Caracterização experimental de alvenaria antiga: reforço e efeitos diferidos

Abstract

O trabalho aqui apresentado é essencialmente de cariz experimental, tendo sido desenvolvido no Laboratório de Engenharia Civil da Universidade do Minho, no qual foram executadas duas campanhas experimentais, abordando o tema da preservação, requalificação e reforço do Património construído. A primeira campanha experimental incidiu sobre o comportamento e reforço estrutural de paredes de alvenaria de pedra de três panos, sob compressão, enquanto que a segunda incidiu no estudo dos efeitos diferidos, em alvenaria de tijolo cerâmico e de alvenaria de adobe, sob elevadas cargas de compressão. Este trabalho surgiu da necessidade de aprofundar o conhecimento sobre o comportamento de paredes de alvenaria de três panos e sobretudo, da necessidade de se conhecerem os efeitos de técnicas de reforço aplicadas. Por outro lado, os recentes colapsos ocorridos em edifícios de alvenaria famosos e de grande valor patrimonial (como foi o caso da Torre Cívica de Pavia, em Itália), devido ao dano provocado por efeitos diferidos, sobretudo fenómenos de fluência sob cargas de compressão elevadas, revelam a necessidade de estudar este fenómeno em alvenaria antiga. Na campanha experimental das paredes de alvenaria de pedra de três panos, foram realizados ensaios de compressão uniaxial em paredes de alvenaria de pedra de três panos, representativas de estruturas de alvenaria antigas. Foram ensaiadas paredes não reforçadas e reforçadas com pregagens transversais, injecção de uma calda comercial à base de cal e com a combinação destas duas técnicas. Estes ensaios permitiram avaliar os mecanismos associados ao colapso, sob acções de compressão, e permitiram identificar as alterações introduzidas pelo reforço ao nível do comportamento mecânico. No caso da campanha da fluência, foram realizados ensaios de fluência acelerada e a longo prazo, em provetes representativos de estruturas antigas de alvenaria de tijolo e alvenaria de adobe. Estes ensaios permitiram, entre outros aspectos, discutir as limitações dos ensaios de fluência acelerada e observar a influência do nível de tensão no comportamento diferido da alvenaria em questão.

The work presented here is essentially experimental and it was developed at the Civil Engineering Laboratory of University of Minho, where two experimental campaigns were carried out, addressing the theme of preservation, requalification and strengthening of the built Heritage. The first experimental campaign was focused in the behavior and strengthening of three-leaf stone masonry walls, under compression, while the second one was focused in the study of long-term effects, in clay brick and adobe masonry, under high sustained loads. This work comes up from the need to gain a deep knowledge about the behavior of three-leaf masonry walls and the effects of strengthening techniques applied to them. Moreover, recent collapses of famous and of great heritage value masonry buildings (as it was the case of the collapse of the Civic Tower of Pavia, in Italy), due to damage caused by long-term effects, especially creep phenomena under high sustained loads, shows the need to study this phenomenon in ancient masonry. In the three-leaf stone masonry walls experimental campaign, uniaxial compressive tests on newly built three-leaf masonry walls were performed, representative of ancient masonry structures. Unstrengthened and strengthened walls with transversal tying, injection of a commercial lime based grout and with combination of these two techniques were tested. These tests helped to evaluate the mechanisms associated to the collapse, under compressive load, and to identify the changes in their mechanical behavior caused by the strengthening. In the case of the creep campaign, short-term and long-term creep tests were performed on representative ancient structures of clay brick and adobe masonry. These tests allowed to discuss the limitations of short-term creep tests and to observe the influence of the stress level in the long-term behavior of the masonry, among other features.