En utdypning av problemstillingen og avhandlingens formål

Os conceitos e valores limite referentes ao teor em sais estão apresentados em 2.3.7. Na presente tese, o teor em sal dos materiais foi avaliado por meio de um método baseado na determinação do HMC e específico para este fim (Gonçalves e Rodrigues 2006, Gonçalves et al. 2006, Gonçalves 2007). O método está descrito na secção 3.2.7. e baseia-se no facto de o HMC de sais solúveis ser significativamente mais elevado do que o dos materiais de construção porosos, o que permite assumir que toda a humidade higroscópica que uma amostra absorve do ar deriva da ação higroscópica do sal que esta contém.

O teor em sais dos materiais analisados para os seis estudos de caso está indicado na Tabela 4.7. No caso do material Ar, sendo baixa a atividade da argila (Tabela 4.3) e não excessivamente expressiva a quantidade (Tabela 4.2) da argila que contém, é provável que a elevada absorção higroscópica corresponda, na verdade, a uma presença relevante de sal. O ensaio não permite evidentemente saber se o sal estava presente no material utilizado na construção original ou resultou de contaminação posterior. No primeiro caso, a proveniência do sal pode estar associada à natureza da matéria-prima, à zona de recolha do material ou à água utilizada na altura de construção que poderiam estar contaminadas. No segundo, poderá dever-se a contaminação por água existente no terreno de implantação da construção, que é absorvida por ascensão capilar ou ainda a sais existentes na atmosfera envolvente, por exemplo.

Aquando a recolha da matéria-prima deste estudo de caso, eram visíveis pequenos pontos brancos, aparecendo mesmo veios de um composto branco (Figura 4.28, à esquerda) que mais tarde se veio a identificar como sendo gesso (CaSO4). Realizou-se um teste à matéria-prima. Foi dissolvida uma pequena quantidade de solo em água destilada e adicionadas algumas gotas de cloreto de bário (BaCl2) (Porta 1998). A presença de sulfato foi detetada pela formação de um precipitado branco (Figura 4.28, ao centro e direita), sendo presumido que este seja enxofre na forma de sulfato de cálcio (CaSO4 - gesso). A presença de sais tais como sulfatos (Tabela 2.10) é prejudicial às construções, como explicado em 2.4.1.

Tabela 4.7. Teor em humidade higroscópica (T=20ºC e 96% HR) e teor de sal estimado dos materiais

Estudos de caso

Teor em humidade higroscópica (%) Teor de sal equivalente, assumindo a _{presença de um sal único (%)}

Média Desvio Padrão NaCl Na2SO4 Av 4,2 0,3 0,2 0,6 PD 5,4 0,1 0,3 0,7 VC 4,7 0,2 0,3 0,6 CZ 1,2 0,1 0,1 0,2 Cl 3,1 0,1 0,2 0,4 Ar 42,6 1,0 2,5 5,7 Amostra de referência (100% de NaCl) 1763,6 (corresponde a uma HR de 96,8%) 21,8 - -

Figura 4.28. Teste expedito para a verificação da presença de sulfatos através da precipitação de uma solução de cloreto de bário (BaCl2)

4.5. SÚMULA

Este capítulo teve como principal objetivo a análise de diversos edifícios de taipa não estabilizada localizados no Alentejo, das suas principais anomalias e a caracterização do material utilizado na taipa.

As anomalias presentes neste tipo de edifícios são provocadas por vários fatores de degradação, que podem ser potenciadores uns dos outros. Verificou-se que as anomalias mais recorrentes nas paredes de taipa das mais de 30 construções visitadas na primeira fase do trabalho eram a desagregação do paramento de taipa a um nível superficial e a consequente erosão, com formação pontual de cavidades mais profundas. A presença de humidade é uma das principais causas de degradação, pois esta reduz a coesão interna e a resistência mecânica da taipa, e potencia a ação dos sais solúveis e dos agentes biológicos. Os fatores humanos - a não conservação dos edifícios - assumem também um destaque bastante negativo, sendo responsáveis, direta ou indiretamente, pelo aparecimento de grande parte das situações anómalas. Embora seja de esperar que, em edifícios ao abandono, após desmoronamento da cobertura, a degradação da edificação acelere, atingindo-se rapidamente a ruína, o facto é que se encontraram edifícios já sem cobertura (há vários anos) com paredes em relativo bom estado de conservação. A manutenção periódica deste tipo de edifícios tem um papel fundamental na sua conservação, nomeadamente do que se refere à proteção das paredes. Todavia, nas obras de manutenção devem ser utilizados materiais compatíveis, nomeadamente no que diz respeito às argamassas de reparação. Com vista ao desenvolvimento de argamassas de reparação adequadas a estes trabalhos, começou- se por tentar perceber quais as características fundamentais do material utilizado na taipa, tendo como referência os seis edifícios de taipa não estabilizada quimicamente localizados no Alentejo, que foram selecionados como estudos de caso.

No ponto 2.3 foi realizada uma pesquisa na literatura para identificar as propriedades dos solos a utilizar na taipa não estabilizada (Gomes et. al 2014) e os procedimentos de ensaio mais adequados, que foram descritos em 3.2 e utilizados na caracterização dos solos dos estudos de caso, como descrito no presente capítulo.

As principais conclusões sobre a caracterização das partículas finas a nível mineralógico e as seis propriedades analisadas (granulometria, plasticidade, compactabilidade, retração linear, teor de matéria orgânica e teor em sais) são as seguintes:

(i) Relativamente à caracterização mineralógica, não foram identificados materiais argilosos com características expansivas; de facto os minerais com maior abundância são: quartzo, feldspato, mica, clorite e caulinite.

(ii) A granulometria dos seis materiais recolhidos encontra-se, em geral, dentro dos limites superior e inferior considerados na literatura especializada; no entanto, o mesmo não acontece com o tamanho máximo de partículas, o que parece configurar uma discrepância fundamental entre as recomendações atuais internacionais e as características dos materiais utilizados nos edifícios antigos de taipa na região do Alentejo. De facto, cinco dos seis materiais excedem o tamanho máximo recomendado para o agregado em cinco dos sete documentos considerados. É interessante salientar que o único documento nacional que aborda esta característica (Gomes e Folque 1953), admite a possibilidade da utilização de agregados muito maiores (até 50 mm), sendo este documento o que melhor se adapta aos materiais analisados; neste caso, apenas o solo VC seria rejeitado e apenas em relação a cerca de 1% da sua composição. Contudo, é de referir que dois dos sete documentos não apresentam restrições quantitativas, não aplicando limites precisos.

(iii) Quanto à plasticidade, os resultados mostraram que quatro dos seis materiais analisados se encontram de acordo com (PD, VC e Cl) ou muito perto (Ar) dos limites estabelecidos pelos quatro documentos analisados. No entanto, estes resultados também revelaram que solos não plásticos, em que o LL é baixo e o IP indeterminado, foram utilizados com aparente sucesso nos restantes dois casos (Av e CZ), apesar de este tipo de solo ser amplamente considerado inadequado para construção de taipa, julga-se assim pertinente alargar os limites estabelecidos nas recomendações estabelecidas a um nível internacional. (iv) No que diz respeito à compactabilidade e para os valores da baridade máxima seca (d): os materiais de Av

e de Cl apresentam-se dentro dos limites dos seis documentos referenciados; PD encontra-se dentro dos limites para dois dos autores mas seria excluído pelos restantes quatro autores; VC e CZ revelam valores muito baixos, sendo excluídos de acordo com todas as recomendações. Verifica-se que os resultados obtidos não são muito elevados, inclusive os resultados mais baixos são excluídos em todas as recomendações. Apesar dos resultados obtidos, e dada a longevidade dos edifícios de onde os materiais foram recolhidos, pelo menos para esta taipa regional, considera-se que o intervalo de valores admissíveis deveria ser ampliado.

(v) A retração linear nos seis materiais estudados é baixa (praticamente nula em quatro casos) e nunca excede os limites máximos identificados. É ainda necessário ter em consideração que a percentagem da argila presente na amostra também se apresenta como um fator de relevância. No entanto, algumas observações podem ser feitas ao ensaio da retração linear; a maior parte das referências pesquisadas utilizam o método de Alcock, existindo, contudo, problemas em relação à praticabilidade do procedimento experimental.

- Nos casos em que a fração grosseira não é removida o processo não é aplicável a solos com agregados de grandes dimensões, tais como os encontrados na maioria dos seis estudos de caso, devido ao reduzido tamanho do molde.

- A secagem não é em geral realizada em condições controladas: à temperatura ambiente ou mesmo sob luz solar direta é o indicado na maioria dos casos, o que pode comprometer a reprodutibilidade dos resultados experimentais. Para além disso, a exposição à luz solar direta pode ser impraticável, especialmente em condições de inverno, com tempo encoberto, pluviosidade e elevada humidade relativa.

(vi) Relativamente ao teor de matéria orgânica, os valores obtidos para quatro dos seis materiais excedem claramente os limites definidos na literatura. Além disso, dois destes materiais (PD e Cl) apresentam quantidades bastantes significativas de matéria orgânica de elevada dimensão (pequenos paus e raízes), indiciando que não foi efetuada uma seleção ou preparação cuidadosa do solo a utilizar para a construção da taipa. Provavelmente o solo utilizado foi o da camada vegetal, com maior percentagem de matéria orgânica. Contudo, os edifícios não parecem degradados devido a esta característica. É interessante também notar a extrema variabilidade dos requisitos e métodos de ensaio que dizem respeito a esta propriedade: seis documentos apresentam uma orientação geral apenas qualitativa para rejeitar solos que contenham matéria orgânica; quatro outras referências aconselham o teste expedito do cheiro, também apenas qualitativo; apenas quatro documentos apresentam limites quantitativos, sendo que dois deles coincidem (teor de matéria orgânica inferior a 2% em massa) e os dois restantes documentos apresentam limites um pouco mais elevados (teor de matéria orgânica inferior a 4 e 5% em massa, respetivamente). (vii) Quanto ao teor de sal, os resultados experimentais indicam que este é baixo para cinco dos estudos de

caso. O teor de sal parece ser significativo apenas para o material presente na edificação urbana (Ar), este poderia já estar presente aquando a construção ou ter surgido no decorrer dos anos. Quanto aos requisitos encontrados nos vários documentos, estes parecem demasiado generalistas, não apresentando qualquer justificação quanto ao número reduzido e tipos de sais que abrangem: apenas três das dez referências estabelecem valores-limite quantitativos (máximo 2%, em massa) e apenas três referem procedimentos. Experimentalmente alguns autores consideram que a determinação do teor de humidade higroscópica pode ser uma alternativa expedita, para a avaliação do teor em sais, tendo sido este o método utilizado.

O solo utilizado para a construção dos seis edifícios estudados, na sua maior parte, não se apresenta dentro dos limites propostos para as diferentes propriedades em vários documentos. Serão estes solos assim tão inapropriados para a construção com terra? Ou deveriam os limites ser mais abrangentes? Antigamente não existia uma seleção rígida, baseada em ensaios laboratoriais, do material. Contudo, eram selecionadas terras adequadas, dentro das disponíveis na região. A escolha baseava-se em conhecimento empírico. Este método de decisão à partida seria bastante eficiente, uma vez que existem inúmeras soluções em bom estado de conservação, quando sujeitas a alguma manutenção.

Existem muitos documentos tais como regulamentos, documentos normativos e documentos técnicos de vários países, referindo qual o melhor solo a ser utilizado para a técnica da taipa, mas ainda não existe um consenso a nível mundial sobre quais as principais propriedades a considerar, nem uma uniformização dos limites, sejam eles quantitativos ou qualitativos. Perante esta grande diversidade, como avaliar quais os solos mais indicados para a construção com taipa? Deverão estabelecer-se critérios flexíveis, para as diferentes propriedades, de

modo a responderem a exigências comportamentais genéricas? De facto, já existem, nos regulamentos analisados, requisitos com carácter não prescritivo em algumas das propriedades. Será este o caminho a ter em conta na construção de terra?

Alguns regulamentos (para construções de terra) apresentam um carácter exigêncial, ou seja, não prescritivo (sobretudo o regulamento NZS 4298 1998); os regulamentos não prescritivos são mais flexíveis e estabelecem um conjunto de medidas, sendo para tal exigida uma solução que garanta o desempenho esperado, não sendo prescritiva uma solução. Este tipo de regulamentos refere-se às características comportamentais da estrutura, mais do que a materiais específicos. Os regulamentos exigênciais apresentam objetivos específicos, linhas de orientação com indicações precisas e detalhadas e metas a serem alcançadas, as quais devem ser satisfeitas.

É também importante referir que em Portugal o único documento para a construção com terra foi realizado pelos autores Gomes e Folque (1953) e publicado pelo LNEC em 1953, sendo este um estudo que apenas aborda a granulometria como característica da terra e descreve a técnica construtiva da taipa. É assim recomendável a implementação urgente de alguma regulamentação nesta área de construção.

O trabalho realizado mostra que é necessário ter em conta o desempenho e as características de construções existentes, como base para a redefinição de valores-limite para as propriedades chave dos solos a utilizar na taipa, bem como para uma definição adequada dos métodos de ensaio correspondentes. Verificou-se também que é conveniente e útil validar os requisitos a nível regional e, eventualmente, ajustá-los às especificidades de materiais locais utilizados com sucesso. A generalização de um tipo de terra ideal para a técnica construtiva da taipa parece ser um objetivo difícil de atingir, correndo-se o risco de estabelecer regras redutoras. Confirmou-se neste trabalho que os materiais locais, apesar de muitas vezes não se enquadrarem nos requisitos apontados para as seis propriedades estudadas, permitiram obter construções viáveis. Até dentro da mesma região, os solos podem variar, como nos estudos de caso de PD e VC, que distam não mais de 4 km e apresentam características bastante diferentes. A situação verifica-se para os seis edifícios de taipa alentejanos estudados mas poderá também acontecer, em relação às mesmas propriedades ou outras, com solos utilizados para a construção com taipa em outras regiões a nível mundial. As especificidades dos solos locais devem ser tidas em conta pois são os mais apropriados para uma construção sustentável, um dos principais fatores que justifica o futuro da construção com terra.

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5. MATERIAIS UTILIZADOS E BLOCOS DE TAIPA

Neste capítulo são descritos todos os materiais utilizados nas argamassas de reparação, bem como os procedimentos seguidos na sua preparação. É também focada a execução dos blocos de taipa, assim como dos defeitos-padrão neles realizados, com vista à aplicação das argamassas de reparação.

5.1. INTRODUÇÃO

Neste capítulo são identificados e caracterizados todos os materiais utilizados nas argamassas de reparação e nos blocos de taipa, bem como os procedimentos seguidos na preparação de ambos. Como referido anteriormente, foram utilizadas terras de três edifícios (Av, PD e VC) utilizados como estudos de caso e ainda uma terra-padrão comercial. Os resultados dos ensaios de caracterização servirão de base à interpretação dos resultados apresentados nos próximos capítulos. Pretende-se também que eles permitam, como é boa prática científica, a reprodução do trabalho experimental desta tese por futuros investigadores. As designações, com as respetivas abreviações dos materiais, blocos de taipa e respetivas argamassas apresentam-se na tabela 5.1.

Tabela 5.1. Designações atribuídas aos materiais, blocos de taipa e argamassas Material após

colheita

Material utilizado nos blocos de taipa

Blocos de taipa

Material utilizado

nas argamassas Argamassa

Edifício Av MAv MAv_B BAv MAv_A AAv

Edifício PD MPD MPD_B BPD MPD_A APD

Edifício VC MVC MVC_B BVC MVC_A AVC

Terra-padrão MTP - - MTP_A ATP