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ICF: Técnica Construtiva “Forma de Concreto Isolante” Beatriz D’Atri Fernandes Telles Christine Verçosa Silva Danielle Marcelino de Almeida Lívia Maria Zago Jaqueline Aparecida Momenti Fuman 1. INTRODUÇÃO O sistema construtivo ICF, em tradução livre, “Formas de Concreto Isolante” consiste em usar fôrmas montáveis de EPS, o poliestireno expandido ou, como comercialmente conhecido, o Isopor®. Para fabricá-las são necessários blocos de dois EPS contendo aço para ligá-los. Assim, resultam- se fôrmas que para se tornarem autoportantes, serão preenchidas com concreto. Esse sistema construtivo é uma inovação na construção civil pois permite soluções para obstáculos naturais que envolvem o concreto. No que tange isso, pode-se citar a durabilidade desse material: a capacidade de sobreviver a intempéries e ações humanas é pouca se comparar a longo prazo. As condições climáticas são de grande protagonismo para a degradação do concreto, assim como fatores físico-químicos e biológicos. A facilidade de penetração através de suas fissuras naturais é outro problema a ser considerado, já que na atmosfera existem gases tóxicos e prejudiciais como o gás carbônico. Essas são algumas patologias encontradas na utilização do concreto, e assim, podem haver uma gama a mais que não foram citadas. A construção civil é responsável por 40 a 75% do consumo de matéria-prima no mundo, e atualmente, o consumo de concreto é o segundo maior no planeta, perdendo apenas pela água; e o de cimento é maior que o de alimentos. O ICF, portanto, por ser um material reutilizável, não deixa resíduos, contando com uma proximidade de 0% de entulho e garantindo 100% de aproveitamento. Figura 1: Construção utilizando o ICF. 2. ORIGEM DO EPS O EPS, popularmente conhecido como isopor, teve sua criação em 1949 na Alemanha pelos químicos Fritz Stasny e Karl Buchholz. É fabricado por meio da polimerização do estireno em água, em outros termos, a partir da união de polímeros (macromoléculas) e de monômeros (moléculas pequenas). Entretanto, com a ascensão da tecnologia, acompanhou-se a substituição da polimerização do estireno pela micro-peletização do poliestireno (PS), em consequência do método tradicional, consumir uma quantidade excessiva de água. Esse material é totalmente reciclável pois após sua vida útil como um objeto, pode-se facilmente se transformar em outro e assim, não degrada a natureza. 2.1 EPS E SEUS DIFERENTES TIPOS O EPS, sigla internacional para poliestireno expandido, é composto 98% de ar e apenas 2% do próprio poliestireno, resultando em uma gama de células fechadas. Comercialmente é conhecido como Isopor®, após a patente da empresa Knauf Isopor®. Para fins didáticos, adotamos aqui tabelas para melhor distinção dos tipos de EPS existentes, de acordo com o fabricante Innova®: 2.1.1 EPS do tipo FR, fabricante Innova®: Figura 2: Ficha técnica do EPS, tipos FR 200N e FR 300N. De acordo com o fabricante, “FR é uma linha de poliestireno expansível (EPS) em formato esferoidal contendo pentano como agente expansor e aditivos retardantes à chama. Pode ser usado em uma grande variedade de aplicações desde blocos em diversas densidades, placas recortadas e moldadas para isolamento térmico, sistemas construtivos e itens técnicos moldados. Devido ao uso de retardantes à chama, a linha FR é imprópria para a fabricação de embalagens e caixas térmicas em contato direto com produtos alimentícios. ” O FR 200N é “um poliestireno expansível modificado em formato esferoidal contendo pentano como agente de expansão e aditivos retardantes à chama (livres de HBCD). FR 200N pode ser usado em uma variedade de aplicações desde blocos em diversas densidades, placas recortadas ou moldadas, painéis para isolamento térmico, sistemas construtivos e itens técnicos moldados. FR 200N não contém compostos de clorofluorocarbonetos e hidrofluorocarbonados. Devido ao uso de aditivos retardantes à chama, FR 200N é imprópria para a fabricação de embalagens em contato direto com produtos alimentícios. ” É indicado para a “fabricação de blocos, placas e painéis recortados de média e alta densidade. Fabricação de itens moldados com paredes acima de 10 mm de espessura. ”1 O FR 300N contempla a “fabricação de blocos de baixa e média densidade, painéis e placas recortadas para isolamento térmico, sistemas construtivos, com excelente absorção de material de reprocesso ou reciclado. ”2 1 Tirado de: Ficha Técnica do EPS – FR 200N. Disponível em < https://innova.com.br/wp- content/uploads/2021/01/Ficha-T%C3%A9cnica-Technical-Data-Sheet-FR-200N-Rev-08.pdf > 2 Tirado de: Ficha Técnica do EPS – FR 300N. Disponível em < https://innova.com.br/wp- content/uploads/2021/01/PT-EN-ES-Ficha-T%C3%A9cnica-Technical-Data-Sheet-Hoja- T%C3%A9cnica-FR-300N.pdf > 2.1.2 EPS do tipo ST, fabricante Innova®: De acordo com o fabricante; “ST é uma linha de poliestireno expansível (EPS) em formato esferoidal contendo pentano como agente expansor. ST pode ser usado em uma ampla variedade de aplicações como embalagens industriais, caixas térmicas, contendores térmicos e produtos técnicos em altas densidades. O ST 200N possui moldagem de embalagens de paredes com espessura acima de 10 mm, caixas térmicas e itens técnicos de média e altas densidades. Excelente fusão e acabamento superficial, com tempos de ciclo curtos de processamento. Fabricação de blocos de média e alta densidades com excelente acabamento superficial e tempos de ciclo curtos na forma de blocos. ”3 2.2 DIFERENTES APLICAÇÕES DO EPS Para além de blocos e embalagens, o EPS serve também para capacetes pois resistem muito bem ao impacto, além de serem utilizados no transporte de medicamentos, garantindo total isolamento e higiene. É também 3 Tirado de: Ficha Técnica do EPS – ST. Disponível em < https://innova.com.br/wp- content/uploads/2020/03/Ficha-tecnica-EPS-ST.pdf > Figura 3: Ficha técnica do EPS, tipo ST 2000N. utilizado para jardinagem e horticultura, pois protegem o crescimento das plantas desde a germinação. 3. ORIGEM DO ICF Ainda que seja apontada como uma tecnologia recente, o sistema construtivo ICF teve sua origem na Europa na fase seguinte à Segunda Guerra Mundial, como um sistema construtivo possível de ser executado com rapidez e de forma acessível, a fim de reedificar construções arruinadas pela guerra. Desenvolveu-se, portanto, no começo da década de 1940, especialmente para territórios habituados à existências de furacões, terremotos e com baixas temperaturas. A patente primária teve o seu registro sob o nome de August Schnell e Alex Bosshard, na Suíça; contudo, naquela época, fazia-se a utilização de sobras de madeira reciclada e cimento como instrumento isolante. De acordo a Isocret do Brasil (2017), o sistema construtivo adentrou ao país em 1998, juntamente com a criação da empresa. Conforme suas propriedades estruturais, foi apontado como um progresso no conceito de construção em concreto e vedação da época. Desse modo, como visto no item 2.1, a placa de EPS utilizada para o ICF é a placa que contém o grau de faixa granulométrica superior à 0,70 mm, quando usado a FR 200N e superior à 1,10 mm, quando usado FR 300N. Entretanto, as especificidades podem variar conforme fabricante. O concreto Figura 4: Diferentes aplicações do EPS. utilizado para preenchimento deve obedecer às seguintes especificações da ABNT: ABNT NBR 61184, ABNT NBR 89535 e ABNTNBR 126556. Discorreremos mais sobre o processo de construção no item “6. Técnicas Construtivas”. 4. A ARQUITETURA MODULAR PRÉ-FABRICADA E O ICF A arquitetura modular trata-se do processo do avanço tecnológico a partir da pré-fabricação de peças a fim de serem montadas diretamente na obra, ou seja, é um processo de industrialização da arquitetura e da construção civil. Para o taylorismo e fordismo, essa industrialização aumentava o capital sobre a produção, dividindo e concentrando o trabalho em galpões para a montagem das peças nas linhas de produções, tirando o foco da mão-de-obra do canteiro de obra. Esse processo tem como objetivo a amplitude da produção e introduzir esta lógica seriada para a construção civil. Tal processo ocorreu no início do século XX, juntamente com o início do modernismo arquitetônico e assim, [o início] da produção e reprodução massificada de produtos idênticos. Se por um lado a execução de obras industriais e comerciais difundiu a pré-fabricação, por outro, o sistema construtivo com pré- fabricado passou naquele momento a ser associado a obras com pouca liberdade arquitetônica. (DONIAK; GUTSTEIN, 2012) Com isso, já no final do século XX, o modelo de linha de produção foi modificado e atualizado, introduzindo novas opções para customização das peças, atendendo as necessidades dos mais variados públicos consumidores dos serviços. 4 Controle para manutenção da qualidade do concreto e medidas preventivas a serem tomadas para a execução do projeto. 5 Classes do concreto a partir de massa, resistência à compressão axial e consistências específicas. 6 Requisitos para preparo do concreto, abrangendo composição química, controle tecnológico do concreto fresco e endurecido, bem como critérios para o concreto ser aceito ou não em uma obra. No Brasil, a norma ABNT NBR 15873:2010, da Coordenação Modular, tem como base a repetição de uma medida base chamada Módulo (1 Módulo = 100 mm), e não na repetição de objetos ou espaços. Como já citado, o ICF foi criado em um período pós-guerra, também neste movimento da industrialização da construção, com o objetivo da montagem em curto período de tempo e gastando menos recursos possíveis. Atualmente há várias construtoras brasileiras que utilizam o ICF. Para fins didáticos, adotaremos as fichas técnicas da construtora ICF: Construtora Inteligente® que discorreremos no item “6. Técnicas Construtivas”. 5. VANTAGENS E DESVANTAGES DO ICF O ICF possui uma gama de vantagens e desvantagens, que serão discutidas a seguir. 5.1 VANTAGENS Em quesito de qualidades habitacionais, possui um ótimo desempenho térmico e acústico, pelo fato de não possuir transmitância térmica. Funciona, portanto, como um isolante, impossibilitando que a temperatura externa se misture com a interna. Além disso, possui um material de fácil transporte que, durante sua execução, sofre menos desperdício. Ele também oferece maior economia na construção por causa da redução e qualificação de mão de obra. Nos gastos capitais, a diferença de valores, sobre o sistema de alvenaria comum tende a cair em 30%, mais ou menos. O ICF é um sistema completamente reaproveitável: depois de reciclado, pode voltar à condição de matéria prima, bem como reduz a utilização de madeira e resíduos que geram entulhos posteriormente. No interior, o concreto se mantém encapsulado entre as placas, ficando, assim, isolado de qualquer contato com a temperatura externa, o que impossibilita a ação de gases nocivos, que causam oxidação e corrosão do concreto normalmente. É um sistema que necessita de pouca – ou nenhuma – manutenção, e permite a modificação ou aperfeiçoamento do projeto durante a execução, antes da concretagem. 5.2 DESVANTAGENS O ICF não é um sistema recomendado para construções que possuem maior possibilidade de serem expostas a temperaturas acima de 80º C, pois, quando o poliestireno expandido é exposto a altas temperaturas, o núcleo se degrada. Em casos de incêndio, a edificação pode perder estabilidade. Por causa de seu processo construtivo, a espessura das paredes construídas de ICF tende a ser maior, podendo chegar a mais de 20 cm, dependendo do revestimento utilizado. Apesar da maior agilidade na construção, é necessário que ela seja realizada por instituições especializadas no material, visto que, por ser um serviço específico, há a elevação de seu custo, elitizando o sistema construtivo uma vez que seus projetos mais famosos são edifícios privados. E ainda, mesmo com a economia realizada pelos materiais, a blindagem das instalações elétricas gera um gasto maior do que o comum. 6. TÉCNINCAS CONSTRUTIVAS Como todo sistema construtivo, o ICF necessita de técnicas construtivas específicas, que serão citadas a seguir. 6.1 MEDIDAS MODULARES Como já citado, no Brasil, os blocos se distinguem de acordo com os fabricantes, entretanto, as medidas são, em geral, entre 120x15x30cm. Para fins demonstrativos e imagéticos, utilizaremos como exemplo a construtora ICF: Construtora Inteligente®, pois seu fabricante, “iForms” utiliza dois tipos de formas. A “Forma de 12” possui 125 cm de comprimento, ou seja, 12,5 Módulos de comprimento, por 12 cm de largura e 40 cm de altura. No meio, possui 6 cm para o preenchimento com concreto e conta com 3 cm de espessura do EPS de cada lado. Já a “Forma de 18” possui também 12,5 Módulos de comprimento, por 40 cm de altura; entretanto, 18 cm de largura. Para o preenchimento com concreto, reserva-se 10 cm, cercado por 4 cm de espessura do EPS. Figura 5: Forma de 12. Figura 6: Forma de 18. 6.2 INFRAESTRUTURA É a parte inicial da construção e são feitas a limpeza, escavação/ aterro e locação da obra. Depois de concluídas essas etapas e de ser certificada a instalação das tubulações de esgoto, é realizada as fundações que geralmente são a Sapata corrida ou o Radier. Apesar de o sistema admitir qualquer tipo de fundação, deve-se dar preferência à essas duas, por facilitarem a marcação do perímetro da parede e orientarem o posicionamento e a colocação das fôrmas. Após a realização destes, é acrescentado armação de aço ao longo do perímetro da base, para manter o alinhamento da primeira fiada de blocos. Em algumas construções também são executadas vigas de fundação para evitar que o bloco fique em contato direto com a fundação. Estruturas de vários andares podem ser executadas, desde que sejam feitas um pavimento por vez, não existindo um limite definido para número de pavimentos, apenas que tenham, em geral, 3 metros de altura. A grande revolução é a possibilidade de se construir até 5 pavimentos sem necessitar de vigas e colunas.7 Apesar de ser um sistema modular, as estruturas podem ser mudadas no futuro, visto que aberturas são facilmente cortadas para a instalação de janelas. Também é possível conectar novas paredes à outras já existentes. 6.2.1 SAPATA CORRIDA A sapata corrida é uma fundação superficial muito utilizada na construção de casas com vãos pequenos, muros, paredes de reservatórios e piscinas. É uma estrutura de concreto armado localizada no subsolo das paredes, fazendo com que o peso da estrutura seja descarregado linearmente para o solo. As estruturas de aço mais utilizadas para esta fundação são o radier e a gaiola. Seu topo pode ser reto ou em formato piramidal. 7 Perguntas frequentes. Disponível em < https://www.arxx.com.br/o-que-e-icf/15/ > Esta fundação é utilizada para suportar as cargas provindas de elementos contínuos, como paredes, muros e demais estruturas alongadas. É do tipo fundação rasa, permitindo que sua escavação seja feita manualmente, sem uso de máquinas.O processo de montagem da sapata corrida consiste na colocação de armação de aço, posicionada com ferros e dobras para cima e após este passo, são fixadas as colunas de arranque. Se o terreno possui um desnível abaixo do nível da rua, coloca-se tábuas de madeiras para deixa-las no nível correto. Essas tábuas são chamas de caixarias. Figura 7: Esquema da sapata corrida. Figura 8: Tipos de topo da sapata corrida. À esquerda, topo reto, e à direita, topo piramidal. Após esse processo, se inicia a concretagem. É necessário esperar sua secagem, cerca de cinco dias e então, iniciar a impermeabilização do concreto. 6.2.2 RADIER O radier é também uma fundação rasa que permanece em contato direto com a parte do terreno que irá receber as cargas da estrutura. É uma grande placa de concreto, similar a uma laje e indicada para solos com baixa resistência. É o tipo de fundação mais comum em estruturas de ICF. 6.3 SUPERESTRUTURA O processo de execução do radier consiste na limpeza do terreno, seguido pela escavação. Após isso, deve-se aplicar uma manta impermeabilizável, em função da proteção contra umidade, assim, são inseridas as armaduras. Figura 9: Caixarias. Figura 10: Esquema do radier. As instalações hidrossanitárias e elétricas devem ser realizadas antes da concretagem, evitando possíveis cortes e gastos futuros. Assim, após esse processo, é realizado a concretagem. 6.3 SUPERESTRUTURA Nesta etapa da construção, são iniciadas a montagem dos blocos de EPS, começando pelos cantos até o centro da parede. Conforme as paredes vão subindo, as armações de aço vão se intercalando no interior das formas de EPS e a concretagem é iniciada. As bolhas de ar do EPS são retiradas com um vibrador mecânico. Dependendo da escolha de como realizar o levantamento das paredes, se faz necessário a instalação de aprumadores, que serão retirados após a cura do concreto. Figura 11: Radier pronto. Figura 12: Armações de aço. 6.4 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E HIDRÁULICAS Por ser um material de fácil manuseio, as instalações elétricas e hidráulicas são feitas na própria placa de ICF, recortando com ferramentas de corte (estilete, serrote, faca quente, etc) o trajeto das instalações de acordo com o projeto, e podem ser feitas pelo eletricista e encanador. Se necessário, as tubulações com diâmetro superior à 100 mm devem ser instaladas externamente em relação às formas. Figura 13: Aprumadores. Figura 14: Instalações elétricas e hidráulicas. 6.5 REVESTIMENTO, ACABAMENTO E COBERTURA O revestimento das paredes é realizado com chapiscos de cimento e resina polimérica sob tela de PVC de alta densidade. Para as paredes internas, o uso da tela já não é mais necessário, substituída pela argamassa colante de resina, essa última também sendo polimérica. O chapisco é fundamental para o reboco, pois tem função de ponte de aderência. O reboco externo é realizado de forma convencional e a espessura vai de 15 a 20 mm. As formas suportam qualquer tipo de acabamento pois possuem superfícies propícias para isso. Para caixarias para a laje, podem ser utilizadas as próprias formas ICF, cortadas em formato de “J”, como esquematiza a figura abaixo. Figura 15: Esquema dos processos para construir com ICF. Figura 16: Forma ICF para laje. Há também a opção de utilizar lajes de qualquer fabricação, sendo as de treliça e as pré-moldadas as mais comuns. São aplicadas entre os vãos (neste caso, o apoio) e podem vencer até 8 metros. Para vãos de até 12 metros, são utilizadas vigotas protendidas.8 A cobertura das estruturas pode ser realizada de qualquer maneira, seja com telhado aparente, platibandas ou a utilização de aço galvanizado. 7. PROJETOS ARQUITETÔNICOS COM ICF 8 Seção de concreto formando um “T” invertido. Figura 17: Tipos de laje para o ICF. Sede do grupo ICF, na cidade de Sinop em Mato Grosso, Brasil. Foram necessários 146 dias trabalhados para erguer uma estrutura que conta com 460 m² de obra. Colégio Marista Sinop, também localizado em Sinop. Foram necessários 45 dias para a execução da obra, que conta com 3300 m² de paredes. Figura 18: Projeto comercial. Figura 19: Projeto de colégio. Escola bilíngue Maple Bear Sorriso, em Sorriso, Mato Grosso. Foram necessários 146 dias trabalhados para executar uma estrutura de 1400 m². Banco Sicredi em Sorriso, Mato Grosso. Necessários 220 dias trabalhados para erguer 1020 m² de obra. 8. CONCLUSÃO Figura 20: Escola bilíngue. Figura 21: Banco Sicredi. Após a realização deste trabalho, concluímos que o sistema construtivo ICF é uma inovação no ramo da construção civil ̶ apesar de ter sido criado há quase oitenta anos, ainda é algo a ser mais explorado em projetos arquitetônicos ̶ , tanto por suas características recicláveis, quanto pela sua facilidade de transporte e montagem. BIBLIOGRAFIA Manual técnico de construção com iForms ICF. Disponível em < https://www.iforms.com.br/produtos > Acesso em 01 de março de 2022. O que é EPS? Disponível em < http://www.epsbrasil.eco.br/eps/index.html > Acesso em 01 de março de 2022. TESSARI, Janaina. Utilização de Poliestireno Expandido e Potencial de Aproveitamento de seus Resíduos pela Construção Civil. 2006. 102f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis. SILVA, PAULO FERNANDO ARAÚJO. Durabilidade das Estruturas de Concreto Aparente em Atmosfera Urbana. São Paulo: Editora PINI, 1995. SANTOS, TÚLIO CÉSAR DE CARVALHO SANTOS. Sistema Construtivo Insulated Concrete Forms (ICF): Estudo de Caso. 88f. Monografia de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil. Faculdade Doctum, Juiz de Fora, 2020. JESUS, A. T. C; BARRETO, M. F. F. M. Análise Comparativa dos Sistemas Construtivos em Alvenaria Convenciona l, Alvenaria Estrutural e Molde s Isolantes para Concreto (ICF). E&S – Engineering and Science, 2018 Composição e Transformação do EPS. Disponível em < https://acepe.pt/composicao-transformacao/ > Acesso em 01 de março de 2022. Aplicações do EPS. Disponível em < https://acepe.pt/aplicacoes/ > Acesso em 01 de março de 2022. GREVEN, HÉLIO ADÃO II. BALDAUF, ALEXANDRA STAUDT FOLLMANN. III Série. Introdução à coordenação modular da construção no Brasil: uma abordagem atualizada. Porto Alegre: ANTAC, 2007. — (Coleção Habitare, 9) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15873/2010: Coordenação Modular para Edificações. Rio de Janeiro. ABNT. 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNINCAS. NBR 6118/2014: Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro. ABNT. 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNINCAS. NBR 8953/2015: Concretos para fins estruturais – Classificação pela massa específica, por grupos de resistência e consistência. Rio de Janeiro. ABNT. 2015. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655/2006: Concreto de cimento Portland – Preparo, controle e recebimento – Procedimento. Rio de Janeiro. ABNT. 2006 Ficha Técnica do EPS – FR 200N. Disponível em < https://innova.com.br/wp- content/uploads/2021/01/Ficha-T%C3%A9cnica-Technical-Data-Sheet-FR- 200N-Rev-08.pdf > Acesso em 02 de março de 2022.Ficha Técnica do EPS – FR 300N. Disponível em < https://innova.com.br/wp- content/uploads/2021/01/PT-EN-ES-Ficha-T%C3%A9cnica-Technical-Data- Sheet-Hoja-T%C3%A9cnica-FR-300N.pdf > Acesso em 02 de março de 2022. Ficha Técnica do EPS – ST. Disponível em < https://innova.com.br/wp- content/uploads/2020/03/Ficha-tecnica-EPS-ST.pdf > Acesso em 02 de março de 2022. Perguntas frequentes: Até que altura é possível construir com ARXX? Disponível em < https://www.arxx.com.br/o-que-e-icf/15/ > Acesso em 02 de março de 2022. BASTOS JUNIOR, Achilles Pinheiro. Análise de viabilidade econômica de método construtivo Insulated Concrete Forms para construções de habitações. Monografia. Universidade Federal do Semi-árido. Mossoró. 2018. Nossas obras. Disponível em < https://icfconstrutora.com.br/#inicio > Acesso em 03 de março de 2022.