WO2019153057A1 - Bloco pré-moldado leve e de grande dimensão para construção civil e o processo construtivo utilizando esse bloco. - Google Patents

Bloco pré-moldado leve e de grande dimensão para construção civil e o processo construtivo utilizando esse bloco. Download PDF

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WO2019153057A1
WO2019153057A1 PCT/BR2018/050023 BR2018050023W WO2019153057A1 WO 2019153057 A1 WO2019153057 A1 WO 2019153057A1 BR 2018050023 W BR2018050023 W BR 2018050023W WO 2019153057 A1 WO2019153057 A1 WO 2019153057A1
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precast
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Rodolfo Dafico Bernardes De Oliveira
Humberto Dafico Bernardes De Oliveira
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Rodolfo Dafico Bernardes De Oliveira
Humberto Dafico Bernardes De Oliveira
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Definitions

  • the present invention is intended for the construction industry using a honeycomb precast block characterized by the relatively low weight, manufactured in large dimensions, for example: blocks up to 400 cm long, height up to 60cm, width between 5 cm and 15cm and weight around 60Kg per M2, with absolute physicochemical compatibility with Portland cement reinforced concrete, supporting the efforts resulting from the internal concreting of the alveoli when used as a structural element, providing semi-finished finish, not need a coating of plaster type or similar and still having great toughness, ie good ability to absorb impacts without breaking.
  • the present invention also establishes the civil construction process of using this block for the closing of wall panels, as well as its use as non-returnable forms for concrete structure in beams, columns and slabs.
  • the block of the present invention is a prefabricated product by the compression or extrusion of aluminosilicates and aggregates in high alkaline aqueous (sodium or potassium) medium, exposed after moderate heat molding in a greenhouse at temperatures far below. melting point of the clay mineral mass, usually at 1/10 of the sintering temperature, with aggregates such as as: sand, limestone, lime, granite, which may be added with natural or synthetic fibers, offering the final product the specific mechanical and aesthetic characterization demanded, derived from the Brazilian patent PI0600603-5 whose international publication is WO 2006/125287 belonging to them. inventors of the present claim.
  • Radiers are slabs of reinforced concrete in direct contact with the ground that receives loads from the superstructure pillars and walls and discharge over a large area of the ground and is mainly used in the construction of houses or low buildings, with a maximum of four or five. floors.
  • Mobility Very heavy structure, about 2,500kg per m3 that must be transported from industry, lifted and assembled on site. It needs large equipment, expensive and specific;
  • Waste generation Medium sized. About 15% of the material that enters the work in the form of inputs (wood, ceramics, concrete, mortar, packaging of all kinds, hardware, plaster);
  • Hardware and concreting The elements are manufactured industrially outside or inside the jobsite, to be transported and lifted. later in the assembly step. This requires a significant increase in the strength of the precast material to withstand loading and conveying, resulting in consequent cost increases;
  • Comparative transport The final weight of the work using precast structural elements is usually 10% (ten percent) heavier than that constructed with "on-site" molded structure, taken here by default, with a waste production. around 15% (fifteen percent) of the final weight of the work. Thus, roughly, the transport of inputs, compared to the work built with "in-place” molded structure would reach 110% plus 15% (input waste weight) and 15% (output waste weight) resulting in a amount of 140%. Thus, in this type of construction, we will have the burden of transporting inputs corresponding to 40% of the total weight of the work completed in the standard process.
  • Hardware and concreting Hardware is cut and assembled on site and placed into the form prior to concreting, requiring more labor and lower productivity. Common concrete;
  • Comparative transport Taken here by default, this construction process has a waste production of around 30% (thirty percent) of the final weight of the work. Thus, roughly, the transport of inputs would reach 100% plus 30% (input waste weight) and 30% (output waste weight) resulting in an amount of 160%. Therefore, in this type of construction, we will have the burden of transporting inputs corresponding to 60% of the total weight of the finished work.
  • Steps a) foundations; b) assembly of structural walls and preparation of slabs c) installations; d) finishes; e) frames; f) floor, paintings and finishing; • Electrical and hydro-sanitary installations: Embedded in the masonry requiring cuts in the closures and their subsequent aesthetic recomposition;
  • Waste production medium quantity. About 10% of the material that enters the work (ceramics, concrete, packaging of all kinds, hardware, plaster);
  • Hardware and concreting Use of relatively little hardware which is placed during masonry execution. The concreting is done during the masonry execution, commonly using self-compacting concrete;
  • Comparative Transport The final work weight is usually 10% (Ten percent) higher than the standard process weight ("in-place" molded structure). Thus, roughly, the transport of inputs would reach 110% plus 10% (input waste weight) and 10% (output waste weight) resulting in an amount of 130%. Therefore, in this type of construction, we will have the burden of transporting inputs corresponding to 30% of the total weight of the finished work.
  • waste can be cited, either in unused waste or in labor, as the major factor in significantly constructing constructions, as well as the execution time of a building. work.
  • the traditional construction process uses wood forms or metal forms which are assembled, propped and locked, greased with release agents, and then filled with concrete, to then wait for the concrete to cure and only after during this period the shoring is removed.
  • the forms are usually reused over several concreting cycles, but most of the time they need periodic renovations.
  • the closing panels are made with masonry, to make the electrical and hydraulic passages and the coating. All of these steps are labor intensive and wasteful of materials such as wood, sand, cement, cutting ceramic or concrete blocks, thus resulting in a significant loss of labor time. and huge amount of trash in construction.
  • Figure 1 shows a 6-hole precast block in perspective view.
  • Figure 2 shows a 4-well precast block in perspective view
  • Figure 3 shows a 3-well precast block in perspective view.
  • Figure 4 shows a precast block with 3 wells and face holes.
  • Figure 5 shows a 4-well precast block with face holes.
  • Figure 6 shows a 6-hole precast and face hole.
  • Figure 7 shows a top section of precast block containing face holes and side cuts.
  • Figure 8 shows a set of steel reinforcement for use as anchors on the ends of blocks used as pillars.
  • Figure 9 shows the same view as figure 7, however, with the insertion of the steel reinforcement.
  • Figure 10 shows the same view as figure 9, with the placement of iron frames on the steel reinforcements embedded in the block.
  • Figure 11 shows the same view as figure 9, however, showing only the joining of iron frames in steel reinforcements, such as the recess in the block.
  • Figure 12 shows a side view of the figure
  • Figure 13 shows a top view of the figure
  • Figure 14 shows a perspective view of the formation of a pillar and two perpendicular beams.
  • Figure 15 shows a perspective view of the formation of two pillars and two perpendicular beams.
  • Figure 16 illustrates a construction with mounted walls and pillars in a perspective view.
  • Figure 17 shows a view of figure 16, with the placement of doors and windows.
  • Figure 18 shows a view of figure 16 illustrating the mounting of the support and thirds of the roof, with enlarged detail of the placement of retaining plates and tie rods and retaining plate at the ends of the slab and roof forming blocks.
  • the present invention relates to a precast block (1) with wells (4) in all its transverse and longitudinal extent, characterized in that it is a single piece, weighing around 60kg per square meter of the surface. exposed (length x height), manufactured in large dimensions such as blocks up to 400 cm long and up to 60 cm high and width between 5 cm and 15cm. Due to their ease of handling and transport, as well as the dimensional standards normally adopted in civil construction, the commonly used gauges would be up to 350 cm long, around 36 cm high and 9 to 12 cm wide.
  • the present invention also relates to the construction process utilizing and integrating this precast block (1) in the closure of wall panels as non-returnable forms in reinforced concrete structural elements and incorporable into the concrete structure in beam construction. , in pillar making and slab making, providing semi-finished finishing as illustrated in figures 16 to 18.
  • (4) may be in varying quantities, but, however, the appropriate number of wells (4) are three or four or six, in order to obtain a suitable height for mounting the wall panels as well as for making pillars (lp), beams (lv), roofing slabs (lt) (inclined or not), or floor slabs using the same precast block (1).
  • the precast block (1) has an inner face
  • a lashing cut (7) is made on the face (3). and on the side (2) of the precast block (1), as in figures (7 and 9), mounting in this lashing cut (7) a connection support assembly (8) which consists of a sheet metal in U-shaped with holes (5) having the same location as the holes (5) of the block (1) and a backing plate (9) in each of the mooring cuts, so that it serves as a backrest for the frame of the beam (10), making it possible to meet the iron lashing (11) on the upper part and, internally to the head of the pillar block (lp), making said strap through the holes (5) disposed in the part upper part of the beam forming block (lv) as shown in figures (14 and 15).
  • the fabrication of both the roof (Ti) and the slab (Lj), as shown in figures 17 and 18, is made with the distribution of precast blocks, however, without face holes ( 5) with fixing by mortar.
  • the mounting distribution of the precast blocks (1) are made on diagonal beam blocks (2v) in order to provide the necessary drop to the water flow.
  • the precast blocks (1) are distributed and fixed with mortar on the upper beam (lv) as shown in figure 17, and as a reinforcement measure is inserted inside the tie rods (4) (Tr) with a retaining plate (14) at each end, to provide greater rigidity. and stability of the slab hardware, as well as when the wells (4) need to be concreted in said slab (Lj).
  • the precast blocks (1) are made in varying sizes, enabling the format of wall panel mounting that conforms to a constructive pattern, so that in stacking, as shown in figures 16 to 18, such blocks, can be cut into pieces that fit between the pillar (lp) and doors (13) and windows (12), such a cut being possible both to reduce length and width, forming blocks (lc) and blocks (la) as seen in figure 17.
  • Execution speed the great advantage is that it is faster to execute, using lower indirect cost, because besides the assembly of the structure be simultaneous with the masonry, without the need for shoring and shaping, the finishes are ready.
  • fast mounting of the closing panels as the block sizes are much larger, about 12.5 times larger than those known in the state of the art;
  • Steps a) foundations; b) structural assembly of the pillars, followed by beams and slabs concurrently with the closures and finishes; c) electrical and hydraulic installations; d) frames; e) floor; f) paintings and finishing. Therefore there is a reduction in the construction stages and the possibility of doing some jointly because there is no need for shoring. Less use of labor and controls on site; Installations: embedded in the honeycomb block, without cutting, avoiding breaking the masonry to pass pipes and then having to recap, thus obtaining fewer steps, rework, and consequently resulting in less waste;
  • Waste production Minimal amount, since the use of this process has shown a percentage of 3% (three percent) of the work weight, in the form of waste, generated basically by packaging leftovers and mortar and some extra coatings. (ceramics and plaster);
  • Hardware is preferably placed industrially within the block and may eventually be placed within the block on site, ie on site, resulting in higher productivity rates.
  • the concreting is done concurrently with the assembly and closing of the panels using self-compacting fluid concrete and gravel as coarse aggregate.
  • the concrete is placed in the upper holes (5) of the pieces (beams (lv) and pillars (lp)) until all voids are filled, the openings (4) or holes (5) below the concreting level are capped with a U-type retaining plate (14) until the concrete dries.
  • Comparative Transport The final work weight is usually half the weight of the work used in the standard process ("in-place" molded structure). Thus, roughly, the transport of inputs would reach 50% plus 3% (input waste weight) and 3% (output waste weight) resulting in an amount of 56%, ie 35% to 43% of the need for transport than is used for conventional construction processes, reported in the state of the art.
  • the method of building of the present claim comprises the following steps: a) Foundation:
  • the foundation (Fp) used is preferably radier, since the weight of the system is between 40% and 60% of the weight of a traditional construction. It offers greater opportunities to use this more rational and efficient foundation system, however, depending on the soil quality, it may be a traditional foundation (Fp) with baldrame beam, starter pillars and under floor;
  • Closing masonry It is made by stacking precast blocks (1) in the horizontal direction, with fixing the base on the face of the pillar (lp) by means of mortar or polyurethane foam, being aligned with said pillars. (lp) using simple tools that decrease the need for this service by the bricklayer.
  • the electric pipes are already passed inside the alveoli (4) in this same stage;

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  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
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Abstract

Bloco pré-moldado (1) e o processo construtivo utilizando esse Bloco pré-moldado o qual possui três, quatro ou seis alvéolos (4) para o fechamento de painéis de paredes, formação de pilares (1p) vigas (1v) ou mesmo lajes (1t) de cobertura (inclinadas ou não), ou lajes de piso (Lj) com tirantes (Tr) e chapa de contenção (14), esse bloco (1) possui face interna (6) separando os alvéolos (4), laterais externas (2), face externa (3) e furos (5), em sentido transversal aos alvéolos (4), com distância entre um furo (5) e o próximo furo (5) obedecendo uma regra básica de L/2 para determinar a distância entre os estribos (10) e peças com corte de amarração (7) para abrigar um conjunto de suporte de ligação (8) e chapa de encosto (9) para encosto da armação férrea de viga (10) e amarração férrea (11).

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO DE PATENTE DE INVENÇÃO.
BLOCO PRÉ-MOLDADO LEVE E DE GRANDE DIMENSÃO PARA CONSTRUÇÃO CIVIL E O MÉTODO CONSTRUTIVO UTILIZANDO O BLOCO PRÉ-MOLDADO.
CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção destina-se à construção civil fazendo uso de um bloco pré-moldado alveolar caracterizado pelo relativo baixo peso, fabricado em grandes dimensões, como exemplo: blocos com até 400 cm de comprimento, altura de até 60cm, largura entre 5 cm e 15cm e peso em torno de 60Kg por M2, com absoluta compatibilidade fisico-quimica com o concreto armado de cimento Portland, suportando os esforços advindos da concretagem interna dos alvéolos quando utilizada como elemento estrutural, proporcionando acabamento semi-pronto, por não necessitar de revestimento do tipo reboco ou similar e ainda, possuindo grande tenacidade, ou seja, boa capacidade de absorção a impactos sem apresentar ruptura. A presente invenção estabelece também o processo de construção civil de utilização desse bloco para o fechamento de painéis de paredes, além de seu uso como formas não retornáveis para estrutura de concreto em vigas, pilares e lajes.
ESTADO DA TÉCNICA
[002] O bloco da presente invenção se trata de um produto pré-fabricado pela compressão ou extrusão de alumino-silicatos e agregados em meio aquoso altamente alcalino (sódico ou potássico) , expostos após a moldagem ao calor moderado em estufa a temperaturas muito abaixo do ponto de fusão da massa do argilo-mineral , usualmente a 1/10 da temperatura de sinterização, com agregados tais como: areias, calcário, cal, granitos, podendo ser acrescidos de fibras naturais ou sintéticas, oferecendo ao produto final a caracterização mecânica e estética especifica demandada, oriundo da patente brasileira PI0600603-5 cuja publicação internacional é a WO 2006/125287 pertencente aos mesmos inventores da presente reivindicação .
[003] É conhecido no estado da técnica as fundações do tipo "Radier", a qual se refere a um tipo de fundação rasa que se assemelha a uma placa ou laje que abrange toda a área da construção. Os radiers são lajes de concreto armado em contato direto com o terreno que recebe as cargas oriundas dos pilares e paredes da superestrutura e descarregam sobre uma grande área do solo e é utilizado principalmente na construção de casas ou edifícios baixos, com no máximo quatro ou cinco pavimentos.
[004] Referentemente aos processos construtivos conhecidos atualmente no mercado, pode-se elencar três tipos usuais: I) estrutura pré-moldada; II) estrutura moldada "in loco" e; III) estruturas em alvenaria estrutural. Todos eles apresentam soluções e problemas específicos e inconvenientes os quais a presente reivindicação visa solucionar, sendo eles:
I) Estrutura pré-moldada:
• Velocidade de execução: fabricação demorada, desde que os elementos constituintes da estrutura deverão, após a concretagem, aguardar no pátio, o período de cura do material. • Montagem: Implementada na etapa inicial para posteriormente se promover a confecção dos painéis de fechamento; A montagem na obra é mais rápida, entretanto o andamento da edificação em curso volta ao ritmo lento com a posterior etapa de fechamento dos painéis;
• Mobilidade: Estrutura muito pesada, com cerca de 2.500kg por m3 que deve ser transportada da indústria, içada e montada na obra. Necessita de grandes equipamentos, onerosos e específicos;
• Utilização: Em obras de grande repetição, isto é, obras cujos elementos estruturais são utilizados em um grande número de unidades iguais, podendo então viabilizar economicamente seu uso e difusão dos custos de fabricação das estruturas na indústria;
• Etapas: a) fundações; b) montagem dos pilares e em seguida as vigas e lajes; c) fechamentos; d) instalações; e) acabamentos; f) esquadrias; g) pinturas ;
• Instalações elétricas e hidro-sanitárias : Embutidas na alvenaria necessitando de cortes nos fechamentos e sua recomposição estética posterior;
• Produção de resíduos: De média monta. Em torno de 15% do material que entra na obra na forma de insumos (madeiras, cerâmicas, concreto, argamassas, embalagens de todos tipos, ferragens, gesso) ;
• Ferragem e concretagem: Os elementos são confeccionados industrialmente fora ou dentro do canteiro de obras, para serem transportados e içados posteriormente na etapa de montagem. Isto requer aumento significativo das resistências do material pré-moldado para suportar carga e transporte, resultando em consequente aumento do custo;
• Transporte comparativo: O peso final da obra utilizando de elementos estruturais pré-moldados fica usualmente 10% (dez por cento) mais pesado do que aquela construída com estrutura moldada "in- loco", aqui tomada por padrão, com uma produção de resíduos em torno de 15% (quinze por cento) do peso final da obra. Assim sendo, a grosso modo, o transporte de insumos, comparativamente à obra construída com estrutura moldada "in-loco" alcançaria 110% mais 15% (peso de resíduos na entrada) e 15% (peso de resíduos na saída) resultando em um montante de 140%. Logo, teremos neste tipo de construção, o ônus do transporte de insumos correspondente a 40% do peso total da obra finalizada no processo padrão.
II) Estrutura moldada "in loco":
• Montagem: Implementada na etapa inicial para posteriormente se promover a montagem dos painéis de fechamento ;
• Velocidade de execução: Extremamente lento, com uso intensivo de mão de obra artesanal, na fabricação de formas e montagem e escoramento delas, tornando praticamente impossível o desenvolvimento de outros serviços no pavimento devido ao sistema de escoramento e concretagens; • Mobilidade: utiliza muito transporte, tanto com as matérias-primas que dão entrada no canteiro de obras quanto no transporte interno dos insumos e formas ao local da utilização efetiva.
• Utilização: Esse processo possibilita flexibilidade de projetos, com fabricação da forma dentro do canteiro de obra, entretanto sabe-se que a modulação sempre é positiva para redução dos custos. Além disso, esse processo requer equipe bem treinada para conseguir boa produtividade;
• Etapas: a) fundações; b) montagem estruturas pilares, seguido de vigas e lajes; c) fechamentos; d) instalações; e) acabamentos; f) esquadrias; g) pinturas e finalização ;
• Instalações elétricas e hidro sanitárias: Embutidas na alvenaria necessitando de cortes nos fechamentos e sua recomposição estética posterior;
• Produção de resíduos: Muito alto, de acordo com as referências bibliográficas, em torno de 30% do que entra na obra. (madeiras, cerâmicas, concreto, argamassas, embalagens de todos tipos, ferragens, gesso) ;
• Ferragem e concretagem: ferragem é cortada e montada na obra e colocada dentro da forma antes da concretagem, requer mais mão de obra e com produtividade mais baixa. Concreto comum;
• Transporte comparativo: Aqui tomado por padrão, esse processo construtivo tem uma produção de resíduos em torno de 30% (trinta por cento) do peso final da obra. Assim sendo, a grosso modo, o transporte de insumos, alcançaria 100% mais 30% (peso de resíduos na entrada) e 30% (peso de resíduos na saída) resultando em um montante de 160%. Logo, teremos neste tipo de construção, o ônus do transporte de insumos correspondente a 60% do peso total da obra finalizada .
III) Estruturas em alvenaria estrutural:
• Montagem: Estrutura e painéis de fechamento são montados simultaneamente;
• Velocidade de execução: Mais rápido que os anteriores, mas ainda assim utiliza muita mão de obra, quase artesanal, uma vez que os blocos tem pequena dimensão;
• Mobilidade: Utiliza pouco transporte, entretanto na etapa de acabamento dos painéis estruturais são gerados transportes intensivos de insumos e expressivo volume de resíduos. Há ainda a necessidade de escoramentos para a confecção das lajes.
• Utilização: Obras com pequena flexibilidade de projetos com grande limitação a alterações e reformas posteriores, não sendo previstos cortes nas paredes estruturais. Este processo é mais utilizado em construções populares e industriais;
• Etapas: a) fundações; b) montagem das paredes estruturais e confecção das lajes c) instalações; d) acabamentos; e) esquadrias; f) piso, pinturas e finalização; • Instalações elétricas e hidro-sanitárias : Embutidas na alvenaria necessitando de cortes nos fechamentos e sua recomposição estética posterior;
• Produção de resíduos: media quantidade. Em torno de 10% do material que entra na obra (cerâmicas, concreto, embalagens de todos tipos, ferragens, gesso) ;
• Ferragem e concretagem: Utilização de relativamente pouca ferragem a qual é colocada durante a execução da alvenaria. A concretagem é feita durante a execução da alvenaria, utilizando-se comumente concreto auto adensável;
• Transporte comparativo: O peso final da obra é usualmente 10% (Dez por cento) superior ao peso do processo padrão (estrutura moldada "in-loco") . Assim sendo, a grosso modo, o transporte de insumos, alcançaria 110% mais 10% (peso de resíduos na entrada) e 10% (peso de resíduos na saída) resultando em um montante de 130%. Logo, teremos neste tipo de construção, o ônus do transporte de insumos correspondente a 30% do peso total da obra finalizada .
[005] Apresentados os processos usualmente utilizados na confecção de estruturas na construção civil, não se têm conhecimento da existência de blocos pré-moldados que apresentem grandes dimensões, boa resistência à pressão hidrostática do concreto, grande compatibilidade físico- química com o concreto armado de cimento Portland, boa capacidade de absorção a impactos sem causar trincas ou rachaduras e, que possam ser utilizados como formas para moldar painéis de paredes, vigas, pilares e lajes de forma não retornável, isto é, sendo incorporados aos elementos construtivos após a concretagem e, ainda, conferindo acabamento semi-pronto, bastando efetuar a pintura após a cura do concreto no interior dos blocos.
[006] Dentro os problemas existentes nos processos construtivos atualmente existentes, pode-se citar o desperdício, seja em resíduos não utilizados, seja em mão de obra, como o fator preponderante a onerar significativamente as construções, bem como o tempo de execução de uma obra. Vale ressaltar que o processo construtivo tradicional se utiliza de formas de madeira ou de formas metálicas as quais são montadas, escoradas e travadas, untadas com desmoldantes , e depois preenchidas com concreto, para, aí então se aguardar a cura do concreto e, somente após esse período serem retirados os escoramentos. As formas, por sua vez, normalmente são reutilizadas ao longo de vários ciclos de concretagem, mas, na grande maioria das vezes, necessitam de reformas periódicas. Após a conclusão da etapa de concretagem dos elementos construtivos é procedido a confecção dos painéis de fechamento com alvenaria, para posteriormente se fazer as passagens elétricas e hidráulicas e o revestimento. Todas estas etapas contam com intensa utilização de mão de obra e grande desperdício de materiais, tais como: madeira, areia, cimento, corte de blocos de cerâmica ou concreto, gerando, com isso, uma perda significativa de tempo de trabalho da mão de obra e quantidade enorme de lixo na construção .
[007] Com o propósito de solucionar tais problemas e inconvenientes foi que se criou o presente BLOCO PRÉ- MOLDADO LEVE E DE GRANDE DIMENSÃO PARA CONSTRUÇÃO CIVIL E O PROCESSO CONSTRTUTIVO UTILIZANDO ESSE BLOCO, os quais serão mais bem detalhados em consonância com as figuras em anexo, onde :
[008] A Figura 1 mostra um Bloco pré-moldado com 6 alvéolos em vista em perspectiva.
[009] A Figura 2 mostra um Bloco pré-moldado com 4 alvéolos em vista em perspectiva
[010] A Figura 3 mostra um Bloco pré-moldado com 3 alvéolos em vista em perspectiva.
[011] A Figura 4 mostra um Bloco pré-moldado com 3 alvéolos e furos faceados.
[012] A Figura 5 mostra um Bloco pré-moldado com 4 alvéolos e furos faceados.
[013] A Figura 6 mostra um pré-moldado com 6 alvéolos e furos faceados.
[014] A Figura 7 mostra um corte da parte superior de Bloco pré-moldado, contendo furos faceados e cortes laterais .
[015] A Figura 8 mostra um conjunto de armaduras de aço para utilização como escoras nas pontas de blocos utilizados como pilares.
[016] A Figura 9 mostra a mesma vista da figura 7, todavia, com a inserção das armaduras de aço.
[017] A Figura 10 mostra a mesma vista da figura 9, com a colocação de armações férreas sobre as armaduras de aço, embutida no bloco. [018] A Figura 11 mostra a mesma vista da figura 9, todavia, apresentando apenas a junção de armações férreas nas armaduras de aço, como a embutida no bloco.
[019] A Figura 12 mostra uma vista lateral da figura
10.
[020] A Figura 13 mostra uma vista superior da figura
10.
[021] A Figura 14 mostra uma vista em perspectiva da formação de um pilar e duas vigas perpendiculares.
[022] A Figura 15 mostra uma vista em perspectiva da formação de dois pilares e duas vigas perpendiculares.
[023] A Figura 16 ilustra uma construção com paredes e pilares montados, numa uma vista em perspectiva.
[024] A Figura 17 mostra uma vista da figura 16, com a colocação de portas e janelas.
[025] A Figura 18 mostra uma vista da figura 16 ilustrando a montagem das terças de sustentação e, do telhado, com detalhe ampliado da colocação de chapas de contenção e tirantes e chapa de contenção nas extremidades dos blocos formadores da laj e/telhado .
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[026] A presente invenção refere-se a um bloco pré- moldado (1) com alvéolos (4) em toda sua extensão transversal e longitudinal, caracterizado por se constituir numa peça única, com peso em torno de 60Kg por metro quadrado da superfície exposta (comprimento x altura), fabricado em grandes dimensões como por exemplo: blocos com até 400 cm de comprimento e altura de até 60cm e largura entre 5 cm e 15cm. Em função da facilidade de manuseio e transporte, assim como os padrões dimensionais normalmente adotados na construção civil as bitolas comumente utilizadas teriam comprimento de até 350 cm, altura em torno de 36 cm e largura de 9 a 12 cm. A presente invenção se refere também ao processo de construção civil utilizando e integrando esse bloco pré-moldado (1) no fechamento de painéis de paredes, como formas não retornáveis em elementos estruturais de concreto armado e incorporável à estrutura do concreto, na confecção de vigas, na confecção de pilares e na confecção de lajes, proporcionando acabamento semi-pronto conforme ilustrado nas figuras 16 a 18.
[027] Como mostrado nas figuras de 1 a 6, os alvéolos
(4) podem ser em quantidades variadas, mas, que, todavia, o número adequado de alvéolos (4) são três ou quatro ou seis, no sentido de obter uma altura adequada para montagem dos painéis de paredes, bem como da confecção de pilares (lp), de vigas (lv), de lajes de cobertura (lt) (inclinadas ou não), ou de lajes de piso, utilizando esse mesmo bloco pré- moldado ( 1 ) .
[028] O bloco pré-moldado (1) possui uma face interna
(6) separando um alvéolo (4) de outro alvéolo (4), laterais externas (2) em toda extensão da largura, bem como face externa (3) . Para possibilitar a aplicação do bloco pré- moldado (1) no processo construtivo da presente patente, algumas peças são concebidas como estruturais e, nessas peças, são feitos furos (5) em sentido transversal aos alvéolos (4) de forma a transpassar uma das faces externa (3) as próximas faces internas (6) dos alvéolos (4) conforme mostrado nas figuras 4 a 6 e, a distância entre um furo (5) e o próximo furo (5) obedecerá uma regra básica de L / 2 para determinar a distância entre os estribos (10), ou seja, altura divididos por 2, assim, exemplificando, um bloco pré-moldado (1) que tenha 36cm de altura, a distância entre os centros de cada furo (5) será de 18cm.
[029] Como mostrado nas figuras 7 a 15, para amarração de uma parede à outra através de uma viga superior, no sentido de formar uma cinta que envolva toda a construção, é feito um corte de amarração (7) na face (3) e na lateral (2) do bloco pré-moldado (1), como na figura (7 e 9), montando, nesse corte de amarração (7) um conjunto de suporte de ligação (8) o qual consiste de uma chapa metálica em forma de "U" com furos (5) obedecendo a mesma localização dos furos (5) do bloco (1) e, uma chapa de encosto (9) em cada um dos cortes de amarração, afim de que sirva de encosto para a armação de ferro da viga (10), possibilitando o encontro desta com a amarração de ferro (11) na parte superior e, internamente à cabeça do bloco do pilar (lp) fazendo a concretagem da referida cinta através dos furos (5) disposto na parte superior do bloco que forma a viga (lv) como mostrado nas figuras (14 e 15) .
[030] Com o processo da presente reivindicação, a confecção tanto do telhado (Ti) quanto da laje (Lj), como mostrados na figura 17 e 18, é feita com a distribuição de blocos pré-moldados , todavia, sem furos faceados (5), com a fixação por meio de argamassa. Na disposição do telhado (Tl), a distribuição de montagem dos blocos pré-moldados (1), são feitas sobre blocos vigas em diagonal (2v) de forma a conferir a queda necessária ao escoamento d' água. Já no que se refere à formação da laje (Lj) os blocos pré- moldados (1) são distribuídos e fixados com argamassa sobre a viga superior (lv) como mostrado na figura 17, e como medida de reforço é inserido no interior dos alvéolos (4) tirantes (Tr) com uma chapa de contenção (14) em cada uma das extremidades, de forma a conferir maior rigidez e estabilidade da ferragem da laje, bem como quando da necessidade de concretagem dos alvéolos (4) na dita laje (Lj ) .
[031] Os blocos pré-moldados (1) são confeccionados em tamanhos variados, possibilitando a formatação de montagem de painel de parede que obedeça a um padrão construtivo, de modo que no empilhamento, como mostrado nas figuras 16 a 18, tais blocos, possam ser cortados em pedados que se encaixe entre o pilar (lp) e as portas (13) e janelas (12), sendo tal corte, possível tanto para diminuir o comprimento quanto a largura, formando blocos (lc) e blocos (la) como visto na figura 17.
VANTAGENS EM RELAÇÃO AO ESTADO DA TÉCNICA
[032] Seguindo a linha de informação dos problemas citados nos itens anteriores, poder-se-á relacionar o que se entende por vantagens da utilização do bloco pré-moldado e do processo de utilização desse mesmo bloco no processo construtivo da presente patente, tais como:
• Montagem: estrutura e painéis são montados simultaneamente, com a vantagem de se obter mais flexibilidade no projeto e na usabilidade da construção pois as paredes não são estruturais;
• Velocidade de execução: a grande vantagem é que consiste numa execução mais rápida, utilizando menor custo indireto, pois, além da montagem da estrutura ser simultânea com a alvenaria, sem necessidade de escoramentos e desforma, os acabamentos já ficam prontos. Além do beneficio da grande rapidez de montagem dos painéis de fechamento em função das dimensões dos blocos serem bem maiores, cerca de 12,5 vezes maiores do que os que se conhecem no estado da técnica;
• Mobilidade : Utiliza-se bem menos transporte interno na obra, já que o bloco vem com acabamento e com dimensões definidas, com mínima geração de resíduos. O manuseio do bloco dentro da obra é feito com equipamentos leves e simples, tendo em vista que o peso do presente sistema fica entre 40% e 60% do peso de uma construção tradicional, acarretando em fretes mais baixos e menor uso da malha viária;
• Utilização : há flexibilidade intermediária de projetos, sem limitar reformas e/ou mudanças de projeto e aberturas de paredes, portanto vantagens de modulação e em construções repetidas, mas, também, não deixando de ser vantajoso em projetos personalizados em função da melhor flexibilidade;
• Etapas : a) fundações; b) montagem estrutural dos pilares, seguido de vigas e lajes concomitantemente aos fechamentos e acabamentos; c) instalações elétricas e hidráulicas; d) esquadrias; e) piso; f) pinturas e finalização. Portanto há redução das etapas de construção e a possibilidade de se fazer algumas conjuntamente por não haver necessidade de escoramento. Menor uso de mão de obra e controles na obra; Instalações : embutida no bloco alveolar, sem necessidade de cortes, evitando a quebra da alvenaria para passar tubulações e depois ter que tampar novamente, obtendo assim, menor número de etapas, retrabalhos, e acarretando consequentemente menos desperdícios ;
Produção de resíduos: mínima quantidade, pois, a utilização deste processo tem demonstrado um percentual de 3% (três por cento) do peso da obra, na forma de resíduos, gerados basicamente, por sobras de embalagens e restos de argamassa e alguns revestimentos extras (cerâmica e gesso) ;
Ferragem_e_ concretagem: a ferragem é preferencialmente colocada industrialmente dentro do bloco e, eventualmente, poderá ser colocada dentro do bloco, in loco, ou seja, na própria obra, resultando com isso, maiores índices de produtividade. A concretagem é feita concomitantemente à montagem e fechamento dos painéis utilizando-se concreto fluído auto adensável e pedrisco como agregado graúdo. O concreto é colocado nos furos (5) superiores das peças (vigas (lv) e pilares (lp)) até preencher todos os vazios, os alvéolos (4) ou furos (5) abertos que ficarem abaixo do nível de concretagem são tampados com uma chapa de contenção (14) tipo U até a secagem do concreto. Com isso elimina-se a necessidade de ter um profissional armador na obra e a concretagem se torna mais simples pois, pode ser feita em etapas e com equipamentos mais leves; Transporte comparativo: O peso final da obra é usualmente a metade do peso da obra usada no processo padrão (estrutura moldada "in-loco") . Assim sendo, a grosso modo, o transporte de insumos, alcançaria 50% mais 3% (peso de resíduos na entrada) e 3% (peso de resíduos na saída) resultando em um montante de 56%, ou seja, de 35% a 43% da necessidade de transporte do que é utilizado para os processos construtivos convencionais, relatados no estado da técnica.
MÉTODO DE CONSTRUÇÃO CIVIL UTILIZANDO O BLOCO
[033] O método de construção civil da presente reivindicação, compreende as seguintes etapas: a) Fundação: A fundação (Fp) utilizada é preferencialmente radier, pois sendo o peso do sistema entre 40% e 60% do peso de uma construção tradicional, proporciona maiores oportunidades de utilizar este sistema de fundação mais racional e eficiente, todavia, dependendo da qualidade do solo, poderá ser uma fundação (Fp) tradicional com viga baldrame, pilares com arranque e contra piso;
b) Colocação de Pilares: Os pilares (lp) são colocados nos arranques da fundação, com a ferragem (11) e estribos (10) aprumados e concretados até a altura do apoio das vigas (lv);
c) Alvenaria de fechamento: É executada por meio do empilhamento de blocos pré-moldados (1) no sentido horizontal, com fixação da base na face do pilar (lp) por meio de argamassa ou espuma de poliuretano, sendo alinhada com os ditos pilares (lp) utilizando ferramentas simples que diminuem a necessidade deste serviço pelo pedreiro. As tubulações elétricas já são passadas por dentro dos alvéolos (4) nesta mesma etapa;
d) Colocação das vigas: Com a mesma forma dos blocos (1) de parede ou painel de fechamento, com a diferença de possuir ferragem (10) e estribos (11) dispostos em seu interior para se proceder a concretagem através dos furos superiores (05) do bloco, obtendo-se assim uma ligação rígida entre as estruturas que diferentemente das estruturas pré-moldadas que trabalham como rótulas;
e) Colocação da Laje: Faz-se a colocação dos painéis de laje (Lj), sem também a necessidade de escoramento, permitindo a continuidade dos serviços no pavimento mesmo durante o recapeamento da laje;
f) Colocação de esquadrias (12) e blocos verticais de passagem que funcionam como shafts;
g) Montagem e colocação do telhado (Tl) e ligações de agua e esgoto;
h) Colocação de piso e cerâmicas de revestimento;
i) Batentes e portas (13);
j) Pias bancadas louças e metais;
k) Pinturas.

Claims

RE IVINDICAÇÕES
1 ) BLOCO PRÉ -MOLDADO LEVE E DE GRANDE DIMENSÃO PARA CONSTRUÇÃO CIVIL, para utilização no fechamento de painéis de paredes e como formas de vigas, pilares, lajes e telhados caracterizado por compreender um bloco pré-moldado (1) como medida de até 400cm de comprimento, altura de até 60cm e largura entre 5cm e 15cm, com peso em torno de 60Kg por metro quadrado da superfície exposta do bloco (01) [comprimento x altura], com alvéolos (4) ao longo de toda sua extensão, face interna (6), laterais externas (2) e face externa (3) .
2 ) De acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de o bloco pré-moldado (1) ter como medida ideal 350cm de comprimento, altura de 36cm e largura entre 9cm e 12cm, com o mesmo peso em torno de 60Kg por metro quadrado.
3 ) De acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo bloco pré-moldado (1) ser fabricado também, com furos (5) em sentido transversal aos alvéolos (4) de forma transpassar uma das faces externa (3) as próximas faces internas (6) dos ditos alvéolos (4) .
4 ) De acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo bloco pré-moldado ( 1 ) ter três, quatro ou seis alvéolos (4) .
5 ) De acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo bloco pré-moldado (1) ser substancialmente uma forma não retornável e incorporável à construção.
6) De acordo com a reivindicação 1 e 3, caracterizado pelo fato de a distância entre um furo (5) e outro furo (5) obedecer a regra de L/2 em que "L" é a altura do bloco (1) divididos por dois, tendo assim, a distância ideal. 7 ) De acordo com a reivindicação 1 e 3, caracterizado pelo fato de o bloco pré-moldado (1) poder ter um corte de amarração (7) na face (3) e na lateral (2) para utilização do suporte de ligação (8) e uma chapa de encosto (9) .
8 ) MÉ TODO CONSTRUTIVO UTILIZANDO O BLOCO PRÉ -MOLDADO para construção civil, caracterizado por compreender as seguintes etapas: a) Fundação: A fundação (Fp) utilizada é preferencialmente radier, pois sendo o peso do sistema entre 40% e 60% do peso de uma construção tradicional, proporciona maiores oportunidades de utilizar este sistema de fundação mais racional e eficiente, todavia, dependendo da qualidade do solo, poderá ser uma fundação (Fp) tradicional com viga baldrame, pilares com arranque e contra piso; b) Colocação de Pilares: Os pilares (lp) são colocados nos arranques da fundação, com a ferragem (11) e estribos (10) aprumados e concretados até a altura do apoio das vigas (lv); c) Alvenaria de fechamento: É executada por meio do empilhamento de blocos pré-moldados (1) no sentido horizontal, com fixação da base na face do pilar (lp) por meio de argamassa ou espuma de poliuretano, sendo alinhada com os ditos pilares (lp) utilizando ferramentas simples que diminuem a necessidade deste serviço pelo pedreiro e, as tubulações elétricas, já são passadas por dentro dos alvéolos (4) nesta mesma etapa.
d) Colocação das vigas: Com a mesma forma que os blocos (1) de parede, entretanto já com a ferragem (10) e estribos (11) dentro e, consequente concretagem feita pelos furos superiores (05) do bloco .
e) Colocação da Laje: Faz-se a colocação dos painéis de laje (Lj), sem também a necessidade de escoramento, permitindo a continuidade dos serviços no pavimento mesmo durante o recapeamento da laje;
f) Colocação de esquadrias (12) e blocos verticais de passagem que funcionam como shafts;
g) Montagem e colocação do telhado (Tl) e ligações de agua e esgoto;
h) Colocação de piso e cerâmicas de revestimento;
i) Batentes e portas (13);
j) Pias bancadas louças e metais;
k) Pinturas.
9) De acordo com a reivindicação 1 e 8 caracterizado pela formação de pilares (lp) vigas (lv), lajes (Lj) de cobertura (inclinadas ou não), ou lajes de piso (Lp) , utilizando o mesmo bloco pré-moldado (1) .
10) De acordo com a reivindicação 8 e 9 caracterizado pelo fato de inserir tirantes (Tr) no interior dos alvéolos (4) e fixar chapa de contenção (14) em cada uma das extremidades do bloco pré-moldado (1) como medida de estabilidade da ferragem nos pilares, nas vigas e nas lajes e, quando necessária, na concretagem das lajes (Lj ) e (Lp) .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3950902A (en) * 1973-09-20 1976-04-20 Stout Robert K Concrete structure including modular concrete beams
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WO2012087096A1 (es) * 2010-12-21 2012-06-28 Intempo Sistemas Constructivos S.A. De C.V. Sistema modular de paneles y elementos estructurales termoplásticos para construcciones prefabricadas

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