Utilizarea zidariilor de caramida la constructii civile

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

1.Introducere

Zidaria de caramida este in Romania dar si intr-o serie de alte tari, cel mai frecvent folosit material de constructie pentru realizarea peretilor portanti interiori si exteriori la cladiri. In tara noastra pana dupa cutremurul din 1977 se utilizau zidarii neconsolidate cu samburi si stalpisori de beton armat iar armarea in rosturile orizontale si alte mijloace de consolidare nu erau aplicate. Dupa seismul major din 1977 si cel din 1986, au fost aprobate normativele P2-85 si P100/1992 in care se prevad reguli detaliate pentru asigurarea capacitatii portante a constructiilor de zidarie, la cladiri cu subsol, parter, si pana la 4 niveluri.

In prezent apar doua probleme:

• prima este adaptarea peretilor exteriori din zidarie la cerintele actuale de protectie termica. Astfel normativul C-107 impune ca rezistenta termica minima pentru peretii exteriori R`≥1.4 m K/W, in aceasta valoare fiind luate in considerare puntile termice create datorita centurilor, stalpisorilor si buiandrugilor de beton armat, iar rezistenta termica a ferestrelor se considera separat.
• a doua este adaptarea reglementarilor tehnice romanesti la cele europene (Eurocodul 8) si utilizarea rezultatelor cercetarilor efectuate intre timp, in special pentru a tine seama de capacitatea de disipare a energiei seismice de catre zidariile realizate cu corpuri ceramice cu goluri, si cu mortare de ciment var. In acest sens a fost elaborat normativul P100/2004 care introduce cateva prevederi noi mai severe.

Fata de normativele P100/1992 si P2-85, noul normativ P100/2004 intrat in vigoare la data 05.04.2006 impune urmatoarele masuri suplimentare, care afecteaza rezisteta termica corectata sau rezultanta a cladirilor:

s-au marit procentele minime de armare atat pentru stalpisori cat si pentru centuri

sunt obligatorii stalpisorii care incadreaza goluri cu suprafata mai mare de 1.5m si cei de la capetele libere ale peretilor,

se limiteaza dinstanta dintre stalpisori la 4 m

2. Protectia termica

Industria ceramica romaneasca produce elemente ceramice de diverse tipuri. Astfel fabrica Ceramica Iasi livreaza blocuri ceramice cu goluri verticale de tipul GV 290x240x138 (ρ=850 kg/m si λ=0.35 W/mK) si GV 365x180x138 (ρ=850 kg/m si λ=0.30 w/mK), conform STAS 5185/1,2-86. Fig.1

Fig. 1. Produse ceramice cu gauri verticale

Tinand seama de puntile termice create de centuri si stalpisori dispusi la intersectia peretilor si nu numai, rezulta o diminuare a rezistentei termice cu 25 40% (fig. 2). In consecinta pentru incadrarea in prevederile C107, si cu atat mai mult pentru a trece la cladiri cu consum mai mic de energie, singurele care pot justifica utilizarea avantajoasa a    energiilor regenerabile, se impune ca intreaga anvelopa sa fie imbracata cu o izolatie termica performanta, continua din polistiren expandat sau pasla minerala, protejata impotriva precipitatiilor.

C

Fig. 2. Punte termica produsa de un stalpisor in zidarie: schema geometrica si camp termic; punct de temperatura minima unde condensul este favorizat

Totodata pe piata romaneasca au aparut si produse de tip Porotherm care prezinta performante termice mai bune, ρ=800 kg/m si λ = 0.24 0.33 W/mK. Se poate observa ca nici produsele de acest tip nu pot satisface singure, de altfel ca si zidaria din blocuri BCA, noile exigente pentru eficientizare energetica. Astfel o masura suplimentara de izolatie termica ramane oricum o necesitate pentu orice tip de blocuri de zidarie folosite.

Se pune intrebarea daca este absolut necesar ca intreaga industrie ceramica sa faca investitii majore pentru a-si adapta procesele tehnologice in vederea producerii unor corpuri ceramice cu conductivitate termica mai mica. Trebuie observat ca in functie de argila disponibila, exista si alte dificultati (fenomene de contractie, materia prima pentru degresanti). Este evident ca poate fi preferabil sa se produca in continuare tipurile existente de corpuri ceramice, deficitul de rezistenta termica putand fi usor compensat pritr-o mica grosime suplimentara de izolatie termica. In conditiile prevederilor noului normativ P100/2004 care ar spori cu peste 15% suprafata puntilor termice, ingrosarea stratului exterior de izolatie termica ar trebui sa fie mai mare decat cea practicata in prezent (fig.3) iar avantajele cunoscute ale zidariilor cu materiale cermice ar fi diminuate.

De altfel mai toata tamplaria exterioara se realizeaza astazi de tipul termopan cu toc din PVC care este ingust si din aceasta cauza puntea termica de pe conturul existent si la contactul cu zidaria devine mai pronuntata daca acesta este inlocuita cu beton armat. Masurile de protectie locala trebuiesc mult mai accentuate. Fig. 4.

Fig.3 Constructie noua cu D+P+E in curs de executie din zidarie de caramida GV la care excesul de stalpisori de beton armat este evident si reduce mult eficienta protectiei termice

Fig.4 Tocul ingust al tamplariilor termopan

creeaza o punte termica foarte importanta

care trebuie corectata

3. Capacitatea portanta

Zidaria a fost intotdeauna materialul de constructie cel mai apreciat de populatia din Romania si Europa. Experienta cu panouri mari de beton armat si pereti de beton armat monolit nu s-a bucurat de acelasi succes datorita caracteristicilor higrotermice ale caramizii si in special modul de comportare mai bun la umiditate, la foc si prin capacitatea de a absorbi si restitui caldura periodic.

Aplicarea noilor prevederi reduce mult volumul ocupat de zidaria propriuzisa pe care o inlocuieste cu beton armat, iar procesul tehnologic pe santier devine mai dificil, si cu multe pierderi (multe blocuri ceramice trebuie sparte); vezi fig.3. Consideram ca mai trebuie analizat daca aceste masuri sunt intradevar necesare si in ce masura.

In municipiul Iasi exista numeroase cladiri cu demisol, parter si pana la 3 niveluri executate in perioada anilor '50 - '60 fara elemente de beton armat verticale, multe dintre ele chiar cu plansee din elemente prefabricate si centuri modeste, care nu au suferit nimic la cutremurul din 1977 si nici ulterior daca fundatiile au fost bine concepute si realizate pe teren corespunzator.

Fig. 5 Bloc de locuinte S+P+4E cu magazine la parter, din strada Pacurari Iasi, avand structura de zidarie de 37,5 cm caramida plina fara stalpisori din beton armat si plansee de beton armat monolit, executat in anul 1956, neafectat de cutremure

Fig. 6 Bloc de locuinte S+P+3E, din strada Pacurari Iasi, avand structura de zidarie de 37,5 cm caramida plina fara stalpisori din beton armat si plansee din elemente prefabricate (grinzisoare si corpuri de umplutura), executat in anul 1955, nefectat de cutremure.

Fig. 7 Bloc de locuinte in str. Pojarnicie (Babes), executat in anul 1957, avand peretii din zidarie de caramida plina de 37.5 cm fara stalpisori din beton armat, planseele fiind din beton armat monolit de    15 cm grosime, cu S+P+3E, nefectat de cutremure.

Toate cladirile prezentate in figurile 5-7 s-au comportat foarte bine la cutremurele succesive care au avut loc din 1977 pana in prezent

Consideram    ca o cercetare mai amanuntita privind comportarea structurilor de zidarie cu corpuri de tip GV la actiuni seismice ar putea clarifica daca este necesar sa se introduca atat de multi stalpisori. Alte masuri mai convenabile ar putea fi analizate, cum ar fi armarea unor sectiuni orizontale si plase sudate aplicate la suprafata peretilor in zonele cele mai solicitate

4. Concluzii

Se poate aprecia ca zidariile ceramice sunt si vor trebui sa ramana un material de baza pentru realizarea de cladiri rezidentiale in toate regiunile tarii.

Nivelul de protectie termica superioara poate fi asigurat prin aplicarea unei izolatii termice continue care face mai putin utila modificarea liniilor tehnologice existente la actualele fabrici de materiale ceramice pentru zidarii. Aceasta solutie este cu atat mai importanta cu cit tendinta este ca sa se ajunga la nivelul de protectie termica de ordinul R'=4m K/W, intr-un viitor apropiat. In ceea ce priveste elementele de beton armat sub forma de stalpisori si ancadramente suplimentare fata de cele deja prevazute de P100-1992 si de P2-85, ar trebui mai bine motivate tinand seama de rezultatele favorabile existente pana acum, pe baza de investigatii asupra fondului de constructii existent si prin studii mai ample referitoare la comprtarea zidariilor din corpuri ceramice tip GV la actiuni seismice, valorificand platforme seismice recent puse in functiune de exemplu la Facultatea de Constructii din Iasi.

Bibliografie:

1. Negoita, Al., Focsa, V., Radu, A. CONSTRUCTII CIVILE ed Did. Ped. 1976

2. Hauser, G., BAUPHYSIK IRB Verlag 1998