BRPI1105225A2 - Painel construtivo pré-fabricado com tubos de papelão, peça de ligação em argamassa armada e método de construção de vedações verticais utilizando painéis construtivos e peças de ligação - Google Patents

Abstract

PAINEL CONSTRUTIVO PRÉ-FABRICADO COM TUBOS DE PAPELÃO, PEÇA DE LIGAÇÃO EM ARGAMASSA ARMADA E METODO DE CONSTRUÇÃO DE VEDAÇÕES VERTICAIS UTILIZANDO PAINÉIS CONSTRUTIVOS E PEÇAS DE LIGAÇÃO. O presente pedido de patente se refere a um painel construtivo pré-fabricado com tubos de papelão, a uma peça de ligação em argamassa armada entre os painéis construtivos e a um método de construção utilizando painéis construtivos pré-fabricados com tubos de papelão e peças de ligação em argamassa armada. A aplicabilidade do sistema construtivo pode se dar na Arquitetura e Construção Civil, para vedações verticais internas e externas em edificações destinadas a diversos usos, como residencial, comercial, escolar, etc, em construções de caráter permanente ou temporário.

Description

PAINEL CONSTRUTIVO PRÉ-FABRICADO COM TUBOS DE PAPELÃO, PEÇA DE LIGAÇÃO EM ARGAMASSA ARMADA E MÉTODO DE CONSTRUÇÃO DE VEDAÇÕES VERTICAIS UTILIZANDO PAINÉIS CONSTRUTIVOS E PEÇAS DE

LIGAÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção se insere no ramo da Indústria da Construção Civil, uma vez que se refere a um painel construtivo pré- fabricado com tubos de papelão, a uma peça de ligação em argamassa armada entre os painéis construtivos e a um método de construção utilizando painéis construtivos pré-fabricados com tubos de papelão e peças de ligação em argamassa armada. Essa tecnologia pode ser considerada uma tecnologia verde de construção civil. DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA Existe uma grande necessidade de se empregar resíduos em

componentes para a construção civil, a fim de reduzir a extração de matérias-primas naturais do planeta e reduzir o volume dos aterros sanitários, principalmente para as vedações verticais, que constituem o subsistema construtivo que mais consome materiais em sua execução.

Sobre os documentos representativos do estado da arte, podemos mencionar: o WO 93/13279, o JP11-324218 e o JP2005- 188252.

A patente de n° WO 93/13279, intitulada "Wall element constituted of pipe-like parts", compreende um elemento de parede constituído de fileiras de tubos emparelhadas, sendo estes fabricados a partir de papel ou plástico reciclado, preenchidos internamente e nos espaços entre os mesmos com material isolante. As paredes de tubos são construídas artesanalmente e podem ter configuração retilínea ou curva, sendo os tubos fixados uns aos outros com cola, com resinas de tratamento ou com o próprio material isolante. As paredes são dispostas diretamente sobre o chão e sua fixação é feita por meio de barras de aço que as atravessam verticalmente e são ancoradas na estrutura da edificação abaixo e acima das mesmas. Na superfície de um ou ambos os lados da parede podem-se dispor tubos de menor diâmetro nos vãos entre os tubos de maior diâmetro que a formam, a fim de dar acabamento à mesma. Outra sugestão da patente de n° WO 93/13279 é fixar chapas nas superfícies interna e externa das paredes.

Nota-se que o processo de execução das paredes descritas na patente n° W093/13279 é similar ao de uma alvenaria convencional, sendo os blocos substituídos por tubos dispostos verticalmente e a argamassa de assentamento substituída pelo material isolante que promove a aderência entre os elementos e envolve as barras de aço que fazem o travamento do conjunto com a estrutura da edificação. Esse processo artesanal torna-se muito demorado e pode ser considerado arcaico nos dias de hoje. Além disso, as sucessivas fileiras de tubos tornam a parede muito espessa, diminuindo a área útil dos espaços gerados, e aumenta o consumo de materiais.

A patente de n° JP11-324218, intitulada "Building Panei and Manufacturing Thereof", compreende um elemento de parede curvo, formado por tubos dispostos verticalmente entre duas vigas paralelas, simétricas e curvas, e o método de fabricação do mesmo. Estas peças verticais podem ser tubos ocos ou maciços de material plástico, metálico, madeira ou papel. As vigas possuem um elemento saliente em seu centro e contínuo no sentido longitudinal, e os tubos possuem um corte próximo às suas extremidades para encaixar neste elemento saliente. Os tubos das pontas da parede contêm internamente um elemento enrijecedor em formato de cruz ao longo de toda a sua altura, que também encaixa nas saliências das vigas superior e inferior. Os tubos podem ser preenchidos internamente com material isolante e as paredes podem adquirir designs diversificados com o uso de elementos espaçadores entre os tubos; que são unidos uns aos outros com adesivos.

Neste caso percebe-se, na descrição do documento JPll-

324218, a falta de um elemento que promova a amarração entre os diversos tubos e aumente a resistência a impactos e a cargas horizontais do painel. Para se formar painéis estruturais, a patente de n° 11-324218 sugere que cada tubo tenha internamente uma barra de aço e seja preenchido com concreto.

Já a patente de n° JP2005-188252, intitulada "Panei Object Using Paper Pipe", compreende três tipos de painéis formados por tubos de papelão, com chapas dispostas nas superfícies interna e externa para dar o acabamento. Um tipo de painel é retilineo e outro em formato de "L", utilizados para vedação em partes retilineas e cantos, respectivamente; o terceiro tipo de painel é utilizado para piso ou teto numa construção. No caso de painéis para piso, são adicionadas algumas vigotas de madeira, aço ou plástico, de seção quadrada ou retangular para aumentar a resistência dos mesmos. As conexões utilizadas para ligar os painéis de parede aos painéis de piso e teto são feitas com dois tubos de papelão de pequeno comprimento, sendo que um deles possui o diâmetro interno um pouquinho maior que o diâmetro externo do outro, e assim estes são encaixados um ao outro. Estas peças são dispostas nos cantos dos painéis de piso e teto, perpendicularmente, proporcionando o encaixe destas nos tubos de papelão localizados nas pontas dos painéis de parede.

Nota-se, no documento n° JP2005-188252, a ausência de um

elemento que promova a amarração entre os diversos tubos e aumente a resistência a impactos e a cargas horizontais do painel.

Além disso, os pontos de ligação entre os painéis de parede e os painéis de piso ou teto encontram-se apenas nos cantos, não existindo ligações em pontos intermediários, e não é demonstrada a forma de ligação entre os painéis de parede retilineos e os que possuem formato em "L".

Também é conhecido um tipo de painel de vedação vertical feito com tubos de papelão pelo arquiteto japonês Shigeru Ban, utilizado em abrigos emergenciais construídos em Kobe (Japão) em 1995, em Kaynasli (Turquia) em 1999, e em Bhuj (índia) em 2001.

Nos três casos, os tubos de papelão possuíam 108 mm de diâmetro e 2000 mm de comprimento e foram furados em duas alturas (uma a cada um terço da altura total) . Os tubos de papelão foram unidos em plano horizontal com uma fita adesiva, formando um painel do tamanho que deveria ser a parede requerida. Para a montagem da construção, nos dois primeiros casos,

os painéis foram erguidos cuidadosamente por várias pessoas e encaixados sobre vigas de madeira dotadas de elementos curtos em cruz e subseqüentes, para possibilitar o encaixe por dentro da base de cada tubo de papelão. Após todos os painéis estarem dispostos sobre suas respectivas vigas de base, cabos de aço foram introduzidos nos orifícios dos tubos de papelão, compreendendo desde o primeiro tubo do painel adjacente de um lado, todos os tubos do painel principal, e o primeiro tubo do painel adjacente do outro lado; transpassando os painéis formados em duas alturas, e promovendo a união entre os vários elementos do painel principal e o seu travamento com relação aos painéis adj acentes.

Sobre os painéis foram encaixadas cintas de amarração de madeira com seção em formato de "U" invertido, servindo de base para a estrutura da cobertura.

No terceiro caso, em Bhuj (índia), os painéis de vedação de tubos de papelão eram semelhantes aos empregados nos casos acima, furados em duas alturas e transpassados por cabos de aço. Porém, foram dispostos diretamente sobre a cinta de amarração em concreto das sapatas da fundação, e os tubos localizados nas quinas da construção foram dotados de uma barra de aço internamente e preenchidos com argamassa, formando pilares. Sobre os painéis de vedação foram colocadas vigas de

madeira deitadas, servindo de apoio para a estrutura da cobertura. Todo este conjunto foi travado pelas barras de aço dos pilares, que atravessavam as vigas de madeira e os elementos que faziam a base da estrutura da cobertura, e eram ancoradas inferiormente na fundação.

Podem-se perceber algumas falhas nos painéis de vedação vertical de tubos de papelão elaborados por Shigeru Ban, a começar pela altura de 2 m que possibilita um pé-direito baixo.

Outra questão negativa diz respeito à falta de modulação dos painéis, que são montados conforme o tamanho da parede especificado em projeto. No segundo caso exposto acima, por exemplo, chegou-se a fazer paredes com 6 m de extensão, tornando difícil o transporte do painel e a montagem da construção sem desintegrá-lo, requerendo um número muito grande de pessoas para fazê-lo; o que demonstra a fragilidade desses painéis.

Quanto ao tipo de cinta de amarração superior utilizada nos dois primeiros casos, em seção de "U" invertido, abrangendo os painéis apenas por fora, pode-se dizer que proporciona baixa resistência a fortes impactos ou cargas horizontais; além de as ligações confeccionadas em madeira encarecerem a construção e exigirem mão-de-obra muito especializada.

No mais, os painéis de vedação vertical de tubos de

papelão elaborados por Shigeru Ban não possibilitam a desmontagem da construção e reutilização dos mesmos, pois para se remover um painel obrigatoriamente devem-se retirar primeiramente os cabos de aço e, posteriormente, exercer um esforço para desencaixá-lo da viga de base. Certamente, com isso, soltam-se todos os seus elementos constituintes, desintegrando totalmente o painel. Objetivo da Invenção

0 objetivo da presente invenção é oferecer um sistema construtivo que, além de contribuir para a sustentabilidade ambiental, possua resistência estrutural e promova racionalização e modulação para a construção, e melhorias no fator construtibilidade, baseando-se principalmente nas falhas identificadas nos sistemas propostos por outros autores, conforme descrito abaixo. Dessa forma, objetivou-se um sistema construtivo para vedações verticais que incorpore resíduos industriais na fabricação de seus elementos, os quais possam ser reutilizados diversas vezes e reciclados após o seu descarte, que proporcione modulação, rapidez, leveza, baixo custo, salubridade ao manuseio, resistência estrutural e facilidade à construção, sem necessitar de mão-de-obra numerosa e especializada, sem requerer uma fundação profunda, e sem gerar sobras ou desperdícios de materiais.

Vantagens da Invenção

A presente invenção possui diversas vantagens em relação aos sistemas construtivos para vedações verticais convencionais (por exemplo: usando blocos cerâmicos ou de concreto, concreto armado, madeira, aço), como:

- é um sistema construtivo que incorpora resíduos na

fabricação dos seus painéis que, por sua vez, também podem ser reciclados após o seu descarte, reduzindo a extração de matérias-primas da natureza, e reduzindo o volume dos aterros sanitários;

- é um sistema construtivo que promove a reciclagem de

papel, cujo processo é bastante simples, pois os resíduos de papel não necessitam passar por nenhum tipo de transformação para serem reaproveitados;

- é um sistema construtivo modular e muito simples de

2 5 ser montado;

- é um sistema construtivo que propicia facilidade no transporte e no armazenamento dos seus componentes;

- é um sistema construtivo que permite que as construções sejam desmontadas, suas peças armazenadas e

reutilizadas em outras montagens, inclusive, com configurações em planta diferentes;

é um sistema construtivo que confere resistência estrutural satisfatória;

- é um sistema construtivo de baixo custo, seguro e durável;

- é um sistema construtivo rápido de ser executado, que não necessita de mão-de-obra especializada e que pode ser executado por apenas 02 (duas) pessoas em poucas horas;

- é um sistema construtivo salubre ao manuseio;

- é um sistema construtivo que promove uma execução

limpa, sem gerar sobras ou desperdícios de materiais;

- é um sistema construtivo leve, que não requer uma fundação complexa ou profunda;

- é um sistema construtivo que pode ser pré-fabricado em larga escala e de forma rápida;

é um sistema construtivo que pode ser usado em construções de diversos usos, tanto de caráter permanente como de caráter temporário;

- é um sistema construtivo que por suas características pode atender a situações emergenciais, como a construção de

abrigos para pessoas atingidas por desastres naturais, e ser útil na construção de comunidades temporárias para estas pessoas;

- os painéis podem compreender instalações elétricas, hidráulicas, etc no interior dos tubos de papelão;

- os painéis podem receber tratamento contra a absorção de umidade, anti-chamas e anti-fungos;

- os painéis podem ser pintados conforme a cor desejada, ou fabricados com tubos de papelão revestidos por um papel ou

plástico de cor ou textura diferente na última camada. Comparações entre o invento e o Estado da Técnica:

Após descrever as anterioridades encontradas e salientar as suas deficiências é realizada uma comparação entre os documentos. Dentre os itens considerados nesta comparação, destacam-se as características do painel e a forma de fixação entre os elementos no método de construção.

Sendo assim, com relação às características dos painéis analisados, percebe-se que os inventos das patentes de n° WO 93/13279 e de n° 11-324218 podem ser feitos com tubos de outros materiais, como plástico, metal ou madeira, e serem curvos.

Os painéis da patente de n° WO 93/13279 não são modulares, e os da patente de n° 11-324218 podem ser estruturados internamente com barras de aço e concreto. No caso da patente de n° 2005-188252, os painéis possuem

chapas em suas superfícies interna e externa, da mesma forma como é sugerido na patente de n° WO 93/13279.

E os painéis elaborados por Shigeru Ban não possuem uma medida modular, sendo estes muito grandes (ou do tamanho total de uma parede), o que dificulta demasiadamente o processo construtivo que é artesanal, e o transporte e manuseio destes painéis sem desintegrá-los, necessitando de muitas pessoas para fazê-lo.

Estabelecendo-se as comparações com relação às características dos painéis, nota-se primeiramente que o presente invento é o único constituído de painéis modulares que podem ser dotados de porta e janela, ou serem inteiriços (painel cego). Este diferencial facilita o seu transporte e armazenamento, além de tornar a montagem da construção muito simples e rápida, podendo ser executada inclusive por apenas duas pessoas.

Estes painéis são retilineos, só podem ser feitos de tubos de papelão, não possuem chapas em suas superfícies e não são estruturados internamente.

O presente invento é o único do tipo painel modular que

utiliza barras roscadas transpassando os tubos de papelão horizontalmente, o que aumenta a sua resistência a cargas horizontais.

E também é o único que possibilita gerar plantas baixas diferentes a cada novo uso, podendo ser desmontado, armazenado e reutilizado em outras construções por diversas vezes.

No que diz respeito à fixação dos elementos, os painéis da patente de n° WO 93/13279 o fazem com cola, resinas de tratamento ou material isolante, e com barras de aço ancoradas verticalmente na estrutura.

Δ patente de n° 11-324218 propõe o uso de vigas curvas com um elemento saliente que encaixa em cortes nos tubos de papelão, nas partes inferior e superior dos painéis. Os painéis da patente de n° 2005-188252 possuem peças de

ligação feitas também com tubos de papelão, e os painéis elaborados por Shigeru Ban utilizam fita adesiva para unir os tubos, e cabos de aço horizontalmente, além de vigas de madeira com elementos em cruz encaixando dentro dos tubos e barras de aço dispostas verticalmente e ancoradas nas sapatas e cobertura.

Além dos documentos mencionados acima, podemos ressaltar como documentos representativos do estado da técnica os seguintes documentos: US3228822; US4102099; FR2612540; US5007222; CA2040748; PI0904922-3; US5729936; PI0206208-9. O documento US3228822 (Tubular Core Partition Panei) propõe um painel pré-fabricado feito de tubos paralelos na vertical, dispostos entre duas chapas superficiais interna e externa. Os tubos podem ser de plástico, papel, asbestos, bagaço, fibras, etc., com tamanho adequado para formar um painel de dimensão convencional e as chapas podem ser de alumínio, aço, cartão duro, gesso acartonado ou outro material, de um tamanho que possa ser facilmente manuseado e erguido. Os tubos são colados nas chapas com adesivo, e os painéis são prensados para achatar os tubos e aumentar a sua área de contato.

Entre as principais diferenças entre o documento US3228822 e a presente invenção, podemos ressaltar que o presente invento não necessita de chapas superficiais interna e/ou externamente, gerando economia de matérias-primas para a fabricação dos painéis, rapidez neste processo, redução no custo do painel, e redução do peso do mesmo. Além disso, o presente invento possui painéis dotados de porta e janela além dos painéis cegos, apropriados para vedações verticais para edificações de diversos usos (residencial, comercial, escolar, etc) e possui barras roscadas transpassando os elementos na horizontal em duas ou três alturas, propiciando a união destes e promovendo aos painéis grande resistência a cargas horizontais. 0 presente invento também utiliza resíduos de papéis descartados, contribuindo para a sustentabilidade ambiental, portanto, o invento é mais barato, pois utiliza matéria-prima oriunda de reciclagem, além de poder ser totalmente desmontado, armazenado e utilizado em uma nova construção. Os painéis compreendidos neste invento podem ser reciclados após o seu descarte. Além disso, quanto ao documento US3228822, é importante esclarecer que a patente referenciada não esclarece como se daria a união de painéis adjacentes, enquanto que o presente invento foi desenvolvido para ser encaixado em peças de ligação de argamassa armada, dotadas de saliências, dispostas em amarração com relação aos painéis, promovendo o travamento de todo o conjunto; além de encaixes do tipo macho-e-fêmea localizados nas laterais dos painéis. A cola utilizada no documento US3228822 pode se degradar com o tempo e possibilitar que o painel se desintegre, enquanto que no presente invento os elementos são mantidos unidos pelas barras roscadas.

O documento US4102099 (Insulating Panei) descreve um painel feito com tubos de plástico transparente e chapas de plástico e vidro para ser usado em estufas e possibilitar a passagem de luz natural para o ambiente interno, seu aquecimento e isolamento térmico, contribuindo para o desenvolvimento de plantas. Os tubos descritos são de material plástico e dispostos verticalmente lado a lado em uma ou mais camadas, entre duas chapas de plástico ou vidro, podendo formar painéis de configurações diferentes. Os tubos descritos possuem alguns anéis enrijecedores de plástico internamente, e são colados uns aos outros e nas chapas externas do painel, e as chapas de plástico e vidro são presas com parafusos. 0 documento de patente antecipa o uso de elementos cilíndricos (de plástico) em painéis, com a função de manter aquecido o interior de estufas.

Entre as principais diferenças entre o documento US3228822 e a presente invenção, podemos ressaltar que o presente invento não necessita de chapas superficiais interna e/ou externamente e utiliza tubos de papel (e não plástico) em uma única camada. Esses dois fatores geram economia de matérias-primas para a fabricação dos painéis, rapidez neste processo, redução no custo do painel, e redução do seu peso.

Além disso, o presente invento possui painéis que podem ser dotados de porta e janela além dos painéis cegos, apropriados para vedações verticais para edificações de diversos usos (residencial, comercial, escolar, etc) . 0 presente invento possui ainda barras roscadas transpassando os elementos na horizontal em duas ou três alturas, propiciando a união destes e promovendo aos painéis grande resistência a cargas horizontais. O presente invento compreende um sistema construtivo completo, e propõe o uso de peças de ligação de argamassa armada, dotadas de saliências, dispostas em amarração, sob e sobre os painéis, promovendo o travamento de todo o conjunto; além de encaixes do tipo macho-e-f êmea localizados nas laterais dos painéis.

Ainda quanto ao presente invento, os tubos de papelão são um material que não se rompem ou entram em colapso como os materiais vitreos ou plásticos, dependendo da dureza destes. Os tubos de papelão são um material que, quando submetidos a cargas excessivas ou impactos de grandes energias, apenas atingem o estado de deformação plástica, possibilitando maior segurança aos usuários e tempo o suficiente para a edificação ser desocupada em casos extremos. Os tubos de papelão, devido às suas características, também proporcionam maior conforto térmico e acústico às construções com relação a tubos de plástico associados a chapas de vidro. Além disso, o presente invento utiliza resíduos de papéis descartados, contribuindo para a sustentabilidade ambiental, sendo mais barato, pois utiliza matéria-prima oriunda de reciclagem e podendo ser totalmente desmontado, armazenado e utilizado em uma nova construção.

0 documento FR2612540 (Composite Panei for a Partition and Method for its Manufacture) descreve painéis para vedação e divisórias internas, para construções leves e desmontáveis e o método de produzir este painel. 0 painel descrito consiste de duas chapas rígidas de madeira, plástico, celulose ou material sintético, e de elementos tubulares feitos preferencialmente de plástico, dispostos perpendicularmente entre as duas chapas. Usa-se espuma de poliuretano expandido para colar os elementos tubulares nas chapas e proporcionar isolamento térmico aos painéis. 0 documento FR2612540 antecipa a utilização de elementos cilíndricos/tubulares em painéis para construções leves e/ou divisórias, porém, faz uso de elementos de plástico com pequenas dimensões e dispostos perpendicularmente com relação às chapas externa e interna, usando-se espuma de poliuretano expandido para fixá-los. Entre as principais diferenças entre o documento

FR2612540 e o presente invento podemos ressaltar que o presente invento além de não utilizar espuma de poliuretano expandido para colar os elementos, nem chapas para revestir os painéis, faz uso de tubos de papel de maiores dimensões e dispostos verticalmente, para formá-los. O presente invento não necessita de chapas superficiais interna e/ou externamente e utiliza tubos de papel (e não plástico) em uma única camada. Esses dois fatores geram economia de matérias- primas para a fabricação dos painéis, rapidez neste processo, redução no custo do painel, e redução do seu peso. Além disso, o presente invento possui painéis que podem ser dotados de porta e janela além dos painéis cegos, apropriados para vedações verticais para edificações de diversos usos (residencial, comercial, escolar, etc).

Ainda quanto ao presente invento, o mesmo possui barras

roscadas transpassando os elementos na horizontal em duas ou três alturas, propiciando a união destes e aumentando a sua resistência a cargas horizontais. 0 presente invento compreende um sistema construtivo completo, e propõe o uso de peças de ligação de argamassa armada, dotadas de saliências, dispostas em amarração, sob e sobre os painéis, promovendo o travamento de todo o conjunto; além de encaixes do tipo macho-e-fêmea localizados nas laterais dos painéis. Os tubos de papel, devido às suas características, também proporcionam maior conforto térmico e acústico às construções.

Como mencionado anteriormente, o presente invento utiliza resíduos de papéis descartados, contribuindo para a sustentabilidade ambiental, sendo mais barato, pois utiliza matéria-prima oriunda de reciclagem e podendo ser totalmente desmontado, armazenado e utilizado em uma nova construção.

Os painéis da presente invenção são estruturais, tendo resistência suficiente para suportar a cobertura, não necessitando de estrutura independente.

0 documento US5007222 (Foamed Building Panei Including na Internally Mounted Stud) descreve colunas de plástico que são dispostas verticalmente sobre uma base de madeira, espaçadas entre si. Chapas de drywall ou outro material são fixadas interna e externamente nestas colunas, e com espuma moldam-se os painéis in loco, preenchendo-se os vazios entre as chapas. Entre as principais diferenças e vantagens do invento proposto, podemos mencionar que o invento é constituído de peças totalmente pré-fabricadas, possibilitando que a construção seja executada muito rapidamente por apenas duas pessoas, através do simples encaixe entre os elementos. 0 presente invento não necessita de chapas superficiais interna e/ou externamente e utiliza tubos de papel (e não plástico) em uma única camada. Esses dois fatores geram economia de matérias-primas para a fabricação dos painéis, rapidez neste processo, redução no custo do painel, e redução do seu peso. Além disso, o presente invento possui painéis dotados de porta e janela além dos painéis cegos, apropriados para vedações verticais para edificações de diversos usos (residencial, comercial, escolar, etc), o presente invento possui ainda barras roscadas transpassando os elementos na horizontal em duas ou três alturas, propiciando a união destes e promovendo aos painéis grande resistência a cargas horizontais.

O presente invento compreende um sistema construtivo completo, e propõe o uso de peças de ligação de argamassa armada, dotadas de saliências, dispostas em amarração, sob e sobre os painéis, promovendo o travamento de todo o conjunto; além de encaixes do tipo macho-e-fêmea localizados nas laterais dos painéis. Os tubos de papel, devido às suas características, também proporcionam maior conforto térmico e acústico às construções, além do fato de serem compostos por resíduos de papéis descartados, contribuindo para a sustentabilidade ambiental e sendo mais baratos, pois utilizam matéria-prima oriunda de reciclagem. 0 presente invento pode ser totalmente desmontado, armazenado e utilizado em uma nova construção.

Os painéis do presente invento são estruturais, tendo resistência suficiente para suportar a cobertura, não necessitando de estrutura independente. Os painéis são ocos e, portanto, mais leves e gerando economia de material.

0 documento CA2040748 (Office Space Dividing System) descreve perfis tubulares (ocos, mas não cilíndricos) que formam um quadro que suporta um painel de gesso moldado in loco com chapas externamente. Barras de aço são dispostas horizontalmente para estruturar e dar resistência ao gesso colocado internamente.

Entre as principais diferenças entre o presente invento e o documento CA2040748, podemos ressaltar que o presente invento possui diversas vantagens, sendo a maior delas o fato de ser totalmente pré-fabricado. 0 presente invento é constituído de peças totalmente pré-fabricadas, possibilitando que a construção seja executada muito rapidamente por apenas duas pessoas, através do simples encaixe entre os elementos. 0 presente invento não necessita de chapas superficiais interna e/ou externamente e utiliza tubos de papel (e não plástico) em uma única camada. Esses dois fatores geram economia de matérias-primas para a fabricação dos painéis, rapidez neste processo, redução no custo do painel, e redução do seu peso. Além disso, o presente invento possui todas as vantagens já ressaltadas anteriormente na comparação com os outros documentos representativos do estado da técnica.

0 documento PI0904922-3 (Sistema para Construção Predial utilizando Tubos de PVC com Núcleo de Concreto) descreve tubos de PVC dispostos verticalmente a espaços regulares sobre um radier. Vergalhões de aço e concreto estruturam esses tubos de PVC. Chapas cimentícias são fixadas nas faces externas e chapas de gesso são fixadas nas faces internas. Prevê espaços para portas e janelas. 0 miolo dos painéis pode ser preenchido com material isolante.

Entre as principais diferenças entre o documento PI0904922-3 e a presente invenção, podemos ressaltar que o presente invento é constituído de peças totalmente pré- fabricadas, possibilitando que a construção seja executada muito rapidamente por apenas duas pessoas, através do simples encaixe entre os elementos. Além disso, o invento utiliza resíduos de papéis descartados, contribuindo para a sustentabilidade ambiental, sendo mais barato, pois utiliza matéria-prima oriunda de reciclagem. O presente invento possui ainda todas as vantagens já ressaltadas anteriormente na comparação com os outros documentos representativos do estado da técnica.

0 documento US5729936 (Prefab Fiber Building Construction) descreve um painel de pasta de fibras comprimida (de vários materiais, como papel, papelão, palha, e folhas partidas) que apresenta um processo de fabricação complexo, necessitando de três tipos de formas, macacos hidráulicos para comprimir a massa, uma unidade refrigeradora para formar um painel de gelo, um painel de pedras, barras para transpassar a massa de fibras e formar passagens para ar nestas, possibilitando que a massa seque após a sua remoção, etc. Os painéis são pré-fabricados, com todas as instalações prediais envolvidas pela massa de fibras, e podendo ser revestido por concreto, reboco, papéis de parede ou chapas. Quanto às diferenças entre o documento US5729936 e a presente invenção, podemos ressaltar que o presente invento não necessita de chapas superficiais interna e/ou externamente, gerando economia de matérias-primas para a fabricação dos painéis, rapidez neste processo, redução no custo do painel, e redução do peso do mesmo. Os painéis são ocos e, portanto, mais leves e gerando economia de material. 0 processo de fabricação do presente invento é mais simples e rápido. Além disso, o presente invento possui todas as outras vantagens já descritas nesse relatório. 0 documento PI0206208-9 (Processo Construtivo para

Obtenção de Edificação Através de Placas Planas de Papelão Reciclado) descreve placas planas de papelão que são coladas sob pressão para formar paredes, laje, forro e telhado.

Entre as principais diferenças do PI0206208-9 e da presente invenção, podemos destacar que o presente invento é constituído de peças totalmente pré-fabricadas, possibilitando que a construção seja executada muito rapidamente por apenas duas pessoas, através do simples encaixe entre os elementos. Além disso, o invento não necessita de chapas superficiais interna e/ou externamente e utiliza tubos de papel (e não plástico) em uma única camada. Esses dois fatores geram economia de matérias-primas para a fabricação dos painéis, rapidez neste processo, redução no custo do painel, e redução do seu peso. 0 invento possui ainda todas as outras vantagens ressaltadas ao longo do relatório descritivo.

Estabelecendo-se as comparações com relação à fixação dos elementos, nota-se que o presente invento é o único cujos painéis modulares adjacentes se encaixam pelo sistema macho- e-fêmea. E é também o único invento que propõe a associação entre os painéis de tubos de papelão com peças de ligação em argamassa armada.

Dessa forma, os painéis modulares adjacentes são encaixados pelo sistema macho-e-fêmea e travados entre si com a disposição inferior e superior em amarração de peças de ligação em argamassa armada, com saliências cilíndricas que encaixam perfeitamente dentro de cada tubo de papelão.

Isso promove uma amarração total entre todos os componentes do sistema construtivo, gerando um travamento de todo o conjunto e aumentando a resistência do mesmo, principalmente, a cargas horizontais.

Além disso, torna a montagem da construção muito simples e muito rápida de ser executada. Principais vantagens da invenção não encontradas no estado da técnica

Entre as principais vantagens da invenção não encontradas no estado da técnica, podemos ressaltar:

- os painéis pré-fabricados em medidas modulares podem ser ou não dotados de portas e janelas;

- a ligação entre painéis adjacentes é feita com encaixes do tipo macho-e-fêmea;

- a associação entre o uso dos materiais tubos de papelão e argamassa armada é inédita e barateia a produção, além de torná-la mais rápida;

- o travamento entre painéis adjacentes e de todo o sistema construtivo é feito com peças de ligação superior e inferior dispostas em amarração com relação aos painéis;

- as peças de ligação superior e inferior com formato e estilo semelhantes à proposta, ainda que feitas de outro

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30 material, não são encontradas no estado da técnica. BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

0 presente pedido de patente se refere a um painel construtivo pré-fabricado com tubos de papelão, a uma peça de ligação em argamassa armada entre os painéis construtivos e a um método de construção utilizando painéis construtivos pré- fabricados com tubos de papelão e peças de ligação em argamassa armada.

A aplicabilidade do sistema construtivo pode se dar na Arquitetura e Construção Civil, para vedações verticais internas e externas em edificações destinadas a diversos usos, como residencial, comercial, escolar, etc, em construções de caráter permanente ou temporário.

O objetivo da presente invenção é oferecer uma possibilidade para a Indústria de Construção Civil que proporcione modulação, rapidez, leveza, baixo custo, salubridade ao manuseio, resistência estrutural e facilidade à construção, sem necessitar de mão-de-obra numerosa e especializada, sem requerer uma fundação profunda, e sem gerar sobras ou desperdícios de materiais.

0 invento possibilita que as vedações verticais sejam desmontadas, armazenadas e reutilizadas em outras construções por diversas vezes, inclusive gerando edificações com novas configurações em planta. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é uma representação esquemática do painel de vedação de tubos de papelão inteiriço/cego.

A figura 2 é uma representação esquemática do painel de vedação de tubos de papelão com porta. A figura 3 é uma representação esquemática do painel de vedação vertical de tubos de papelão com janela.

A figura 4 é uma representação esquemática de um detalhamento da figura 2, mostrando em corte horizontal o acabamento entre o painel de tubos de papelão com porta e a guarnição (13) superior da porta.

A figura 5 é uma representação esquemática de um detalhamento da figura 2, mostrando em corte vertical o acabamento entre o painel de tubos de papelão com porta e a guarnição (13) superior da porta. A figura 6 é uma representação esquemática de um

detalhamento da figura 2, mostrando o encaixe entre o painel de tubos de papelão com porta e a esquadria da porta.

A figura 7 é uma representação esquemática de um detalhamento da figura 3, mostrando o encaixe entre o painel de tubos de papelão com janela e a esquadria da janela.

A figura 8A é uma representação esquemática da peça de ligação em argamassa armada do tipo retilinea em planta baixa.

A figura 8B é uma representação esquemática da peça de ligação em argamassa armada do tipo retilinea em elevação.

A figura 9A é uma representação esquemática da peça de ligação em argamassa armada do tipo "L" em planta baixa.

A figura 9B é uma representação esquemática da peça de ligação em argamassa armada do tipo "L" em elevação. A figura 10 é uma representação esquemática do encaixe

entre dois painéis de tubos de papelão inteiriços.

A figura 11 é uma representação esquemática do encaixe entre um painel de tubos de papelão inteiriço e um painel de tubos de papelão com porta. A figura 12 é uma representação esquemática do encaixe entre um painel de tubos de papelão inteiriço e um painel de tubos de papelão com janela.

A figura 13 é uma representação esquemática de um detalhamento da figura 10, mostrando o encaixe do tipo macho- e-fêmea entre os painéis de tubos de papelão.

A figura 14 é uma representação esquemática do encaixe em amarração entre um painel de tubos de papelão e as peças de ligação em argamassa armada inferior e superior.

A figura 15 é uma representação esquemática de um detalhamento da figura 14, mostrando em corte o encaixe em amarração entre o painel de tubos de papelão e a peça de ligação em argamassa armada superior.

A figura 16 é uma representação esquemática de um detalhamento da figura 14, mostrando em elevação o encaixe em amarração entre um painel de tubos de papelão e a peça de ligação em argamassa armada superior.

A figura 17 é uma representação esquemática de um detalhamento da figura 14, mostrando em corte o encaixe em amarração entre o painel de tubos de papelão e a peça de ligação em argamassa armada inferior.

A figura 18 é uma representação esquemática de um detalhamento da figura 14, mostrando em elevação o encaixe em amarração entre um painel de tubos de papelão e a peça de ligação em argamassa armada inferior. A figura 19 é uma representação esquemática do exemplo

de realização da invenção mostrando uma possível disposição das peças de ligação inferiores.

A figura 20 é uma representação esquemática do exemplo de realização da invenção mostrando uma possível disposição dos painéis construtivos. A figura 21 é uma representação esquemática do exemplo de realização da invenção mostrando uma possível disposição da cobertura.

A figura 22 é uma representação esquemática do exemplo de realização da invenção mostrando uma possível disposição da cobertura e das placas de OSB.

A figura 23 é uma representação esquemática do exemplo de realização da invenção mostrando uma possível disposição das chapas de OSB, da telha de fibras vegetais recicladas e da estrutura da cobertura em madeira. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

0 presente pedido de patente se refere a um painel construtivo pré-fabricado com tubos de papelão, a uma peça de ligação em argamassa armada entre os painéis construtivos e a um método de construção utilizando painéis construtivos pré- fabricados com tubos de papelão e peças de ligação em argamassa armada.

Painéis construtivos (1), (2) e (3) pré-fabricados com tubos de papelão (4)

Os painéis construtivos (1), (2) e (3) são formados por

tubos de papelão (4), podendo ser painel construtivo inteiriço (1), painel construtivo com porta (2) ou painel construtivo com janela (3). 0 tubo de papelão (4) pode ser de qualquer papelão, mas é feito preferencialmente de papel kraft do tipo W4 enrolado em espiral.

Os tubos de papelão (4) são preferencialmente fabricados com resíduos de papéis descartados, matéria-prima abundante no Brasil e no mundo, contribuindo para as questões da sustentabilidade ambiental. Os painéis (1), (2) e (3) são constituídos de tubos de papelão com diâmetro interno entre 1/25 a 1/15 da sua altura e espessura de parede entre 5% a 10% do seu diâmetro externo. A largura do painel deve-se manter entre 1,00 m e 1,50 m para propiciar facilidade no transporte, armazenamento e manuseio do componente. Δ altura deve se manter entre 2,20 m e 3,00 m para propiciar um pé-direito adequado.

Por exemplo, painéis (1), (2) e (3) de vedação vertical de 1,20 χ 2,40 m, são constituídos de tubos de papelão (4) com 100 mm de diâmetro externo, 90 mm de diâmetro interno, 5 mm de espessura de parede e 2400 mm de comprimento.

Conforme o tipo dos painéis (1), (2) e (3), são transpassadas barras roscadas (5) com 8 mm a 12 mm de diâmetro em diferentes alturas, dotadas de arruelas e porcas em suas extremidades, para unir os tubos de papelão (4) e propiciar resistência à cargas horizontais nesses painéis.

Nos painéis inteiriços (1) as barras roscadas (5) são transpassadas em duas alturas aproximadamente a cada 1/3 da altura do painel, deslocadas 5 cm para cima. Este deslocamento é feito para possibilitar que dois painéis adjacentes sejam conectados através de encaixes do tipo macho-e-fêmea dispondo-se um painel na posição vertical ao lado de um painel na posição invertida, como é mostrado na figura 10.

No painel com porta (2) duas barras roscadas (5) são transpassadas a cada 1/3 da altura da porta, medindo esta 0,60 m a 1,00 m de largura e 1,90 m a 2,20 m de altura. Uma terceira barra roscada é transpassada ao 1/2 da altura dos tubos dispostos sobre a porta, conforme mostra a figura 2.

No painel com janela (3) uma barra roscada (5) é transpassada ao 1/2 da altura dos tubos de papelão (4) dispostos abaixo da janela e outra barra roscada (5) é transpassada ao 1/2 da altura dos tubos de papelão (4) dispostos sobre a janela, como é mostrado na figura 3. Esta janela mede 0,40 m a 1,30 m de largura e 0,40 m a 1,50 m de altura e está disposta entre 0,60 m a 1,70 m da base do painel (3).

As esquadrias (12), feitas com batentes e folhas de fechamento de madeira de angelin, peroba, cedro, eucalipto, pinus, mogno, cerejeira, etc, foram acopladas aos painéis (1), (2) e (3) durante a sua fabricação, utilizando peças de madeira (9) e parafusos atarrachantes (10) para fixá-las.

São realizados com o auxilio de uma furadeira orifícios necessários para promover o encaixe do tipo macho-e-fêmea entre os painéis (1), (2) e (3) adjacentes. Estes orifícios devem ter diâmetro cerca de 2 a 3 mm maior que o diâmetro das barras roscadas (5).

Os painéis (1), (2) e (3) podem receber tratamento especial contra absorção de umidade. A fim de proteger a base dos tubos de papelão (4) do contato com umidade utiliza-se cerca de 3 ml a 5 ml de resina poliuretana à base de óleo de mamona para cada tubo de papelão (4), que pode ser aplicada de duas formas diferentes: com o auxílio de uma bisnaga, formando uma espécie de capeamento na base dos tubos ou com um pincel, formando apenas uma película. Esta resina pode ser substituída por qualquer outra resina impermeabilizante que forme um capeamento ou película rígida e espessa na base dos tubos de papelão (4).

- Exezaplo de realização da invenção (painel construtivo)

Foram criados painéis construtivos (1), (2) e (3) pré- fabricados utilizando tubos de papelão (4) com 2,40 m de comprimento para propiciar um pé-direito compatível com o habitual. Foi adotada a modulação de 1,20 χ 2,40 m para favorecer a construtibilidade e propiciar facilidade no transporte e armazenamento dos componentes íntegros, além de praticidade na montagem e desmontagem da construção, e conferir-lhe a possibilidade de ser montada de formas diferentes a cada uso.

A medida padrão dos painéis (1), (2) e (3) de vedação vertical construídos é de 1,20 χ 2,40 m, sendo estes constituídos de tubos de papelão (4) com 100 mm de diâmetro externo, 90 mm de diâmetro interno, 5 mm de espessura de parede e 2400 mm de comprimento. Foram montados vinte painéis inteiriços/cegos (1), um painel com porta (2) e um painel com j anela (3) .

Vários testes foram realizados com os painéis criados,

utilizando-se para isso os painéis inteiriços/cegos (1). Por não existirem normas técnicas específicas para componentes construtivos feitos com tubos de papelão, utilizaram-se como referência normas técnicas desenvolvidas para outros materiais. Os principais testes realizados foram:

- ensaio de resistência à compressão simples em painéis: usando-se a NBR 8949:1985 - Paredes de alvenaria estrutural - ensaio à compressão simples, os painéis sem revestimento impermeabilizante resistiram a uma carga de até 5000 kg, e os painéis com revestimento impermeabilizante resistiram a uma carga de até 6000 kg;

ensaio de impacto de corpo mole: usando-se a NBR 11675:1990 - Divisórias leves internas moduladas verificação da resistência a impactos, e a NBR 15575:2008 - Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho, os painéis sem revestimento impermeabilizante resistiram a uma energia de até 480 J, e foram classificados pela NBR 15575:2008 como aptos para o uso em vedações com e sem função estrutural;

- ensaio de impacto de corpo duro: usando-se a NBR

11675:1990 - Divisórias leves internas moduladas verificação da resistência a impactos, e a NBR 15575:2008 - Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho, os painéis sem revestimento impermeabilizante resistiram às energias de 2,5 J, 5,0 J e 7,5 J, e foram classificados pela NBR 15575:2008 como aptos para o uso em vedações com e sem função estrutural.

Peças de ligação (11) em argamassa armada

Para ligar os painéis construtivos (1), (2) e (3) de vedação vertical à base e à cobertura (20) (ou laje superior), foram projetadas peças de ligação (11) em argamassa armada: uma para unir painéis na mesma direção, conforme pode ser visto nas figuras 8A e 8B e outra para unir painéis à 90°, conforme pode ser visto nas figuras 9A e 9B. Estas peças de ligação (11) são maciças e possuem

saliências cilíndricas que encaixam perfeitamente dentro dos tubos de papelão. As peças de ligação (11) são moldadas em argamassa armada no traço l:3:x=0,5 (sendo

cimento:areia:x=água), e contém uma armadura em sua base em tela de aço soldada (15) com tamanho de malha proporcional ao tamanho da peça moldada, que geralmente varia entre 25 χ 25 mm e 50 χ 50 mm o espaçamento entre os fios longitudinais e transversais da malha.

As peças de ligação (11) que são dispostas sobre os painéis de vedação (1), (2) e (3) servem como cinta de amarração do conjunto e podem ser fixadas na laje superior, ou podem servir como base para a estrutura da cobertura (20), usando-se seus orifícios para ligar os elementos, conforme pode ser visto nas figuras 14, 15 e 16.

Orifícios na base das peças de ligação (11) permitem a

sua fixação no piso, contra piso ou radier (14), usando-se parabolts (19) , para as peças que servem de apoio para os painéis (1), (2) e (3) de vedação vertical, conforme pode ser visto nas figuras 14, 17 e 18. Há ainda outra função atribuída a essas peças de ligação

(11) em argamassa armada: fazer o travamento entre painéis

(I), (2) e (3) adjacentes, uma vez que são dispostas em amarração com relação a estes.

Para fazer o travamento entre os painéis (1), (2) e (3) adjacentes, existem dois tipos de peças de ligação (11) em argamassa armada, sendo uma para unir painéis (1), (2) e (3) na mesma direção, conforme pode ser visto nas figuras 8A e 8B, e outra para unir painéis (1), (2) e (3) à 90°, conforme pode ser visto nas figuras 9A e 9B. Estas peças de ligação (11) são maciças e possuem saliências cilíndricas que encaixam perfeitamente dentro dos tubos de papelão (4).

0 travamento entre os painéis (1), (2) e (3) adjacentes é feito dispondo-se as peças de ligação (11) em argamassa armada em amarração com relação a estes, tanto na parte inferior como na parte superior dos mesmos. Dessa forma, conforme pode ser visto na figura 14, cada painel de vedação vertical (1) , (2) e (3) tem uma metade encaixada em uma peça de ligação (11) e a outra metade encaixada na peça de ligação

(II) adjacente.

As peças de argamassa armada (11) devem ser moldadas de acordo com as dimensões dos painéis (1), (2) e (3) e dos tubos de papelão (4), de forma que os ressaltos cilíndricos das peças de ligação (11) encaixem perfeitamente dentro dos tubos de papelão (4) dos painéis construtivos (1), (2) e (3).

Portanto, o espaço entre as saliências cilíndricas assim como os espaços das bordas das peças de ligação devem ser dimensionados de tamanhos suficientes para acomodar as paredes dos tubos de papelão na espessura adotada.

As peças de ligação (11) de argamassa armada para o vão da porta, no caso do painel construtivo (2), são moldadas de acordo também com as dimensões da porta.

Para a moldagem das peças de ligação (11) em argamassa armada, é necessário confeccionar formas que serão preenchidas com argamassa. As formas para produção de peças de ligação (11)

retilíneas, responsáveis pelo travamento entre painéis dispostos na mesma direção, são diferentes das formas usadas para a produção das peças de ligação em "L", que tem a função de travar painéis adjacentes à 90°. 2 0 Método de construção de vedações verticais utilizando painéis construtivos (1), (2) e (3) e peças de ligação (11) em argamassa armada

A utilização de painéis (1), (2) e (3) de tubos de papelão e peças de ligação (11) de argamassa armada na construção civil barateia o custo e reduz o tempo de produção de uma casa, abrigo ou divisória quando comparado a outros materiais como concreto, madeira, aço, etc.

Assim, quando comparado a uma alvenaria de vedação convencional externa, com parede de 19 cm de espessura, usando bloco cerâmico furado 9 cm χ 19 cm χ 19 cm, a economia com os custos pode chegar a 33% e a economia com o tempo de execução pode chegar a 82%.

A junção desses elementos possibilita modulação e racionalização para as construções, sem sobras ou perdas de materiais, além de otimizar fatores relativos à construtibilidade, como rapidez e facilidade de construção, limpeza na obra e salubridade ao manuseio, facilidade no transporte, armazenamento e montagem da edificação, leveza (reduzindo a sobrecarga nas fundações).

A junção desses elementos da forma pretendida pela

invenção ainda permite desmontar a construção, armazenar os elementos e reutilizá-los em outras construções por diversas vezes, inclusive gerando edificações com novas configurações em planta.

0 travamento entre os painéis (1), (2) e (3) adjacentes

é feito dispondo-se as peças de ligação (11) em argamassa armada em amarração com relação a estes, tanto na parte inferior como na parte superior dos mesmos, conforme pode ser visto na figura 14.

Outra função atribuída a essas peças de ligação em

argamassa armada é a de ligar os painéis (1), (2) e (3) de vedação vertical à base e à cobertura (20) (ou laje superior) da construção.

0 método de construção de vedações verticais utilizando

painéis construtivos (1), (2) e (3) e peças de ligação (11) em argamassa armada compreende as seguintes etapas:

a) Marcar o local sobre o qual a vedação será montada;

b) Efetuar os furos para a fixação das peças de ligação

(11) inferiores;

c) Posicionar as peças de ligação (11) em argamassa armada; d) Efetuar encaixe de anel de borracha (17);

e) Colocar os painéis construtivos (1), (2) e (3);

f) Encaixar as peças de ligação superiores (11);

g) Adicionar laje ou cobertura (20);

h) Aplicar resina impermeabilizante; e i) Finalizar.

Na etapa "a", deve-se inicialmente marcar a superfície sobre a qual a vedação será montada, a superfície deve ser preferencialmente plana. Na etapa "b", são efetuados com o auxílio de uma

furadeira os furos necessários nesta superfície, para possibilitar a fixação das peças de ligação (11) inferiores com parabolts (19).

Na etapa "c", devem-se posicionar as peças de ligação (11) em argamassa armada, usando-se massa de calafetação (6) para acomodar as peças de ligação (11) em argamassa armada, e evitar frestas e infiltração de umidade. Deve-se prendê-las à base com parabolts (19) nos seus orifícios e colocar uma camada de massa de calafetação (6) ao redor de cada saliência dessas peças. A quantidade de massa de calafetação utilizada (6) é de 0,10 a 0,25 kg para cada m2 de vedação construída. As pequenas frestas entre as peças de ligação (11) adjacentes devem ser preenchidas com silicone (16) comum em quantidade mínima e suficiente. Na etapa "d", deve-se encaixar um anel de borracha (17)

de alta densidade de diâmetro interno que varia entre 85 mm e 200 mm com espessura que varia de 5 mm a 15 mm, de acordo com o tamanho da saliência da peça de ligação (11), em cada saliência da peça de ligação (11), para manter os tubos de papelão (4) elevados e vedar as frestas existentes entre estes e as peças de ligação (11).

Para um painel de vedação vertical de 1,20 χ 2,40 m feito com tubos de papelão de 85 a 90 mm de diâmetro interno, por exemplo, o anel de borracha deve ter um diâmetro interno de 87 mm e uma espessura de 5 mm.

Na etapa "e", inicia-se a colocação dos painéis (1) (2) e (3) de vedação vertical, dispondo-os em amarração com relação às peças de ligação (11), ou seja, de forma que metade do painel (1), (2) e (3) seja encaixada em uma peça de ligação (11) e a outra metade seja encaixada na peça de ligação (11) adjacente, e encaixando-os mutuamente por meio dos encaixes do tipo macho-e-fêmea criados em suas superfícies laterais.

Na etapa "f", encaixam-se as peças de ligação (11) superiores, em amarração com relação aos painéis (1), (2) e (3) de vedação vertical.

Na etapa "g", as peças de ligação (11) superiores colocadas na etapa "f" em amarração com relação aos painéis (1), (2) e (3), são fixadas na laje ou estrutura da cobertura (20). É adicionada, então, a cobertura (20), que pode ser de qualquer tipo, como telhado com estrutura de madeira ou metálica e telhas cerâmicas, de concreto, metálicas, de policarbonato, de vidro, de fibras vegetais recicladas, de fibrocimento, laje plana de concreto, cobertura (20) de membrana, etc, devido à alta resistência dos painéis identificada no ensaio de resistência à compressão simples supramencionado. Esta cobertura (20) é feita de modo convencional, conforme o tipo adotado, da mesma forma como numa construção qualquer. A cobertura (20) pode ser composta por estrutura de madeira de eucalipto (23) e telha de fibras vegetais recicladas (22), por motivos de sustentabilidade. Para o fechamento das empenas entre os painéis de vedação vertical e a cobertura (20), podem-se utilizar chapas de OSB (21) .

Na etapa "h", aplica-se resina impermeabilizante nos

painéis (1), (2) e (3) em ambas as faces para promover proteção à absorção de umidade. Na face interna a resina impermeabilizante aplicada é verniz acrílico à base de água na quantidade aproximada de 0,15 a 0,35 l/m2 e na face externa a resina impermeabilizante aplicada é verniz acrílico à base de água com duplo filtro solar na quantidade aproximada de 0,20 a 0,40 l/m2.

Na etapa "i", as massas de calafetação (6) colocadas ao redor das saliências das peças de ligação (11) inferiores devem ser moldadas, dando acabamento e protegendo as bases dos tubos de papelão (4) do contato com umidade. Com o mesmo material, vedam-se as frestas sobre as esquadrias (12) da porta e da janela, após preencher cerca de 80% dos vazios entre as interfaces (7) entre os tubos de papelão (4) adjacentes e a guarnição (13) com areia média lavada (8), conforme pode ser visto nas figuras 4 e 5.

- Exeinplo de realização da invenção (método de construção de vedações verticais)

Foi realizada uma construção experimental (célula-teste) para testar o painel de vedação vertical de tubos de papelão (1), (2) e (3), a peça de ligação (11) em argamassa armada, e o método construtivo de vedações verticais, com relação às questões de construtibilidade, racionalização, modulação e também a exposição às intempéries. A construção realizada no exemplo da invenção é formada basicamente por três tipos de painéis (1), (2) e (3), formados por tubos de papelão (4): um painel inteiriço/cego (1), um painel com porta (2) e outro painel com janela (3), conforme pode ser visto nas figuras 1, 2 e 3, respectivamente, e dois tipos de peças de ligação (11) em argamassa armada: uma retilinea e outra em formato de "L", conforme pode ser visto nas figuras 8 e 9.

A medida padrão dos painéis construtivos (1), (2) e (3) de vedação vertical é de 1,20 χ 2,40 m, favorecendo a construtibilidade e propiciando facilidade no transporte e armazenamento dos componentes íntegros, além de praticidade na montagem e desmontagem da construção. Os painéis são constituídos de tubos de papelão (4) com 100 mm de diâmetro externo, 90 mm de diâmetro interno, 5 mm de espessura de parede e 2400 mm de comprimento, conforme pode ser visto na figura 1.

Os tubos de papelão (4) são dispostos na vertical e transpassados na horizontal em duas ou três alturas por barras roscadas (5) de 8 mm de diâmetro, dotadas de arruelas e porcas em suas extremidades, para unir os elementos e promover rigidez ao painel, conforme pode ser visto na figura 1.

Foram utilizadas barras roscadas (5) de 8 mm de diâmetro transpassando os painéis horizontalmente, para promover o travamento entre os seus elementos constituintes e aumentar a resistência às cargas horizontais nestes, ao invés de cabos de aço, que são mais finos e menos rígidos.

Na construção realizada foram usados seis painéis inteiriços/cegos (1), um painel com porta (2) e um painel com janela (3). A porta utilizada possuía 0,70 m de largura por 2,10 m de altura, e a janela utilizada possuía 1,00 χ 1,00 m; estando fixada a 1,10 m de altura. Ambas as esquadrias foram confeccionadas com batente de madeira de angelin e folhas de fechamento de eucalipto.

A fabricação de peças de ligação (11) em argamassa

armada foi realizada com a função de fazer o travamento entre os painéis adjacentes (1), (2) e (3) (de forma independente do travamento entre os elementos constituintes dos painéis de vedação) e ligar os painéis (1), (2) e (3) de vedação à base e à cobertura (20), com saliências que se encaixam por dentro de cada tubo de papelão, aumentando a resistência do conj unto.

As peças de ligação (11) foram moldadas em argamassa armada no traço l:3:x=0,5 (sendo cimento:areia:x=água), e receberam uma armadura em sua base em tela de aço soldada (15) 25 χ 25 mm, necessitando cada peça de ligação (11) de 6 kg de cimento de alta resistência inicial (ARI), 18 kg de areia média lavada, 3 kg de água potável, e 0,12 m2 de tela de aço soldada (15). Foram usadas na construção três peças de ligação (11)

retilíneas e três peças de ligação (11) em "L", como mostram as figuras 8A e 8B e 9A e 9B, respectivamente. Porém, duas peças de ligação (11) tiveram que ser moldadas em tamanho especial para propiciar a abertura da porta. Uma dessas peças é retilínea e a outra em "L" como mostra a figura 19.

As peças de ligação (11) retilíneas mediam 1,20 m de comprimento, 11 cm de largura e 10 cm de altura. As peças de ligação (11) em "L" mediam 61 cm de comprimento em um lado, 71 cm de comprimento no outro lado, 11 cm de largura e 10 cm de altura. As peças de ligação (11) para o vão da porta mediam: a retilinea com 80 cm de comprimento, 11 cm de largura e IOcm de altura e a em "L" com 71 cm de comprimento em um lado, 21 cm de comprimento no outro lado, 11 cm de largura e 10 cm de altura.

As peças de ligação (11) foram fixadas sobre um radier de concreto (18) com resistência característica de 25 MPa, furando-o e utilizando parabolts (19) para prendê-las à base. Massa de calafetação (6) foi usada para acomodar as peças de ligação (11) e evitar frestas que permitissem a infiltração de água do ambiente externo para o ambiente interno. Entre as peças de ligação (11) adjacentes usou-se silicone (16) comum para vedar as frestas.

Nas saliências cilíndricas das peças de ligação (11) em argamassa armada foram utilizados anéis de borracha (17) com 87 mm de diâmetro interno e 5 mm de espessura, e massa de calafetação (6) sob os tubos de papelão (4) para evitar o contato com água e a absorção de umidade pelos elementos, conforme pode ser visto nas figuras 14, 17 e 18. Cada lado da construção foi composto por dois painéis de

vedação (1), (2) e (3) adjacentes, sendo dois lados compostos por dois painéis inteiriços/cegos (1), um lado composto por um painel cego (1) e um painel com porta (2), e outro lado composto por um painel cego (1) e um painel com janela (3), conforme pode ser visto na figura 20.

Estes painéis de vedação (1), (2) e (3) foram posicionados sobre as peças de ligação (11) inferiores em amarração com relação a estas; ou seja, de forma que metade de um painel (1), (2) e (3) fosse encaixado em uma peça de ligação (11) e a outra metade fosse encaixada na peça de ligação (11) adjacente.

Sobre estes painéis foram encaixadas outras peças de ligação (11) dos mesmos tipos e nas mesmas quantidades que na parte inferior, também em amarração.

Acima das peças de ligação (11) superiores foi montada a

cobertura (20) da construção, medindo entre 3,30 m e 3,70m na transversal e entre 3,50 m a 3,90 m na longitudinal, que pode ser vista nas figuras 21, 22 e 23, usando-se os orifícios das peças de ligação (11) superiores para prender a estrutura da cobertura (20) em madeira de eucalipto. Essa estrutura da cobertura (20) era do tipo convencional, composta por 3 terças, 7 caibros e 8 vigas.

A cobertura (20) possuía apenas uma queda, inclinada para a entrada da construção. Foram usadas 8 telhas de fibras vegetais recicladas. Para fechar as empenas usou-se chapas de OSB (Oriented Strand Board) (21), conforme pode ser visto nas figuras 22 e 23.

Foram aplicadas resinas impermeabilizantes comerciais à base de água em duas demãos, interna e externamente, para dar proteção superficial aos painéis (1), (2) e (3) de vedação contra umidade e vedar as frestas existentes entre os seus elementos constituintes.

Embora a versão preferida da invenção tenha sido ilustrada e descrita, deve ser compreendido que a invenção não é limitada. Diversas modificações, mudanças, variações, substituições e equivalentes poderão ocorrer, sem desviar do escopo da presente invenção.

Claims (40)

1. Painel construtivo pré-fabricado caracterizado pelo fato de ser um painel inteiriço (1) ou um painel construtivo com porta (2) ou um painel construtivo com janela (3) pré- fabricado com tubos de papelão (4).

2. Painel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de serem painéis (1), (2) e (3) modulares feitos com tubos de papelão.

3. Painel, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do papelão ser de papel kraft do tipo W4 enrolado em espiral.

4. Painel, de acordo com a reivindicação 2, caracteriz ado pelo fato dos painéis (1), (2) e (3) serem constituídos de tubos de papelão com diâmetro interno medindo entre 1/25 a 1/15 da sua altura e espessura de parede entre5% a 10% do seu diâmetro externo, com largura que varia de1,00 m a 1,50 e altura entre 2,20 m e 3,00 m.

5. Painel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de serem transpassadas barras roscadas (5) de 8 mm a 12 mm de diâmetro, dotadas de arruelas e porcas em suas extremidades, para unir os tubos de papelão (4) formando os painéis (1), (2) e (3).

6. Painel, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de nos painéis inteiriços (1) as barras roscadas serem transpassadas em duas alturas aproximadamente a cada 1/3 da altura do painel inteiriço (1), deslocadas 5 cm para cima.

7. Painel, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de no painel com porta (2) duas barras roscadas serem transpassadas a cada 1/3 da altura da porta, e uma terceira barra roscada ser transpassada ao 1/2 da altura dos tubos dispostos sobre a porta, que mede entre 0,60 m a 1,00 m de largura e entre 1,90 m e 2,20 m de altura.

8. Painel, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de no painel com janela (3) uma barra roscada ser transpassada ao 1/2 da altura dos tubos de papelão (4) dispostos abaixo da janela e outra barra roscada ser transpassada ao 1/2 da altura dos tubos de papelão (3) dispostos sobre a janela, que mede entre 0,40 m e 1,30 m de largura e entre 0,40 m e 1,50 m de altura e está disposta entre 0,60 m e 1,70 m da base do painel (3).

9.Painel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das esquadrias (12) dos painéis com porta (2) e dos painéis com janela (3) serem feitas com batentes e folhas de fechamento de madeira de angelin, peroba, cedro, eucalipto, pinus, mogno ou cerejeira, acopladas aos painéis (2) e (3) utilizando peças de madeira (9) e parafusos atarrachantes (10).

10. Painel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de serem realizados com uma furadeira orifícios com diâmetro cerca de 2 a 3 mm maior que o diâmetro das barras roscadas (5).

11. Painel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos painéis (1), (2) e (3) receberem tratamento especial contra absorção de umidade em sua base com 3 ml a 5 ml de resina impermeabilizante por tubo de papelão (4).

12. Painel, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato da resina impermeabilizante ser resina poliuretana à base de óleo de mamona.

13. Peça de ligação em argamassa armada caracterizada pelo fato de ligarem os painéis construtivos (1), (2) e (3) de vedação vertical à base e à cobertura (20) ou laje.

14. Peça, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato das peças de ligação (11) serem maciças e possuírem saliências cilíndricas que encaixam perfeitamente dentro dos tubos de papelão (4).

15. Peça, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato das peças de ligação (11) serem moldadas de acordo com as dimensões dos painéis (1), (2) e (3) e dos tubos de papelão (4) em formas preenchidas com argamassa armada, de forma que os ressaltos cilíndricos das peças de ligação (11) encaixem perfeitamente dentro dos tubos de papelão (4) dos painéis construtivos (1), (2) e (3).

16. Peça, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato das peças de ligação (11) para o vão da porta, no caso de um painel construtivo (2), serem moldadas também de acordo com as dimensões da porta.

17.Peça, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato das peças de ligação (11) serem moldadas em argamassa armada no traço l:3:x=0,5 (sendo cimento:areia:x=água), e conterem uma armadura em sua base em tela de aço soldada (15) com tamanho de malha proporcional ao tamanho da peça moldada.

18. Peça, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato das peças de ligação (11) serem dispostas sobre os painéis construtivos (1), (2) e (3) e servirem como cinta de amarração do conjunto e realizarem o travamento entre os painéis construtivos (1), (2) e (3) adjacentes.

19. Peça, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato das peças de ligação (11) serem retilíneas e unirem os painéis construtivos (1), (2) e (3) adjacentes na mesma direção ou serem em formato de "L" e unirem os painéis construtivos (1), (2) e (3) adjacentes a 90° .

20.Peça, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato dos orifícios na base das peças de ligação (11) permitirem a sua fixação no piso, contra piso ou radier (14), usando-se parabolts (19), ou ainda na laje ou cobertura (20).

21. Peça, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato das peças de ligação fixadas no piso, contra piso ou radier (14) elevarem os painéis (1), (2) e (3) evitando o contato da base dos tubos de papelão (4) com umidade.

22. Método de construção de vedações verticais caracterizado pelo fato de utilizar painéis construtivos (1), (2) e/ou (3) e peças de ligação (11).

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: a) Marcar o local sobre o qual a vedação será montada; b) Efetuar os furos para a fixação das peças de ligação (11) inferiores; c) Posicionar as peças de ligação (11) em argamassa armada; d) Efetuar encaixe de anel de borracha (17); e) Colocar os painéis construtivos (1), (2) e (3); f) Encaixar as peças de ligação superiores (11); g) Adicionar laje ou cobertura (20); h) Aplicar resina impermeabilizante; e i) Finalizar.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de na etapa "a", a superfície ser preferencialmente plana.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de na etapa "b", serem efetuados furos com uma furadeira possibilitando a fixação das peças de ligação (11) inferiores com parabolts (19).

26. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de na etapa "c", as peças de ligação (11) em argamassa armada serem posicionadas, presas à base com parabolts (19) nos seus orifícios e por se colocar uma camada de massa de calafetação (6) ao redor de cada saliência dessas peças de ligação (11) em argamassa armada.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de na etapa "c", a quantidade de massa de calafetação utilizada (6) ser de 0,10 a 0,25 kg para cada m2 de vedação construída.

28. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de na etapa "c", as pequenas frestas entre as peças de ligação (11) adjacentes serem preenchidas com silicone (16) comum em quantidade mínima e suficiente para preencher a fresta.

29. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de na etapa "d", se encaixar um anel de borracha (17) de alta densidade de diâmetro interno que varia entre 85 mm e 200 mm e espessura que varia de 5 mm a 15 mm, em cada saliência da peça de ligação (11), afastando a base dos tubos de papelão (4) dos painéis (1), (2) e (3) da umidade.

30. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que na etapa "e" são colocados os painéis (1) (2) e (3) de vedação vertical em amarração com relação às peças de ligação (11), encaixando-os mutuamente por meio dos encaixes do tipo macho-e-fêmea existentes em suas superfícies laterais.

31.Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que na etapa "f" as peças de ligação (11) superiores são colocadas em amarração com relação aos painéis construtivos (1), (2) e (3).

32. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracter i zado pelo fato de que na etapa "g", as peças de ligação (11) superiores colocadas na etapa "f" em amarração com relação aos painéis (1), (2) e (3), são fixadas na laje ou estrutura da cobertura (20).

33. Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato da cobertura (20) medir entre 3,30m e 3,70 m na transversal e entre 3,50 m a 3,90 m na longitudinal e ser realizada de forma convencional e pode ser: telhado com estrutura de madeira ou metálica e telhas cerâmicas, de concreto, metálicas, de policarbonato, de vidro, de fibras vegetais recicladas, de fibrocimento, laje plana de concreto, cobertura de membrana.

34. Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a cobertura (20) é composta por estrutura de madeira de eucalipto (23) e telha de fibras vegetais recicladas (22) e que o fechamento das empenas entre os painéis de vedação vertical e a cobertura é feito com chapas de OSB (21).

35.Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de na etapa "h", aplicar-se resina impermeabilizante nos painéis (1), (2) e (3) em ambas as faces para promover proteção à absorção de umidade.

36. - Método, de acordo com a reivindicação 35, car ac ter i zado pelo fato de que na face interna a resina impermeabilizante aplicada é verniz acrílico à base de água na quantidade que varia entre 0,15 l/m2 e 0,35 l/m2 e na face externa a resina impermeabilizante aplicada é verniz acrílico à base de água com duplo filtro solar na quantidade que varia entre 0,20 l/m2 e 0,40 l/m2.

37. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que na etapa "i", a massa de calafetação (6) colocada ao redor das saliências das peças de ligação (11) inferiores deve ser moldada,

38. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que na etapa "i", a massa de calafetação (6) também ser utilizada para vedar as frestas sobre as esquadrias (12) da porta e da janela.

39. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que na etapa "i" são preenchidos cerca de 80% dos vazios entre as interfaces (7) entre os tubos de papelão (4) adjacentes e a guarnição (13) com areia média lavada (8) .

40. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o método de construção ainda permite desmontar a construção, armazenar os elementos e reutilizá-los em outras construções por diversas vezes, em edificações com configurações iguais ou diferentes das iniciais.