MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO BETÃO G36 André Cardoso João Ortigão Nuno Santos Sofia Cunha Tiago Barros

1. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO BETÃO G36 André Cardoso João Ortigão Nuno Santos Sofia Cunha Tiago Barros C2FAUP Laboratório de Construção da Faculdade de Arquitectura da Universidade do Porto Prof. Nuno Lacerda Lopes c2faup@gmail.com

2. 01 ENQUADRAMENTO HISTÓRICO, ORIGEM E CRONOLOGIA, CulturaeContexto 02 AspectosTécnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – HouseinShiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

3. 01 EnquadramentoHistórico, Origem e Cronologia Cultura e Contexto 1200 a.C. Mediterrâneo Ligante hidráulico na construção e produção de material à prova de água Império Romano Opus Caementitium - cal + areia + brita + água Cúpula do Panteão de Roma, 27 a.C. IdadeMédia Uso limitado às fundações dos edifícios e ao interior das paredes em alvenaria - Princípiosda hidraulicidade - Estudosobreargamassasquefuncionemcomoaglomeranteshidráulicos, respondendoànecessidade de construiremzonasmarítimas e fluviais - John Smeaton, 1755 Século XVIII Betão Armado - Thaddeus Hyatt, 1798 Século XIX Cimento Portland - Joseph Aspdin, 1824 - EdmondCoignet - François Hennebique, 1890 AugustPerret, 1903- Nº25 da Rue Franklin, Paris Século XX Frank Lloyd Wright, 1907 - UnityChurch, OakParks, Chicago, EUA Betão Aparente A questão da linguagem LeCorbusier, 1914 - Sistema Dom-ino - a pré-fabricação e a construção em série EugéneFreyssinet - Betão pré-esforçado - o esforçoinicialinduzido no betãofaz com queoselementos de tensãosuportemcargasmuitomaiores e contrariem a lentadeformação do mesmo Movimento Moderno Robert Mailat Eduardo Torroja Plasticidade do Betão Pier Luigi Nervi - solucionouas coberturas de grandesespaçosutilitáriosatravés de esqueletosembetãoarmadopré-fabricadoqueabsorvem as necessidadesestruturais - O fim da SegundaGuerra Mundial foi o período ideal para a aplicaçãodefinitiva dos princípios do MovimentoModerno. Osobstáculosqueatéentãohaviamimpedido a adopção de novasformasconstrutivasforampostos de ladopelanecessidade da rápidareconstrução de um continentedestruídopelaguerra, abrindocaminho a construçõesembetãoaparentesemqualquertipo de acabamento. Surgiram, assim, novaspreocupaçõesrelacionadas com o aspectoque o betãoaparenteapresenta, principalmente no quedizrespeitoàsuaexpressividade, e as faces de betãoaparentetornam-se a imagemrecorrentenapaisagemconstruída. LeCorbusier, cobertura da Unidade de Habitação de Marselha Louis Kahn, Salkinstitute Oscar Niemeyer, Casa Canoas

4. 01 EnquadramentoHistórico, OrigemeCronologia, CulturaeContexto 02 AspectosTécnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – HouseinShiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

5. 02 Aspectos Técnicos do Betão - O betãoéumamisturacompostaporumaargamassaà base de cimento, água e areia e materiaisagregadosouinertes (brita) e podeaindaintegraroutrassubstânciasquealterem as suaspropriedades (adiçõesouadjuvantes). Podesersimples, ouarmado, se tivernasuacomposiçãoumaarmadurametálica, quelhedámaiorresistência. - O cimentoé o ligantehidráulico no betão. É umamistura de cal e argila a temperaturaselevadasque, esmagada, forma um pófinoque, emcontacto com a água, endurece, formando um compostohidratadoàprova de água e muitoresistente.Podem ser usadosdoistipos de cimento, quetêminfluêncianacor do betão: o cimentocinzentoe o cimentobranco, queapresentanasuacomposiçãovaloresmuitoreduzidosoumesmoinexistentes de óxidospigmentados(comoosóxidos de ferro, de crómioou de alumínio,…). - Os agregados (ouinertes) são o constituintemaioritário do betão e sãodistinguidossegundo a suadimensão, densidade, forma e origem e característicasquímicas. - O desempenho do betãoétambéminfluenciadopeloseucomportamentomecânico (as suaspropriedades de retracção e resistência), pelasuaresistência e peloseucomportamento a factoresagressivos. sejamelesnaturaisou de de ordemtérmicaouacústica. - A principal característicamecânica do betãoé a suaresistênciaàcompressão; Àtracção, a resistência do betãoémuitobaixa. O betãoarmado surge comocomo forma de neutralizar e corrigiresteproblema, porque, com a introdução da armadura (um material dúctil com bomcomportamentotantoàtracçãocomoàcompressão), o desempenho da peçaembetãoémelhorado(umavezque, emcasoslimite, são as armadurasque, após a suafendilhação, suportamessasforças de tracção). - Porsersubmetido a esforços, o betãoestáaindasujeito a podersofrerumadeformaçãoelástica e plástica. O betãoconvencional tem umaresistênciaàflexãomuitobaixa, sendo, porisso, maisfrágil, enquantoqueosnovosbetões, de altaresistênciaàflexão, sãomaisduros, evitando a ruptura.

6. 01 EnquadramentoHistórico, OrigemeCronologia, CulturaeContexto 02 AspectosTécnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – HouseinShiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

7. 03 Modos de Aplicação • O processo de fabrico do betãocompreendecincofases: o doseamento e mistura, a cofragem, a compactação, a cura e a desmoldagem. A misturapode ser feita no estaleiro, recorrendo a pásouenxadasou a betoneiras de pequenasdimensões, ouemcentrais de betão (sendo a misturadepoistransportadaatéàobraemcamiõesbetoneiraque a continuam a mexer), conseguindonestasumadosagemmaisrigorosa e umamisturamaishomogénea. • Os primeiroscomponentes a ser misturadossãoosagregadosmaisgrossos e parte da águanecessária, seguindo-se o cimento e a areia e a restante água e osagregadosmaisfinos. • A mistura (amassadura) apenasterminaquando se obtémumapasta perfeitamentehomogénea, queédepoisdistribuídapelomolde (cofragem) emcamadashorizontais e compactadaatravés da vibraçãouniforme e constante da mesma, paradesfazer as bolhas de araprisionadas no seu interior. Depois de compactada, a misturaprecisa de sercuradaparaevitar a suadesidrataçãoaceleradadurante o processo de secagem (queprecisa de ser lento e gradual de modo a continuarem a ocorrer as reacçõesquímicas entre osconstituintes do betão). Uma vezcurado, o betãopodeserfinalmentedescofrado e aplicado. • - Durante o seuprocesso de fabricopodemaindaserconsideradasestruturasacessóriasquemelhorem a resistência do betão e a sua performance e explorem a potencialidade da suaplasticidade. • As mangassãoestruturastubulares (em metal, cartãoplásticoou outros) inseridasemlocaisqueserãoposteriormentepreenchidos com betão, permitindodeixarcaminhosouburacosnaestrutura, quandoesteendurece, para a passagemde infra-estruturasemtubosoucondutas, ouparaapoio de outrasestruturasquetêmquepassaratravés do betãonumaconstrução, e podem ser removidasdepois da desmoldagemoupermanentes, funcionandonesteúltimocasocomo a própria infra-estrutura.

8. 03 Modos de Aplicação - • A cofragemdo betão, que o envolveenquantoaindaé um material fluído, imprimenasuasuperfície a forma e textura do material usado no molde, podendo ser usadarepetidamenteparaproduzir o mesmoefeitoemváriaspeças. A madeira e o metal sãoosmateriaismaisutilizados, sendotambémpossível a cofragememcontraplacado, aço, plástico, cartãoplastificado, PVC, fibra de vidro e acrílico, entre outros, permitindo, no betãoà vista, texturas e formasdiversasquepotenciem a experiência e exploração de novas formasarquitectónicas. • - Tambémas ancoragens, estruturasqueligamcofragensparalelasparaque o moldenãoceda e a cofragemabra com a pressão do betãofluído, podem, qualificar o desenho do betãoà vista, como, porexemplo, emmuitas das obras do arquitecto Tadao Ando, queconjugaosorifíciosdeixadospelasancoragens com o desenho das juntas das cofragens, formando um desenhoabstracto. • - No projecto de umaobra de arquitecturaembetãoénecessárioprever, no desenho, a colocação de juntas no betão e o seurevestimento e isolamento. • Todo o betãoestásujeitoàfissuração, a qualdepende de váriosfactoresquevãodesde o seuprocesso de fabricoàsuaaplicação e cura, qualidade, esforços, dilataçãoouretracção, entre outros. Porisso, a quantificação da fissuraçãotorna-se necessária, utilizando, paraevitá-la oudissimulá-la, juntas noslocaismaisadequados. • - Existemváriostipos de juntas utilizáveis no betão, como as juntas de dilatação e contracção, juntas de indução de fendas, juntas de separaçãoouisolamento e juntas de betonagem, e permitem o movimento de blocos de betão e mudanças de volume, manuseamento, colocação e acabamento de áreas de váriostamanhos e a separação de elementosconstrutivosdiferentes.

9. 01 EnquadramentoHistórico, OrigemeCronologia, CulturaeContexto 02 AspectosTécnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – HouseinShiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D Materiais de Construção Betão

10. 04 Tadao Ando • -Tadao Ando é uma famoso arquitecto japonês que nasceu a 13 de Setembro de 1941 em Osaka. Constitui um caso invulgar, na medida em que é um autodidacta no domínio da arquitectura. • - “acontece que se faziam construções no sitio onde eu morava e com 15 anos apreendi conhecimentos com alguns carpinteiros. Mais ou menos na mesma época, encontrei num livro sobre a obra completa de LeCobusier. Copiei alguns dos seus desenhos e diria que foi assim que comecei a interessar-me pela arquitectura” • Em 1969, fundou então a sua própria empresa Tadao Ando Architect & Associates na sua terra natal, Osaka. Os seusprimeirosprojectossãocasas de madeira, interioresemobiliário Em 1979, a Row House, um apartamentoembetãode torna-se um verdadeiromarcopara a suaarquitectura.Os anos 80, servempara Tadao Ando consolidar a suareputaçãointernacional com edifícioscomoa Igrejasobre a Águae a Igrejada Luz. • Nenhum outro arquitecto, à excepção de Tadao Ando recebeu os quatro mais prestigiados prémios internacionais da arquitectura. De realçar a entrega do prémio Pritzker em 1995 4x4 House, Tokyo 2003 Row House, Osaka 1976 ChapelOnMountRokko, Kobe 1986 ChurchofLight, Ibaraki 1986 Japanese Expo Pavilion 1992 Koshino House, Ashiya 1981 NagaragawaConventionCenter, Gifu 1995 ChurchonWater, Tomamu 1988 Watertemple, AwajiIsland 1991 VitraSeminarHosuse, WeilandRhein 1993 ModernArtMuseum, Texas 2002 Tower Plaza, Osaka 1976 RokkoHousingOne, Rokko 1983 HouseinShiga, Osaka 2004

11. 01 EnquadramentoHistórico, OrigemeCronologia, CulturaeContexto 02 AspectosTécnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – HouseinShiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

12. 05 Uma Obra (HouseinShiga) • O terreno é um lote em Otsu, um subúrbio da periferia de Shiga, no Japão • A configuração espacial da casa responde à necessidade, no programa, de, na mesma casa, suportar/dar resposta a uma habitação/abrigo a duas gerações familiares diferentes. • No piso térreo, o volume de baixo, é dividido em três segmentos de igual largura, marcando o do meio o espaço de entrada na casa, o a Sul, a suite para a mãe do cliente e a Norte uma sala japonesa comum. • -No piso de cima naturalmente os quartos para o casal e os filhos e o espaço de estar e jantar que e é o ponto central de reunião da família onde é garantida a privacidade pela sua elevação no entanto é o ponto de maior fenestração de luz. • O material escolhido é naturalmente o betão, material este que tem sido uma das marcas de referência deste arquitecto japonês ao longo da sua carreira.

13. 01 EnquadramentoHistórico, OrigemeCronologia, CulturaeContexto 02 AspectosTécnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – HouseinShiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

14. 06 Corte Construtivo

15. 06 Corte Construtivo 1 - Painel de cimento extrudido 2 – Cantoneira 3 – Remate em perfil T, em aço inoxidável 4 – Pingadeira 20mm 5 – Betão à vista 6 – Estore 7- Caixinho de alumínio 175x100mm 8 – Pavimento carvalho à base de madeira, 20mm 9 – Deck de madeira reciclado 30mm 10 – Impermeabilização 11 – Isolamento térmico 30 mm 12 – Guarda: Vidro temperado (12mm) 13 – Corrimão em aço inoxidável 10mm 14 – Ralo em aço inoxidável 15 – Estrutura de aço galvanizado inoxidável 16 – Vidro duplo (6mm) + caixa de ar (10mm)

16. 01 EnquadramentoHistórico, OrigemeCronologia, CulturaeContexto 02 AspectosTécnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – HouseinShiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

17. 07 Pormenor 3D