ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS UTILIZADAS COMO FECHAMENTO DE PAREDES DE VEDAÇÃO EM LIGHT STEEL FRAME UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA - UEPG ENGENHARIA CIVIL CAMILA GOBBO ANTUNES ISABELA VOLSKI Orientadora: Profª Msc. Patrícia Krüger
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ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE JUNTAS
DE PLACAS CIMENTÍCIAS UTILIZADAS COMO
FECHAMENTO DE PAREDES DE VEDAÇÃO EM
LIGHT STEEL FRAME
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA - UEPG
ENGENHARIA CIVIL
CAMILA GOBBO ANTUNES
ISABELA VOLSKI
Orientadora: Profª Msc. Patrícia Krüger
INTRODUÇÃO
Modernização dos processos da Construção Civil, através da
racionalização de seus métodos executivos;
Redução da produção de elementos in loco;
Light Steel Frame: processo racionalizado e moderno.
- Tipos de vedação vertical deste processo: elementos
estruturais e de fechamento.
- Elemento de fechamento mais aceito: placas cimentícias com
juntas invisíveis (aspecto semelhante ao processo tradicional).
Trabalho: apresenta os tipos de juntas, estudando seu
comportamento através de ensaios.
Os dados e observações deste trabalho, junto ao conteúdo
bibliográfico, permitem compreender o comportamento das
juntas e sua relação com as patologias.
Delimitação do problema
Execução de paredes de vedação com fechamento em
Light Steel Frame, o uso de placas cimentícias apresentam
certas patologias;
Patologias geralmente oriundas de agentes externos,
relacionados a impactos sofridos, vibrações e dilatação
do material;
Considerou-se também que a execução das juntas de
dilatação dessas placas não foi executada de maneira
adequada, com relação a prazos de cura dos materiais
utilizados;
Objetivos
◦ Estudo das patologias de juntas de placas cimentícias
utilizadas como estruturas de fechamento para
edificações em Light Steel Frame;
◦ Propostas existentes no mercado;
◦ Como comportamento das juntas das placas acarreta
no surgimento de patologias nessa tecnologia
construtiva.
REVISÃO DE LITERATURA
STEEL FRAME
Sant’Ana & Meirelles (2007):
Processo de construção mais utilizado por países como Estados Unidos e Canadá;
Técnica de painéis portantes, estrutura por sistemas leves de aço ou madeira;
Em geral, a construção tende a ser modular e/ou pré-fabricada;
Principais características:
- Simplicidade construtiva
- Rapidez de execução
Sistema: Entramado estrutural composto de inúmeras peças de pequenas dimensões, formando paredes e pisos auto resistentes, como se fosse uma gaiola alto-portantes;
REVISÃO DE LITERATURA
STEEL FRAME
Figura 1. Detalhes da montagem de
estruturas de Light Steel Framing
Fonte: FLASAN, 2009
Figura 2. Detalhes construtivos para construções em
Steel Framing
Fonte: CDHU, 2012.
REVISÃO DE LITERATURA
TIPOS DE ELEMENTOS VEDAÇÕES PARA STEEL FRAME
Elementos de vedação utilizados em Ligh Steel Frame: dependem do método construtivo empregado;
Tipos: vedação com utilização de placas pré-fabricadas rígidas, interligadas a seco ou vedação com argamassa de assentamento, com painéis úmidos ancorados na estrutura.
Elementos de vedação - elementos não estruturais;
Freitas e Crasto (2006): divisórias internas utiliza o sistema de gesso acartonado ou “Drywall”;
Placas de OSB;
Produtos disponíveis no Brasil para vedação vertical;
◦ Placa cimentícia;
◦ Siding vinílico;
◦ Gesso acartonado.
REVISÃO DE LITERATURA
PLACAS CIMENTÍCIAS
Loturco (2003): chapas delgadas compostas de fibras, agregados e cimento Portland, sendo que as fibras podem ser em malha nas superfícies, ou podem estar na matriz cimentícia;
Freitas e Crasto (2006) apud Lima (2008):
◦ Largura fixa de 1,20m;
◦ Comprimento variável de 2,00m até 3,00m;
◦ Espessura de 6,8 e 10 mm;
REVISÃO DE LITERATURA
PLACAS CIMENTÍCIAS
NBR 15498 – Placa Plana Cimentícia sem Amianto – Requisitos e Métodos de Ensaio;
Presente Trabalho: instalação das placas cimentícias nos procedimentos de montagem do sistema construtivo Light Steel Frame.
Cichinell (2007): um dos pontos mais críticos da execução são as juntas;
REVISÃO DE LITERATURA
JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS
Classificação das juntas:
Junta aberta e drenada ou junta vedada (SILVA & SILVA, 2004).
Invisíveis: embutidas no encontro das placas, com bordas rebaixadas para garantir o nivelamento da junta.
FIGURA 3. Juntas em painéis cimentÍcios.
Fonte: Silva e Silva (2004) apud LIMA, 2008.
JUNTA SIMPLES JUNTA DUPLA
REVISÃO DE LITERATURA
JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS
Campos (2006):
◦ Juntas invisíveis: receber o tratamento de junta e não apresentar patologias;
◦ Vulnerabilidade: existência de diversos fabricantes;
◦ Principal ponto de vulnerabilidade: Cada fabricante especifica o tratamento de junta adequado e os
materiais que devem ser utilizados nesse tratamento;
◦ É necessário desenvolver pesquisas considerando: Características das construções brasileiras;
Os diferentes materiais existentes no mercado;
Ação conjunta das empresas fabricantes com os centros de pesquisa.
METODOLOGIA
TRATAMENTOS PARA JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS
Premissas experimentais
FIGURA 4. Patologia em junta de placa cimentícia
Fonte: SAURO, 2009.
METODOLOGIA TRATAMENTOS PARA JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS
◦ Premissas experimentais
Fontanelle (2012): ◦ Pouca possibilidade de mudança no comportamento da junta em
função do local de aplicação;
◦ Variação dimensional em função da umidade;
Ocorrência de impacto ou vibração excessiva;
Procedimentos experimentais para analisar o comportamento de juntas de placas cimentícias:
◦ Dilatação;
◦ Impacto;
◦ Vibração.
Quantificar e qualificar;
Implicações no surgimento de patologias.
METODOLOGIA
TRATAMENTOS PARA JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS
◦ Tratamento das juntas
Desempenho esperado, livre de defeitos e imperfeições durante sua vida útil de projeto;
Execução feita de maneira criteriosa e por mão-de-obra especializada, seguindo-se as recomendações existentes;
Placas experimentais dimensionadas com 30x30cm: otimizar o corte e se adaptar ao tamanho do protótipo para os ensaios;
Tratamento das juntas de placas cimentícias :
- Não existem normas técnicas vigentes até o momento;
- Seguir rigorosamente as informações previstas nos manuais dos fabricantes;
- Consultados os manuais das placas cimentícias dos fabricantes A e B;
METODOLOGIA
TRATAMENTOS PARA JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS
◦ Tratamento das juntas
Fabricante A
Recomenda antes da execução do tratamento da junta:
- Não utilizar massa acrílica, massa corrida, ou qualquer outro tipo de
massa além da massa específica para o produto;
- A superfície deve estar devidamente limpa, livre de poeira ou sujeira;
FIGURA 5. Preparação e limpeza das placas. Fonte: As autoras, 2012.
METODOLOGIA
TRATAMENTOS PARA JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS
◦ Tratamento das juntas
Fabricante A
Recomendações:
FIGURA 6. Tratamento de juntas de placas cimentícias conforme recomendações do fabricante A. Fonte: Adaptado de Manual PROFORT (2012).
METODOLOGIA
TRATAMENTOS PARA JUNTAS DE PLACAS CIMENTÍCIAS
◦ Tratamento das juntas
Fabricante B
Recomendações iniciais:
◦ Utilizar placas cimentícias impermeabilizadas e com bordas
rebaixadas com espaçamento mínimo entre elas de 3mm;
◦ Realizar o tratamento com tempo seco e materiais nas
condições ambientes de umidade;
METODOLOGIA
FIGURA 7. Tratamento de juntas de placas cimentícias conforme recomendações do fabricante B Fonte: As autoras.
METODOLOGIA
FIGURA 8. Sequência para execução de juntas invisíveis.
Fonte: Brasilit, 2008
METODOLOGIA
DEFINIÇÃO DOS ENSAIOS – MÉTODOS EXECUTIVOS
◦ Ensaio de Impacto
Parâmetros físicos devem ser seguidos;
Máquinas de teste seguem normas quanto aos padrões construtivos a serem adotados:
- Fixação do corpo de prova;
- Dimensões da máquina
- Rigidez da máquina;
- Centro de impacto;
- Geralmente se baseiam em pêndulos ou ensaios de queda de peso;
Martins e Lucena (2006):
- Existem máquinas instrumentadas, em escala comercial;
- Porém todas são importadas e têm custo elevado;
METODOLOGIA
DEFINIÇÃO DOS ENSAIOS – MÉTODOS EXECUTIVOS
◦ Ensaio de Impacto
Metodologia empírica;
A abordagem experimental foi adotada a partir do teste utilizado por Müller e Lopez (2006):
- Sistema de fixação de placas de revestimento em fachada ventilada;
- Resistência ao impacto: lançamento, em movimento de pêndulo, de uma esfera em aço com massa de aproximadamente 1,0 kg contra a região central de placas cerâmicas;
- A diferença de altura entre as posições inicial e final da esfera de 1,0 m = impacto de aproximadamente 10,0 J;
METODOLOGIA
FIGURA 9. Conjunto experimental utilizado para o ensaio de impacto. Fonte: As autoras, 2012.
METODOLOGIA
DEFINIÇÃO DOS ENSAIOS – MÉTODOS EXECUTIVOS
◦ Ensaio de Vibração Propriedades elásticas: deformar e voltar ao estado original;
Estado plástico e continua a se deformar pode haver ruptura por fadiga;
Juntas de placas cimentícias: vir a romper causando fissuras;
O ensaio de vibração: simular esse fenômeno físico, que pode ser causado por:
- Maquinário pesado transportado próximo às casas;
- Passagem de rolo vibratório para pavimentação das vias ao redor da edificação;
- Ação do vento ou qualquer fator adverso que venha a causar vibração nas placas ou na estrutura como um todo;
Simular a condição de vibração ocorrida em fenômenos ambientes;
METODOLOGIA
DEFINIÇÃO DOS ENSAIOS – MÉTODOS EXECUTIVOS
◦ Ensaio de Vibração
FIGURA 10. Conjunto experimental utilizado para o ensaio de vibração. Fonte: As autoras, 2012.
METODOLOGIA
DEFINIÇÃO DOS ENSAIOS – MÉTODOS EXECUTIVOS
◦ Ensaio de Dilatação
Comportamento das juntas de placas cimentícias é influenciado por características das placas e do material que as compõem e condições ambientes;
Ficam expostas diretamente à radiação solar e às intempéries;
Repetitividade da expansão ou retração por umidade e temperatura das placas causam patologias;
Ensaio realizado: definição prática de como a dilatação das placas afeta o comportamento das juntas;
METODOLOGIA
DEFINIÇÃO DOS ENSAIOS – MÉTODOS EXECUTIVOS
◦ Ensaio de Dilatação
FIGURA 11. Montagem ensaio de dilatação. Fonte: As autoras, 2012.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os ensaios realizados conduziram a resultados que
destacam a eficiência e as precariedades de cada sistema;
Ambos se comportam diferentemente perante as
condições impostas experimentalmente;
A análise dos dados foi baseada nas descrições teóricas,
em observações constatadas durante os ensaios e
informações obtidas junto à empresa que executa esse
tipo de trabalho.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
CONSTATAÇÕES SOBRE OS TRATAMENTOS DE JUNTA
◦ Os procedimentos adotados são diferenciados para ambos;
◦ Fabricante A: é utilizada massa, manta e um tipo de tinta apropriada.
◦ Fabricante B: uso de cordão, massa, duas camadas de fitas e massa de acabamento.
◦ Como não existe normatização específica para as juntas, as duas soluções adotadas são apropriadas: - Cumprem seu papel;
- Suprem a necessidade do tratamento da junta.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
CONSTATAÇÕES SOBRE OS TRATAMENTOS DE JUNTA
TABELA 1. Características técnicas das placas cimentícias ensaiadas
RESULTADOS E DISCUSSÃO
CONSTATAÇÕES SOBRE OS TRATAMENTOS DE JUNTA
TABELA 2. Características qualitativas das placas cimentícias ensaiadas
RESULTADOS E DISCUSSÃO
ENSAIO DE IMPACTO
◦ As juntas de placas cimentícias dos fabricantes A e B
comportaram-se diferentemente perante o esforço
gerado no ensaio de impacto;
◦ Avaliação do comportamento: verificação visual do
processo de fissuramento da junta, finalizando-se o
ensaio ao primeiro sinal deste;
RESULTADOS E DISCUSSÃO
ENSAIO DE IMPACTO
FIGURA 12. Verificação visual do ensaio de impacto
Fonte: As autoras (2012)
TABELA 3. Dados para o ensaio de impacto
RESULTADOS E DISCUSSÃO
ENSAIO DE VIBRAÇÃO
◦ As placas de ambos os fabricantes permaneceram com
aparência idêntica à que possuíam antes de serem
submetidas ao ensaio;
◦ Não se constatou nenhuma fissura visível decorrente de
tensões geradas pela vibração aplicada;
RESULTADOS E DISCUSSÃO
ENSAIO DE VIBRAÇÃO
◦ Optou-se por encerrar o ensaio: na prática, dificilmente
há ocorrência de vibração contínua por tempo maior.
◦ Ambas as placas são resistentes ao fenômeno estudado;
◦ Caso ocorra alguma patologia: associada a outro
fenômeno ou pela ocorrência desse simultaneamente à
vibração.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
ENSAIO DE DILATAÇÃO
◦ Os efeitos de retração e expansão das placas
ocorreram de maneira imperceptível visualmente;
◦ A junta das placas do fabricante A sofreu pequena
retração;
◦ As juntas do fabricante B permaneceram inalteradas.
FIGURA 13. Acompanhamento semanal ensaio de dilatação – Fabricante A
Fonte: As autoras (2012)
FIGURA 14. Acompanhamento semanal ensaio de dilatação – Fabricante B
Fonte: As autoras (2012)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
RESULTADOS OBTIDOS POR FONTANELLE (2012)
As fissuras em juntas de placas cimentícias não ocorrem
em virtude apenas de agentes externos;
Ocorrem em virtude das características do próprio
material e em função do sistema de ancoragem adotado;
Prioriza que o tipo de fenômeno externo, ao qual
possivelmente está ligada a origem de fissuras não é a
dilatação e sim o choque térmico:
◦ - Mudança brusca de temperatura e umidade do conjunto;
RESULTADOS E DISCUSSÃO
RESULTADOS OBTIDOS POR FONTANELLE (2012)
Hipótese comprovada pelo ensaio experimental de um
sistema de ancoragem:
- Possibilitou alguma acomodação dimensional da placa
cimentícia submetida a variações de temperatura e umidade;
- Destacou-se o ensaio de choque térmico em situação de
contorno restrito, não apresentando nenhuma alteração visível do seu
acabamento externo.
CONCLUSÕES O trabalho visou apresentar como se comportam as juntas de placas
cimentícias utilizadas em paredes de vedação em LSF;
Os ensaios embasados em premissas empíricas, através da constatação prática dos profissionais que trabalham com essa técnica construtiva na região;
Os resultados apontaram que cada placa se comporta diferentemente a cada fenômeno estudado;
Não foi feita discriminação entre as placas: análise comparativa, cabendo ao projetista e aos executores escolher qual se adapta melhor ao sistema;
Problemas patológicos em juntas de placas cimentícias: a bibliografia é praticamente inexistente;
Acredita-se que a maior parte deve-se à má qualificação da mão-de-obra e ao não seguimento das recomendações dos fabricantes;
CONCLUSÕES
Os resultados obtidos com os ensaios executados, bem
como pelos obtidos por Fontanelle (2012):
◦ A hipótese adotada: ocorrem em função de agentes externos,
conduzindo a ensaios para quantificá-los e qualificá-los;
◦ Para ocorrer o aparecimento de manifestações patológicas:
- Tensões de impacto e vibração têm de ser com intensidade e
em repetição;
- A forma de ancoragem das placas deve ser feita sem que haja
possibilidade de acomodação;
- Com dilatação excessiva ocorrida por um choque térmico
intenso;
CONCLUSÕES
A utilização de placas cimentícias como fechamento de
paredes de vedação em LSF = alternativa viável;
Estudos sobre o uso de placas cimentícias (LOTURCO,