Princípios Básicos para a Execução
O betão arquitectónico tornou-se um dos mais importantes meios de design na arquitectura moderna. Nenhum outro material de construção pode ser usado e processado de uma maneira tão versátil. O betão arquitectónico é, assim, usado para quase todas as tarefas de construção. Sistemas de cofragem e de contraplacado adequados, permitem realizar praticamente qualquer forma em betão fresco, com qualidade e economia. De acordo com o panfleto "Concrete Architectural" da DBV (Associação Alemã de Betão), as diferentes qualidades do betão arquitectónico estão divididas em quatro classes.
A criação de betão arquitectónico, enquanto elemento de design, é influenciado por:
- sistemas de cofragem e contraplacad0
- misturas no betão, incluindo o tipo de cimento e outros agregados
- pigmentos adicionados
- selecção de um agente descofrante adequado
- tratamento posterior da superfície (limpeza com jacto de areia, lavar, lixar e polir)
- impregnação com hidrofobizante, envernizamento e revestimento com cor
O desenvolvimento do betão como material de construção, com alta resistência, auto-prensado e de compactação leve, bem como o betão reforçado com fibras (de aço e têxteis), abre novas áreas de aplicação.
A norma DIN 18217 "Superfícies de betão e contraplacado" é considerada como a medida-padrão para a construção de diferentes tipos de superfícies em betão.
As referências estéticas não estão previstas na norma, porque, compreensivelmente, não há regulamentos vinculativos para a produção de betão arquitectónico - a criatividade não pode ser padronizada, sendo que a tarefa de quem planeia é descrever de forma tão abrangente e clara quanto possível as suas ideias sobre a aparência de um componente estrutural de betão.
O folheto da DBV "Concrete Architectural", que define classes concretas arquitectónicas específicas e os critérios de exigência associados, é um bom suporte técnico disponível para quem planeia, apresenta propostas e para os próprios empreiteiros. É altamente recomendável para colocar a concurso, atribuir e fornecer os serviços com base neste documento.
A Equipa de Betão Arquitectónico
Para o planeamento e execução de estruturas e componentes estruturais com requisitos especiais para superfícies de betão, a cooperação coordenada de todas as partes envolvidas é essencial. As expectativas e exigências de quem planeia e dos clientes devem corresponder ao que pode de facto ser realizado.
A melhor solução para um bom resultado é a criação de uma equipa de betão arquitectónico. Como o contrato não é normalmente atribuído na fase de planeamento, e nenhuma decisão final sobre quem irá realizar o trabalho não foi ainda tomada, são vantajosos acordos com as empresas especializadas (por exemplo fabricante de cofragem) ou com escritórios de engenharia experientes. O escritório de engenharia seleccionado pode então assumir o papel de coordenador da equipa de betão arquitectónico.
Visão Geral de Sistemas de Cofragem
Na construção moderna com cofragem, são utilizados, maioritariamente, cofragem ou sistemas de cofragem constituídos essencialmente por componentes. A compatibilidade dos componentes individuais de um sistema tem várias vantagens: por um lado, a montagem de um conjunto específico aumenta a probabilidade de que os componentes de cofragem individuais sejam usados correctamente; por outro lado, o número de utilizações em obra é multiplicado, pelo que os custos de amortização do equipamento são reduzidos. Ao mesmo tempo, utilizar um sistema de cofragem é muito mais seguro para uma equipa de construção.
Com a utilização dos sistemas de cofragem para este tipo de arquitectura, a qualidade da cofragem é para ser tomada em consideração. Os painéis de cofragem, principalmente fornecidos em sistema de aluguer, têm diferentes taxas de utilização e também podem representar áreas reparadas. Com o aluguer de cofragem, apenas os níveis de arquitectura SB 1 e SB 2 podem ser alcançados. Concretizar níveis superiores aos SB3 e SB 4 não é possível, ou só é possível de forma limitada com a utilização de painéis de cofragem alugados como, por exemplo, com PERI MAXIMO.
Os sistemas de cofragem geralmente utilizados podem ser divididos em diferentes grupos:
- Construção de infraestruturas
Na construção de rotas de tráfego, o betão arquitectónico é considerado como um importante elemento de design (pontes, túneis ou paredes de contenção).
Estas superfícies de betão são frequentemente observadas a partir de uma certa distância ou em veículos a alta velocidade e, de forma a acentuar os efeitos ópticos, devem ser seleccionado elementos claros de design - por exemplo, as juntas do painel de cofragem ou as articulações resultantes de fases de trabalho, devem ser distintamente formadas.
É importante, no entanto, notar que muitos componentes destas estruturas estão expostos directamente às condições atmosféricas. Isto significa que sofrem um processo de envelhecimento rápido que pode alterar, no decorrer do tempo, fortemente o seu aspecto.
- Sistemas de cofragem para muros
Com sistemas de cofragem para muros, é feita uma distinção entre cofragem de painel e cofragem de viga. Sistemas de cofragem circular são uma outra particularidade especial.
Painel de cofragem
Cerca de 70% das empresas de construção utilizam, hoje, painéis de cofragem na construção de muros de betão. O nome é derivado da moldura periférica que protege as extremidades do contraplacado contra a pressão e o desgaste mecânico. Como resultado, as juntas dos painéis deixar uma impressão típica na superfície do betão. Além disso, as estruturas de aço ou de alumínio são usados para a instalação das âncoras de cofragem e também servem para acomodar os acopladores de cofragem e dispositivos em movimento.
O sistema PERI TRIO encarna o princípio fundamental de um painel de cofragem. Outros sistemas de cofragem são semelhantes nos respectivos acabamentos de betão. A disposição da grelha e ancoragens dos painéis de cofragem standard varia entre 2.70 m e 3.50 m, e os painéis individuais podem ser ligados horizontal ou verticalmente. O painel de cofragem é robusto, duradouro e fácil de usar devido à sua montagem pré-determinada.
- Sistemas de cofragem para lajes
De igual modo aos sistemas de vigas de cofragem para muros, a cofragem de lajes é feita de vigas de madeira ou de metal. Destaca-se pela flexível e variedade gama de aplicações.
Mesas de lajes, que são normalmente utilizados para formar grandes áreas, são constituídas pelos mesmos componentes do sistema. Através das superfícies de contraplacado de grande porte, o número de juntas dos painéis é reduzido e facilita um acabamento do betão, o que satisfaz plenamente os requisitos mais elevados.
Semelhante ao painel de cofragem para a área de muro, outro foi desenvolvido para construir lajes. A principal vantagem do painel de cofragem para laje é a utilização rápida e segura. De acordo com o princípio de concepção, a cofragem de lajes é dividida em:
- cofragem com vigas para lajes (ex. MULTIFLEX)
- cofragem com mesas de lajes(ex. SKYDECK)
- cofragem com grelhas de vigas (ex. GRIDFLEX)
- cofragem de grande porte (ex. módulos de mesas, mesas personalizadas)
Com lajes, a qualidade da superfície de betão pode variar por motivos diferentes. Isto inclui impressões dos painéis causadas pela disposição do sistema de cofragem a ser utilizado. Da mesma forma, a qualidade, combinação e tamanho das folhas individuais do contraplacado seleccionado, influencia a qualidade do betão.
- Sistemas de Cofragem para Pilares
Pilar ou cofragem de apoio é sobretudo uma derivação do painel ou cofragem da viga, resultando em características especiais muito semelhantes. Para cumprir a norma de qualidade requerida para suportes e colunas, também o correcto sistema de cofragem deve ser seleccionado. Dependendo dos requisitos do corte transversal da coluna e dos acabamentos das arestas ou da superfície de betão, são utilizados painéis e vigas de cofragem.
- Sistema de Cofragem 3D para superfícies de formas livres
Através do uso de extraordinárias formas estruturais, proprietários e arquitectos destacam, frequentemente, o visual na construção de edifícios culturais ou para estruturas de prestígio que apresentam requisitos de construção muito exigentes. Estas superfícies de formas livres em 3D dificilmente pode ser realizadas com métodos de cofragem convencionais. Além disso, a maioria das restantes superfícies visíveis devem ser construídas com a mais elevada qualidade e com contornos nítidos. Para cada um destes edifícios de estruturas extravagantes, deve ser idealizado um conceito de cofragem individual e personalizado.
Este conceito de cofragem é desenvolvido com base num modelo de construção tridimensional fornecido pelo fabricante de cofragem. Ele consiste em suportar estaticamente os elementos básicos e as unidades de cofragem 3D. Os elementos individuais são facilmente unidos no local da construção e, em seguida, posicionados com o apoio de meios complementares de montagem, pontos de medição e eixos auxiliares. A utilização no local de construção é idêntica à da cofragem sistematizada.
Contraplacado - Concepção das Superfícies de Betão
Através da selecção do contraplacado, são viáveis um grande número de possibilidades de concepção para a estrutura da superfície de concreto. No processo, o contraplacado determina o aspecto da superfície do betão - independente de qualquer processamento ou tratamento subsequente. Quem determina os elementos a concurso deve ter conhecimento detalhado do contraplacado, juntamente com as propriedades dos materiais, revestimentos e processamento, bem como a interacção do agente descofrante e do betão fresco, e levar isso em conta durante o planeamento. As especificações da superfície de betão devem ser bem definidas de modo a que o empreiteiro possa tomar em consideração todos os aspectos relevantes para os materiais e aplicações, sem qualquer risco, quando selecciona o contraplacado a ser utilizado. Além disso, ele deve ser capaz de avaliar a viabilidade e salientar eventuais tolerâncias esperadas e as flutuações nos resultados.
Quatro factores do contraplacado que têm uma influência decisiva sobre a superfície de betão:
Exemplos de Projectos
Projectos estruturais e os métodos de construção actuais permitem a realização de impressionantes conceitos arquitectónicos e, neste contexto, gostaríamos de apresentar uma série de projectos que caracterizam uma vasta gama de variantes.
- Construção geral de edifícios
Há muitos anos que os arquitectos têm vindo a redescobrir o potencial do betão arquitectónico na construção de edifícios e a usá-lo como um importante elemento de design. Paralelamente ao desenvolvimento de materiais de construção e de processos tecnológicos, as exigências aumentaram também de forma bastante significativa. O betão, com alta resistência, bem como liquefeito através auto-compactação, facilita a realização das estruturas mais finas e com formas mais diversificadas. Pilares e lajes curvas e inclinadas são um elemento frequentemente caracterizado e a indústria da construção com cofragem adaptou-se à situação em conformidade. O desejo de alcançar superfícies de betão lisas, sem juntas na medida do possível, pode ser satisfeito com a uma gama de contraplacado de grande porte disponível.
Nas componentes protegidas nas áreas interiores e não expostas às intempéries, o processo de envelhecimento destas superfícies de betão ocorre, por conseguinte, de forma substancialmente mais lenta. As superfícies de betão de áreas no interior de um edifício são vistas de muito perto, sendo que os detalhes se tornam consideravelmente mais acentuados. Por este motivo, as classes de betão arquitectónico SB3 e SB4 são frequentemente exigidas pelos arquitectos.
Como resultado, os arquitectos definem, juntamente com os empreiteiros, o que é viável para atingir o acabamento de betão necessário. Caso contrário, as exigências excessivas e os trabalhos de rectificação irão causar resultados insatisfatórios e inadequados.
- Edifícios culturais
Na área de edifícios culturais, em particular, arquitectos e planeadores de projectos preferem betão arquitectónico como um meio de design. Para além das exigências artísticas sobre as restantes superfícies de betão visíveis, as formas especiais de estruturas completas ou de componentes individuais também dominam frequentemente processo.
Durante o planeamento da cofragem deve-se garantir padrões e ligações cuidadas, bem como uma disposição ordenada dos elementos de cofragem. Isto é porque o padrão e as ligações de painéis, juntamente com a formação dos pontos de ligação, são elementos de construção importantes em betão arquitectónico.
De modo a conseguir um acabamento uniforme da superfície de betão, deve-se prestar especial atenção quando se selecciona o tipo e a tecnologia de processamento do betão a ser utlizado, incluindo qualquer tratamento posterior. Se aumentam as necessidades na aparência das superfícies de betão, é aconselhável a montagem de contraplacado novo na cofragem. Se necessário, as amarrações base pode ser complementado com amarrações ocultas para formar uma disposição simétrica clara. Para os convites para concursos de construção de edifícios culturais com betão arquitectónico, recomendam-se ter em consideração as classes SB3 e SB4 de acordo com o folheto da DBV.
Alguns exemplos
Com a tecnologia e os métodos de construção atuais, é possível projetar e executar edifícios impressionantes. Como exemplo, gostaríamos de apresentar uma ampla seleção de diversas obras realizadas.
- Edifícios de usos diversos
Nos últimos anos, os arquitetos redescobriram o potencial do concreto como material para realizar seus projetos. Paralelamente ao desenvolvimento dos processos tecnológicos e dos materiais de construção, as especificações exigidas aumentaram consideravelmente. Os concretos de alta resistência e auto-adensáveis possibilitam a execução de estruturas mais leves com as mais variadas geometrias. Paredes ou lajes curvas e inclinadas são projetadas com maior frequência. O setor de cofragem precisou adaptar-se para atender a essa demanda. Superfícies lisas e com o menor número possível de juntas são alcançadas com painéis de compensado de grande formato. O concreto não exposto às intempéries envelhece mais lentamente, e os concretos aparentes internos são observados a curta distância, o que acentua os detalhes do acabamento. Por isso, os arquitetos frequentemente especificam acabamentos dos tipos SB3 e SB4.
Os arquitetos, junto com os construtores, devem definir o processo e os meios de execução para alcançar o acabamento desejado no concreto. Caso contrário, os resultados podem ser inadequados ou insatisfatórios devido à alta exigência de qualidade ou à inadequação do processo de execução.
- Edifícios de uso cultural
Particularmente no design de edifícios de uso cultural, arquitetos e engenheiros projetam estruturas de concreto arquitetônico. Além das exigências relativas aos acabamentos de concreto por suas formas esculturais, a função estrutural deve ser levada em conta durante o processo construtivo.
O design da cofragem deve considerar o projeto das juntas de concretagem, das juntas entre módulos e a disposição dos ancoramentos, entre outros. Esses fatores são determinantes para o resultado final das estruturas de concreto aparente.
Para alcançar um acabamento uniforme, é necessário escolher o tipo de concreto adequado, a aplicação na obra e os possíveis tratamentos posteriores. Caso as exigências de acabamento aumentem durante a execução, deve-se usar uma pele de cofragem nova na cofragem utilizada. Às vezes, são feitos furos sem ancoramentos para alcançar uma disposição final simétrica no muro. Quando se realiza uma proposta para a execução de edifícios culturais com concretos arquitetônicos, recomenda-se considerar os requisitos das superfícies de acabamento dos tipos SB3 e SB4, conforme as instruções DBV.