Isolamento acústico de uma parede de alvenaria de blocos cerâmicos

Isolamento acústico de uma parede de alvenaria de blocos cerâmicos

(Parte 1 de 7)

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Nestor Alves dos Santos Neto

Santa Maria, RS, Brasil 2006 por

Nestor Alves dos Santos Neto

Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado do Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil, Área de Concentração em Construção

Civil, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Orientadora: Dinara Xavier da Paixão

Santa Maria, RS, Brasil 2006

Universidade Federal de Santa Maria

Centro de Tecnologia Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova a Dissertação de Mestrado elaborada por Nestor Alves dos Santos Neto como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Dinara Xavier da Paixão, Drª. (Presidente/Orientadora)

Erasmo Felipe Vergara Miranda, Dr. Eng. (UFSC) Marco Antônio Pinheiro, Dr. (UNIJUÍ)

Santa Maria, 19 de dezembro de 2006

A Deus, pela saúde e sempre mostrar o caminho certo.

Aos meus pais, Joana e Nestor, pelo amor, por sempre acreditarem e apoiarem.

A minha namorada Cristiane (Kiki), pelo incentivo, compreensão e carinho nos momentos difíceis.

A Professora Dinara Xavier da Paixão, pela dedicação, disponibilidade, confiança, desprendimento e incentivo na orientação do trabalho.

Ao Professor Marco Antônio Pinheiro, pelas contribuições, idéias, interesse e grandes sugestões durante a pesquisa.

A UFSM, especialmente ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil pela oportunidade proporcionada para desenvolvimento deste trabalho.

Aos demais professores e colegas, especialmente aos Professores Eduardo

Rizzatti e Odilon Pâncaro Cavalheiro pelo conhecimento da alvenaria estrutural, engenheiro Marco Antônio Pozzobon pelas orientações fornecidas.

Aos funcionários do LMCC (Laboratório de Materiais e Construção Civil), pelas contribuições.

Ao bolsista Alisson Dondé, pelo auxílio, interesse, finais de semana e amizade durante a realização dos ensaios e coleta de dados.

Ao Engenheiro Ivair Pasquali, grande amigo, pela colaboração para obtenção do material para realização dos ensaios.

A Sociedade Vicente Pallotti, através do Sr. João Carlos Pizzutti e do Pe.

Cláudio, pelo fornecimento dos blocos de alvenaria estrutural; à empresa FIDA, na pessoa do Sr. Paulo Anversa, pela argamassa de assentamento e revestimento.

A FAPERGS (Fundação de Amparo à Pesquisa no Rio Grande do Sul), pela bolsa de iniciação científica.

A todas outras pessoas, que por ventura tenha esquecido, e que, de uma forma ou de outra, contribuíram para que este trabalho fosse realizado.

LISTA DE TABELAS9
LISTA DE FIGURAS10
1. INTRODUÇÃO12
1.1 Justificativa:12
1.2 Objetivos14
1.2.1 Objetivo geral14
1.2.2 Objetivos específicos14
1.3 Organização do trabalho15
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA16
2.1 A Alvenaria16
2.1.1 Origem histórica da alvenaria16
2.1.2 Atualidade da alvenaria tradicional18
2.1.3 A ortotropia da alvenaria19
2.2 A Alvenaria estrutural19
2.2.1 Vantagens da alvenaria estrutural21
2.2.2 Desvantagens da alvenaria estrutural2
2.2.3 Tipos de alvenaria estrutural2
2.2.4 Componentes e elementos da alvenaria estrutural23
2.2.4.1 Componentes24
2.2.5 Fatores que afetam a qualidade da alvenaria estrutural35
2.3 A Acústica35
2.3.1 Introdução Histórica35
2.3.2 Efeitos do ruído sobre a saúde e bem estar das pessoas38
2.3.3 Conceitos relativos ao som39
2.3.3.1 Pressão Sonora39
2.3.3.2 Freqüência39
2.3.3.3 Velocidade do som nos fluídos e sólidos39
2.3.3.4 O Nível de Pressão Sonora e o Decibel (dB)40
2.3.3.5 Adição de nível de pressão sonora41
2.3.3.6 Ruído de fundo ou ruído ambiente41
2.3.3.7 Subtração do ruído de fundo42
2.3.4 Transmissão e isolamento do som42
2.3.4.1 Transmissão através de três meios4
2.3.4.2 Índice de Redução Sonora em Paredes Simples45
2.3.4.3 Índice de Redução Sonora em Parede Vibrante46
2.3.4.4 Transmissão ressonante e não-ressonante49
2.3.4.5 Lei da Massa x Construção Civil50

SUMÁRIO 2.3

2.3.4.7 Outros fatores que influenciam no isolamento de uma parede54
3. METODOLOGIA5
3.1 Considerações sobre as Normas Internacionais ISO 140 e ISO 7175
3.2 Local de realização dos ensaios (Câmaras Reverberantes da UFSM)58
3.3 Condições ambientais59
3.4 A Parede em estudo59
3.5 Equipamentos empregados61
3.6 Experimentos realizados62
4. RESULTADOS E ANÁLISE DOS ENSAIOS64
4.1 Resultados dos ensaios e análise comparativa parcial64
4.1.1 Ensaio 0164
4.1.2 Ensaio 0265
4.1.3 Comparativo entre os ensaios 01 e 026
4.1.4 Ensaio 0367
4.1.5 Comparativo entre ensaio 02 e 0368
4.1.6 Ensaio 0469
4.1.7 Comparativo entre os ensaios 03 e 0470
4.1.8 Ensaio 0571
4.1.9 Comparativo entre ensaio 04 e 0572
4.1.10 Ensaio 0672
4.1.1 Comparativo entre ensaio 05 e 0673
4.1.12 Ensaio 0774
4.1.13Comparativo entre ensaio 06 e 0775
4.1.14 Ensaio 0876
4.1.15 Comparativo entre ensaio 07 e 087
4.1.16 Ensaio 0978
4.1.17 Comparativo entre ensaio 08 e 0979
4.1.18 Ensaio 1080
4.1.19 Comparativo entre ensaio 09 e 1080
4.1.20 Evolução do INDEX81
4.2 Análise global dos resultados dos ensaios83
4.2.1 Comparativo entre ensaio 02 e 0483
4.2.2 Comparativo entre ensaio 03 e 0884
4.2.3Comparativo entre ensaio 07 e 10..............................................................85
4.3 Cálculos analíticos para comparação com os ensaios86
4.3.1 Freqüência crítica86
5. CONCLUSÃO91
5.1 Considerações finais91

Dissertação de Mestrado

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil Universidade Federal de Santa Maria

AUTOR: NESTOR ALVES DOS SANTOS NETO ORIENTADORA: DINARA XAVIER DA PAIXÃO Data e Local da Defesa: Santa Maria, 19 de dezembro de 2006.

O trabalho buscou caracterizar a performance do isolamento sonoro de uma parede de alvenaria estrutural de blocos cerâmicos. Trabalhou-se com uma pesquisa experimental, através da determinação minuciosa dos constituintes e a posterior análise do Índice de Redução Sonora. Constatou-se a dificuldade de identificação de dados bibliográficos específicos para previsão teórica do isolamento acústico da alvenaria estrutural. Os resultados experimentais mostraram, além do desempenho acústico da parede de alvenaria estrutural, a localização da freqüência de coincidência e a importância da formação de pontes acústicas, decorrentes de uma pequena camada de revestimento colocada sobre a parede com conexão elástica. Comprovou-se, também, a importância do revestimento da parede na sala de emissão para o desempenho do isolamento acústico. Trata-se de um trabalho que apresenta dados experimentais, constituindo-se em subsídios para os projetistas desse sistema construtivo.

Master’s Dissertation

Civil Engineering Post- Graduation Program Universidade Federal de Santa Maria

Degree’s Defense place and date: Santa Maria, December 19th, 2006.

The study aimed to characterize the acoustic isolation of a ceramic blocks masonry wall performance. An experimental research was adopted, through a detailed establishment of the constituents and further analysis of the Sound Reduction Index. The identification of specific bibliographic data to the theoretical prediction of the structural masonry acoustic isolation was difficult to find. The experimental results demonstrated, besides the acoustic performance of the ceramic blocks masonry wall, the position of the coincidence frequency and the acoustic bridges formation importance, resulted from a slight covering layer added to the wall within elastic connection. The wall’s covering layer importance to the acoustic isolation performance in the emission room was also attested. This study comes up with experimental data; being itself an important source to projectors of this constructive system.

TABELA 01 – CURVA PADRÃO DA NORMA ISO 71757

TABELA 02 – CARACTERIZAÇÃO DOS ENSAIOS61

TABELA 03 – INDEX (DB) DOS ENSAIOS82

TABELA 04 – CARACTERÍSTICAS DA PAREDE ESTUDADA87 TABELA 05 – MÉTODO DO PATAMAR88

Figura 01 – Edifício Monadnock18
Figura 02 – Edifício Muriti, São José dos Campos20
19 x 29 cm27

LISTA DE FIGURAS Figura 03 – Bloco, meio bloco e bloco de amarração cerâmico-linha estrutural 14 x

linha estrutural 14 x 19 x 29 cm28
Figura 05 – Bloco hidráulico e bloco elétrico-linha estrutural 14 x 19 x 29 cm29
cm30

Figura 04 – Canaleta, canaleta jota, canaleta compensador e bloco 45º cerâmico- Figura 06 – Bloco, meio bloco, bloco canto e canaleta-linha estrutural 14 x 19 x 39

31
Figura 08 – Partes do teatro grego36
Figura 09 – Teatro romano36
Figura 10 – Igreja medieval (SOUZA, 2003)37
Figura 1 – Meios de transmissão do ruído aéreo42
Figura 12 – Reflexão, absorção e transmissão4
Figura 13 – Curva típica de Índice de Redução Sonoro para paredes simples46
Figura 14 – Efeito da coincidência48
espessas51

Figura 07– Canaleta jota e canaleta compensador-linha estrutural 14 x 19 x 39 cm Figura 15 – Curva típica de Índice de Redução Sonora para paredes simples

espaços52
Figura 17 – Esquema exemplificativo da influência da transmissão marginal53
Figura 18 – Câmaras Reverberantes da UFSM58
Figura 19 – Equipamentos utilizados nos ensaios62
Figura 20 – Parede de alvenaria estrutural63
Figura 21 – Ensaio 01 - Conexões elásticas sem reboco aos 7 dias65
Figura 2 – Ensaio 02 - Conexões elásticas sem reboco aos 14 dias6
0267

Figura 16 – Diferentes caminhos de propagação da energia sonora entre dois Figura 23 – Comparação do Índice de Isolação Sonora entre o Ensaio 01 e o Ensaio

68

Figura 24 – Ensaio 03 - 07 dias do revestimento da parede e conexões semi-rígidas

0369
Figura 26 – Ensaio 04 -conexões elásticas com reboco70
Figura 27 – Comparação do índice de isolação entre o Ensaio 03 e o Ensaio 0471
0572

Figura 25 – Comparação do Índice de Isolação Sonora entre o Ensaio 02 e o Ensaio Figura 28 – Comparação do Índice de Isolação Sonora entre o Ensaio 04 e o Ensaio

7 dias73

Figura 29 – Ensaio 06 - Parede revestida nos dois lados com conexões elásticas aos

0674

Figura 30 – Comparação do Índice de Isolação Sonora entre o Ensaio 05 e o Ensaio

14 dias75

Figura 31 – Ensaio 07 - Parede revestida nos dois lados com conexões elásticas aos

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