Studiu privind utilizarea zidariilor de caramida la constructii civile cu un numar redus de niveluri

ing. Mircea Ciubucciu, Facultatea de Construcii i Instalaii, TU-Iai

mciubucciu@yahoo.com

1.Introducere

Zidria de caramid este n Romnia dar i ntr-o serie de alte ri, cel mai frecvent folosit material de construcie pentru realizarea pereilor portani interiori si exteriori la cldiri. n ara noastr pna dup cutremurul din 1977 se utilizau zidrii neconsolidate cu smburi si stalpiori de beton armat iar armarea n rosturile orizontale i alte mijloace de consolidare nu erau aplicate. Dup seismul major din 1977 i cel din 1986, au fost aprobate normativele P2-85 si P100/1992 n care se prevd reguli detaliate pentru asigurarea capacitii portante a construciilor de zidrie, la cladiri cu subsol, parter, si pn la 4 niveluri.

n prezent apar dou probleme:

prima este adaptarea pereilor exteriori din zidrie la cerinele actuale de protecie termic. Astfel normativul C-107 impune ca rezisten termic minim pentru pereii exteriori R`1.4 m2K/W, n aceast valoare fiind luate n considerare punile termice create datorit centurilor, stalpiorilor i buiandrugilor de beton armat, iar rezistena termic a ferestrelor se consider separat.

a doua este adaptarea reglementarilor tehnice romnesti la cele europene (Eurocodul 8) si utilizarea rezultatelor cercetarilor efectuate intre timp, n special pentru a ine seama de capacitatea de disipare a energiei seismice de ctre zidriile realizate cu corpuri ceramice cu goluri, i cu mortare de ciment var. n acest sens a fost elaborat normativul P100/2004 care introduce cteva prevederi noi mai severe.

Fa de normativele P100/1992 si P2-85, noul normativ P100/2004 intrat n vigoare la data 05.04.2006 impune urmatoarele msuri suplimentare, care afecteaz rezistea termica corectata sau rezultant a cldirilor:

s-au mrit procentele minime de armare att pentru stalpiori ct i pentru centuri

sunt obligatorii stalpiorii care ncadreaza goluri cu suprafa mai mare de 1.5m2 si cei de la capetele libere ale pereilor, se limiteaz dinstana dintre stalpiori la 4 m

2. Protecia termic

Industria ceramic romneasca produce elemente ceramice de diverse tipuri. Astfel fabrica Ceramica Iai livreaza blocuri ceramice cu goluri verticale de tipul GV 290x240x138 (=850 kg/m3 si =0.35 W/mK) i GV 365x180x138 (=850 kg/m3 si =0.30 w/mK), conform STAS 5185/1,2-86. Fig.1

EMBED AutoCAD.Drawing.16 Fig. 1. Produse ceramice cu guri verticale

inand seama de punile termice create de centuri si stalpiori dispui la intersecia pereilor i nu numai, rezult o diminuare a rezistenei termice cu 25... 40% (fig. 2). n consecin pentru ncadrarea n prevederile C107, i cu att mai mult pentru a trece la cldiri cu consum mai mic de energie, singurele care pot justifica utilizarea avantajoas a energiilor regenerabile, se impune ca ntreaga anvelop s fie mbracat cu o izolaie termic performant, continu din polistiren expandat sau psl mineral, protejat mpotriva precipitaiilor.

Fig. 2. Punte termic produs de un stlpior in zidrie: schem geometric i camp termic; punct de temperatur minim unde condensul este favorizat

Totodat pe piaa romneasc au aparut i produse de tip Porotherm care prezint performane termice mai bune, =800 kg/m3 si = 0.24 ... 0.33 W/mK. Se poate observa c nici produsele de acest tip nu pot satisface singure, de altfel ca i zidria din blocuri BCA, noile exigente pentru eficientizare energetic. Astfel o masura suplimentar de izolaie termic ramne oricum o necesitate pentu orice tip de blocuri de zidrie folosite.

Se pune ntrebarea dac este absolut necesar ca ntreaga industrie ceramic s fac investiii majore pentru a-i adapta procesele tehnologice n vederea producerii unor corpuri ceramice cu conductivitate termic mai mic. Trebuie observat c n funcie de argila disponibil, exist i alte dificulti (fenomene de contracie, materia prim pentru degresani). Este evident c poate fi preferabil s se produc n continuare tipurile existente de corpuri ceramice, deficitul de rezistent termic putnd fi uor compensat pritr-o mic grosime suplimentar de izolaie termic. n condiiile prevederilor noului normativ P100/2004 care ar spori cu peste 15% suprafaa punilor termice, ngroarea stratului exterior de izolaie termic ar trebui s fie mai mare dect cea practicat n prezent (fig.3) iar avantajele cunoscute ale zidriilor cu materiale cermice ar fi diminuate.

De altfel mai toat tmplria exterioar se realizeaz astazi de tipul termopan cu toc din PVC care este ngust i din aceast cauz puntea termic de pe conturul existent i la contactul cu zidria devine mai pronunat dac acesta este nlocuit cu beton armat. Masurile de protecie local trebuiesc mult mai accentuate. Fig. 4.

Fig.3 Construcie nou cu D+P+E in curs de execuie din zidrie de crmid GV la care excesul de stlpiori de beton armat este evident i reduce mult eficiena proteciei termice

Fig.4 Tocul ngust al tmplriilor termopan

creeaz o punte termic foarte important

care trebuie corectat

3. Capacitatea portant

Zidria a fost ntotdeauna materialul de construcie cel mai apreciat de populaia din Romnia si Europa. Experiena cu panouri mari de beton armat i perei de beton armat monolit nu s-a bucurat de acelai succes datorit caracteristicilor higrotermice ale caramizii i n special modul de comportare mai bun la umiditate, la foc i prin capacitatea de a absorbi i restitui cldura periodic.

Aplicarea noilor prevederi reduce mult volumul ocupat de zidria propriuzis pe care o nlocuiete cu beton armat, iar procesul tehnologic pe santier devine mai dificil, si cu multe pierderi (multe blocuri ceramice trebuie sparte); vezi fig.3. Considerm c mai trebuie analizat dac aceste masuri sunt ntradevr necesare i n ce masur.

n municipiul Iai exist numeroase cldiri cu demisol, parter si pn la 3 niveluri executate n perioada anilor 50 - 60 fr elemente de beton armat verticale, multe dintre ele chiar cu planee din elemente prefabricate i centuri modeste, care nu au suferit nimic la cutremurul din 1977 i nici ulterior dac fundatiile au fost bine concepute si realizate pe teren corespunzator.

Fig. 5 Bloc de locuine S+P+4E cu magazine la parter, din strada Pcurari Iai, avnd structur de zidrie de 37,5 cm caramid plin far stlpiori din beton armat i planee de beton armat monolit, executat n anul 1956, neafectat de cutremure

Fig. 6 Bloc de locuine S+P+3E, din strada Pcurari Iai, avnd structur de zidarie de 37,5 cm caramid plin far stalpiori din beton armat i planee din elemente prefabricate (grinzioare i corpuri de umplutur), executat n anul 1955, nefectat de cutremure.

Fig. 7 Bloc de locuinte n str. Pojarnicie (Babes), executat n anul 1957, avnd pereii din zidrie de crmid plin de 37.5 cm fr stlpiori din beton armat, planeele fiind din beton armat monolit de 15 cm grosime, cu S+P+3E, nefectat de cutremure.

Toate cldirile prezentate n figurile 5-7 s-au comportat foarte bine la cutremurele succesive care au avut loc din 1977 pn n prezent

Considerm c o cercetare mai amanunit privind comportarea structurilor de zidrie cu corpuri de tip GV la aciuni seismice ar putea clarifica dac este necesar s se introduc att de muli stlpiori. Alte masuri mai convenabile ar putea fi analizate, cum ar fi armarea unor seciuni orizontale i plase sudate aplicate la suprafaa pereilor n zonele cele mai solicitate

4. Concluzii

Se poate aprecia c zidriile ceramice sunt i vor trebui s rmn un material de baz pentru realizarea de cldiri rezideniale n toate regiunile rii.

Nivelul de protecie termic superioar poate fi asigurat prin aplicarea unei izolaii termice continue care face mai putin util modificarea liniilor tehnologice existente la actualele fabrici de materiale ceramice pentru zidrii. Aceast soluie este cu att mai important cu ct tendina este ca s se ajung la nivelul de protecie termic de ordinul R=4m2K/W, ntr-un viitor apropiat. n ceea ce privete elementele de beton armat sub form de stalpiori i ancadramente suplimentare fa de cele deja prevazute de P100-1992 i de P2-85, ar trebui mai bine motivate innd seama de rezultatele favorabile existente pn acum, pe baz de investigaii asupra fondului de construcii existent i prin studii mai ample referitoare la comprtarea zidriilor din corpuri ceramice tip GV la aciuni seismice, valorificnd platforme seismice recent puse in funciune de exemplu la Facultatea de Construcii din Iai.

Bibliografie:

1. Negoi, Al., Foca, V., Radu, A. CONSTRUCII CIVILE ed Did. Ped. 1976

2. Hauser, G., BAUPHYSIK IRB Verlag 1998

C

_1176788955.dwg

_1176788893.dwg