Adobes. Lima, Peru, 2000.

3 BARBOSA N P; GONÇALVES, J S; GHAVAMI, K – Proposta de uma norma brasileira

de construção com adobes. Anais do Sismo Adobe, Univ. Católica do Peru, Lima, maio de

2005.

4 BARBOSA, NP; BRASILEIRO, S; GHAVAMI, K – Comportamento Experimental de

paredes de adobe com vistas à elaboração de norma brasileira de construção de adobes.

Artigo, Portugal, 2005.

ANEXO 2 – Proposta de Norma Brasileira de Construção com Adobe.

Barbosa Normando Perazzo

, Gonçalves Jameson da Silva

, Ghavami Khosrow

RESUMO

O Brasil conta com notável patrimônio arquitetônico em adobe. Com os tijolos crus, até

meados do século passado, muitas construções eram ainda feitas, sobretudo na Região

Nordeste do país. No entanto, a intensa propaganda dos materiais industrializados fez com

que esse excelente material de construção para as zonas áridas do interior do Nordeste

Brasileiro fosse sendo abandonado e hoje é até difícil encontrar pessoas que saibam manusear

a terra e fabricar adobes. Contudo, tendo em vista as vantagens dos blocos de terra crua

quando se fala em sustentabilidade da construção, há o interesse em se revitalizar a técnica

construtiva com esse tipo de tijolo. Essa revitalização passa pela necessidade de

normalização. Neste trabalho pretende-se apresentar uma proposta para norma brasileira de

construção com adobes, levando em conta a não necessidade de se considerarem esforços

horizontais atuantes nas paredes das edificações, visto que no Brasil desconsidera-se a

probabilidade da ocorrência de sismos. Tal norma procura basear-se na norma peruana, com

as devidas adaptações, considerando também a norma brasileira de cálculo de alvenaria

estrutural com blocos de concreto, NBR10837. Testes laboratoriais na Universidade Federal

da Paraíba em paredes de 2,4 m de altura mostraram que se tem uma margem de segurança

mais que adequada para as construções locais, quando as paredes de adobes são feitas com

cuidado. Assim é apresentado um texto básico para discussão, na tentativa de fazer renascer o

interesse pela milenar tecnologia construtiva com adobes.

_________________________

Prof. Titular do Centro de Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba, Brasil nperazzo@lsr.ct.ufpb.br.

Aluno do Curso de Pós-graduação em Engenharia Urbana, Universidade Federal da Paraíba.

Prof. Titular do Departamento de Engenharia Civil da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro,

Brasil ghavami@rdc.puc-rio.br

ABSTRACT

Brazil has a big architectural patrimony in adobe construction. Using this kind of blocks, until

middle of the last century, many buildings were still done, mainly in the Northeast Region.

But, the very intensive publicity about the industrialized construction materials has as

consequence the abandon of the adobe technique and today it is very difficult to find people

who know fabricate adobe blocks. Besides, considering the vantages of the earth blocks to

sustainable construction, there is the interest to revitalize the adobe construction technique.

For this, standardization is necessary. This work intends to present the first proposal for a

Brazilian Adobe Construction Code, remembering that Brazil is considered non seismic zone.

The text proposed was based in Peru Adobe Standard, with some adaptations. Also Brazilian

standard about design of structural concrete blocks masonry, NBR10837 was considered.

Laboratory tests made at the Federal University of Paraíba, Brazil, in several 2,40 m high

walls, have shown that assurance is reached when adobe walls are well built. So, a basic text

is presented to discussion, trying to bring up the interest to the millenary adobe technology.

PROPOSTA DE NORMA BRASILEIRA DE CONSTRUÇÕES DE

ADOBE

1. OBJETIVO

Esta Norma fixa as condições exigíveis no projeto e execução de obras em alvenaria de blocos

de adobe, não só com vistas às construções de interesse social e equipamentos comunitários

como creches, escolas, templos, etc, de baixo custo, mas também construções ambientalmente

corretas, de maior padrão, que resistam com adequado grau de segurança às ações previstas de

atuarem durante sua vida útil.

Os projetos elaborados com alcance e base diferentes às considerações desta Norma deverão

estar apoiados em um estudo técnico.

2. REQUISITOS GERAIS

2.1 O projeto arquitetônico de construções de adobe deverá ser adaptado às exigências que

estão assinaladas na presente Norma.

2.2 As construções de adobe serão limitadas a dois pisos.

2.3 Nas construções com dois pisos, as paredes do pavimento térreo deverão ser duplas (com

dois tijolos) ou com adobe quadrado de pelo menos 30 cm de lado.

2.4 Não serão feitas construções de adobe sobre solos granulares soltos, sobre solos coesivos

moles, sobre argilas expansivas nem sobre aterros pouco compactados. Tampouco se deve

usar a tecnologia de construção com adobes em áreas propensas a inundações, avalanches,

aluviões, buracos de escavações, ou solos com instabilidade geológica.

2.5 Proteção das construções de adobe.

A umidade e a erosão produzida nas paredes são os principais causadores da deterioração das

construções de terra, sendo necessário a sua proteção através de:

• Revestimentos resistentes de proteção à água nas paredes que com ela possam ter

contato.

• Fundações e cimentados que evitem o contato da parede com o solo.

• Calçadas perimétricas.

• Beirais de coberta maiores.

• Sistema de drenagem apropriado nas vizinhanças da construção.

2.5 As construções de adobe simples e de adobe estabilizado serão projetadas por um método

racional baseado nos métodos semi-probalísticos aos estados limites, admitindo-se que o

estado limite último é atingido com os materiais apresentando ainda comportamento elástico.

3. DEFINIÇÕES

Para efeito desta norma são adotadas as definições de 3.1 a 3.16.

3.1 Adobe (tijolo ou unidade de alvenaria)

Bloco maciço de terra sem cozimento o qual pode conter palha ou outro material que melhore

a sua estabilidade frente aos agentes externos.

3.2. Adobe Estabilizado

Adobe ao qual se incorporam outros materiais (asfalto, cimento, cal, etc.) com o propósito de

melhorar as suas condições de resistência à compressão e estabilidade ante a presença de

água.

3.3 Argamassa

Material de união dos tijolos, especificado no item 5.

3.4 Estabilizante

Material usado para melhorar performance dos blocos quanto à resistência e/ou quanto à ação

da água ou quanto a propriedades de ductilidade e tenacidade. São exemplos de estabilizante:

cimento portland, cal, emulsões asfálticas (melhoram resistência mecânica e desempenho à

água) e palhas cortadas, fibras vegetais e esterco bovino ( melhoram ductilidade).

3.5 Parede

Elemento laminar vertical, apoiado de modo contínuo em toda a sua base com comprimento

maior que cinco vezes a espessura.

3.6 Parede resistente

Parede que no projeto é considerada como suporte de outras cargas, além do seu peso próprio.

3.7 Parede não resistente

Parede que no projeto não é considerada como suporte de outras cargas, além do seu peso

próprio.

3.8 Pilar

Todo elemento estrutural em que a seção transversal retangular utilizada no cálculo do esforço

resistente possui relação de lados inferior a 5, valendo esta nos casos de seções retangulares,

em L, em T, em Z, em cruz, etc, prevalecendo, no caso das figuras compostas, as dimensões

de cada ramo distinto.

3.9 Cinta

Elemento de concreto reforçado com aço ou com varas extraídas de colmos de bambu, de pelo

menos 5 cm de altura e largura igual à da parede, apoiada continuamente sobre ela, com

função de amarração.

3.10 Verga

Elemento estrutural colocado sobre vão de aberturas não maiores que 1,20 m, a fim de

transmitir cargas verticais para paredes adjacentes.

3.11 Contra-verga

Elemento estrutural colocado na parte inferior das aberturas de janelas, prolongando-se na

alvenaria para evitar formação de trinca comumente inclinada no canto da abertura.

3.12 Coxim

Componente estrutural não contínuo, cuja função é distribuir cargas concentradas, possuindo

relação de comprimento para altura não maior que 3.

3.13 Altura livre de uma parede

Distância vertical livre entre a base da parede de adobe e a cinta de coroamento.

3.14 Largura efetiva de uma parede

Distância livre horizontal entre duas paredes perpendiculares que servem de

contraventamento.

3.15 Esbeltez

Relação entre a altura livre da parede e a sua espessura.

3.16 Contraforte ou enrijecedor

Elemento estrutural vinculado a uma parede resistente a fim de aumentar rigidez na direção

perpendicular à parede.

4. UNIDADE DE ALVENARIA, TIJOLO OU BLOCO DE ADOBE

4.1 Requisitos gerais

A granulometria do solo para fabricação dos blocos de adobe deve se aproximar das seguintes

porcentagens: argila 10-20%, silte 15-25% e areia 55-70%, não se devendo usar solos

orgânicos. Estes percentuais podem variar quando são fabricados adobes estabilizados. O

adobe deve ser maciço, sendo permitido que tenha perfurações perpendiculares a sua face de

assentamento, a face maior, apenas em linhas de descida de tubulações, e que não representem

mais que 12% da área total desta face.

Para seu emprego, o adobe deverá estar seco, livre de materiais estranhos, fissuras,

rachaduras, ou outros defeitos que possam comprometer sua resistência ou durabilidade.

4.2 Formas e dimensões

Os adobes poderão ser de formato quadrado ou retangular e, no caso de quinas com ângulos

diferentes de 90°, de formatos especiais.

As suas dimensões deverão ser ajustadas às seguintes proporções:

4.2.1 Para adobes retangulares o comprimento será aproximadamente o dobro da largura.

4.2.2 A relação entre o comprimento e a altura deverá ser entre aproximadamente 3 e 4 para 1.

4.2.3 Preferencialmente a altura deverá ser maior que 7 cm.

4.3 Massa específica

Para efeito de cálculo do peso próprio, pode-se adotar para a parede (conjunto blocos e

argamassa), o valor de 2000 kg/m

5. ARGAMASSA

As argamassas para as construções de adobe são classificadas em dois grupos:

a) Tipo I (baseado em terra com algum aglomerante como cimento, cal, asfalto, etc.).

b)Tipo II (baseado em terra semelhante à da fabricação dos adobes com palha ou fibras

vegetais).

Considera-se que as juntas das paredes constituem as áreas críticas, por conseguinte elas

deverão conter uma argamassa de boa qualidade.

5.1 Argamassa Tipo I

Argamassa de solo adicionado a aglomerante como cimento, cal ou emulsão asfáltica. A

quantidade de água a ser usada é aquela que permita uma trabalhabilidade apropriada.

As proporções dependem das características granulométricas dos agregados e das

características específicas de outros componentes que podem ser usados.

Argamassas ricas em cimento são muito rígidas, não sendo convenientes.

5.2 Argamassa Tipo II

A composição da argamassa deve suprir os mesmos limites dos tijolos de adobe e de nenhum

modo terá uma qualidade inferior a dos mesmos. Deve-se empregar a quantidade de água

necessária para uma mistura trabalhável.

6. ESFORÇOS SOLICITANTES

O cálculo dos esforços solicitantes é feito de acordo com os princípios da Teoria das

Estruturas, obedecendo-se às condições indicadas na presente Norma.

Na determinação dos esforços solicitantes devem ser verificados os estados provocados pelas

excentricidades inevitáveis devidas ao desaprumo durante a construção.

Ações a considerar

As ações permanentes são aquelas constituídas pelo peso próprio dos componentes da

estrutura, da coberta e de outras cargas fixas, se houverem.

As ações acidentais são aquelas provenientes da sobrecarga de utilização da estrutura. Na

coberta e nas lajes de coberta (se houver) pode-se adotar sobrecarga de 0,5 kN/m

. Em

construções residenciais de dois pisos pode-se adotar 1,5 kN/m

na laje do segundo piso. Em

outros tipos de construção, adotar o valor indicado na NBR 6120.

Estando as construções de adobes limitadas a dois pisos, desde que se disponham paredes

resistentes em dois sentidos, de modo a proporcionar estabilidade lateral dos componentes e

ao conjunto estrutural, a consideração da ação do vento na estrutura pode ser dispensada. No

cálculo da estrutura da coberta o efeito do vento deve ser levado em conta.

As solicitações de cálculo devem ser obtidas utilizando-se a combinação normal de ações da

NBR 8681, com os coeficientes de majoração das ações permanentes e acidentais γ

=1,4.

7. SISTEMA ESTRUTURAL

O sistema estrutural das construções de adobe será composto de:

a) Fundação

b) Paredes

c) Cintas horizontais

d) Vergas e coxins

e) Telhado

7.1 Fundação

7.1.1 As paredes de adobe são relativamente pesadas. Devem ser evitados recalques

diferenciais, causadores de patologias nas paredes. Assim as fundações só devem ser assentes

em solos que apresentem compacidade e capacidade de carga adequadas.

7.1.2 A fundação transmitirá a carga das paredes para o solo respeitando sua pressão

admissível e terá uma profundidade mínima de 40 cm, medida a partir da face inferior do piso

acabado, e uma largura mínima de 40 cm.

7.1.3 As fundações das paredes deverão preferencialmente ser de concreto ciclópico ou

alvenaria de pedra argamassada. Em áreas não chuvosas, de comprovada e impossibilidade de

inundação ou elevação do lençol freático, e de grande capacidade de suporte, pode ser

permitido dispensar-se a argamassa e preencher os furos entres as pedras com areia e água,

compactando firmemente, de sorte a se impedir qualquer movimentação das pedras.

100

Recomenda-se no coroamento da fundação a colocação de reforço longitudinal de aço ou de

bambu (Figura 1), acompanhando toda ela.

7.2 Paredes

7.2.1 A alvenaria deverá ser posta sobre camada de concreto de pelo menos 6 cm de altura,

que corte infiltrações de umidade e sirva de rodapé, conforme Figura 1.

7.2.2 As juntas horizontais e verticais não deverão exceder de 2 cm e serão preenchidas

completamente.

7.2.3 A espessura mínima das paredes resistentes deve ser 14 cm. Nas paredes não resistentes

pode-se tolerar até 12 cm, sendo preferível manter a mesma espessura das paredes resistentes,

inclusive por questões construtivas.

7.2.4 A esbeltez das paredes resistentes não deve exceder 20.

101

Figura 1 – Corte em parede e fundação de construção de adobe.

7.2.5 A largura efetiva das paredes sem enrijecedor deve ser no máximo de 20 vezes sua

espessura. No caso de paredes longas com enrijecedores ou ponto de contraventamento na

cinta superior, a distância entre eles deve ser no máximo igual aquele valor.

7.2.6 Em caso de serem projetadas paredes cujos encontros são diferentes de 90º, projetar-se-

ão blocos de formas especiais detalhando-se os encontros.

7.2.7 Os adobes das laterais das aberturas de portas e janelas e das quinas das paredes

externas devem, se possível, ser estabilizados.

7.2.8 As paredes deverão ser projetadas para resistir às ações previstas, de acordo com o

especificado na Seção 8 e considerada a Seção 9.

102

7.3 – Cintas

7.3.1 A cinta de concreto deve ser posta sobre todas as paredes, resistentes ou não, e deve ser

reforçada com aço ou, na falta deste, com varas extraídas de colmos de bambu. A armadura

mínima de aço deve corresponder a 0,4% da seção de concreto. No caso de serem usadas

varas de bambu, a percentagem de armação deve ser entre 3 e 4% da seção de concreto.

7.3.2 A altura mínima deve ser 6 cm e a espessura igual à da parede.

7.3.3 Nas paredes que vão receber o telhado ou laje de piso ou de coberta, a cinta deve ser

posicionada, de preferência, no seu topo. No caso da existência de laje, a cinta deve ter uma

altura mínima de 20 cm e ser solidária à laje.

7.4 – Vergas, contra-vergas e coxins

7.4.1 Normalmente a altura da verga corresponde à altura do tijolo. Em casos de

carregamentos mais elevados ou vãos maiores que 150 cm pode-se considerar a espessura de

dois tijolos mais a camada de argamassa entre eles.

7.4.2 Para o dimensionamento da armadura de reforço da verga, só é necessário tomar como

carregamento o peso da parte da parede compreendida no triângulo isósceles definido sobre

esta. A carga uniformemente distribuída de um pavimento acima do triangulo referido não é

considerada no cálculo da verga. Da carga de um pavimento que atue sobre a parede dentro

103

daquele triangulo, como carga uniformemente distribuída, só é considerada a parte

compreendida no triângulo conforme Figura 2 (comprimento a na Figura 2).

a) carga distribuída não considerada no b) carga distribuída a ser considerada

dimensionamento da verga apenas no trecho de comprimento a.

Figura 2 – Carga distribuída no dimensionamento de verga.

7.4.3 Para as cargas concentradas sobre vergas de portas ou de janelas que se apliquem no

interior ou na proximidade do triângulo de carga, é adotada uma distribuição a 60º (Figura 3).

Se a carga concentrada ficar fora do triangulo de carga, só deve ser considerada a carga

uniformemente distribuída dentro do vão da verga. À carga uniformemente distribuída há que

se acrescentar o peso da alvenaria situada dentro do triângulo de carga sobre a verga.

Figura 3 – Carga concentrada sobre verga: considerar parcela correspondente ao trecho a.

104

7.4.5 Contra-vergas, de preferência de concreto reforçado, devem se postas na parte inferior

das aberturas das janelas, com altura igual a do tijolo, penetrando pelo menos 30 cm além

delas.

7.4.6 Quando cargas concentradas não são aplicadas nas cintas mas em pontos da alvenaria,

coxins de concreto reforçado devem se postos sob elas, com comprimento tal que transmita

uma tensão no tijolo menor ou igual a 0,2 MPa.

7.5 Telhados

7.5.1 Os telhados deverão distribuir seu peso na maior quantidade possível de paredes,

evitando-se concentrações de esforços.

7.5.2 Os telhados serão projetados de tal modo que não produzam nas paredes, empuxos

laterais oriundos das cargas de gravidade.

7.5.4 No caso de se usar tesouras de coberta apoiadas em outros pontos que não as cintas, o

apoio deverá se feito sobre um coxim de concreto reforçado, calculado de sorte a transmitir

uma tensão máxima de 0,25 MPa na alvenaria.

7.5.5 Os beirais devem ser de no mínimo 50 cm, recomendando-se até 70 cm ou 80 cm nas

paredes mais expostas às direções preferenciais do vento.

105

8. RESISTÊNCIAS E TENSÕES DE PROJETO

8.1 Resistência à compressão do tijolo

A resistência à compressão da unidade de alvenaria é um índice da qualidade do tijolo e não

da alvenaria. Toma-se como base a resistência característica do adobe, f

A resistência à compressão do tijolo de adobe será determinada ensaiando-se duas metades

dele cortado ao meio e sobrepostas, unidas com a argamassa Tipo I do item 5.1 (Figura 4).

Figura 4 - Ensaio de compressão do tijolo.

Deve-se ensaiar um mínimo de 6 tijolos, escolhidos aleatoriamente, estando definida

resistência característica à compressão, f

como:

= f

+ f

- f

106

Sendo f

, f

e f

o menor, o segundo menor e o terceiro menor valor da série de 6 tijolos

ensaiados.

O valor mínimo aceitável para f

é 0,7 MPa.

8.2 Tensão resistente à compressão da alvenaria

8.2.1 Resistência característica

A resistência à compressão da alvenaria pode-se determinar por ensaios de paredes com 1,20

m de largura e 2,40 m de altura, conforme NBR 8949.

Ela também pode ser estimada a partir de:

a) ensaios de pilhas com materiais e tecnologia a usar em obra.

As pilhas serão compostas por número inteiro de adobes necessários para obter um coeficiente

de esbeltez (altura/espessura) da ordem de aproximadamente três, devendo-se ter cuidado

especial para manter sua verticalidade.

O número mínimo de adobes será de seis e a espessura das juntas não deverá exceder 2 cm.

107

As superfícies superior e inferior da pilha podem ser capeadas com pasta de cimento ou com

outro material de forma a torná-las planas. A disposição do ensaio é o mostrado na Figura 5,

conforme Norma Peruana E080.

Figura 5 – Ensaio de pilha de adobes.

O tempo de secagem da argamassa em pilhas será de no mínimo 14 dias e o número mínimo

de pilhas a ensaiar será de seis. Em locais ou períodos de umidade relativa do ar muito

elevados, o tempo de secagem deve ser aumentado para 28 dias.

A resistência característica à compressão da pilha será dada por:

= f

+ f

– f

Sendo f

, f

e f

o menor, o segundo menor e o terceiro menor valor da série de 6 pilhas

ensaiadas.

b) alternativamente quando não forem realizados ensaios de pilhas, poder-se-á adotar:

108

= 0,6 MPa

8.2.2 Tensão resistente de cálculo da alvenaria

A tensão resistente de cálculo à compressão da parede f

par,d

será obtida dividindo-se a

resistência característica do prisma pelo coeficiente de ponderação γ

= 2,8:

par,d =

/2,8

9. VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA

A segurança estará satisfeita quando a tensão solicitante de cálculo σ

, obtida com a

combinação normal da ações da NBR 8681 (coeficiente de majoração das ações de 1,4) for

menor ou igual à tensão resistente de cálculo da parede, no ponto considerado:

≤ f

par,d

10. REFERÊNCIAS NORMATIVAS

1 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - NBR 6120 - Cargas para o

cálculo de estruturas de edificações – Procedimento. Rio de Janeiro, 1980.

109

2 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - NBR 8681 - Ações e

segurança nas estruturas – Procedimento. Rio de Janeiro. 2004.

3 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 8949 – Paredes de

alvenaria estrutural. Ensaio à compressão simples. Método de Ensaio. Rio de Janeiro,

1985.

4 REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES – Norma Técnica de Edificación

E080 – Adobes. Lima, Peru, 2000.

110

ANEXO 3 - Revisão de Procedimentos de Projetos Estruturais para

Edificações de Terra.

Peter Walker

Engenheiro estrutural & Conferencista Universitário.

Universidade de Bath

Endereço: Depto. de Arquitetura & Engenharia Civil, Universidade de Bath, Bath, UK

Código postal: BA2 7AY

Tel: 44 (01225) 386646

Fac-símile: 44 (01225) 386691

E-mail: [email protected]

RESUMO

As edificações de terra têm seguido uma tradição própria e de sucesso por milhares de anos,

desenvolvendo soluções, usando uma gama de técnicas peculiares. Apesar de usar um

material de baixa compressão, de pouca resistência à água e comparativamente, de

movimento de umidade alta; mesmo assim grande número de prósperas estruturas de terras é

construído e continua sendo em edifícios multi-pavimentos com carregamento de porte

incluindo abóbadas e cúpulas. Uma moderna revitalização da construção de terra na Europa,

E.U.A. e Austrália têm constatado a necessidade do desenvolvimento de guias de construção

de terra e mais recentemente de códigos e padrões nacionais de normas técnicas. Vários destes

documentos incluem orientação de projeto estrutural específico para as paredes com o

carregamento portante. Este artigo revisa dez guias de construção de terra nacional e

111

internacional, códigos ou padrões que contêm orientação de projeto estrutural. Procedimentos

de projetos estruturais são resumidos e são comparados. Concluindo, são notadas atuais

limitações de concordância sobre as normas e são propostas recomendações para o

desenvolvimento futuro das mesmas.

ABSTRACT

Earth building has successfully followed a vernacular tradition for thousands of years,

developing craft solutions using a range of techniques. Despite using a material with low

strength, poor resistance to water and comparatively high moisture movement, a large number

of successful earthen structures have and continue to be built, including loadbearing multi-

storey buildings, vaults and domes. A modern revival of earth building in Europe, USA and

Australasia has seen the necessary development of earth building guides and more recently

codes and national standards. A number of these documents include specific structural design

guidance for loadbearing walls. This paper reviews ten national and international earth

building guides, codes or standards containing structural design guidance. Structural design

procedures are summarized and compared. In conclusion limitations in current understanding

are noted and recommendations for future development are proposed.

1. Introdução

As edificações de estruturas de terra têm sido desenvolvidas durante muitos séculos e

continuaram nos vinte primeiros séculos provendo abrigo para muitos povos. Estas tradições

fortes, contenciosas e peculiares, têm desenvolvido métodos construtivos e técnicas de

edificações que se adaptem à baixa resistência do material, a baixa durabilidade e a alta

capilaridade. Apesar destas evidentes limitações materiais há muitas estruturas térreas

112

impressionantes ao redor do mundo, inclusive os edifícios de dez pavimentos de adobe no

Iêmen, edifícios de terra batida na China, um bloco de apartamento de terra batida de seis

pavimentos na Alemanha, cinco pavimentos em casas de giz batido no REINO UNIDO,

mesquitas de bloco de tijolos de adobe e de minas na África, moderno bloco de terra

comprimido, abóbadas e cúpulas, e um prédio multi-pavimentos de estrutura de terra batida

estabilizada com cimento na Austrália.

O sucesso das construções de terra durante muitos séculos tem sido baseado na tradição dessa

arte. Projetos apropriados de edificação seguem regras simples estabelecidas por gerações

passadas adquiridas em cima das experiências de tentativa e erros. A prosperidade das

construções com terra têm contribuído na história para a ausência da confecção de

regulamentos, códigos de prática e padrões nacionais. Porém, o declínio de métodos

tradicionais de construção com terra, e uma perda de habilidades do ofício durante os últimos

100-150 anos, tem também sido o esteio para o desenvolvimento de instrumento de regulação

de construção nacional e internacional. Se a moderna construção com terra está a prosperar, já

não se pode confiar somente nas suas tradições de arte vernáculas, e sim requerer códigos de

prática e de construção padrões como parte de um referencial regulador habilitado.

A falta de padronização de projeto foi identificada como uma restrição fundamental para o

desenvolvimento da nova construção de terra no REINO UNIDO [1]. Em uma recente revisão

de novos projetos de construção de terra batida no REINO UNIDO, ficou um tanto claro o

risco associado com os novos trabalhos que são passados ao engenheiro estrutural [2]. Em

troca engenheiros estruturais buscam orientação de projetos já licenciados para minimizar o

risco deles. Este artigo revisa as atuais recomendações de projetos estruturais para paredes de

terra. Estes incluem diretrizes de projeto e códigos nacionais da Austrália, Alemanha, Nova

113

Zelândia, Espanha, E.U.A. e Zimbábue. Traça filosofias e aproximações das propriedades dos

materiais, como compressão e esforço cortante, comparadas ao bloco de barro e à construção

de terra batida. São comparados os procedimentos de documentação de projeto de diferentes

nações para conferir a resistência de carga vertical e lateral das paredes. Em conclusão

limitação de entendimentos corrente é notada e são propostas recomendações para o seu

desenvolvimento futuro.

2. Projeto estrutural - considerações gerais

As paredes estruturais de terra têm que desenvolver resistência e dureza suficientes para se

opor à ação de cargas verticais e laterais. As edificações de terra estão sujeitas às cargas

mortas verticais (peso próprio dos elementos de construção), cargas vivas de uso no prédio

(mobília, pessoas), e cargas de ventos laterais. Em muitas regiões, incluindo o sul da Ásia,

China, e Nova Zelândia, os edifícios de terra também podem estar sujeitos a carregamento por

abalos sísmicos. À medida que as edificações acrescentam altura de proteção para as paredes

de terra a partir da chuva ofertada por espalhamento e, estendendo o seu beiral de telhado que

é pequeno, potencialmente reduz-se a força de desgaste da parede causado pelo maior

conteúdo de umidade.

A tradição vernácula teve tanto êxito, em parte, porque em muitos edifícios de terra as tensões

desenvolvidas dentro de paredes sob de condições de carga normal estão dentro das

capacidades modestas do material. Por exemplo, em um edifício residencial de dois

pavimentos, com 5m de pisos de madeira suspensos, afirma-se que o máximo carregamento

vertical aceito é de aproximadamente 25-30 kN/m. Para 300 mm de espessura de paredes de

terra isto se compara a uma tensão uniforme de compressão de 0,1 N/mm2, bem dentro da

114

capacidade da maioria dos materiais das construções de terra. Tensões localizadas na região

de portes, por exemplo, e debaixo de cargas excêntricas fica claro que esse valor excede.

Semelhante à tradicional construção de tijolos, porém, tais níveis baixos de tensão dão origem

a regras geométricas de construção entre outras considerações, como conforto térmico e a

construtibilidade que são projetos administrativos de execução da construção. Regras de dedo

polegar para espessuras mínimas de parede, máxima esbeltez de parede, altura mínima acima

do nível de chão e proteção de beiral evolui a um projeto de arte refinado. Estas regras têm

sido freqüentemente incorporadas aos guias modernos de projetos.

A capacidade de carregamento de uma parede de terra é influenciada por vários fatores,

incluindo:

Propriedades dos materiais Geometria das paredes Carregamento

Força de resistência Relação de Esbeltez

(Altura/espessura)

Excentricidade

Densidade Espessura Taxa de aplicação

Conteúdo de umidade Comprimento Área e posição de carga

Trabalhabilidade Abertura Direção de carga e duração

Propriedades de Morteiro e

compatibilidade com blocos

(alvenaria de terra)

Restrição (Apoios vertical e

horizontal)

Pré-compressão

União de padrões (alvenaria de

terra)

Verticalidade (aprumo)

Rachaduras (encolhimento)

Idade

Na maioria dos casos interessa ao projeto de alvenaria de terra o último carregamento ao invés

da checagem de sua funcionalidade (inclinação, vibração). Onde cargas são compartilhadas

entre paredes de terra e outros elementos de porte de carga (por exemplo armação de

madeira), considerações de surgimento de movimento diferencial pelo encolhimento por

secagem e rastejamento são importantes preocupações para o projeto estrutural. A falta de

dados seguros sobre encolhimento e rastejamento, e a incerteza com emprego dos diferentes

materiais, podem fazer disto importantes riscos ao projeto.

115

A umidade excessiva deverá ser evitada, pois é prejudicial ao carregamento. As paredes de

terra deverão ser bem ventiladas para prevenir a percolação de umidade e deverão ser

protegidas contra chuva de vento dirigido e outras fontes de água (tubos de dreno). Onde

inundação é um risco reconhecido, as alvenarias deverão ser construídas em plano elevado.

A carga de compressão do material é tipicamente avaliada testando o tijolo individual

cilindros ou blocos (espiga de milho, terra batida) debaixo de compressão uniaxial. A carga de

compressão dos materiais é influenciada por muitos fatores, o mais importante é o solo do

qual se classificam suas propriedades constituintes pela granulometria, densidade (esforço de

compactação), ensaio de umidade, e o uso de estabilizador (cimento, cal) e reforço de fibras

(palha, linho). Os materiais de terra, a não ser que se estabilizem com ensaios de cimento, eles

são geralmente empregados com os materiais secos.

Em tijolo de bloco de terra, como adobe e bloco de terra comprimido de construção, o teste de

controle de qualidade para avaliação de carga é empreendido prontamente em unidades

individuais antes de construção. Porém, em construção monolítica, como terra batida, o teste é

requerido em corpos de prova cilíndricos ou cubos. Também tem sido usado o teste de

qualidade de paredes monolíticas acabadas com testes não-destrutivos com dispositivos de

repercussão.

3. Documentos de projetos nacionais para edificações de terra

3.1 Geral

Embora diretrizes escritas para construção de terra fossem publicadas em torno de 200 anos

116

[3], a maioria delas foi produzida nos últimos 50 anos ou menos. A maioria das publicações

prevê o consenso da seleção de materiais, enquanto que construindo o processo e os detalhes

de construção têm pouca ou nenhuma orientação específica para o projetista estrutural. Um

número pequeno de notas de orientação de desenhos estruturais, porém, foi publicado

mundialmente para edifícios de terra durante os últimos 20 anos, incluindo na Austrália

[4,5,6], Nova Zelândia [7], Espanha [8], E.U.A. [9], Alemanha [10] e Zimbábue [11]. O

fundamento para cada um destes documentos é brevemente resumido abaixo, como mais uma

informação detalhada de projeto específico onde depois se confere os dados.

O projeto estrutural confere às alvenarias de terra variações entre simples recomendações para

a força de compressão mínima do material e o simplificado geométrico para julgamento e/ou

concordância de regras (por exemplo limite de esbeltez das paredes e espessura mínima) para

mais detalhes seguem ambos cálculos de tensão admissível ou métodos de projetos de

condição baseados em aproximações usadas para o tijolo estrutural. A razão por se adotar os

códigos de projeto de tijolo de construção de terra crua provavelmente é baseada acerca da

semelhança de tecnologia com adobe e bloco de terra comprimido de construção. A função

estrutural de paredes de terra monolíticas, como espiga de milho e terra batida, também é

semelhante a paredes de tijolos.

3.2 Documentos nacionais

No total, dez documentos de referência com recomendações específicas para projeto estrutural

de blocos de terra e terra batida foram considerados, três da Austrália, Nova Zelândia, E.U.A.,

e Zimbábue, bem como, dois documentos internacionais escritos em inglês para bloco de terra

comprimido de construção [12, 13]. Mais adiante foram incluídos dois da Alemanha e

117

Espanha seguindo uma tradução parcial. O conteúdo, desenvolvimento e estados de cada um

destes documentos são brevemente resumidos abaixo. Providências partidas da Austrália,

Nova Zelândia e Novo México refletem freqüentemente em seus códigos o uso comum de

estabilização de cimento nesses países.

Em várias épocas um número de outros países produziu códigos ou documento de referência

nacional para construção com terra. De acordo com Houben & Guillaud [14] esses incluem a

França, Índia, Tanzânia, Moçambique, Marrocos, Tunísia, Quênia, Costa de Marfim, México,

Brasil, Peru, Turquia e Costa Rica.

3.2.1 Austrália

Austrália foi um os países que mais cedo desenvolveu um documento de referência nacional

de construção de terra, adobe coberto, bloco comprimido e terra batida. O Boletim 5 [4] foi a

primeira publicação em 1952, com três edições atualizadas subseqüentes em 1976, 1981 e

recentemente a quarta edição em 1987, publicada por CSIRO. O Boletim 5 fixa as "exigências

e as capacidades" de construção de terra.

Algumas providências do Boletim 5, incluindo valores estruturais para projeto de parede de

terra, é referência no Código de Edificação da Austrália.

O Manual de Construções de Terra australiano foi publicado pelas Normas Australianas em

agosto de 2002 [6]. O manual fixa os princípios e recomendação de diretrizes de projeto com

ligeiros carregamento, principalmente de edifícios de um e de dois pavimentos, construído

usando estabilizante em parede e pisos de terra. O Capítulo 4 fixa as exigências de

desempenho de paredes de terra em cumprimentos a durabilidade e a integridade estrutural e

118

provê diretrizes para o projeto efetivo de paredes de terra com ou sem reforços.

Em 2001 a Associação dos Construtores de Terra da Austrália publicou um projeto de

documento que esboçava as diretrizes de projeto da organização com propostas alternativas

para adobe e construção de terra batida [5]. As diretrizes de projeto propostas incluíam

orientação dos materiais apropriados e métodos para avaliação. O manual de projeto para terra

batida incluía fundamentos, técnica do teste de umidade, aberturas, limites de esbeltez de

parede, padieira, juntas, e detalhes indicados para conexões. Fazer vigorar o documento é

preciso pois ainda permanece como proposta de projeto.

3.2.2 Alemanha

A Alemanha Ocidental foi um dos primeiros países no mundo a preparar padrões de norma

para construção com terra. Documentos que cobrem a construção de terra, incluindo de terra

batida, foram publicados entre 1947 e 1956 [14]. Porém, estes padrões foram retirados em

1970. O moderno ‘Lehmbau Regeln’ (regulamento de construção com terra) foi publicado em

1999 [10]. Embora faltando o status de um padrão nacional DIN o Lehmbau Regeln provia

um documento de referência nacional que foi subseqüentemente referenciado nos

regulamentos de controle de edificações de alguns governos regionais. O Capítulo 4 do

regulamento esboça procedimentos de projeto para paredes estruturais de terra, inclusive os

valores de consenso das resistências de material, dimensões de parede, aberturas e construção.

3.2.3 Nova Zelândia

Na Nova Zelândia, os projetos de construção de paredes com materiais de terra solta são

119

padronizados pelos três códigos, publicados em 1998 por Standards New Zealand (Padrões da

Nova Zelândia) NZS 4297:1998 [7] que cobrem os projetos de engenharia de edificações de

terra. A norma especificamente fixa os métodos de projetos estruturais para paredes de terra

até uma altura máxima de 6,5m. A norma padrão fixa os critérios de desempenho para

durabilidade, resistência aos esforços, retração e corrente térmica e dilatação calorífica dos

elementos da terra. O guia de orientação é provido do cumprimento sobre as considerações até

o último estado limite de utilização das flexões de projeto, com ou sem carga axial, e esforço

cortante. Reforço e ancoragem devem ser providos de detalhes nas exigências para o projeto

de fundação.

A padronização das soluções para paredes, diafragmas estruturais, fundações, vigas de

cintamento e vergas, controle de juntas e aberturas e complementos estão fixados em NZS

4299:1998 [6]. A extensão é limitada para as paredes de terra com altura máxima de 3,3m ou

menos e depende do fator de zona de terremoto, com limitações adicionais em área de piso,

com carregamento vivo, e fundações construídas no plano.

3.2.4 Espanha

Em 1992, o Ministério dos Transportes e Serviços Públicos da Espanha publicou um

documento de orientação para o projeto e construção de estruturas de terras [8]. O documento

tem cinco seções principais e o foco principal está em terra batida, embora referências e

comparações com técnicas de adobe também são determinadas. A Seção dois detalha os

princípios de projeto para as paredes de terra, principalmente por compressão, tensão e

cintamento, incluindo orientação detalhada para cálculos estruturais baseada em projeto

semelhante de paredes de tijolos.

120

3.2.5 E.U.A.

O Estado do Novo México dos EUA tem o seu próprio código de edificações para adobe e

terra batida [9]. São providos limites mínimos para espessura de parede, esbeltez da parede e

comprimento entre as travas laterais. A força mínima de compressão de blocos de adobe

também é especificada. O código deve ser usado junto com todos os outros padrões de

edificações aplicáveis, como o Uniform Building Code (Código de Construção Uniforme).

3.2.6 Zimbábue

O Código Padrão de Prática para Estruturas de Terra Batidas do Zimbábue foi publicado em

2001 [11]. O padrão consiste de seis seções e mais apêndices. A quarta seção detalha o

projeto da superestrutura como o foco principal na força de compressão, absorção de água e

erosão pelo tempo das paredes de terra, inclusive detalhes para a inspeção visual. A quinta

seção se concentra na estabilidade estrutural das paredes e ainda na seção final dá orientação

no detalhe e acabamento dos elementos de terra.

3.2.7 Internacional

Em 1995 a CRATerre-EAG publicou um manual de projeto e construção para blocos de terra

comprimida [13]. Além de muito conselho prático em unir padrões e exemplos de edificações

de bloco de terra comprimido, o manual inclui breves diretrizes para projeto estrutural sob

carregamento vertical, inclusive com a provisão para a excentricidade de carga.

Padrões de normas regionais para blocos comprimidos de terra [12], provêem produção,

121

orientação de projeto e construção de alvenaria de tijolo comprimido de terra sob carga. A

orientação para o projeto estrutural é limitada em grande parte de recomendações para

espessuras mínimas de parede (140 mm) e a mínima força de compressão para o bloco seco

(pelo menos dez vezes a força de compressão nominal do tijolo seco).

4. Projeto estrutural

Há duas aproximações claras adotadas pela prática e diretrizes de códigos de projetos

estruturais. No método simplificado, adequado para a maioria das construções de baixo

pavimento e ligeiro carregamento, a suficiência estrutural é assegurada por se conhecer as

especificações para mínima resistencia de material junto com os limites geométricos, como

espessuras mínimas e máxima esbeltez [4,5,10,11,12]. Em contraste, uma aproximação mais

rigorosa é adotada pela Austrália [6], Nova Zelândia [7], Espanha [8] e CRATerre [13] nas

documentações de projeto. Como mencionado inicialmente, esta aproximação de projeto

geralmente tem sido adotada a partir do desenvolvimento do conhecimento para o barro

cozido e bloco de tijolo de concreto [16, 17, 18]. Nos projetos seguintes várias propriedades

dos materiais, exigências de suficiência estruturais, e procedimentos de projeto para terra

batida e construção de bloco de terra, são esboçados e comparados.

Alguns documentos de projeto recentes [6,7] têm adotado a filosofia de projeto do estado

limite que agora é amplamente adotada para o projeto de outros materiais estruturais.

Ultimamente, o projeto com cargas no estado limite são adotadas e as características das

propriedades dos materiais são obtidas através de fatores de redução. Em contraste, a tensão

admissível de projeto usa as propriedades características dos materiais e suas cargas de

serviço.

122

4.1 Propriedades de projeto

Valores gerais de projeto para compressão, força de flexão e esforço cortante das paredes de

terra estão disponíveis nos códigos publicados. Estes valores tendem a ser conservadores e

como tal, os projetistas podem empreender testes para estabelecer as propriedades de

materiais específicos.

4.1.1 Compressão

Forças mínimas de compressão dos materiais (blocos ou cilindros) foram especificadas

através de vários documentos e são resumidos na Tabela 1. Em largo acordo estas exigências

mínimas são usadas junto com exigências de suficiência estruturais para procedimentos de

projetos estruturais simples.

São esboçados valores de projeto para tensões de compressão em paredes de terra na Tabela

2. Tensões de funcionamento admissíveis variam entre 0,1 e 0,5 N/mm

que dependem de

condição de umidade. Os valores característicos têm valores bem parecidos apesar de serem

resistência dos materiais, em oposição às tensões de trabalho, para o último estado limite de

projeto. Valores de projeto são normalmente determinados para as condições secas e a

quantidade de umidade do elemento de projeto é esperado para ser significativamente maior

que as condições ambiente de ar-seco para qualquer parte de sua ocorrência, onde as forças de

compressão para bloco comprimido estabilizado e terra batida podem tipicamente ser reduzida

em torno de 50%.

4.1.2 Flexão

123

São resumidos valores de projeto para flexão, para tensões e forças de trabalho na Tabela 3.

Como os valores esperados são muito mais baixos que a tensão de compressão correspondente

àqueles valores se acentuam e refletem a variabilidade na qualidade. Para 3 m de altura de

parede de terra, a pré-compressão das tensões na base se acentua e haverá uma expectativa de

ser de pelo menos duas vezes o valor da força de flexão, valores dados na Tabela 3.

4.1.3 Cortante

Valores de tensão de esforço cortante básico para paredes de terra também são baixos (zero ou

se aproxima ao zero), Tabela 4. Porém, capacidade de esforço cortante adicional está

disponível por resistência de fricção [6], com coeficientes de projeto de fricção em paredes de

terra entre 0.2 e 0.3.

4. 1.4 Módulo elástico

São resumidos módulos elásticos para paredes de terra na Tabela 5. Estes são tipicamente 2 -

10% dos valores esperados para tijolos e 3-5% para madeira. Quando paredes de terra

compartilham uma função de carregamento portante por outros elementos, como uma

armação de madeira, a maior "redução de elasticidade" sob carga, como também a retração de

encolhimento por secagem, poderia conduzir a transferência de carga significante para o outro

elemento próprio da construção, de maior rigidez.

4.2 Suficiência estrutural

4.2.1 Espessuras mínimas de parede

124

Recomendações para espessuras mínimas de parede são determinadas na Tabela 6. Com

exceção das paredes maciça de terra comprimida a espessura é em geral aceita entre 200 e 300

mm. Praticas de construção, conceitos estruturais, e outros assuntos regem as espessuras de

parede. Geralmente resistências maiores e a pré-fabricação dos blocos de terra comprimidos

permitem paredes mais estreitas.

4.2.2 Comprimento máximo de parede

O máximo comprimento recomendado de parede entre restrições é determinado na Tabela 7.

Na ausência de checagens mais rigorosas por carregamento lateral estes devem prover a

estabilidade da parede.

4.2.3 Índice de Esbeltez de parede

Combinado com exigências de resistência do material e mínima espessura de parede,

especificações para esbeltez máxima de parede permitem projetos simples de paredes de terra

sem cálculo rigoroso. A maioria das recomendações ignora qualquer restrição provida por

pisos e telhados e calcula a esbeltez simplesmente em termos de altura de parede e espessura.

Porém, procedimentos seguintes para construção de tijolos e outras recomendações definem o

índice de esbeltez em termos de altura efetiva (ver abaixo) e espessuras efetivas (paredes

sustentadas).

4.3 Projeto para compressão combinada com flexão

O Manual de Construção de Terra australiano [6], o Padrão 4297 de Nova Zelândia [7],

125

Guillaud et al [13] e o código espanhol [8] fixaram procedimentos para conferir a capacidade

de carregamento vertical como uma função de relação de esbeltez, excentricidade de carga e

capacidade de compressão de seção básica. Os procedimentos estão baseados nos

desenvolvimentos das paredes de tijolos estruturais.

Forças Verticais e de flexão são combinadas no topo e fundos da parede considerando a força

vertical final (t) como agindo numa excentricidade (e) estática equivalente. A disposição mais

desfavorável de ações impostas deve ser considerada. A excentricidade estática equivalente

(e) a qualquer ponto na parede geralmente não deve exceder t/6 abaixo da pior condição de

carga [6,7].

4.3.1 Relação de esbeltez

A relação de esbeltez (S

) é determinada por: S

= H

eff

/ t

eff

onde altura efetiva é uma função de restrições laterais na base e topo da parede e espessuras

efetivas dependem de tamanho e espaçamento de sustentação (Guillaud et al, 1995). Os

coeficientes de altura efetiva são as seguintes:

- altura efetiva, H

eff

= 0,75 H, para uma parede lateralmente apoiada e contida de rotação no

topo e embaixo.

- altura efetiva, H

eff

= 0,85 – 0,0875H, para uma parede lateralmente apoiada no topo e fundo

contidas de rotação ao longo de pelo menos um destes.

126

- altura efetiva, H

eff

= 1,00 H para uma parede lateralmente apoiada mas de rotação livre em

ambos topo e fundo.

- altura efetiva, H

eff

= 2,00 H para uma parede lateralmente apoiada e a rotação contida

somente ao longo de sua extremidade de fundo.

A menos que a parede tenha a sua espessura efetiva na sustentação de carregamento, ela é tida

como espessura de parede real; coeficientes para carregamentos de sobrecargas geralmente

seguem essas publicações para tijolos [16] e não serão considerados aqui.

4.3.2 Capacidade de Compressão

Para que uma força de compressão seja suficiente em uma parede, a mesma tem que satisfazer

a exigência básica seguinte:

≤ K F

Onde F

= força de compressão de projeto

= capacidade de compressão básica do corte transversal = f

K = fator de redução de esbeltez e excentricidade, depende da relação de

esbeltez e da excentricidade de carga.

4.4 Capacidade de flexão fora do plano das paredes

127

4.4.1 Geral

Onde as paredes de terra serão projetadas para resistir forças passageiras de curto prazo de

fora de seu plano, o Manual de Construção com Terra australiano [6] recomenda que elas

deveriam flexionar somente a capacidade vertical, a menos que testes apropriados possam

demonstrar o caso contrário. Na norma NZS 4279 [7], permite-se bem a consideração de

flexão horizontal.

O projeto de uma parede de terra não reforçada para resistir às ações de flexões verticais

(flambagem) de natureza passageira de curto prazo que inclui cargas de vento de fora de plano

ou forças semelhantes, em qualquer caso [6]:

(a) satisfaça exigências de flexões combinadas e de compressão; ou

(b) satisfaça a seguinte relação sob cada combinação de simultaneidade de ação do

momento de flexão vertical de projeto (M

) e de força de compressão de

projeto (F

) no corte transversal sob consideração:

= M

onde: M

= capacidade de momento de dobra vertical de parede de terra.

O projeto do momento de flexão (frambagem) inclui ação de flexão de excentricidades de

carga vertical (M

) ou momentos de flexão aplicadas nas extremidades da parede.

128

4.4.2 Capacidade de momento de flexão vertical

A capacidade de momento de flexão vertical de uma parede de terra sem reforço é

determinada por:

= (f'

+ f

) Z

onde: f

= tensão de compressão de projeto no corte transversal.

4.5 Projeto de esforço cortante

O projeto de um corte transversal em uma parede de terra não reforçada para resistir o

esforços cortantes é empreendido para satisfazer a relação seguinte sob cada combinação

simultânea de ação de projeto de força cortante (V

) e tensão mínima de compressão de

projeto (f

≤ V

+ k

onde:

= esforço cortante básico da seção; tomado como zero, a menos que se mostre o

contrário através de teste.

Av = área de seção corte transversal resistente ao esforço cortante

= fator de corte(0,20-0,30).

129

5. Resumo e conclusões

As estruturas de terra têm uma longa tradição da arte na qual soluções evoluíram para fazer o

melhor uso das propriedades dos materiais disponíveis. Mais recentemente, a orientação de

projeto estrutural desenvolveu-se nos últimos cinqüenta anos. Os procedimentos foram

revisados brevemente em dez documentos. Os procedimentos de projetos estruturais seguem

dois modos. O método simples, enquanto seguindo uma tradição vernácula, especifica a

resistência mínima do material e regras geométricas para os projetos de alvenaria. Uma outra

de aproximação mais rigorosa, segue procedimentos desenvolvidos para projeto de alvenaria

estrutural na qual as paredes são conferidas separadamente em suas compressões, flexões

(flambagem) e esforço cortante. Estes procedimentos seguem a tensão admissível ou as

condições limite das filosofias de projeto. Exigências de espessura mínimas de parede para

muros externos são em geral aceitos, enquanto refletindo os métodos de construção comuns.

Valores de tensões de forças atuantes de projeto de parede são geralmente bem parecidos em

uma gama de guias de diferentes projetos. A maior variação é mostrada nas máximas relações

de esbeltez das paredes esboçadas. Durante esta revisão foi identificada uma escassez geral de

dados experimentais para o comportamento dos carregamentos de paredes de terra sob o

carregamento vertical e lateral. Dados de retração e rastejo de paredes de terra geralmente

também, estavam faltando. O desenvolvimento de projeto estrutural exige mais uma adicional

pesquisa experimental e analítica para melhorar o entendimento e ajudar a desenvolver

soluções inovadoras.

130

Tabela l. Exigências de tensão de compressão mínima dos materiais.

Material Tensão de Compressão (N/mm2) Referência

Terra batida e bloco de terra comprimido 2 (livre) 4

Terra batida e tijolo de adobe 1 (a 28 dias)

Terra batida e tijolos de adobe 2 10

Terra batida 1,5 (construção geral)

2 (altura de parede 3-6 m)

Bloco de terra comprimido 2 (seco)

1 (úmido)

Tabela 2 Resumo de tensões de compressão de projeto para paredes de terra.

Material Tensão de compressão de projeto (f

) (N/mm2) Referência

Parede de terra 0,25 ou

0,2 x força de compressão do material.

Permitido dobrar sob orientação de referencia

(tensões admissíveis de

trabalho)

Tijolo de adobe (seco)

Bloco de de terra

comprimido e estabilizado

com Cimento (seco)

Terra batida (seco)

0,10 – 0,30

0,30 – 0,50

0,40 – 0,60

* Condições de baixa umidade reduzem a

resistência dos materiais estabilizados com

cimento a 50% (a menos que se apresente testes

em contrário), e até mesmo próximo de 100%.

(forças características)

Paredes de terra (grau

padrão)

0,5 7

(força característica)

Terra batida e tijolos de

adobe

0,2 (seco)

0,l (úmido)

(tensões admissíveis de

trabalho)

Paredes de terra 0,3-0,5 10

Tabela 3. Tensões de flexão de projeto para paredes de terra.

Material Flexural de desígnio

acentuam (f't) (N/mm2)

Referência

Paredes de terra 0 4

(tensão admissível de trabalho)

Paredes de terra 0

a menos que se apresente

testes em contrário

(forças características)

Paredes de terra (grau padrão)

Alvenaria ligando força de

resistência à tensão de flexão

0,02

0,1

(forças características)

Terra batida e tijolos de adobe 0,02 (seco)

0,01 (úmido)

(tensões admissíveis de trabalho)

131

Tabela 4. Projeto de esforço cortante básico para paredes de terra.

Material Tensão de projeto de esforço cortante (fv) (N/mm2) Referência

Paredes de terra 0,01 + 0,0l d

(onde é parede profundidade 4; d não maior que 0,5 m).

(tensão admissível de

trabalho)

Parede de terra

(grau padrão)

0,08

(vento e carga sísmica 6 com resposta elástica)

(carregamento sísmico flexível limitado) (valores

característicos)

(forças características)

Terra batida e

tijolos de adobe

Tensões de trabalho

0,025 (seco)

0,01 (umido)

(forças características)

Parede de terra 0

a menos que se apresente testes em contrário.

(tensões admissíveis de

trabalho)

Tabela 5. Módulo elástico para paredes de terra.

Material Modulus elástico (N/mm2) Referência

Paredes de tijolo de adobe

Paredes de terra batida

200

500

Parede de terra (grau padrão) 300 fc 7

Tabela 6. Exigências de espessuras mínimas de parede.

Material Espessuras de parede (mm) Referência

Paredes de terra 250 4

Terra batida e tijolo de adobe Dependendo de altura de parede:

200-300 (externo) 125-300(internal)

Paredes de terra 200 (externo) 125 (interno) 6

Terra batida e tijolos de adobe 240 10

Terra batida 300 11

Bloco de terra comprimido 140 (com carregamento)

90 (sem carregamento)

Tabela 7. Recomendações de restrição de comprimento máximo de paredes.

Material Comprimento de parede (m) Referência

Paredes de terra Comprimentos de parede dados para diferentes velocidades de

vento e espessura de parede

Terra batida e tijolo de

adobe

Comprimentos de parede não maior que 2,7-71m que

dependem de espessura de parede, altura e aplicação

Terra batida & bloco de

terra comprimida.

Tijolo de adobe

Não maior que 30 X a espessura Não maior que 20 X a

espessura (reduzido para até 40% em áreas sujeito a atividade

sísmica)

Terra batida 9 11

132

Tabela 8. Recomendações de esbeltez máxima de parede.

Material Esbeltez Referência

Paredes de terra Alturas de parede dadas para diferentes velocidades de vento e

espessuras de parede

Terra batida e tijolo

de adobe

Altura/espessura não maior que 20-23,6 (dependendo de aplicação e

espessura)

Paredes de terra Paredes livres: Altura/espessura adquire valor maior que 10 (tijolo

de adobe) ou 10 (terra batida ou bloco de terra comprimido-BTC),

Paredes confinadas: Altura/espessura não maior que 14 (tijolo de

adobe) ou 18 (terra batida ou BTC)

Paredes de terra Altura efetiva/espessura efetiva não obtida maior que 18 7

Terra batida e tijolo

de adobe

Altura efetiva/espessura efetiva não obtida maior que 12 - 18 8

Terra batida e tijolos

de adobe

Altura /espessura não obtida maior que 20 10

Terra batida Altura /espessura não ralador que 8 (livre ao longo de extremidades)

ou 12 (confinada ao longo de extremidades)

Bloco de terra

comprimido

Altura /espessura não obtida maior que 20 12

Bloco de terra

comprimido

Altura efetiva/espessura efetiva não obtida maior que 20 13

Tabela 9 Esbeltez e Fator de Redução de Excentricidade [6,7].

Fator de redução (K)

Relação de excentricidade máxima para espessuras (e

max

/ t)

Índice de Esbeltez

)

≤ 0,05 0,10 0,167

6 1,00 [1,00] 0,78 0,63 [1,00]

8 0,94 [0,92] 0,73 0,60 [0,92]

10 0,88 [0,84] 0,67 0,55 [0,82]

12 0,82 [0,76] 0,62 0,51 [0,72]

14 0,76 [0,67] 0,56 0,45 [0,62]

16 0,70 [0,58] 0,51 0,40 [0,52]

18 0,64 [0,50] 0,45 0,36 [0,42]

20** 0,58 0,40 0,31

* Valor em tabela oriundos de Guillaud et al [13]. * * Manual de Construção com Terra Australiano [6].

Referências

1 LITTLE, B.; MORTON, T.; & WOOLLEY, T. Building with Earth in Scotland:

Innovative Design and Sustainability - A Study on the Potential Use of Earth

Construction in Scotland. Scottish Executive Report. 2001.

2 MANIATIDIS, V.; WALKER, P. A review of rammed earth construction. DTi Partners

133

in Innovation 'Developing rammed earth for UK housing' report. l 08pp. 2003.

3 COINTERAUX, F. Du nouveau Pisé ou L 'art de faire le pisé par appareil. Paris. 1806.

4 MIDDLETON, G.F. Bulletin 5. Earth wall construction. 4th Edition, CSIRO Division of

Building, Construction and Engineering, North Ryde, Australia. l992.

5 EARTH BUILDING ASSOCIATION OF AUSTRALIA. Earth building book. Draft Code

05/01 . EBAA, Wangaratta, Australia. 2001.

6 STANDARDS AUSTRALIA HB 195. The Australian Earth Building Handbook.

Sydney, 1 51 pp. 2002.

7 STANDARDS NEW ZEELAND NZS 4297. Engineering design of earth buildings.

Wellington, New Zealand. 1998.

8 MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS Y TRANSPORTED. Bases Para el Diseña y

Construction Con Tapial, Centro de Publicaciones, Secretaria General Tecnica, Ministerio

de Obras Públicas y Transportes, Madrid, Spain. 1992.

9 NEW MEXICO ADOBE AND RAMMED EARTH BUILDING-CODE. Published by

Regulation & Licensing Department, Construction Industries Division, General Construction

Bureau, Santa Fe, New Mexico. 199l..

10 LEHMBAU REGELN. BEGRIFFE; BAUSTOFFE; Bauteile. Friedr. Vieweg & Sohn

134

Verlagsgesellscahaft mbH, Braunschweig/Wiesbaden, Germany. 1999.

11 STANDARDS ASSOCIATION OF ZIMBABWE. Rammed Earth Structures, SAZS

2001 724. 2001.

12 CENTRE FOR THE DEVELOPMENT OF INDUSTRY. Compressed earth blocks:

regional standards. 1996.

13 GUILLAUD, H.; JOFFROY, T.; ODUL, P.; CRATerre-EAG. Complessed earth blocks:

Volume II. Manual of design and construction. Vieweg publications, Germany. 1995.

14 HOUBEN, H.; GUILLAUD, H. Earth construction: a comprehensive guide. IT

Publications. 1994.

15 STANDARDS NEW ZEALAND NZS 4299. Earth buildings not requiring specific

design. Wellington, New Zealand. 1998.

16 BRITISH STANDARD 5628-l. Code of practice for use of masonry - Part 1:

Structural use of unreinforced masonry. BSI, London. 1992.

17 STANDARDS AUSTRALIA 3700-2001. Masonry structures. Standards Australia,

Sydney, Australia. 2001.

18 MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS Y TRANSPORTES. Muros resistentes de

fábrica de ladrillo. NBE FL-90.

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