Parte 2: Execução e controle de obras
Por Guilherme A. Parsekian e Luiz Sérgio Franco
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| Figura 1 - Projeto de molde para corpo de prova cúbico |
Entre as novidades que a parte de execução e controle trazem, inclue-se a necessidade de caracterização prévia dos materiais a serem utilizados na obra (bloco, argamassa, graute e prisma), unificação em um único texto e revisão dos procedimentos de ensaios fundamentais para caracterização da alvenaria. Essa nova edição acrescenta também um procedimento inédito para controle da resistência à compressão dos elementos em alvenaria utilizados na obra, com parâmetros e requisitos variáveis em função da relação entre a resistência necessária/especificada no projeto, da variabilidade dos resultados de ensaios, do número de unidades repetidas, entre outros. Essas alterações têm como objetivo facilitar o controle da qualidade tornando mais eficiente a sua implantação nas obras.
Neste artigo serão comentados os principais tópicos relativos à execução e controle, parte 2 da norma revisada.
Itens da nova norma
Os itens que constam no sumário do novo projeto de norma são:
PrefácioIntrodução1) Escopo2) Referências normativas3) Termos e definições4) Requisitos do sistema de controle5) Materiais6) Recebimento7) Produção da argamassa de assentamento e do graute8) Controle da resistência dos materiais e das alvenarias à compressão axial9) Produção da alvenaria10) Aceitação da alvenariaAnexo A - Ensaio para determinação da resistência à tração na flexão de prismasAnexo B - Ensaio para a determinação da resistência à compressão de pequenas paredesAnexo C - Ensaio para a determinação da resistência à tração na flexão de prismasAnexo D - Ensaio para a determinação da resistência à compressão da argamassa
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| Figura 2 - Cubo de argamassa de 4 cm para ensaio de compressão |
Segundo a nova norma, a alvenaria estrutural só poderá ser realizada com base em um projeto estutural devidamente compatibilizado com projetos complementares, e o executor deverá estabelecer um plano de controle explicitando os responsáveis pela execução do controle e circulação das informações e pelo tratamento e resolução de não conformidades, além da forma de registro e arquivamento das informações. O objetivo é criar condições de garantia da qualidade da execução das estruturas em alvenaria.
Os seguintes itens devem ter procedimentos específicos no plano de controle da obra:
Bloco de concreto Argamassa de assentamento Graute Prisma Recebimento e armazenamento dos materiais Controle da produção da argamassa e do graute Controle sistemático da resistência do bloco, da argamassa e do graute Controle sistemático da resistência do prisma quando for o caso Controle dos demais materiais Controle da locação das paredes Controle da elevação das paredes Controle da execução dos grauteamentos Controle de aceitação da alvenaria
Especificação, recebimento e controle da produção dos materiais
O itens 5, 6 e 7 trazem requisitos para especificação, recebimento, estocagem, produção e controle dos materiais. Os procedimentos de estocagem e produção, especialmente de argamassa e graute, não sofreram grandes modificações em relação à versão antiga da norma e, em geral, são bastante conhecidos.
Foram incorporados a esses itens da nova norma uma série de recomendações e procedimentos que podem ser considerados como "boas práticas" de execução, que vão desde diretrizes para estocagem e transporte de blocos, produção de argamassa e graute, como recomendaçõe gerais para a produção da alvenaria. Com isso, espera-se que a norma sirva também de instrumento de difusão dessas boas práticas, em todo o território nacional, mesmo naquelas localidades que não possuem histórico de utilização da alvenaria estrutural, condizente com a difusão que esse processo construtivo tem experimentado por todos os Estados do Brasil nos últimos anos.
A especificação e controle dos blocos devem seguir as normas, que foram recentemente revisadas:
NBR 6136 - Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria - Requisitos
NBR 12118 - Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria - Métodos de Ensaio
Um aspecto interessante contemplado no texto é a possibilidade de utilização de ensaios dos fabricantes dos blocos desde que possuam certificações da qualidade acreditadas pelo Inmetro.
A especificação e controle sobre os demais materiais constituintes da alvenaria, os fios e barras de aço, bem como o concreto estrutural utilizado em fundações, lajes e estruturas de transição remetem às normas específicas desses materiais: NBR 7480 - Aço Destinado a Armaduras para Estruturas de Concreto Armado - Especificação, e NBR 12655 - Concreto de Cimento Portland - Preparo, Controle e Recebimento - Procedimento.
Figura 3 - Procedimento de moldagem (prisma de cinco fiadas) e ensaio em obra de tração na flexão da alvenaria
Controle da produção de argamassa e graute
Durante a obra a argamassa e graute deverão ser controlados em lotes não inferiores a:
500 m2 de área construída em planta (por pavimento) Dois pavimentos Argamassa ou graute fabricado com matéria-prima de mesma procedência e mesma dosagem
Para cada lote são ensaiados seis exemplares. Em comparação com a edição anterior, o lote corresponde à aproximadamente o dobro da área construída, que anteriormente era de 250 m2, refletindo a prática atual do mercado de edifícios com maior número de apartamentos por pavimento.
O graute é moldado de acordo com a NBR 5738 - Procedimento para Moldagem e Cura de Corpos de Prova, e ensaiado em procedimento descrito na NBR 5739 Concreto - Ensaio de Compressão de Corpos de Prova Cilíndricos. A amostra será considerada aceita pelo atendimento do valor característico especificado em projeto, seguindo os critérios de resistência característica que passam a vigorar também na norma de projeto (parte 1).
Quanto à argamassa, houve considerável mudança na forma de controle. Procurando aproximar o procedimento de obra com o atualmente especificado na NBR 13279 - Argamassa para Assentamento e Revestimento de Paredes e Tetos - Determinação da Resistência à Tração na Flexão e à Compressão. Houve uma alteração do formato do corpo de prova. Como a NBR 13279 pede que o ensaio à compressão de argamassa seja feito comprimindo-se uma área de 4 x 4 cm de um corpo de prova de 4 cm e altura (resultante do ensaio à flexão de um prisma de argamassa de 4 x 4 x 16 cm), a norma de controle pede que seja feito em cubos de 4 cm moldados diretamente na obra (para o controle de obra não interessa o controle da resistência de flexão da argamassa).
Para tornar o procedimento bastante claro, o Anexo D traz especificações para moldagem e ensaios do novo corpo de prova cúbico, incluindo o projeto do molde mostrado na figura 1. Foto desse molde foi mostrada na parte 1 deste artigo. A figura 2 mostra o corpo de prova moldado.
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| Importante: Para pavimentos com especificação de resistência característica de bloco maior ou igual a 12,0 MPa deve-se sempre considerar no mínimo a condição B |
A argamassa é o único material ainda especificado e controlado pelo seu valor médio. O controle da argamassa pelo valor médio, e não característico, como na versão anterior, alinha a atual versão da norma com as principais normas internacionais. A ideia do controle da resistência à compressão é verificar a uniformidade da produção deste material. A amostra de argamassa será aceita se o coeficiente de variação desta for inferior a 20%, e o valor médio for maior ou igual ao especificado no projeto.
Quando a argamassa contém aditivos ou adições (argamassa não tradicional de cimento, cal e areia), é recomendada a execução de ensaios de tração na flexão de prismas, conforme procedimento descrito no Anexo C. Esse procedimento foi adaptado da norma americana pela Escola Politécnica da USP e utilizado por perquisadores e tecnólogos em todo País. Esse ensaio pode ser feito em obra (carregamento feito com os próprios blocos) ou em laboratório (carregamento com equipamento de ensaio).
Controle da resistência dos materiais e das alvenarias à compressão axial
O capítulo 8 da nova norma é talvez o que traz maiores novidades. Esse item trata do controle da resistência à compressão da alvenaria, de grande importância para a segurança da construção.
Caracterização prévia
Inicialmente é indicada a necessidade de caracterização prévia da resistência à compressão dos blocos, argamassa, graute e da alvenaria (usualmente por ensaios de prismas). Antes do início da obra deve-se fazer essa completa caracterização, com ressalva de que o fornecedor dos materiais (os mesmos a serem utilizados na obra) pode fornecer esses resultados, desde que estes não tenham sido realizados a mais de 180 dias. Por exemplo, se o fabricante de blocos realizar ensaios de compressão de blocos, argamassa, graute e prisma e recomendar o uso dos mesmos traços de argamassa e graute (ou material industrializado) para a obra, o construtor não precisa realizar essa caracterização prévia.
O objetivo da caracterização prévia é evitar que os primeiros pavimentos dos edifícios em alvenaria estrutural, que suportam maiores tensões, sejam construídos com maior incerteza quanto às propriedades dos materiais empregados logo no início da obra, evitando situações de não conformidades ou medidas de reforço desses pavimentos, o que não é incomum ocorrer atualmente.
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| Figura 3 - Regras para ensaio de prisma |
Resistência à compressão da alvenaria: ensaio de prisma
Tanto na caracterização prévia quanto no controle da obra, a caraterização da resistência à compressão da alvenaria pode ser feita por ensaios de prisma, pequena parede ou de parede (NBR 8949 - Paredes de Alvenaria Estrutural - Ensaio à Compressão Simples).
O anexo B da nova norma traz os procedimentos para moldagem e ensaio de pequenas paredes que devem ter no mínimo dois blocos no comprimento e cinco fiadas na altura, como alternativa aos ensaios de prismas. Entretanto, provavelmente a grande maioria das obras continue a ter a resistência da alvenaria controlada pelo ensaio de prisma de dois blocos, que é um ensaio bastante difundido no País, ficando os dois outros tipos de ensaio limitados às situações especiais.
É importante ressaltar que o procedimento de ensaio de prisma foi incorporado no texto da norma de execução e controle, o que provavelmente irá cancelar a norma NBR 8215 - Prismas de Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural - Preparo e Ensaio à Compressão.
O Anexo A traz o procedimento para ensaio de prisma. As princípais mudanças em relação ao procedimento da NBR 8215 são:
O prisma sempre é moldado dipospondo a argamassa de assentamento sobre toda a face do bloco, independentemente se a obra é executada sem aplicação de argamassa nem nervuras transversais. A diminuição da resistência à compressão no caso de obra executada com dois cordões laterais apenas deve ser levada em conta no projeto (ver parte 1), porém o ensaio é o mesmo para os dois casos;
A referência para o cálculo das tensões é sempre a área bruta e não líquida como ocorre atualmente para prismas ocos. Essa simples mudança evita uma série de mal-entendidos que hoje ocorrem, uma vez que a resistência dos blocos também tem a área bruta como referência;
Caso os blocos tenham resistência maior ou igual a 12 MPa, os prismas devem ser moldados em obra e recebidos no laboratório; a moldagem em obra é opcional para blocos de menor resistência;
A resistência de prisma será fornecida em valor característico e não mais médio, tornando a norma de projeto e controle compatíveis quanto as suas exigências. Vale lembrar que nas versões anteriores a norma de projeto especifica a resistência de prisma como média e o controle como resistência característica.
O cálculo da resistência característica é feito pelo mesmo procedimento atualmente empregado para os blocos, já difundido e utilizado pelos laboratórios, segundo a formulação a seguir:
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fpk,2 = Ø x fe(1), sendo o valor de Ø indicado na tabela 1
fpk,3 = é o maior valor entre fpk,1 e fpk,2
fpk,4 = 0,85 x fpm
fpk é o menor valor entre fpk,3 e fpk,4
Sendo:
i n/2, se n for par
i (n-1)/2, se n for ímpar
Onde:
fpk - resistência característica estimada da amostra, expressa em megapascal
fp(1), fp(2),..., fpi - valores de resistência à compressão individual dos corpos de prova da amostra, ordenados crescentemente
fpm - média de todos os resultados da amostra;
n - número de corpos de prova da amostra
Controle de obra
Ensaios de blocos apenas
No caso de obras em que não são utilizados grautes para aumento da resistência à compressão da parede, é possível que os ensaios de controle de prisma sejam eliminados. Se a obra utiliza bloco com fbk superior a 2,86 vezes a resistência de prisma especificada em projeto, ou se os resultados da caracterização dos materiais indicarem resultados de prisma duas vezes maiores que o especificado em projeto, essa obra é considerada "de menor exigência estrutural". Nesse caso, os ensaios de prisma são realizados apenas na caracterização anterior à obra (eventualmente fornecida pelo fabricante) e o controle feito pelo ensaio de bloco apenas.
Tome-se o exemplo de um conjunto de casas térreas onde o projeto indicou necessidade de fpk ≥ 1,0 MPa e essa obra será feita com blocos de fbk = 3,0. Como fbk = 3 x fpk, não há necessidade de ensaio de prisma.
Ensaios de prismas
Quando a condição anterior não é atendida, é necessário o controle da obra pelos ensaios de prisma.
Controle padrão
Nesse caso a construtora pode adotar o procedimento chamado de controle padrão, no qual 12 prismas são moldados a cada pavimento, sendo seis para ensaio e seis para eventual contraprova. A vantagem desse procedimento é que a obra define o procedimento de forma simples, com menor necessidade de consulta ao projetista da estrutura. A desvantagem é que o número de ensaios pode ser maior que o controle otimizado, detalhado a seguir.
Como exemplo, pode-se analisar o caso de um edifício de oito pavimentos. A obra deverá realizar 48 ensaios de prisma (6 x 8), sem contar eventuais contraprovas.
Controle otimizado
No controle otimizado, os resultados do pavimento anterior (de mesmo fbk e demais materiais) são usados para determinar o número de prismas necessários para controle dos próximos pavimentos. Para o primeiro pavimento de fbk distinto, são ensaiados seis prismas. Para os pavimentos superiores, o número de prismas a ser ensaiado é obtido na tabela 2. A ideia nesse caso é beneficiar as obras que, pelo uso de blocos de melhor qualidade, com menor dispersão de resultados de resistência e procedimentos mais padronizados de execução e controle, possam usar um menor número de corpos de prova.
Como exemplo, vamos analisar o caso do edifício de oito pavimentos, cujos dados do projeto são descritos na tabela 3.
Para o primeiro pavimento é necessário ensaiar seis prismas. Imagine que o laboratório relatou o seguinte resultado: fpk,ensaio = 7,1 MPa, com coeficiente de variação (CV) igual a 12%. Para o segundo pavimento, o fpk, projeto/ fpk, estimado = 5,2 / 7,1 = 0,73. Entrando na tabela 2, chega-se à conclusão de que são necessários quatro prismas para o segundo pavimento.
Como o terceiro pavimento é feito com novo fbk, é necessário zerar o procedimento e fazer seis prismas. Imaginando-se os resultados anotados na tabela 4 e verificando-se a tabela 3, seriam necessários quatro prismas para o quarto pavimento.
Com o novo fbk do quinto pavimento, tem seis prismas ensaiados nesse pavimento. Tomando-se os resultados anotados na tabela 4, seriam necessários quatro prismas para o sexto pavimento, três para o sétimo e nenhum para o oitavo.
O total de prismas ensaiados seria de 32 contra 48 necessários no controle padrão.
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Controle Otimizado - edificações iguais
Uma variação do controle isolado é permitida na nova norma. São consideradas "iguais" as edificações que atendam aos seguintes requisitos:
Fazem parte de um único empreendimento Têm o mesmo projetista estrutural Têm especificadas as mesmas resistências de projeto Utilizam os mesmos materiais e procedimentos para a execução
Nesse caso, o primeiro prédio a ser construído deve ter seu controle realizado de maneira independente aos demais, como descrito anteriormente. Entretanto, o segundo e demais prédios podem ser considerados como uma única edificação para fim de controle.
Imagine um empreendimento para execução de um conjunto de seis prédios de oito andares, com as características do exemplo anterior. O primeiro prédio terá o controle descrito anteriormente. Porém os andares de mesmo fbk do segundo ao sexto prédio podem ser considerados em conjunto para determinação do número de prismas. Os resultados dos prismas do primeiro e segundo andar do prédio 2 podem ser utilizados para calcular o número de prismas para o primeiro andar do prédio 3, por exemplo. Haverá, portanto, uma redução na quantidade de prismas necessários para controle de todos os prédios.
Se os prédios forem executados na sequência e os resultados de ensaios em cada andar levarem a valores semelhates aos do exemplo anterior, o número de prismas necessários em cada pavimento seria o anotado na tabela 5. O total de prismas nesse caso seria de 128 contra 288 do controle padrão.
Quanto maior a repetição dos prédios, maior a diferença final no número de prismas a serem ensaiados, desde que mantenha a uniformidade de produção dos blocos, argamassa e da própria alvenaria. Acredita-se que, dessa forma, estimula-se a busca pela qualidade e uniformidade de produção dos componentes, pois isso facilitará o controle tecnológico dos materiais, sem reduzir a segurança da estrutura.
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Controle da produção da alvenaria
O capítulo 9 indica os requisitos para controle de produção da alvenaria, não havendo grandes mudanças nesse item. Devem ser atendidos os limites anotados na tabela 6.
Além desses limites existem várias prescrições de procedimentos visando à qualidade final da obra, como necessidade de grauteamento prévio da cinta de respaldo, espessuras mínimas dos filetes de argamassa na junta vertical e forma do adensamento manual do graute.
Critério de aceitação da alvenaria
Quando permitido apenas ensaios de blocos, a aceitação da resistência à compressão do bloco serve para aceitação da alvenaria também. Se houver ensaio de prisma, essa resistência característica deve ser aceita e prevalece sobre todos os outros ensaios de compressão (bloco, argamassa ou graute).
Em todos os casos, os limites da tabela 6 devem ser atendidos.
Em caso de inconformidade, devem ser adotadas as seguintes ações corretivas:
Revisar o projeto para determinar se a estrutura, no todo ou em parte, pode ser considerada aceita, considerando os valores obtidos nos ensaios Determinar restrições de uso da estrutura Providenciar projeto de reforço Decidir pela demolição parcial ou total.
Conclusão
Os comentários acima, sobre a parte de execução e controle de obras, encerram o artigo iniciado na última edição. Os critérios e índices adotados, bem como a alteração do método de dimensionamento, agora por elementos finitos, tornam os projetos de alvenaria estrutural mais racionais, econômicos e seguros, o que esperamos ter demonstrado aqui.
Guilherme A. Parsekian, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de São Carlos - UFSCar, E-mail: parsekian@ufscar.br
Luiz Sérgio Franco, Departamento de Engenharia de Construção Civil, Escola Politécnica da USP (Universidade de São Paulo), E-mail: luiz.franco@poli.usp.br
Leia maisNormas citadas. ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Comissão de Estudo de Alvenaria Estrutural com Blocos de Concreto (ce-02:123.04) do Comitê Brasileiro da Construção Civil (ABNT/CB-02). Alvenaria Estrutural - Blocos de Concreto - Parte 2: Execução e Controles de Obras - 1o PROJETO 02:123.04. Set, 2010.
fonte: téchne edição 169
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