Estudo experimental do comportamento de abóbadas de adobe

Abstract

O adobe é um material de construção em que o principal componente é terra crua. A sua produção consiste na moldagem de terra humedecida (por vezes misturada com cal, palha e excrementos de animais, entre outras adições) num molde de madeira, sendo os adobes desmoldados imediatamente após e colocados a secar ao sol. Após secagem, os adobes são utilizados para construir alvenaria na forma de paredes, arcos, abóbadas e cúpulas. As construções em adobe representam uma grande percentagem de património construído com grande valor histórico, cultural e arquitetónico. Contudo, o comportamento destas estruturas perante cargas horizontais é relativamente deficiente, conforme constatado em vários sismos com magnitude importante e ocorridos em diversas regiões do mundo, onde se registaram elevadas perdas humanas e materiais. As abóbadas constituem um dos elementos estruturais de adobe mais vulneráveis, no sentido em que o seu maior risco de colapso conduz a uma maior probabilidade de perda de vidas humanas. Com o objetivo de diminuir o risco de colapso das abóbadas de alvenaria de adobe, neste trabalho realizou-se um estudo do comportamento destas estruturas típicas do Irão, assim como do reforço sísmico das mesmas com rebocos reforçados com malhas têxteis. Realizou-se um trabalho experimental que inclui a caracterização do solo, caracterização mecânica dos adobes, das argamassas utilizadas no reboco, bem como da alvenaria de adobe. Além disto, foram selecionadas e testadas algumas malhas de reforço de baixo custo disponíveis no mercado, com o objetivo de selecionar a que melhor se adequaria à solução de reforço. Finalmente, foram ensaiados arcos de alvenaria de adobe não reforçados e reforçados (após dano) para avaliar-se o comportamento estrutural destes elementos, bem como a eficiência da solução de reforço proposta. O trabalho desenvolvido permitiu retirar diversas conclusões, contudo refira-se que a solução de reforço proposta permitiu recuperar e até mesmo melhorar ligeiramente o desempenho estrutural dos arcos.

Adobe is a building material mainly composed by raw earth, whose production consists in moulding moist earth (sometimes mixed with lime, straw and dung, among other additions) in a wooden mould. Immediately after, the adobes are demoulded and placed to dry under the sun. Then, the adobes are used to build masonry in the form of walls, arches, vaults and domes. Adobe constructions represent a large percentage of the built heritage with great historical, cultural and architectural value. However, the behaviour of these structures under horizontal loads is relatively vulnerable, as observed in several earthquakes of important magnitude that occurred in several regions of the world, where human and material losses were very high. Vaults are among the most vulnerable structural elements built with adobe, meaning that increased risk of collapse leads to a greater likelihood of human loss. Aiming at reducing the risk of collapse of adobe masonry vaults, a research work was carried out on the behaviour of these typical structural elements from Iran and on their seismic strengthening with compatible textile reinforced mortars. The experimental program performed within this work included the characterisation of the used soil and the mechanical characterisation of the adobes, bed joint mortar and plastering mortar, as well as that of the adobe masonry. In addition, some low-cost reinforcing meshes available on the market were selected and tested, in order to select the most adequate to integrate the strengthening solution. Finally, unstrengthened and strengthened (after damage) adobe masonry arches were tested to evaluate the structural behaviour of these elements, as well as the efficiency of the proposed strengthening solution. The performed work allowed to draw several conclusions, nevertheless it should be highlighted that the proposed solution allowed to recover and even to improve slightly the structural performance of the arches.