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, CULTURA E CONTEXTO 02 Aspectos Técnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – House in Shiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

3. 01 Enquadramento Histórico, 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. Idade Média Uso limitado às fundações dos edifícios e ao interior das paredes em alvenaria - Princípios da hidraulicidade - Estudo sobre argamassas que funcionem como aglomerantes hidráulicos, respondendo à necessidade de construir em zonas marítimas e fluviais - John Smeaton, 1755 Século XVIII Betão Armado - Thaddeus Hyatt, 1798 Século XIX Cimento Portland - Joseph Aspdin, 1824 - Edmond Coignet - François Hennebique, 1890 August Perret, 1903- Nº25 da Rue Franklin, Paris Século XX Frank Lloyd Wright, 1907 - Unity Church, Oak Parks, Chicago, EUA Betão Aparente A questão da linguagem Le Corbusier, 1914 - Sistema Dom-ino - a pré-fabricação e a construção em série Eugéne Freyssinet - Betão pré-esforçado - o esforço inicial induzido no betão faz com que os elementos de tensão suportem cargas muito maiores e contrariem a lenta deformação do mesmo Movimento Moderno Robert Mailat Eduardo Torroja Plasticidade do Betão Pier Luigi Nervi - solucionou as coberturas de grandes espaços utilitários através de esqueletos em betão armado pré-fabricado que absorvem as necessidades estruturais - O fim da Segunda Guerra Mundial foi o período ideal para a aplicação definitiva dos princípios do Movimento Moderno. Os obstáculos que até então haviam impedido a adopção de novas formas construtivas foram postos de lado pela necessidade da rápida reconstrução de um continente destruído pela guerra, abrindo caminho a construções em betão aparente sem qualquer tipo de acabamento. Surgiram, assim, novas preocupações relacionadas com o aspecto que o betão aparente apresenta, principalmente no que diz respeito à sua expressividade, e as faces de betão aparente tornam-se a imagem recorrente na paisagem construída. Le Corbusier, cobertura da Unidade de Habitação de Marselha Louis Kahn, Salk institute Oscar Niemeyer, Casa Canoas

4. 01 Enquadramento Histórico, Origem e Cronologia, Cultura e Contexto 02 ASPECTOS TÉCNICOSDO MATERIAL 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – House in Shiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

5. 02 Aspectos Técnicos do Betão - O betão é uma mistura composta por uma argamassa à base de cimento, água e areia e materiais agregados ou inertes (brita) e pode ainda integrar outras substâncias que alterem as suas propriedades (adições ou adjuvantes). Pode ser simples, ou armado, se tiver na sua composição uma armadura metálica, que lhe dá maior resistência. - O cimento é o ligante hidráulico no betão. É uma mistura de cal e argila a temperaturas elevadas que, esmagada, forma um pó fino que, em contacto com a água, endurece, formando um composto hidratado à prova de água e muito resistente.Podem ser usados dois tipos de cimento, que têm influência na cor do betão: o cimento cinzento e o cimento branco, que apresenta na sua composição valores muito reduzidos ou mesmo inexistentes de óxidos pigmentados (como os óxidos de ferro, de crómio ou de alumínio,…). - Os agregados (ou inertes) são o constituinte maioritário do betão e são distinguidos segundo a sua dimensão, densidade, forma e origem e características químicas. - O desempenho do betão é também influenciado pelo seu comportamento mecânico (as suas propriedades de retracção e resistência), pela sua resistência e pelo seu comportamento a factores agressivos. sejam eles naturais ou de de ordem térmica ou acústica. - A principal característica mecânica do betão é a sua resistência à compressão; À tracção, a resistência do betão é muito baixa. O betão armado surge como como forma de neutralizar e corrigir este problema, porque, com a introdução da armadura (um material dúctil com bom comportamento tanto à tracção como à compressão), o desempenho da peça em betão é melhorado (uma vez que, em casos limite, são as armaduras que, após a sua fendilhação, suportam essas forças de tracção). - Por ser submetido a esforços, o betão está ainda sujeito a poder sofrer uma deformação elástica e plástica. O betão convencional tem uma resistência à flexão muito baixa, sendo, por isso, mais frágil, enquanto que os novos betões, de alta resistência à flexão, são mais duros, evitando a ruptura.

6. 01 Enquadramento Histórico, Origem e Cronologia, Cultura e Contexto 02 Aspectos Técnicosdo Material 03 MODOS DE APLICAÇÃO 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – House in Shiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

7. 03 Modos de Aplicação • O processo de fabrico do betão compreende cinco fases: o doseamento e mistura, a cofragem, a compactação, a cura e a desmoldagem. A mistura pode ser feita no estaleiro, recorrendo a pás ou enxadas ou a betoneiras de pequenas dimensões, ou em centrais de betão (sendo a mistura depois transportada até à obra em camiões betoneira que a continuam a mexer), conseguindo nestas uma dosagem mais rigorosa e uma mistura mais homogénea. • Os primeiros componentes a ser misturados são os agregados mais grossos e parte da água necessária, seguindo-se o cimento e a areia e a restante água e os agregados mais finos. • A mistura (amassadura) apenas termina quando se obtém uma pasta perfeitamente homogénea, que é depois distribuída pelo molde (cofragem) em camadas horizontais e compactada através da vibração uniforme e constante da mesma, para desfazer as bolhas de ar aprisionadas no seu interior. Depois de compactada, a mistura precisa de ser curada para evitar a sua desidratação acelerada durante o processo de secagem (que precisa de ser lento e gradual de modo a continuarem a ocorrer as reacções químicas entre os constituintes do betão). Uma vez curado, o betão pode ser finalmente descofrado e aplicado. • - Durante o seu processo de fabrico podem ainda ser consideradas estruturas acessórias que melhorem a resistência do betão e a sua performance e explorem a potencialidade da sua plasticidade. • As mangas são estruturas tubulares (em metal, cartão plástico ou outros) inseridas em locais que serão posteriormente preenchidos com betão, permitindo deixar caminhos ou buracos na estrutura, quando este endurece, para a passagem de infra-estruturas em tubos ou condutas, ou para apoio de outras estruturas que têm que passar através do betão numa construção, e podem ser removidas depois da desmoldagem ou permanentes, funcionando neste último caso como a própria infra-estrutura.

8. 03 Modos de Aplicação - • A cofragem do betão, que o envolve enquanto ainda é um material fluído, imprime na sua superfície a forma e textura do material usado no molde, podendo ser usada repetidamente para produzir o mesmo efeito em várias peças. A madeira e o metal são os materiais mais utilizados, sendo também possível a cofragem em contraplacado, aço, plástico, cartão plastificado, PVC, fibra de vidro e acrílico, entre outros, permitindo, no betão à vista, texturas e formas diversas que potenciem a experiência e exploração de novas formas arquitectónicas. • - Também as ancoragens, estruturas que ligam cofragens paralelas para que o molde não ceda e a cofragem abra com a pressão do betão fluído, podem, qualificar o desenho do betão à vista, como, por exemplo, em muitas das obras do arquitecto Tadao Ando, que conjuga os orifícios deixados pelas ancoragens com o desenho das juntas das cofragens, formando um desenho abstracto. • - No projecto de uma obra de arquitectura em betão é necessário prever, no desenho, a colocação de juntas no betão e o seu revestimento e isolamento. • Todo o betão está sujeito à fissuração, a qual depende de vários factores que vão desde o seu processo de fabrico à sua aplicação e cura, qualidade, esforços, dilatação ou retracção, entre outros. Por isso, a quantificação da fissuração torna-se necessária, utilizando, para evitá-la ou dissimulá-la, juntas nos locais mais adequados. • - Existem vários tipos de juntas utilizáveis no betão, como as juntas de dilatação e contracção, juntas de indução de fendas, juntas de separação ou isolamento e juntas de betonagem, e permitem o movimento de blocos de betão e mudanças de volume, manuseamento, colocação e acabamento de áreas de vários tamanhos e a separação de elementos construtivos diferentes.

9. 01 Enquadramento Histórico, Origem e Cronologia, Cultura e Contexto 02 Aspectos Técnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 AUTOR – TADAO ANDO 05 Obra – House in Shiga, 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 Le Cobusier. 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 seus primeiros projectos são casas de madeira, interiores e mobiliário Em 1979, a Row House, um apartamento em betão de torna-se um verdadeiro marco para a sua arquitectura.Os anos 80, servem para Tadao Ando consolidar a sua reputação internacional com edifícios como a Igreja sobre a Água e a Igreja da 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 Chapel On Mount Rokko, Kobe 1986 Church of Light, Ibaraki 1986 Japanese Expo Pavilion 1992 Koshino House, Ashiya 1981 Nagaragawa Convention Center, Gifu 1995 Church on Water, Tomamu 1988 Water temple, Awaji Island 1991 Vitra Seminar Hosuse, Weil and Rhein 1993 Modern Art Museum, Texas 2002 Tower Plaza, Osaka 1976 Rokko Housing One, Rokko 1983 House in Shiga, Osaka 2004

11. 01 Enquadramento Histórico, Origem e Cronologia, Cultura e Contexto 02 Aspectos Técnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 OBRA – HOUSE IN SHIGA, JAPÃO 06 Corte Construtivo 07 Pormenor 3D

12. 05 Uma Obra (House in Shiga) • 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 Enquadramento Histórico, Origem e Cronologia, Cultura e Contexto 02 Aspectos Técnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – House in Shiga, 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 Enquadramento Histórico, Origem e Cronologia, Cultura e Contexto 02 Aspectos Técnicosdo Material 03 Modos de Aplicação 04 Autor – Tadao Ando 05 Obra – House in Shiga, Japão 06 Corte Construtivo 07 PORMENOR 3D

17. 07 Pormenor 3D