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Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP
Departamento de Engenharia de Construção Civil
ISSN 0103-9830
BT/PCC/246
Jonas Silvestre MedeirosFernando Henrique Sabbatini
São Paulo – 1999
TECNOLOGIA E PROJETO DEREVESTIMENTOS CERÂMICOS
DE FACHADAS DE EDIFÍCIOS
Escola Politécnica da Universidade de São PauloDepartamento de Engenharia de Construção CivilBoletim Técnico - Série BT/PCC
Diretor: Prof. Dr. Antônio Marcos de Aguirra MassolaVice-Diretor: Prof. Dr. Vahan Agopyan
Chefe do Departamento: Prof. Dr. Alex Kenya AbikoSuplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. João da Rocha Lima Junior
Conselho EditorialProf. Dr. Alex AbikoProf. Dr. Francisco CardosoProf. Dr. João da Rocha Lima Jr.Prof. Dr. Orestes Marraccini GonçalvesProf. Dr. Antônio Domingues de FigueiredoProf. Dr. Cheng Liang Yee
Coordenador TécnicoProf. Dr. Alex Abiko
O Boletim Técnico é uma publicação da Escola Politécnica da USP/Departamento de Engenharia deConstrução Civil, fruto de pesquisas realizadas por docentes e pesquisadores desta Universidade.
Este texto faz parte da tese de doutorado, de mesmo título, que se encontra à disposição com osautores ou na biblioteca da Engenharia Civil.
FICHA CATALOGRÁFICA
Medeiros, Jonas Silvestre Tecnologia de revestimentos cerâmicos de fachadas de edifícios / J.S. Medeiros, F.H. Sabbatini. -- São Paulo : EPUSP, 1999. 28 p. -- (Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, Departa- mento de Engenharia de Construção Civil, BT/PCC/246)
1. Revestimentos cerâmicos 2. Argamassa adesiva 3. Construção civil - Projetos 4. Construção civil - Racionalização I. Sabbatini, Fernan- do Henrique II. Universidade de São Paulo. Escola Politécnica. Depar- tamento de Engenharia de Construção Civil III. Título IV. Série
ISSN 0103-9830 CDU 693.6-033.6 691.53 69.001.1
69.001.7
TECNOLOGIA E PROJETO DE REVESTIMENTOS
CERÂMICOS DE FACHADAS DE EDIFÍCIOS
RESUMO
Os revestimentos cerâmicos de fachadas são largamente empregados mas sua
tecnologia e projeto pouco desenvolvidos. Entendendo ser o projeto essencial
para evitar patologias e obter desempenho destes revestimentos, discute-se
neste trabalho as diretrizes e os parâmetros necessários para sua elaboração.
São apresentados os principais conceitos sobre o assunto, analisando-se a
tecnologia dos materiais, métodos construtivos e a normalização nacional e
estrangeira relativa ao assunto. As experiências conduzidas mostraram que o a
implantação do projeto de revestimentos permite evitar uma série de problemas
que podem conduzir a falhas nos revestimentos e facilita as ações de controle
e melhoria de qualidade da produção.
DESIGN AND INSTALLATION TECHNOLOGY OF CERAMIC
TILE BUILDING FACADES
ABSTRACT
Although ceramic tile adhered facade systems are widely used throughout the
world, installation technology and design are still not adequate developed.
Under this consideration, the present work discusses design guidelines and
essential parameters involved in the design process aiming performance and
durability satisfaction. Main factors that affect installation quality are covered,
including functional requirements, material technology, installation methods and
national and international standardisation related. Experiences conducted by
the authors showed that tile system design is a key-factor to the achievement of
suitable results. Introduction of design criteria also permits a variety of gains
including quality control, installation improvements and the prevention of
failures.
1
1. INTRODUÇÃO
A indústria de construção de edifícios vem buscando discutir, nos últimos anos,
a implementação de novas tecnologias construtivas para o aumento da
eficiência e qualidade. Embora sejam diversas as iniciativas, inúmeras
carências podem ser encontradas em todas as fases do processo de produção
dos edifícios e de suas partes constituintes. Para a produção dos
revestimentos cerâmicos de fachada esta situação não é diferente.
SABBATINI; BARROS (1990) observam que a produção dos revestimentos
não ocorre baseada num projeto específico, sendo detectados problemas e
falhas apenas durante a execução dos serviços.
Por outro lado, seja com base em sua importância econômica ou em sua
participação no mercado, os revestimentos cerâmicos de fachada ocupam uma
posição de destaque na construção de edifícios brasileira. Mesmo não
dispondo de dados confiáveis a este respeito, sabe-se que os revestimentos
cerâmicos, juntamente com as pinturas, são a preferência do mercado
consumidor em praticamente todos os segmentos imobiliários e todas as
regiões do país.
O Brasil possui condições climáticas muito favoráveis ao uso de revestimentos
cerâmicos nas fachadas. Nosso clima predominantemente tropical e chuvoso
faz com que esta opção seja das mais interessantes, tanto pelo aspecto de
desempenho como pela durabilidade. No caso das cidades litorâneas, por
exemplo, esta tendência torna os revestimentos cerâmicos quase uma
unanimidade para o mercado consumidor, sendo seu uso muitas vezes
associado ao próprio padrão de qualidade da construção.
Esta preferência tem razões claras de serem entendidas. Os revestimentos
cerâmicos possuem inúmeras vantagens em relação aos demais revestimentos
tradicionais – incluindo as pinturas, pedras, tijolos aparentes, argamassas
decorativas – onde destacam-se pela maior durabilidade, valorização estética,
facilidade de limpeza, possibilidades de composição harmônica, melhoria de
2
estanqueidade da vedação, conforto térmico e acústico da fachada e
valorização econômica do empreendimento.
O organismo internacional CTBUH - Council on Tall Buildings and Urban
Habitat (1995) considera que a fachada de um edifício tem uma relação
marcante com o meio ambiente urbano e envolve valores sociais importantes,
tipificando e caracterizando a sociedade, suas aspirações e até grau de
prosperidade.
Embora seja largamente empregado em nosso país e em praticamente todo o
mundo1, os revestimentos cerâmicos ainda carecem de muitas melhorias e
evolução tecnológica, notadamente no que diz respeito à tecnologia de
produção de fachadas. A grande incidência de defeitos patológicos atestam
esta necessidade.
No Brasil, as patologias mais importantes manifestam-se tipicamente na forma
de fissuras e perda de aderência (descolamentos) devido às deformações
excessivas e inadequação das camadas do revestimento.
Os problemas de descolamentos em fachada são especialmente críticos
devido aos riscos de acidentes envolvidos na queda de placas ou de partes
das camadas. Estes descolamentos ocorrem com mais intensidade nos
primeiros e últimos andares dos edifícios, nas regiões de deslocamento
estruturais mais intenso (como os balanços, por exemplo) e nas fachadas mais
solicitadas por insolação (devido aos choques térmicos).
As patologias, muitas vezes, são resultado de uma combinação de fatores.
Fissuras e descolamentos nos revestimentos, por exemplo, podem ser
resultado da propagação de fissuras ocorridas nas suas interfaces com a
estrutura, falta de reforço no substrato (emboço), falta de juntas de controle,
1 Em 1996, o Brasil era o terceiro produtor mundial de cerâmica para revestimento, atrás
somente da Itália e da Espanha. Em 1997, este panorama se alterou com o avanço de
outros países. Mesmo assim, o consumo per-capita de cerâmica em nosso país ainda é
considerado baixo.
3
preenchimento inadequado das juntas de colocação, falta de argamassa de
assentamento no verso das placas e não observação dos limites de tempo em
aberto e tempo de ajuste dos materiais de assentamento.
As patologias de revestimento cerâmico de fachada são difíceis de recuperar e
requerem para isso custos elevados. Muitas vezes, quando elas manifestam-
se visualmente, já há comprometimento de sua integridade do revestimento e
estes custos podem suplantar os custos da execução original.
Acreditando nas possibilidades de evolução dos revestimentos cerâmicos de
fachada de edifícios e no seu imenso potencial de uso, o trabalho
desenvolvido tem o propósito de discutir a tecnologia de produção de modo a
contribuir decisivamente para evolução desta parte do edifício, ainda
produzida de modo artesanal.
A proposta de evolução tecnológica baseia-se, principalmente, na elaboração
de um projeto voltado à produção dos revestimentos cerâmicos, que contemple
os requisitos de desempenho necessários para evitar o surgimento de
patologias e, por conseguinte, possibilite incrementar sua durabilidade.
O objetivo central do trabalho é analisar e propor diretrizes e parâmetros
necessários à prevenção de patologias e obtenção de desempenho adequado
dos revestimentos cerâmicos de fachada através da elaboração de um projeto
para produção.
O trabalho procura esclarecer que o domínio da tecnologia de produção de
placas cerâmicas não é condição suficiente para a obtenção de resultados
satisfatórios, sendo imprescindível dispor de uma metodologia para
desenvolvimento de projetos que considere os vários aspectos envolvidos no
processo.
4
2 CONCEITOS BÁSICOS SOBRE RCF2
Para designar revestimentos verticais de uma forma genérica, tem sido
empregando mais recentemente em inglês o termo cladding (inglês britânico)
ou siding (inglês americano).
Os revestimentos cerâmicos empregados nas fachadas de edifícios podem ser
classificados de diversas maneiras. Pode-se classificá-los, por exemplo, de
acordo com a técnica construtiva empregada na sua produção ou pela forma
como eles se comportam após aplicados.
Os revestimentos cerâmicos tradicionais trabalham completamente aderidos
sobre bases e substratos que lhe servem de suporte e, por isso, podem ser
denominados de aderidos. Este trabalho trata dos revestimentos aderidos
conceituando-os da seguinte forma:
Revestimento Cerâmico de Fachada de Edifícios (RCF) é o
conjunto monolítico de camadas (inclusive o emboço de
substrato) aderidas à base suportante da fachada do edifício
(alvenaria ou estrutura), cuja capa exterior é constituída de placas
cerâmicas, assentadas e rejuntadas com argamassa ou material
adesivo.
Quando os revestimentos podem possuir camadas com função de isolamento
térmico, acústico e de impermeabilização que não permitem aderência entre as
camadas, os revestimentos precisam ser fixados por meio de dispositivos
especiais e são chamados de não aderidos.
Além da placa cerâmica que caracteriza e destaca sua singularidade, os RCF
são constituídos de substrato, em geral constituído de camada de argamassa
2 A partir deste ponto, a sigla RCF substituíra, no singular e no plural, revestimento cerâmico
de fachada de edifícios, referindo-se aos revestimentos aderidos assentados por meio de
adesivos, argamassas adesivas ou argamassas convencionais.
5
denominada de emboço (em inglês, rendering), adesivo ou argamassa adesiva
(ou colante) e rejuntamento formado pelas juntas de colocação entre as placas
preenchidas por adesivo ou argamassa adesiva. Neste trabalho, denomina-se
base o suporte do RCF constituído tradicionalmente de estrutura de concreto e
vedações em alvenaria, e de substrato o emboço de argamassa aplicado sobre
as bases e sobre o qual são aplicadas as demais camadas do RCF. As
camadas que formam os revestimentos tradicionais aderidos são constituídas
dos materiais apresentados na Tabela 2.1. Na Figura 2.1 são apresentadas
esquematicamente estas camadas.
Tabela 2.1 Camadas e materiais constituintes de RCF aderidos,
tradicionalmente empregados no Brasil
MATERIAIS CONSTITUINTES DENOMINAÇÃO DA CAMADA
Concreto armado
Alvenaria de blocos cerâmicos
Alvenaria de blocos de concreto
Alvenaria de blocos de concreto celular
Alvenaria de blocos sílico-calcários
BBAASSEE OOUU SSUUPPOORRTTEE
Argamassa de cimento e areia, podendo ou não conter
adesivos (chapisco)PPRREEPPAARRAAÇÇÃÃOO DDAA BBAASSEE
Argamassa de cimento, areia e/ou outro agregado fino,
com adição ou não de cal e aditivos químicosSSUUBBSSTTRRAATTOO
Argamassa adesiva à base de cimento, areia e/ou outros
agregados finos, inertes não reativos, com adição de um
ou mais aditivos químicos
AASSSSEENNTTAAMMEENNTTOO OOUU FFIIXXAAÇÇÃÃOO
Placa cerâmica e argamassa de rejunte à base de
cimento, areia e/ou outros agregados finos, inertes não
reativos, com adição de um ou mais aditivos químicos
CCEERRÂÂMMIICCAA
6
O advento das argamassas adesivas permitiu aos revestimentos cerâmicos
serem assentados com menor desperdício de materiais e com maior
produtividade, trazendo a racionalização à execução. Esta racionalização,
como explicam SABBATINI; BARROS (1990), permite separar a obra bruta da
obra limpa, evitando a obrigatoriedade de execução em conjunto da
regularização e fixação do acabamento final. Estes autores citam ainda como
vantagens da técnica de fixação com argamassas adesivas, os seguintes
aspectos:
i. Formação de equipes de produção específicas que trabalham independentemente;
ii. Necessidade de mão-de-obra menos qualificada;
iii. Maior produtividade;
iv. Introdução de controle da camada de regularização (substrato);
v. Diminuição dos efeitos da retração do substrato (emboço) sobre a camada de
revestimento final.
Figura 2.1 Materiais e camadas constituintes mostrando os principais
componentes do RCF. A base não faz parte do sistema mas é
fundamental para seu desempenho global.
BASEAlvenaria ou concreto
JUNTA DE COLOCAÇÃOArgamassa de rejunte
CAMADA DE FIXAÇÃOArgamassa adesiva
PLACA CERÂMICA
SUBSTRATOEmboço argamassado
PREPARAÇÃO DA BASEChapisco
7
O processo de conceber e detalhar fachadas normalmente não recebe a
atenção devida, tanto por parte dos empreendedores e construtores, como por
parte dos projetistas. Muitas vezes, os projetos de arquitetura, estrutura,
alvenaria e esquadrias são desenvolvidos sem que se saiba, com precisão,
qual vai ser o produto final da fachada. É comum também definir-se apenas o
material de revestimento (placa cerâmica) dentro das alternativas disponíveis
no mercado e de acordo com a verba disponível à época da execução.
Raramente a escolha é baseada em critérios técnicos confiáveis, sendo mais
comum considerar somente aspectos estéticos e econômicos. A prática usual
tem sido selecionar o material de revestimento de fachada apenas
considerando a qualidade do material da camada mais externa e algumas de
suas características, facilidade de composição arquitetônica, custo e
disponibilidade de aquisição no mercado. CTBUH (1995) afirma que “a falta de
consideração de qualquer elemento, mesmo que aparentemente insignificante,
no que diz respeito à qualidade, ao projeto e à construção da fachada, pode
afetar seriamente a imagem do edifício e, muitas vezes, tornar-se de difícil
correção”. A Figura 2.2 mostra os principais fatores determinantes para a
obtenção da qualidade dos RCF.
Figura 2.2 Fatores e agentes que influenciam na qualidade dos RCF.
(WALTERS, 1992)
PLACAS ADESIVO
CONSTRUTOR
BASE ESUBSTRATO
REJUNTE
ESPECIFICAÇÕES
PROJETO
MÃO-DE-OBRAFERRAMENTAS
8
3 MATERIAIS PARA RCF
Os revestimentos de fachada exigem maiores cuidados por se encontrarem em
condições desfavoráveis de exposição. Estas condições exigem materiais de
qualidade superior quando comparados, por exemplo, aos revestimentos
internos. O principal material que caracteriza o RCF e confere-lhe uma série
de características que o credencia para uso em fachada é a placa cerâmica.
Além da placa cerâmica, entretanto, devem ser considerados como materiais
que constituem os RCF: as argamassas para os emboços que servem como
substratos de aplicação, incluindo as armaduras neles empregadas, os
adesivos e argamassas adesivas, os materiais de rejuntamento e os materiais
destinados à execução e ao tratamento das juntas de controle.
3.1 Placas cerâmicas para RCF
O uso da cerâmica como revestimento remonta há pelo menos três mil anos
atrás, devendo ter ocorrido provavelmente no Oriente Médio (ITC, 1994). Há
mais de dois mil anos, placas cerâmicas foram empregadas nos revestimentos
das piscinas e paredes dos banhos romanos, existindo vários registros ainda
mais antigos na Grécia, Egito e China (NORTON, 1973); (SFSP, 1992). Os
países ibéricos podem ser apontados como responsáveis pela difusão do uso
dos revestimentos cerâmicos no novo mundo. Os portugueses, ainda no
século XVII, realizaram inúmeras construções usando azulejos para compor
painéis de fachadas em edifícios de uso administrativo e religioso no Brasil
(GEPB, 1990).
A cerâmica para revestimento somente iniciou evolução significativa, todavia, a
partir do final do século passado quando a produção, até então artesanal,
começou a tomar caráter mais industrial (NORTON, 1973). Na metade do
século XX intensificou-se a tendência de se distinguir os edifícios pela forma,
cor e textura de sua fachada. A partir desta época o uso dos RCF tornou-se
corrente, mostrando a mesma tendência de uso em vários países do mundo.
(PERRY; WEST, 1994)
9
Em 1995 o Brasil ocupava o quarto lugar como produtor mundial de placas
cerâmicas, tendo produzido 295 milhões de metros quadrados, ficando atrás
apenas de China (900 milhões), Itália (562 milhões) e Espanha (400 milhões).
O Brasil ainda possui um grande potencial de crescimento da produção de
revestimento cerâmico, tanto para o consumo interno quanto em relação à
capacidade de exportação. Enquanto o consumo interno de placa cerâmica na
Espanha alcança os 5,8 m 2 / ano, no Brasil este número é de apenas 1,4
m2 / ano, como mostra a Figura 3.1.
Figura 3.1 Comparação dos consumos de cerâmica para revestimento em
m2 / ano / habitante. (ANFACER, 1998)
As placas cerâmicas, na maioria dos casos, acabam também contribuindo de
modo importante para a definição da estética do edifício, caracterizando sua
fachada. O material cerâmico confere ainda outras propriedades fundamentais
para as fachadas como resistência à penetração da água e facilidade de
limpeza, por exemplo.
As placas cerâmicas para revestimento caracterizam-se por sofrer um
processo de sinterização que confere suas principais propriedades e as
diferenciam dos outros materiais e componentes empregados na construção.
5,8
3,1
1,4
ESPANHA ITÁLIA BRASIL
10
Este processo resulta em mudanças fundamentais na microestrutura do
material que constitui as placas, conferindo-lhe uma estrutura cristalina de
propriedades muito particulares. ( SANTOS, 1975)
Com base na nomenclatura internacional, e ajustando-se a tradução de alguns
termos, adota-se neste trabalho a seguinte definição para placa cerâmica:
Placas cerâmicas são componentes cujas duas dimensões
(largura e altura) predominam sobre uma terceira (espessura),
produzidas a partir de argilas e/ou outras matérias-primas
inorgânicas, conformadas através de extrusão (tipo A) ou
prensagem (tipo B) e sinterizadas por meio de processo
térmico, e utilizadas como componente principal da camada
mais externa de revestimentos cerâmicos de pisos e paredes.
As propriedades dos revestimentos cerâmicos trazem consigo uma série de
vantagens importantes para uso como revestimento de fachada, as principais
delas são as seguintes:
• não propaga fogo;
• elevada impermeabilidade;
• baixa higroscopicidade;
• não provoca diferença de potencial;
• não é radioativo;
• não gera eletricidade estática;
• excelente isolamento;
• custo final, em geral, compatível com benefícios, principalmente com relação à manutenção
durante a vida útil.
As placas cerâmicas podem ser classificadas de diversos modos tendo por
base sua capacidade de absorção de água. A Tabela 3.1 mostra a
classificação da ISO e também da norma brasileira NBR 13817 (ABNT,
1997a).
11
Tabela 3.1 Classificação genérica das placas cerâmicas para
revestimentos em função de capacidade de absorção de água.
(ABNT, 1997a) (ISO, 1994)
GGRRUUPPOOSS DDEE AABBSSOORRÇÇÃÃOO DDEE ÁÁGGUUAAPPRROOCCEESSSSOO DDEE
CCOONNFFOORRMMAAÇÇÃÃOO Grupo I
E ≤ 3%
Grupo IIa
3% < E ≤ 6%
Grupo IIb
6% < E ≤ 10%
Grupo III
E > 10 %
Grupo AIIa1 Grupo AIIb1AA
EEXXTTRRUUDDAADDOOGrupo AI
Grupo AIIa2 Grupo AIIb2
Grupo AIII
Grupo BIaBBPPRREENNSSAADDOO AA
SSEECCOO Grupo BIbGrupo BIIa Grupo BIIb Grupo BIII
CC
OOUUTTRROOSSPPRROOCCEESSSSOOSS
Grupo CI Grupo CIIa Grupo CIIb Grupo CIII
Observações:
• Grupo BIII engloba apenas placas vidradas. Existe uma pequena produção de placas
prensadas a seco não vidradas com absorção maior do que 10% que não entram neste
grupo;
• Os Grupos AIIa e AIIb são divididos em duas partes com diferentes especificações de
produção.
A absorção total dos revestimentos cerâmicos deve ser baixa para limitar as
movimentações higroscópicas a que o revestimento de uso externo está
sujeito. A norma brasileira NBR 13.818 (ABNT, 1997b) não estabelece um
limite específico para a absorção total das placas cerâmicas destinadas às
fachadas. A norma britânica BS 5385 (BSI, 1991) na parte 2, especifica para
fachada absorção inferior a 3 % para placas extrudadas e prensadas. Esta
norma é a única entre as referenciadas que estabelece claramente um limite
de absorção de água para as placas cerâmicas destinadas às fachadas.
12
3.2 Argamassas adesivas e adesivos para RCF
Os materiais adesivos têm como principal função permitir a aderência das
placas cerâmicas aos substratos ou às outras camadas que lhe servem de
bases. Estes materiais devem garantir os requisitos de segurança e
durabilidade dos RCF estabelecidos no projeto.
Hoje em dia, são as argamassas adesivas os materiais mais empregados para
a execução de RCF. A principal vantagem desta argamassa reside
basicamente no uso de camada fina no assentamento, permitindo a
racionalização da execução e redução de custos. Além de simplificar a técnica
de colocação das placas cerâmicas, dissociando os serviços de regularização
do serviço de acabamento superficial, o uso adequado da argamassa adesiva
proporciona as seguintes principais vantagens:
i. maior produtividade no assentamento;
ii. manutenção das características dos materiais;
iii. maior uniformização do serviço;
iv. facilidade de controle;
v. menor consumo de material;
vi. maior possibilidade de adequação às necessidades de projeto;
vii. grande potencial de aderência.
SABBATINI; BARROS (1990) afirmam que o custo global de serviços de RCF,
considerando o aumento da produtividade da mão-de-obra, é normalmente
inferior ao custo dos métodos de assentamento tradicionais.
A argamassa adesiva é um produto industrializado composto de uma mistura
pré-dosada pulverulenta no estado seco, fornecida em sacos. A norma
brasileira NBR 14.081 (ABNT, 1998) denomina as argamassas adesivas de
13
colantes8, definindo-as como “produtos industrializados, no estado seco,
compostos de cimento Portland, agregados minerais e aditivos químicos, que,
quando misturados com a água, formam uma pasta viscosa, plástica e
aderente, empregada no assentamento de placas cerâmicas para
revestimento”.
As argamassas monocomponentes, que apenas necessitam de água para sua
utilização, são chamadas, em inglês, de dry-set mortar, enquanto que as
argamassas que apresentam-se na forma de dois componentes ou partes,
sendo uma pulverulenta e outra na forma de dispersão aquosa (aditivos), são
denominadas de latex-cement mortar (TCA, 1995). Já os adesivos de base não
cimentícia são compostos de resinas orgânicas e cargas minerais e
denominados em função do tipo de resina de:
i. pastas de resina, largamente utilizadas em outros países, são constituídas
basicamente de adesivos sintéticos, principalmente as resinas vinílicas e acrílicas; e
ii. resinas de reação, adesivos que possuem desempenho superior em relação a
praticamente todos os demais tipos de materiais de fixação, geralmente constituídas
por dois componentes, um adesivo e um catalisador.
A propriedade fundamental que diferencia as argamassas adesivas
convencionais das argamassas tradicionais é a capacidade de retenção de
água. É esta propriedade que permite que o material seja aplicado em camada
fina, sem perder, para a base ou para o ar, a quantidade de água necessária à
hidratação do cimento Portland.
8 Neste trabalho, usaremos os termos argamassa adesiva e argamassa colante como
sinônimos. Entretanto, concordamos com a norma BS 3558 Part1 que não recomenda o uso
de adjetivos originários do vocábulo cola (em inglês glue) para adesivos de emprego em
engenharia devido à sua imprecisão de significado. Adesivos usam normalmente resinas
sintéticas como ligante e são capazes de promover adesão química, como explica
MACLEAN; SCOTT (1993).
14
No Brasil, as argamassas adesivas foram recentemente normalizadas e
classificadas em quatro tipos pela norma brasileira NBR 14081 (ABNT, 1998)
A diferenciação básica considera o tempo em aberto e a capacidade de
aderência. Por esta classificação as argamassas tipo III e III-E possuem maior
resistência de aderência que as demais. A tipo III-E é a que apresenta maior
tempo em aberto. A Tabela 3.2 apresenta a classificação utilizada na
normalização brasileira. Segundo esta norma ficou estabelecido a seguinte
designação:
• TIPO I – argamassa para uso INTERIOR
• TIPO II – argamassa para uso EXTERIOR
• TIPO III – argamassa de ALTA RESISTÊNCIA
• TIPO III-E – argamassa ESPECIAL
Tabela 3.2 Exigências mecânicas das argamassas adesivas
industrializadas segundo a norma brasileira NBR 14081
(ABNT, 1998).
TIPOPropriedade Método de Ensaio Und.
I II III III-E
TTEEMMPPOO EEMM AABBEERRTTOO NBR 14.083 min > 15 > 20 > 20 > 30
NBR 14.084cura normal
MPa > 0,5 > 0,5 > 1,0 > 1,0
NBR 14.084cura submersa em água
MPa > 0,5 > 0,5 > 1,0 > 1,0RREESSIISSTTÊÊNNCCIIAA DDEEAADDEERRÊÊNNCCIIAA AAOOSS
2288 DDIIAASSNBR 14.084cura em estufa
MPa - > 0,5 > 1,0 > 1,0
DDEESSLLIIZZAAMMEENNTTOO NBR 14.085 mm ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5 ≤ 0,5
15
A maioria das argamassas adesivas são constituídas basicamente de cimento
Portland, areia silicosa de granulometria controlada e aditivos orgânicos que
modificam ou ajustam suas propriedades. (ITC, 1987)
Nas argamassas adesivas devem existir aditivos orgânicos que adeqüem suas
propriedades. Nas argamassas à base de emulsão são empregadas mist uras
de agentes orgânicos, aditivos e cargas minerais, prontas para uso em
emulsão aquosa, isto é , não é mais necessário adicionar água à mistura. Os
aditivos usados nas argamassas adesivas e adesivos destinados ao
assentamento de placas cerâmicas podem modificar diversas propriedades
importantes destes materiais.
Os principais aditivos utilizados nas argamassas adesivas são as resinas
sintéticas orgânicas. Entre estas, destacam-se as resinas celulósicas e os
polímeros vinílicos, acrílicos e estirenos-butadienos. As resinas celulósicas
são usadas como retentores de água e plastificantes, enquanto as resinas
vinílicas e acrílicas modificadas são empregadas principalmente para melhorar
a aderência e aumentar a capacidade de absorver d eformações.
As argamassas adesivas convencionais ou comuns possuem normalmente
apenas um tipo de aditivo que modifica suas propriedades. São empregadas
éteres de celulose modificados cuja principal função é aumentar a capacidade
de retenção de água, permitindo a adequação do tempo em aberto. Entre
estes agentes destacam-se os hidróxietil celulose (HEC) e metil-hidróxietil
celulose (MHEC) como dois dos mais empregados nas argamassas adesivas.
Nas argamassas adesivas modificadas com polímeros (monocomponente) são
empregados também polímeros à base de resinas vinílicas na forma de pós
redispersíveis em água. Elas modificam a capacidade de retenção de água,
além de melhorar a aderência e a flexibilidade das argamassas adesivas. A
extensão de aderência também é melhorada devido à redução na tensão
superficial da água (ROY, 1992)
9
Os pós redispersíveis formam uma dispersão cuja distribuição de tamanhos de
partículas é a mesma do produto da fase aquosa. A principal vantagem dos
pós redispersíveis reside na facilidade de uso na prática, tanto com relação à
mistura, como em relação ao manuseio, estocagem e transporte (SCHULZE,
1992). As resinas sintéticas mais utilizadas na forma de pó redispersíveis
desenvolvidas especificamente para uso em argamassas adesivas
monocomponentes são os acetatos de polivinila (PVAC) e os homopolímeros e
copolímeros a base de acetato de vinila e etileno chamados de acetato de
vinila etileno (EVA). (SCHULZE, 1992), (GOLDBERG, 1998)
Os ganhos de resistência à compressão dos EVA, segundo SCHULZE (1992),
são obtidos devido à utilização de agentes plastificantes nos polímeros,
provocando redução no fator água-cimento e teor de ar incorporado. Este autor
afirma ainda que os ganhos de resistência observados nos látices ocorrem
através do mesmo mecanismo. A intensidade dos efeitos obtidos com os PVAC
e EVA são dependentes das dosagens utiliz adas. Entretanto, dosagem muito
elevadas não implicam necessariamente em melhoria proporcional de
desempenho. Os efeitos dos pós redispersíveis na capacidade de deformação
e aderência são significativos normalmente até dosagens da ordem de 3 a 4 %
em relação à massa total de cimento da mistura seca (WACKER, 1998).
Para ROY (1992) e GOLDBERG (1998) são os látices orgânicos os principais
aditivos destinados às argamassas adesivas e rejuntes de RCF. Entre estes
agentes destacam-se as dispersões de acetato de vinila, as dispersões
acrílicas e os látices de estireno-butadieno. Segundo GOLDBERG (1998) os
polímeros acrílicos e estirenos-butadienos são os que apresentam maior
potencial de uso em RCF pois podem ser formulados para permitir que as
argamassas apresentem alta aderência e flexibilidade. Esta opinião é
confirmada por uma série de estudos e pesquisas que têm mostrado que as
argamassas adesivas modificadas por látices acrílicos e estirenos-butadienos
são as que apresentam em geral melhor desempenho para a fixação de placas
cerâmicas em fachadas. (RIUNNO, MURELLI, 1992), (ROTHBERG, 1992);
(MEDEIROS, SABBATINI; AKIAMA, 1998)
17
4 EXECUÇÃO DE RCF
O trabalho em fachada tem uma série de condições que precisam ser
atendidas para favorecer a qualidade e a produtividade da execução em obra.
As condições nas fachadas são mais críticas principalmente por que os
serviços são desenvolvidos quase sempre a céu aberto e em condições de
segurança desfavoráveis para manuseio dos materiais. Estes serviços são
realizados normalmente em plataformas de trabalho, montadas
provisoriamente na região da fachada do edifícios. Estas plataformas podem
ser montadas através de duas formas distintas, através de andaimes fixos ou
móveis ou suspensos. Os andaimes fixos de torre são chamados de
fachadeiros e os móveis ou suspensos chamados de balancins.
A utilização de equipamentos e ferramentas para melhorar a qualidade e a
produtividade no assentamento de placas cerâmicas de RCF reveste-se de
importância quando nos preocupamos com a racionalização da execução. A
ferramenta mais importante para a execução dos RCF é a desempenadeira. O
tipo de desempenadeira, forma e profundidades dos dentes devem ser
observados atentamente. Esta escolha deve ser conduzida, principalmente, em
função do tipo de placa cerâmica a ser utilizada e do relevo que ela apresenta
no verso. Este relevo do tardoz é determinante para a definição da espessura
da camada de argamassa adesiva e garantia de uma distribuição uniforme do
material de fixação.
As argamassas devem ser preferencialmente preparadas com misturadores
elétricos. Podem ser empregados, basicamente, dois tipos de misturadores:
hastes helicoidais acionadas por furadeira elétrica e misturador de base fixa e
haste planetária. Ambos os equipamentos apresentam eficiência adequada
para a mistura de argamassas adesivas, permitindo, além da homogeneização
adequada, a incorporação de vazios na forma de microbolhas provocadas
pelos aditivos incorporadores de ar.
18
As bases que servirão de suporte aos RCF devem secar pelos menos seis
semanas antes que os serviços da fachada sejam iniciados. As bases porosas
devem ser protegidas da chuva para evitar movimentos de retração na
secagem significativos durante e após a execução do RCF. A retração na
secagem potencial da base é função principalmente dos tipos de material
empregados. Materiais como blocos de concreto e o próprio concreto usado da
estrutura tem sua retração variável em função de uma série de fatores como
tipos de agregados empregados e fator água-cimento das dosagens.
Para receber o emboço que servirá de substrato para aplicação com adesivo
das placas cerâmicas a base do revestimento deve ser preparada
adequadamente para garantir a aderência e integridade do conjunto.
A técnica de preparação do suporte tradicionalmente empregada para receber
emboço de base de RCF consiste basicamente na limpeza e chapiscamento.
Para o chapiscamento utiliza-se uma argamassa de cimento e areia preparada
em obra ou industrializada que pode ou não conter aditivos.
Para iniciar a aplicação das placas toda a preparação de base e execução do
emboço deve estar concluída conforme especificado pelo projeto. Deve-se
aplicar este material inicialmente sobre o substrato com o lado liso da
desempenadeira, pressionando a lâmina da ferramenta contra a superfície. Em
seguida deve-se passar o lado denteado da desempenadeira para obtenção
dos cordões de altura constante. Uma prática bastante importante consiste em
acrescentar uma quantidade de material sobre a lâmina, também quando for
passar o lado denteado. Isto facilita a obtenção homogênea dos cordões na
altura desejada.
A técnica de melhor resultado para a aplicação de placas cerâmicas com
argamassa adesiva é conhecida como técnica de colagem dupla (em inglês,
notched trowel and buttering method). Este método é inclusive recomendado
pelos códigos ingleses e franceses de execução de RCF. O método de
19
colagem dupla é obrigatório para as placas cerâmicas extrudadas e dotadas
de garras no verso. (BSI, 1991); (CSTB, 1988)
Depois de espalhar o adesivo sobre a base ou substrato, a aplicação da placa
não deve exceder o tempo em aberto determinado previamente em obra na
situação mais desfavorável de insolação e vento, sobre a superfície mais
absorvente da fachada em execução. A norma britânica afirma que em geral
este tempo em aberto de obra não deva ultrapassar 20 min (BSI, 1991).
Na aplicação das placas devem ser mantidos o alinhamento, nivelamento e
planicidade. O uso de material de assentamento em excesso pode tornar mais
difícil o ajuste da posição final da placa.
Antes da aplicação da argamassa, o colocador deve verificar as condições das
juntas de colocação, devendo estas estarem limpas e secas para o início do
rejuntamento. A aplicação deve ser conduzida de modo que uma área possa
ser trabalhada sem que o endurecimento do material se inicie. O material de
rejunte aplicado em excesso que fica sobre as placas deve ser removido com a
própria desempenadeira ou espátula.
A realização da limpeza antes do momento adequado pode danificar o rejunte
e retirar parte do material ainda plástico. A limpeza inicial deve ser feita
normalmente com auxílio de uma esponja úmida (não saturada), limpa
freqüentemente em água e escorrida em seguida ou através de um pano
úmido – não molhado. Durante a limpeza final do rejunte deve-se proceder
também à limpeza das juntas de controle do RCF. Deve tomar cuidado para
que a argamassa de rejuntamento não penetre na cavidade da junta, pois isto
dificulta a colocação do material de fundo de junto e tratamento posterior com
selante. (BSI, 1991)
A aplicação do selante deve ser feita com uma pistola de extrusão, cortando o
bico aplicador de acordo com a largura da junta, inclinado de 30 a 45 ºC. O
selante deverá ser aplicado acionando-se contínua e regularmente o gatilho da
pistola para a obtenção de um cordão uniforme no interior da junta.
20
5 PROJETO DE RCF
Desenvolver o projeto para produção (PPP) de RCF é necessário por razões
técnicas e econômicas. Além de definir os meios para que o planejamento e a
programação da produção sejam eficientes, o projeto deve permitir exercer o
controle de qualidade do processo dos materiais e da execução, pois oferece
os principais subsídios para isto. Este processo deve considerar um conjunto
de parâmetros que permitam atingir os objetivos do empreendimento. Para
analisar seu comportamento, portanto, é necessário considerar não apenas o
desempenho de cada camada isoladamente, mas o desempenho do sistema
como um todo, desde a base suporte, até o material cerâmico de revestimento
externo (placa cerâmica).
É necessário que se tenha sempre em mente o comportamento global do
revestimento sem perder de vista seus requisitos funcionais fundamentais e as
interferências potenciais de cada decisão, por mais particular que ele seja.
Para isto o revestimento cerâmico de fachada deve então ser considerado
como um sistema constituído de camadas de diferentes materiais que
apresentam propriedades distintas entre si.
A elaboração do PPP de RCF requer a consideração de muitas variáveis e
parte importante delas ainda de conhecimento tecnológico restrito. Entretanto,
com base no que já se conhece sobre o comportamento dos revestimentos de
fachada, sua interação com a base e sobre os materiais que o constituem, é
possível organizar uma série informações de modo a considerá-las na
elaboração de um projeto com o objetivo de obter redução patologias e obter
desempenho. O PPP se desdobra em eventos cronologicamente ordenados,
podendo haver retroalimentação entre os diferentes estágio de sua evolução.
Agrupando as diversas etapas do processo, foi possível identificar três fases
distintas de desenvolvimento, organizado-as em uma estratégia de elaboração
de projeto essencialmente linear. As fases e etapas para desenvolvimento do
processo de projeto de RCF proposta são apresentadas de modo genérico no
fluxograma da Figura 5.1:
21
Figura 5.1 Fluxograma geral das principais etapas do processo de
projeto de RCF.
DEFINIÇÃO DAPREPARAÇÃO DA BASE
E DO SUBSTRATO
DEFINIÇÃO DAS JUNTAS DECONTROLE REFORÇOS DO
SUBSTRATO
SELEÇÃO DOSMATERIAIS DE
ASSENTAMENTO
DEFINIÇÃO DOMÉTODO
CONSTRUTIVO
DEFINIÇÃO DOSCRITÉRIOS DE
CONTROLE
PROGRAMAÇÃODOS SERVIÇOS
Fase
de
espe
cifica
ção
e de
talh
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e An
álise
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DEFINIÇÃO DAMÃO-DE-OBRA
CONTROLE DOPROJETO EMEXECUÇÃOFa
se d
epr
oduç
ão
DEFINIÇÃO DOSDETALHES
CONSTRUTIVOSRe
defin
ições
de
proj
eto
ESTUDO DATIPOLOGIA DA
PLACA CERÂMICA
AVALIAÇÃO DASCONDIÇÕES DEEXPOSIÇÃO DA
FACHADA
ANÁLISE DAARQUITETURA DA
FACHADA
DEFINIÇÃO DASCAMADAS DO RCF
ANÁLISE DADEFORMABILIDADE
DA ESTRUTURA
ANÁLISE DASCARACTERÍSTICASDAS ALVENARIAS
EXTERNAS
22
Na Fase de Análise e Definições Iniciais considera-se principalmente e
exeqüibilidade do projeto, analisando-se as soluções possíveis para o
problema. O resultado desta fase é um conjunto de definições e alternativas
potenciais de solução e o estabelecimento de uma concepção geral para o
projeto. São consideradas nesta análise as definições do projeto de
arquitetura, as condições de exposição da fachada, bem como a avaliação da
deformabilidade e outras características das bases dos RCF.
Na Fase de Especificação e Detalhamento procura-se descrever a
caracterizar a solução do projeto com base na tecnologia disponível e
normalização pertinente. Após a definição genérica das camadas, as
atividades a serem desenvolvidas consideram as especificações necessárias,
desde a preparação da base até os critérios de controle de produção,
passando pela definição de juntas e reforços, seleção de materiais de
assentamento, métodos e detalhes construtivos.
Na Fase de Produção deve ocorrer a implantação do PPP na obra e a
verificação prática das soluções projetadas, primeira em escala piloto depois
em regime de trabalho. São definidos também os parâmetros a serem
considerados para a programação dos serviços e definição da mão-de-obra,
incluindo-se até as ações de apoio do projetista à produção do RCF.
A maioria dos países desenvolvidos publicaram normas e códigos de prática
que tratam sobre o projeto de RCF, entretanto, a maior parte destas normas
trata basicamente de propriedades e ensaios de materiais como adesivos e
selantes, não apresentando critérios e parâmetros de projetos. Na Tabela 5.1
são apresentados alguns dos principais códigos e normas sobre RCF
apontando restrições impostas e o conteúdo apresentado.
23
Tabela 5.1 Principais códigos e normas para projeto de RCF de alguns
países. Adaptado e complementado a partir de PERRY; WEST
(1994) e SQUINZI (1993).
PPAAÍÍSS TTÍÍTTUULLOO DDOO CCÓÓ DDIIGGOO EESSCCOOPPOO EE CCOONNTTEEÚÚDDOO
Alemanha DIN 18.515 Part 1: Cladding forexternal walls, tiles fixed withmortar: principals of design andapplication. 1983.
Restringe o uso de placas assentadas com adesivospara dimensões máximas de 0,12 m2. Apresentarequisitos relacionados a dimensões e espaçamentosde juntas.
AS 3958.1 Part 1: Ceramic tiles -Guide to the installation ofceramic tiles. 1991.
Define materiais e sistemas de revestimento cerâmico.Descreve preparação de substratos e métodos deexecução.
Austrália
AS 3958.2 Part 2: Ceramic tiles– Guide to the selection of aceramic tiling system. 1992.
Estabelece procedimento para o projeto derevestimentos cerâmicos. Lista parâmetros que devemser considerados e apresentada uma estrutura parasua consideração. Não oferece método de análise.
Espanha NTE 15 - 1973 Define materiais e estabelece procedimento para aexecução de revestimentos cerâmicos.
EstadosUnidos
ANSI A.108 – American NationalStandard Specification forinstallation of ceramic tile. 1992.
Especifica requisitos para o assentamento derevestimentos cerâmicos. São apresentados detalhespara uma série de métodos executivos. Sem referênciapara o assentamento de placas de grandes dimensões.
França CPT - External wall tiling with theuse of cementitious adhesives.1988.
Prescreve tamanhos máximos e peso de placascerâmicas que podem ser usadas em vários locais e otipo de adesivo e método de assentamentorecomendado.
BS 5385 Part 2: Wall and floortiling – Code of Practice for thedesign and installation ofexternal ceramic wall tiling andmosaics. 1991
Apresenta parâmetros de desempenho e requisitos deprojeto para revestimentos cerâmicos externos.Restringe para fachadas o uso de placas de absorçãomenor que 3 % e espessura mínima de 8 mm . Paraplacas com dimensão superior a 200 mm recomenda eemprego de grapa metálico (metal cramps) . Para placaterracotta com garras e assentada com grapas permitedimensões máximo do lado de até 600 mm.
Reino Unido
BS 8000 Part 11: Code ofpractice for wall and floor tiling.Section 11.1: Ceramic tile,terrazzo tiles and mosaics.1989.
Detalha requisitos para a mão-de-obra de execução derevestimentos cerâmicos. Apresenta vários métodos deassentamento com adesivos e prescreve limites paraseu uso. Sem referência para o assentamento deplacas de grandes dimensões
24
6 CONCLUSÕES
Este trabalho procurou contribuir para o desenvolvimento da tecnologia de
produção de RCF. Os resultados obtidos foram baseados na análise da
literatura disponível e nos vários anos de experiência dos pesquisadores do
Grupo de Pesquisa em Tecnologia e Gestão na Construção Civil sobre o
assunto. O autor acrescentou ainda a experiência de elaborar vários projetos
pilotos, onde foi possível vivenciar na prática os conceitos discutidos na tese.
As reflexões sobre o estado-da-arte da tecnologia e as experiências de
elaboração de projeto permitem concluir que as soluções para a produção dos
revestimentos precisam ser necessariamente sistêmicas e baseadas em
parâmetros técnicos.
Acredita-se que o trabalho tenha permitido mostrar que o domínio da produção
de placas cerâmica não é condição suficiente para garantir o sucesso dos
revestimentos em uso, ficando claro a necessidade de considerar o projeto
como elemento-chave na obtenção de resultados satisfatórios. Entende-se
ainda que a evolução dos RCF continuará ocorrendo à medida que sejam
desenvolvidas pesquisas tecnológicas que procurem estabelecer critérios mais
confiáveis para as definições de projeto e produção. Entretanto, precisa-se
lembrar que ainda há necessidades básicas para serem atendidas como o
treinamento da mão-de-obra e o desenvolvimento do mercado nacional de
ferramentas e equipamentos específicos para RCF.
Finalmente ressalta-se que, mesmo diante das dificuldades impostas, existe
uma crescente receptividade por parte do meio técnico em valorizar os projetos
e a tecnologia de RCF. O autor acredita que a implantação dos critérios e
diretrizes estabelecidos neste trabalho possa incrementar não somente o
desempenho da fachada, mas também o sucesso técnico-econômico do
empreendimento como um todo.
25
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BT/PCC/229 Derivação de Fundos para Investimento em Empreendimentos de Infra-Estrutura no Brasil:A Viabilidade da Securitização nas Concessões Rodoviárias e de Geração Independente deEnergia Hidrelétrica. CLÁUDIO TAVARES DE ALENCAR, JOÃO DA ROCHA LIMAJUNIOR. 25 p.
BT/PCC/230 Influência da Dosagem na Carbonatação dos Concretos. FABÍOLA LYRA NUNES, PAULOROBERTO DO LAGO HELENE. 26 p.
BT/PCC/231 Resistência ao Cisalhamento do Concreto Fresco por Compressão Triaxial. LEVY VONSOHSTEN REZENDE, JOÃO GASPAR DJANIKIAN. 30 p.
BT/PCC/232 Mecanismos de Transporte de Agentes Agressivos no Concreto. CARLOS EDUARDOXAVIER REGATTIERI, PAULO ROBERTO DO LAGO HELENE. 20 p.
BT/PCC/233 Influência do Tipo de Cal Hidratada na Reologia de Pastas. FABIOLA RAGO, MARIAALBA CINCOTTO. 24 p.
BT/PCC/234 A Inserção do Campus da Cidade Universitária “ Armando de Salles Oliveira” na MalhaUrbana da Cidade de São Paulo. VERA ADELINA AMARANTE MACHADO MARQUES,WITOLD ZMITROWICZ. 34 p.
BT/PCC/235 Aspectos de Desempenho da Argamassa dosada em Central. ANTONIO A. A. MARTINSNETO, JOÃO GASPAR DJANIKIAN. 25p.
BT/PCC/236 Contratação de Performance: Modelo Norte-Americano nos Anos 90 na Automação Predial.ENIO AKIRA KATO, RACINE TADEU ARAUJO PRADO. 22p.
BT/PCC/237 Dosagem de Argamassas através de Curvas Granulométricas. ARNALDO MANOELPEREIRA CARNEIRO, MARIA ALBA CINCOTTO. 37p.
BT/PCC/238 Estudo da Difusão do Oxigênio no Concreto. PAULO FANCINETE JÚNIOR, ENIO J. P.FIGUEIREDO. 23p.
BT/PCC/239 Fissuração por Retração em Concretos Reforçados com Fibras de Polipropileno (CRFP).JUSSARA TANESI, ANTONIO DOMINGUES FIGUEIREDO. 24p.
BT/PCC/240 Análise em Project Finance. A escolha da moeda de referência. JOÃO R. LIMA JR 42P.
BT/PCC/241 Tempo em Aberto da Argamassa Colante: Influência dos Aditivos HEC e PVAc. YÊDAVIEIRA PÓVOAS, VANDERLEY MOACYR JOHN. 13p.
BT/PCC/242 Metodologia para Coleta e Análise de Informações sobre Consumo e Perdas de Materiais eComponentes nos Canteiros de Obras de Edifícios. JOSÉ CARLOS PALIARI, UBIRACIESPINELLI LEMES DE SOUZA. 20p.
BT/PCC/243 Rendimentos Obtidos na Locação e Sublocação de Cortiços – Estudo de casos na áreacentral da cidade de São Paulo. LUIZ TOKUZI KOHARA, ANDREA PICCINI. 14p.
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BT/PCC/245 Programações por Recursos: O Desenvolvimento de um Método de Nivelamento e Alocaçãocom Números Nebulosos para o Setor da Construção Civil. SÉRGIO ALFREDO ROSA DASILVA, JOÃO DA ROCHA LIMA JR. 26p.
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Escola Politécnica da USP - Deptº de Engenharia de Construção CivilEdifício de Engenharia Civil - Av. Prof. Almeida Prado, Travessa 2
Cidade Universitária - CEP 05508-900 - São Paulo - SP - BrasilFax: (011)8185715- Fone: (011) 8185452 - E-mail: secretaria@pcc.usp.br
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