Bambu (1)

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ENGENHARIA CIVIL
“TRABALHO DE CONLUSÃO DE CURSO - TCC”
UTILIZAÇÃO DO BAMBU COMO ELEMENTO ESTRUTURAL
ALEX MOREIRA LOPES
ALVIMAR CAMPOS DOS SANTOS
GOUTHIERRES FRANSTUARNEY
OTÁVIO VIEIRA MAGALHÃES QUEIROGA
OUTUBRO-2018
BOM DESPACHO-MG
ALEX MOREIRA LOPES
ALVIMAR CAMPOS DOS SANTOS
GOUTHIERRES FRANSTUARNEY
OTÁVIO VIEIRA MAGALHÃS QUEIROGA
“UTILIZAÇÃO DO BAMBU COMO ELEMENTO ESTRUTURAL”
Estudo cientifico apresentado junto ao Curso de Engenharia 
Civil da I.E. Faculdade Una de Bom Despacho, (TCC)
Trabalho de Conclusão de Curso, como requisito parcial, 
o conhecimento a novas tecnologias e métodos 
Orientador: Prof. Elenice Antunes
OUTUBRO-2018
BOM DESPACHO-MG
TEMA 
Utilização do bambu como elemento estrutural
PROBLEMA
 É possível substituir o aço em estrutura de concreto armado pelo bambu?
OBJETIVO GERAL
 Investigar a substituição do uso do aço pelo bambu em estruturas de concreto armado
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
· Fazer um estudo acerca do potencial e as limitações do uso do bambu em construções;
· Especificar quais os processos de tratamento deve ser submetido o bambu antes de sua utilização na obra;
HIPÓTESE
· Solução na diminuição considerável no custo final da obra. 
· O bambu possui propriedades similares ao aço no concreto armado, podendo resistir aos mesmos esforços.
JUSTIFICATIVA
Vivemos em um tempo em que a tendência de mercado é produzir cada vez mais, prejudicando cada vez menos o meio ambiente. O aço, desde a etapa de extração na natureza ate o momento que é entregue ao consumidor, produz muita poluição devido à queima de carvão vegetal (CO2) e outros gases que são liberados no processo como o metano (CH4), denegrindo o meio ambiente. 
A proposta de implantar o bambu na construção civil visa, em primeiro lugar, reduzir no custo final da obra e contribuir com a mitigação desse agravamento ambiental. Portanto a planta mostra grande potencial por já ser retirada da natureza praticamente pronta para uso e seu cultivo é bastante simples e não denigre de forma alguma a natureza.
REFERENCIAL TEORICO
O uso do bambu em países do continente asiático é amplamente difundido na construção de moradias, muito utilizado na confecção de utensílios domésticos e no meio rural na fabricação de implementos agrícolas, dentre outros. No ramo da construção civil, além da Ásia, vários países da América Latina, dentre eles: Equador, Peru, Colômbia e Costa Rica, possuem diversas edificações que confirmam seu potencial estrutural.
 	Janssen (1995) destacou que é comum o uso do bambu em construções populares, e observou que em países como Costa Rica e Japão, são encontradas edificações de alto padrão, comprovando mais uma vez, sua potencialidade como material de construção.
 	Ghavami (1992) constatou, através de seus estudos, que o bambu possui uma ótima relação entre resistência a tração e o peso especifico de alguns materiais, o que o torna vantajoso como material de construção. Ainda segundo Ghavami, as características mecânicas do bambu são influenciadas por diversos fatores: espécie, idade, tipo de solo, condições climáticas, época de colheita, teor de umidade, etc.
Varias espécies são utilizadas, no setor da construção civil, porém destaca-se o Dendrocalamus giganteus, pois apresenta crescimento rápido e uma resistência mecânica significativa. Esta espécie, de origem asiática, é encontrada em praticamente todas as regiões do Brasil, sendo mencionada como uma das maiores existentes no mundo.
Geymayer & Cox (1970), afirma que a ideia de se usar bambu como reforço para a concretagem data de anos anteriores a década de 40. Desde então, diversas pesquisas demonstraram a viabilidade do uso do Bambu para a finalidade citada, identificando também, problemas relacionados com a aderência, assim como variações volumétricas e possível degradação.
A eficaz aderência entre os diversos materiais envolvidos é um fator de suma importância para o bom desempenho de seu uso em construções. Assim, Leonhardt & Mönnig (1977) afirmaram que o concreto armado deve suas boas características de material de construção à firme ligação por aderência entre o concreto e as barras da armadura. Graças a essa aderência garante-se que as barras de armadura, como um todo apresenta um alongamento igual ao das fibras vizinhas do concreto armado, mas quando o bambu é utilizado como reforço de concretos, este absorve a água da mistura, aumentando seu volume e voltando às dimensões originais após o processo de secagem, sendo assim aderência entre os dois materiais fica prejudicada. 
A umidade no bambu provoca mudança de volume na mistura, esta é considerada como a mais séria desvantagem para seu uso, como reforço do concreto. Com o intuito de minimizar esses efeitos, alguns pesquisadores estão desenvolvendo métodos de impermeabilização para reduzir sua absorção de água.
 Beraldo (1987) apontou, que antes da concretagem, para que não haja variação no tamanho das peças de bambu em presença da umidade, deve-se recorrer à pré-saturação parcial ou à Impermeabilização.
Argollo Ferrão & Freire (1995), em seus estudos utilizaram taliscas de bambu da espécie Bambusa tuldoides, visando aperfeiçoar a aderência entre o bambu e o concreto, foram realizados tratamentos, como imersão em piche quente e salpicadura com areia média; cravejamento de grampos de cerca; fretagem com arame farpado esticado e pregado, e ranhuras executadas com 2,5 cm de passo Embora o bambu seja muito resistente à tração, a completa mobilização de sua resistência à tração, todavia, raramente é possível de ser obtida, devido à baixa aderência desenvolvida entre o bambu e o solo-cimento.
Com objetivo de verificar a aderência entre o bambu e o concreto, Salgado (2000) assim como Argollo e Freire comparou diversos tratamentos empregados em taliscas de bambu encravadas em concreto, por meio de ensaios de arranca mento. Realizou diversos testes, procurando o melhor método, e em seu estudo acrescentou alguns aditivos e materiais, para desenvolver sua pesquisa.
Lopes (1974) explica detalhadamente como são organizadas as fibras que compõem a estrutura do bambu. O bambu possui ao longo de seu comprimento fibras fortes e bem unidas, dispostas de um conjunto mais complexo do lado externo do colmo, e a medida que se caminha para o lado interno, esse arranjo de fibras vão se distanciando proporcionalmente. Esclarece também que o bambu possui essa organização de fibras devido aos esforços que são submetidos in natura (vento). Ao chegar ao nó, faz-se uma espécie de amarração, com fibras dispostas transversalmente, aumentando bastante sua resistência mostrando que o bambu é uma planta fantástica.
A durabilidade do bambu é tão importante quanto sua resistência, e para garantir esse requisito, o bambu deve ter tratamento químico como explica LIESE (1998). Existem dos mais diversos tipos de tratamento para com o bambu, e todos esses tratamentos se consiste basicamente em substituir o amido, presente na planta, por alguma outra substancia química (acido bórax), para que não haja presença dos agentes biológicos que se alimentam dessa substancia, deteriorando o bambu e consequentemente perdendo resistência.
Em outro estudo feito por BERALMO (2003) mostra que há variações na resistência do bambu conforme a peça varia sua quantidade de nós em seu colmo. Em um ensaio direto, pode-se obter valores de resistência que vão de 20T a 40T, ultrapassando a capacidade de algumas maquinas e necessitando de condições particulares de segurança.
METODOLOGIA
A realização de uma revisão bibliográfica foi feita para um maior entendimento sobre o bambu, este possui diferentes aplicações, entre elas a de reforço no concreto, substituindo o aço. Por essa razão, além dos ataques de seres vivos ao material, é preciso evitar a absorção de água por parte do material. Isso porque, as condições de alto teor de umidade presente no concreto fresco e as características próprias do bambu, que absorve água, provocam aumento de volume desse material que, ao secar, sofre uma contração que acarretará em perda de aderência como concreto. Tal falta de aderência não deve ocorrer em um material de reforço. Devido a isso, alguns produtos como impermeabilizantes são usados, visando à obtenção de curvas de absorção para a comparação com resultados existentes. A aderência do bambu como reforço de elementos estruturais também é um fator de muita importância na análise de estruturas. A base da utilização do concreto armado encontra-se na capacidade de o concreto resistir aos esforços de compressão e o reforço aos esforços de tração. Para que isso ocorra é necessário que haja uma boa aderência entre o concreto e o reforço. A aderência é a propriedade que um revestimento tem em manter-se fixo ao substrato, através da resistência às tensões normais e tangenciais que surgem na interface, base e revestimento. 
Uma maneira de se determinar essa propriedade é através do ensaio de arrancamento por tração, no qual é medida a resistência à tração do revestimento. O bambu possui propriedades mecânicas parecidas com às dos materiais geralmente utilizados como reforço do concreto. Por essa razão fala-se na utilização deste material renovável em obras de Departamento de Engenharia Civil. Neste caso, utilizaram-se varetas de bambu com diferentes recobrimentos que são imersos em corpos de prova cilíndricos de concreto. Posteriormente os mesmos serão rompidos e analisados.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GHAVAMI, K. (1992). Bambu... um material alternativo na engenharia. In: Engenharia, n.492, p.23-27.
GHAVAMI, K. (1995). “Propriedades dos Bambus e suas aplicações nas obras de Engenharia, Arquitetura e Desenho Industrial”. Artigos Compilados do Autor. CTC/ PUC-RIO. Jul. 201p.
GHAVAMI, K. et al. ( 1994 ). Viabilidade de treliça espacial de bambu. Relatório interno, Departamento de Engenharia Civil – PUC/ RJ.