Painéis estruturais pré-moldados maciços de concreto armado para execução de paredes

Descrição do sistema 
O sistema construtivo destina-se à construção de paredes para edifícios habitacionais de até cinco pavimentos. É constituído de painéis estruturais pré-moldados maciços de concreto armado e pelas ligações entre eles. A fabricação dos painéis é feita em unidade de produção montada em canteiro de obras ou em usina. A moldagem dos painéis é feita na posição vertical, com fôrmas de aço do tipo bateria apoiadas sobre quadro metálico. As fôrmas são constituídas por chapas e perfis de aço, parafusos e ganchos de travamento.

Características técnicas
Painéis de parede 

Painéis estruturais pré-moldados de concreto armado com espessura de 10 cm, altura igual ao pé-direito do pavimento e comprimento máximo de 4 m. Na produção dos painéis é utilizado concreto autoadensável, com massa específica igual a 2.250 kg/m³ (± 50), resistência característica à compressão de 25 MPa e consistência no mínimo igual a 600 mm. O concreto utilizado nos painéis tem adição de fibras de polipropileno. Os painéis estruturais possuem basicamente dois tipos de armadura: simples e centralizada ou dupla, conforme projeto estrutural elaborado para cada empreendimento. O cobrimento de concreto das armaduras é garantido pelo posicionamento de espaçadores plásticos nas telas. No caso de painéis com duas telas, o espaçamento entre as telas é garantido com o uso de separador tipo “caranguejo” em aço. A resistência mínima do concreto, na desenforma, é de 8 MPa. Após desenforma os painéis são transportados e armazenados para serem curados (aspersão de água) por um período mínimo de 48 horas. Após esse prazo os painéis estão liberados para serem montados em seus locais definitivos.

Painéis de laje
As lajes são pré-moldadas, maciças de concreto armado e com 9 cm de espessura total. Nas bordas externas junto à fachada, os painéis de laje incorporam um ressalto (“gola”) de aproximadamente 7,5 cm. A resistência característica à compressão do concreto especificada é de 25 MPa.

Ligações entre painéis
Os painéis possuem rebaixos e armaduras de ligação nas bordas laterais para possibilitar a junção entre eles. As armaduras de ligação de cada painel são soldadas às armaduras de ligação dos painéis adjacentes e às armaduras verticais de arranque (barras de aço), desde a fundação. Posteriormente, a interface entre os painéis é preenchida com graute, com auxílio de fôrmas metálicas. A resistência à compressão especificada para o graute empregado no preenchimento das juntas entre painéis é de 25 MPa. O tratamento das juntas entre os painéis na face externa, após o grauteamento, é feito com emprego de fundo de junta e selante flexível base poliuretano. Após a finalização da montagem dos painéis, antes da pintura, a região das juntas entre painéis (face interna) recebe tratamento com tela poliéster e aplicação de emulsão acrílica.

Ligações entre painéis de parede e laje
Os painéis de parede são assentados sobre as lajes com argamassa, sendo as juntas horizontais externas acabadas com componentes pré-moldados, denominados “golas”, e tratadas com emulsão acrílica e tela de poliéster. Esse tratamento é feito também no pavimento térreo na região da junta entre piso externo e painéis.

 

Pórtico para montagem

Fabricação do painel

Interface entre painéis e instalações
As instalações elétricas são embutidas nos painéis de parede. As instalações hidráulicas (tubulações de prumada), tanto de água fria quanto esgoto, são posicionadas em shafts. As tubulações de água fria de até 40 mm de diâmetro são externas aos painéis estruturais pré-moldados de concreto.

Interface entre painéis e janelas 
As janelas são posicionadas nas abas existentes nos painéis e fixadas lateralmente aos painéis com parafusos e buchas. A vedação da junta entre painel e janela é feita com selante de poliuretano.

Revestimento e acabamento do painel de parede 
As faces externas dos painéis podem receber pintura ou textura acrílica. As faces internas podem receber pintura ou revestimento cerâmico, aplicados conforme normas técnicas pertinentes.



 Execução 

1) Preparação das fôrmas, com limpeza e aplicação de desmoldante.
2) Preparação da armadura de cada painel, introdução dos separadores tipo “caranguejo” entre telas, dos espaçadores plásticos para cobrimento das armaduras, dos eletrodutos e das caixas de elétrica. Para cada painel existe um desenho de armaduras e de instalações específico.
3) Verificação da conformidade das armaduras e seus cobrimentos com especificações de projeto.
4) Fechamento e travamento das fôrmas metálicas de uma bateria.
5) Lançamento do concreto nas fôrmas.
6) Desenforma após 20 horas de concretagem, desde que o concreto tenha resistência à compressão mínima de 8 MPa, e estocagem dos painéis.
7) Controle da qualidade do painel concretado, conforme procedimento específico, e execução de cura por aspersão de água por um período de 48 horas.
8) Transporte e posicionamento do painel em local definitivo, no edifício. Os painéis são transportados em equipamento de transporte vertical ou pórticos rolantes, posicionados e colocados no local definitivo sobre uma camada de argamassa de assentamento.
9) Junção das armaduras de ligação de painéis-paredes adjacentes por meio de solda.
10) Posicionamento de fundo de junta.
11) Colocação de fôrmas metálicas na região das juntas entre painéis, para possibilitar preenchimento das mesmas com graute.
12) Grauteamento das juntas entre painéis.
13) Acabamento externo das juntas após a montagem final dos painéis, com selante.
14) Colocação das esquadrias externas nos ressaltos dos painéis, fixação com parafusos e acabamento da interface com o uso de selante de poliuretano na fresta entre a janela e o painel.
15) Posicionamento das lajes pré-moldadas sobre as paredes de painéis estruturais pré-moldados de concreto armado. São feitos o posicionamento das armaduras negativas das lajes e a concretagem complementar dos rebaixos das lajes, conforme indicado nos projetos.

Indicadores de prazo                                                                                                O sistema é composto das seguintes etapas e prazos:

● Montagem de painéis: dois dias úteis
● Grauteamento entre painéis: um dia útil
● Montagem de lajes, conexões elétricas e armadura negativa: um dia útil
● Concretagem do rebaixo entre as lajes: um dia útil
Observação: valores considerados para um pavimento de 205 m².

Ferramentas e equipamentos necessários para a execução do serviço e produção dos painéis
● Pórtico rolante
● Guindaste ou grua
● Bateria de fôrmas e central de produção de concreto (para produção dos painéis)
● Betoneira, no caso de produção de graute em obra
● Caçamba para lançamento do concreto

Segurança 
O início dos serviços deverá ser precedido das proteções, evitando, desta forma, a queda de pessoas ou materiais.

Nas bordas das lajes ou nas aberturas de piso faz-se necessária instalação de proteção coletiva, como guarda-corpo, plataforma, etc. Os operários devem utilizar cinto de segurança.

Em qualquer situação de transporte vertical, a carga máxima suportada pelo equipamento tem de ser respeitada, além de serem tomadas todas as cautelas necessárias para que não haja queda de materiais.

A seguir a relação dos EPI’s necessários a execução do serviço:
● Bota de segurança com bico de aço
● Capacete de segurança
● Cinto de segurança com trava-quedas (preso em cabo de aço ou corda de segurança auxiliar)
● Luva de proteção (vinílica ou de raspa)
●Óculos de segurança
● Protetor auricular

Controle da qualidade
● Armaduras
● Concreto – ensaios de verificação da consistência e da resistência à compressão do concreto na idade de desenforma e aos 28 dias
● Limpeza e controle geométrico das fôrmas
● Posicionamento e cobrimento das armaduras
● Lançamento do concreto
● Desenforma
● Cura
● Transporte e armazenamento
● Recebimento dos painéis após desenforma (identificação, tolerâncias dimensionais, aparência visual e verificação de eventual presença de falhas)
● Sequência e qualidade da montagem dos painéis em canteiro de obras (ligação com fundação, travamento e alinhamento dos painéis, soldas, tratamento das juntas, interfaces com lajes, acabamentos e interfaces com esquadrias e demais componentes, colocação das golas e realização de acabamentos externos)

Além dos itens acima também é recomendado que sejam feitos os seguintes controles:
● Qualidade dos projetos
● Recebimento de materiais
● Fabricação e recebimento dos painéis pós-fabricação
● Montagem dos painéis em local
● Controle tecnológico do concreto e do graute

Avaliações técnicas
O sistema construtivo é detentor do Documento de Avaliação Técnica nº 007 – DATec nº 007, emitido pelo Sistema Nacional de Avaliações Técnicas (Sinat), em novembro de 2011, com validade até outubro de 2013.

A seguir são apresentados os resultados da avaliação de desempenho do sistema construtivo, conforme constam no DATec nº 007.

 

Desempenho estrutural 
A resistência característica para o concreto empregado nos painéis pré-moldados é igual ou maior que 25 MPa. As paredes estruturais recebem as cargas verticais das lajes e as transmitem às fundações. As lajes são maciças e recebem um complemento de concreto sobre alguns apoios intermediários. As cargas de vento são transmitidas a todas as paredes pelos diafragmas rígidos compostos pelas lajes.

A estabilidade global da edificação depende das paredes estruturais, contraventamento; das lajes que funcionam como diafragmas rígidos; e da ligação entre painéis, e entre painéis e lajes, que monolitiza o conjunto.

Estanqueidade
A estanqueidade foi avaliada para os aspectos que influenciam o sistema de paredes, considerando fontes de umidade externas (água de chuva) e internas, em locais sujeitos à ação da água de uso e lavagem dos ambientes. Segundo o DATec 007, o sistema construtivo satisfaz as condições de estanqueidade à água de chuva pelas características construtivas e pelas características do material de preenchimento das juntas entre painéis. A fixação das janelas com o uso de parafusos e vedação com selantes, bem como a colocação de materiais de vedação flexíveis que possibilitem a acomodação de pequenas deformações, atendem às condições de estanqueidade à água de chuva.

O uso do ressalto, com aproximadamente 7,5 cm, nas extremidades das lajes pré-moldadas junto à fachada contribui para a estanqueidade da fachada. A junta entre o painel e a laje é preenchida com argamassa e tratada com tela de poliéster e emulsão acrílica. A estanqueidade à água das paredes internas em contato com água de uso e lavagem foi considerada satisfatória.

Recomenda-se para a estanqueidade nas interfaces entre painéis de parede e pisos internos e externos, para os projetos de cada empreendimento, que sejam previstos caimentos do piso e diferença de cotas entre o piso externo e interno, e entre o piso do banheiro e do corredor para minimizar o contato da água do piso com a base da parede.

Desempenho térmico
Para a avaliação do desempenho térmico foram considerados os seguintes parâmetros: absortância à radiação solar da superfície externa das paredes igual a: 0,3 (cores claras), 0,5 (cores médias) e 0,7 (cores escuras). A tabela 1 apresenta os resultados de desempenho térmico para as oito zonas bioclimáticas analisadas.

Desempenho acústico
De acordo com a Diretriz Sinat nº 002, para paredes de fachada e para paredes entre unidades habitacionais, o sistema atende aos requisitos de desempenho acústico.

tabela 2 apresenta os resultados de desempenho acústico do sistema construtivo.

Segurança ao fogo 
A Diretriz Sinat nº 002 considera que o sistema construtivo atende aos requisitos de segurança ao fogo para o tempo de 30 minutos, para o edifício de até cinco pavimentos. Ressalta-se que o projeto de cada edificação deve considerar as exigências do Corpo de Bombeiros contidas nas regulamentações das Unidades Federativas do Brasil em que a edificação será construída e atender às exigências do usuário conforme a ABNT NBR 14.432:2001 – Exigências de Resistência ao Fogo de Elementos Construtivos de Edificações – Procedimento, além dos regulamentos municipais específicos.

Durabilidade e manutenibilidade 
A durabilidade do sistema está relacionada com a proteção das armaduras. O sistema construtivo está enquadrado nas classes de agressividade ambiental rural (classe I) e urbana (classe II).
Para reduzir o risco de degradação do sistema recomenda-se:
● Emprego de concreto com no mínimo 300 kg/m³ de cimento
● Relação água–cimento ≤0,60
● Realização de ensaios de reatividade álcali-agregado com os agregados utilizados na produção do concreto empregado nos painéis, nos diferentes canteiros de obras ou usinas
● Inspeção da fachada a cada dois anos
● Evitar danos ao fundo de junta
● Inspeção e substituição dos selantes quando necessário
● Substituição do selante de poliuretano a cada dez anos feita por empresa especializada
● Repintura da fachada a cada cinco anos

Recomenda-se que a substituição do selante seja programada junto com a repintura da fachada. Mais detalhes podem ser obtidos no Datec 007, no site do PBQP-H, Sinat.

Vida útil de projeto e prazos de garantia
Conforme a NBR 15.575-1:2008 – Edifícios Habitacionais de até Cinco Pavimentos – Desempenho – Parte 1: Requisitos Gerais, a vida útil é uma indicação do tempo de vida ou da durabilidade de um edifício e suas partes. A vida útil de projeto (VUP) é definida no projeto do edifício e de suas partes, como uma aproximação da durabilidade desejada pelo usuário, representando uma expressão de caráter econômico de uma exigência do usuário, contemplando custos iniciais, custos de operação e de manutenção ao longo do tempo.

No Brasil, para os edifícios habitacionais, foi adotado, em caráter informativo, o período de 40 anos como vida útil de projeto mínima (VUPmínima) e o período de 60 anos como vida útil de projeto superior (VUPsuperior), sendo que a escolha de um ou outro período cabe aos intervenientes no processo de construção. Para que a vida útil de projeto seja atingida é necessário o emprego de produtos com qualidade compatível, a adoção de processos e técnicas que possibilitem a obtenção da VUP, o cumprimento, por parte do usuário e do condomínio, dos programas de manutenção e das condições de uso previstas. Os aspectos fundamentais de uso e manutenção do edifício e de suas partes normalmente são informados no manual de uso, operação e manutenção do edifício, ou em manuais de fabricantes, sendo que a NBR 5674 – Manutenção de Edificações – Procedimento é uma referência para definição e realização de programas de manutenção nos edifícios.

Associado à VUP está o prazo de garantia, contado a partir da expedição do “Auto de Conclusão” ou “Habite-se” do edifício.

Considerando-se, portanto, os prazos de vida útil mínimo e superior para o edifício habitacional, de 40 e 60 anos, respectivamente, a NBR 15575-1 traz, em caráter informativo, os prazos de VUP e de garantia para paredes estruturais, apontados na tabela 3.

Tais períodos de VUP dependem dos serviços de manutenção a serem realizados pelo usuário ao longo do tempo, conforme manual de uso e manutenção do sistema construtivo. É fundamental a proteção das paredes por meio de manutenções periódicas dos revestimentos.

Indicadores de preços e formas de comercialização 

 Indicadores ambientais
Classificação do resíduo: conforme resoluções do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) 307 de 05 de julho de 2002 e 431 de 24 de maio de 2011, os resíduos podem ser considerados de classe A (concreto) e classe B (metais).Destinação do resíduo: os itens de classe A são destinados a aterros de resíduos da construção civil, ou são reciclados como agregados, enquanto que os de classe B são recicláveis.