Os ensaios em blocos cerâmicos | Analytica 93
Por Mauricio Ferraz de Paiva*
Construir uma alvenaria estrutural com blocos cerâmicos é ter um conjunto de paredes que, além de servir como divisória dos espaços e vedação, resiste a cargas verticais e horizontais, tendo função estrutural. Seu uso permite construir edificações sem o uso de vigas e pilares, isso implica em uma obra mais rápida e com custo total que pode ser até 30% menor.
Os blocos cerâmicos podem ser utilizados em alvenaria estrutural, em que as paredes também têm a função de sustentar a construção. Pode dispensar estruturas de concreto armado, suportando vários pavimentos. Este tipo de bloco não pode ser cortado ou serrado e as paredes estruturais não podem ser removidas ou alteradas depois de prontas.
Dessa forma, há uma diversificada família de blocos estruturais (que inclui peças como blocos inteiros, meios-blocos, blocos compensadores, blocos 45° e canaletas, entre outros) que tornam possível a execução de paredes com encaixes adequados. A estrutura física do bloco cerâmico estrutural, com furos na vertical, permite que as tubulações elétricas, hidráulicas e outras, sejam inseridas nos furos internos dos blocos, de forma a construir uma edificação sem precisar de pilares e vigas, em relação às convencionais, gerando custos menores em diversos pontos.
É muito importante o conhecer os benefícios que o material oferece e suas características, em termos de qualidade e métodos de ensaios, que auxiliam em reduções significativas para a edificação. A NBR 15812-3 de 08/2017 – Alvenaria estrutural – Blocos cerâmicos – Parte 3: Métodos de ensaio estabelece o procedimento de preparo e os métodos de ensaio de elementos em alvenaria construídos com blocos cerâmicos (prisma, pequena parede e parede), submetidos a esforços de compressão axial, cisalhamento, flexão e flexocompressão.
As paredes devem ser ensaiadas aplicando-se cargas uniformemente distribuídas. Isto pode ser conseguido em um sistema de reação como o mostrado na figura abaixo, devendo ser usados, no mínimo, dois macacos hidráulicos equiespaçados. O sistema de reação e de carregamento devem permitir a determinação da carga de ruptura com exatidão de 3 %. O uso de um macaco único é permitido apenas em condição especial de máquina de grande porte e com garantia da distribuição uniforme do carregamento sobre toda as faces das paredes.
Os encurtamentos médios das paredes devem ser determinados por meio de no mínimo dois defletômetros, com resolução de 0,01 mm, instalados nas laterais da parede, conforme a figura acima. Adicionalmente, nas paredes com índice de esbeltez maior que 25, deve ser instalado um defletômetro no meio do terço superior da parede, para a determinação do deslocamento horizontal desta. Nos casos em que o índice de esbeltez da parede é menor do que 25, a colocação deste defletômetro é opcional.
O índice de esbeltez é a relação entre a altura e a espessura d a parede. As paredes devem ser construídas em ambientes protegidos, com temperatura de (25 ± 10) °C e umidade relativa do ar de 40 % a 90 %. As paredes devem ser construídas entre duas guias (gabaritos) e com o uso de fio de prumo e nível, a fim de se garantir a verticalidade. As paredes devem ser pintadas com cal para realçar as fissuras e para permitir a observação do modo de ruptura. Durante a construção das paredes devem ser moldados corpos de prova da argamassa de assentamento e, se a parede for grauteada, do graute.
Os corpos de prova devem ter as dimensões que os tornem representativos da estrutura real e devem ser construídos de forma que sejam minimizadas as influências das variações das características dos materiais e da mão de obra na resistência das paredes. Não sendo praticável reproduzir as paredes nas suas dimensões reais, admite-se como sendo corpos de prova representativos aqueles que tenham por dimensões mínimas 1,20 m × 2,60 m (largura × altura).
Para o assentamento dos blocos, a argamassa pode ser colocada sobre toda a superfície útil dos componentes ou apenas nas suas faces laterais, conforme o elemento real que se quer simular. A espessura das juntas deve ser igual a (10 ± 3) mm, exceto em casos especiais, onde se pretende simular outras espessuras de juntas. Existindo armaduras, elas devem ser posicionadas durante o assentamento.
Recomenda-se atender a todas as demais especificações do controle geométrico na produção da alvenaria, indicadas na NBR 15812-2. A forma de amarração entre os blocos deve ser a mesma da parede que se quer simular no laboratório. As paredes estruturais devem ser construídas com os blocos dispostos de forma a ter amarração.
Quando houver o grauteamento, efetuá-lo em etapas de altura não superior a 1,40m e após no mínimo 16h do término do assentamento dos blocos. O graute deve ser adensado com soquete metálico ou com vibrador apropriado. Demais procedimentos executivos devem seguir prescrições da NBR 15812-2.
As paredes devem ser capeadas com as seguintes prescrições: a face superior da parede deve ser regularizada por capeamento com argamassa de resistência à compressão igual ou superior à argamassa de assentamento; a superfície onde o capeamento será executado não pode se afastar do plano mais que 0,08 mm para cada 400 mm; o capeamento deve apresentar-se plano e uniforme no momento do ensaio; a espessura média do capeamento não pode exceder 10 mm. Sobre este capeamento deve ser colocada uma chapa metálica rígida, se o ensaio for realizado em uma prensa; ou uma viga metálica rígida de distribuição de carga, se o ensaio for realizado em um pórtico de reação.
A disposição da argamassa de capeamento (nas paredes longitudinais dos blocos ou sobre toda a área destes) deve seguir a mesma disposição da argamassa de assentamento. Para a cura ou idade de ensaio, a idade básica para a execução dos ensaios de paredes é de 28 dias, contados a partir do término do assentamento ou do grauteamento, quando houver. No entanto, havendo interesse especial, esta data pode ser alterada, visando a simulação de condições de obra. Na mesma data devem ser ensaiados a argamassa e o graute.
Quando houver necessidade do transporte do corpo de prova para a máquina de ensaio, no fim do período de cura ou idade de ensaio, essa operação deve ser efetuada com as paredes na vertical, sem choques que possam comprometer a integridade do corpo de prova. A resistência das paredes deve ser determinada com o resultado de ensaio de no mínimo três corpos de prova. A resistência dos blocos deve ser determinada conforme a NBR 15270-2, com no mínimo 13 corpos de prova.
Durante a construção de cada parede, devem ser moldados seis corpos de prova da argamassa de assentamento. Dois corpos de prova devem ser representativos da argamassa usada no terço inferior das paredes, dois devem ser moldados durante o assentamento das fiadas que constituem o terço central e os outros dois devem ser representativos da argamassa usada no terço superior das paredes. Se as paredes tiverem dimensões superiores a 1,20 m × 2,60 m, devem ser moldados dois corpos de prova para cada seis fiadas assentadas. A argamassa deve ser moldada e ensaiada conforme a NBR 13279 ou NBR 15961-2:2011, Anexo D.
De cada parede grauteada devem ser moldados seis corpos de prova de graute. Esse número independe do número de vazios grauteados. Destes corpos de prova três devem ser representativos da metade inferior das paredes e os outros devem ser representativos da metade superior, correspondendo às duas etapas de grauteamento. Se o grauteamento for realizado em mais de duas etapas, devem ser moldados três corpos de prova em cada etapa. O graute deve ser moldado conforme a NBR 5738 e ensaiado conforme a NBR 5739.
Os procedimentos para a aplicação do carregamento são os seguintes: ensaiar todos os corpos de prova, de modo que a carga seja aplicada na direção em que o esforço deve ocorrer na prática; montar o dispositivo de carga conforme mostrado na figura acima; instrumentar o corpo de prova antes de iniciar o ensaio de compressão; durante o ensaio, a tensão aplicada na área bruta deve se elevar progressivamente à razão de (0,05 ± 0,01) MPa/s; inicialmente, aplicar dois ciclos de carga e descarga, até o valor de 50 % da carga de ruptura estimada; após os ciclos iniciais de carga e descarga, aplicar a carga de forma crescente, em incrementos da ordem de 10 % do valor da carga de ruptura estimada, sendo feitas leituras dos encurtamentos do corpo de prova a cada novo incremento de carga, de forma a ser possível traçar o gráfico conforme a Figura 2 (disponível na norma).
Para a realização das leituras, o tempo de permanência na respectiva posição de carregamento não pode ser menor que 3 min e o ensaio deve ser considerado finalizado quando o último incremento de carga levar o corpo de prova à ruptura. O relatório do ensaio deve conter no mínimo as seguintes informações: identificação do solicitante; identificação da amostra e de todos os corpos de prova; data do recebimento da amostra; data do assentamento; data do grauteamento, se houver; condições de cura; data do ensaio; características geométricas das paredes e descrição da instrumentação utilizada e sua posição; características gerais da construção das paredes, disposição da argamassa de assentamento e do graute; registros das especificações e resultados de ensaio de resistência a compressão dos componentes (prisma, blocos, argamassa e graute); valores da área bruta média das paredes, expressos em milímetros quadrados (mm²); cargas de ruptura individuais, expressas em newtons (N); resistências individuais, característica (ver Anexo A) e média das paredes determinadas na área bruta, expressas em megapascals (MPa), com aproximação decimal e valor do coeficiente de variação.
Os valores individuais e médios do módulo de deformação secante (Ep), e gráficos traçados durante o ensaio para cada corpo de prova, conforme a Figura 2. O módulo de deformação secante (Ep) deve ser calculado no intervalo correspondente a 5 % e 30 % da tensão de ruptura do gráfico, conforme a Figura 2, de cada corpo de prova. A carga do surgimento da primeira fissura (quando for possível sua observação) e a descrição do modo de ruptura, podendo-se usar fotografias ou desenhos. Deve-se mencionar os registros sobre eventos não previstos no decorrer dos ensaios e uma referência a esta norma.
Mauricio Ferraz de Paiva é engenheiro eletricista, especialista em desenvolvimento em sistemas, presidente do Instituto Tecnológico de Estudos para a Normalização e Avaliação de Conformidade (Itenac) e presidente da Target Engenharia e Consultoria – mauricio.paiva@target.com.br
