Abobadilha, Abóbada de tijoleiras ao baixo, Bóveda Tabicada ou Abóbada Lusitana?

14 maio 2018, segunda-feira
Construções Materiais e Equipamentos Reabilitação Urbanismo

Introdução

Como é sabido, a pressão imobiliária e os investimentos na área do turismo conduziram a uma importante valorização das construções nos centros históricos das áreas urbanas. Nesse processo, o grande público aprendeu a valorizar as características próprias das construções antigas, exigindo a preservação de muitos dos seus aspetos essenciais. Esta nova atitude, facilitou e promoveu uma nova abordagem por parte dos técnicos, engenheiros civis e arquitetos, que reaprenderam e potenciaram algumas das antigas técnicas construtivas. Mas, nem todas as técnicas têm tido igual atenção e aquelas que envolvem o desempenho estrutural são, ainda, olhadas com enorme desconfiança. O caso das construções arqueadas em alvenaria, arcos, abóbadas e cúpulas, é um dos casos mais significativos. É indiscutível a sua resistência e durabilidade, como comprovam os magníficos exemplares da arquitetura clássica, tal como a beleza e qualidade habitacional dos espaços que envolvem, e os custos e tempos de execução não são, na prática, muito diferentes daqueles que se conseguem nas construções em betão armado, desde que executados com equipas experientes. No entanto, a generalização do betão armado na construção resultou num completo esquecimento das potencialidades deste tipo de estruturas.

As abóbadas tradicionais da zona Sul da península ibérica, construídas com tijolos de pequena espessura, também designados por tijoleiras, colocados com a sua maior dimensão segundo a geratriz da curva arqueada, e que se descrevem no presente artigo, é um exemplo duma técnica construtiva tradicional que foi abandonada, mas que apresenta vantagens face à construção corrente em betão armado. Do ponto de vista construtivo é de realçar o facto destas abóbadas, designadas popularmente por abobadilhas ou abóbadas finas de tijolo, serem construídas sem cimbre (ou com sistemas muito ligeiros) e de dispensarem tempos de cura ou de presa, o que reduz significativamente os prazos e os custos de execução. São estruturas muito esbeltas, mas de elevado desempenho estrutural e que permitem que se vençam vãos significativos (existem exemplares com 12 metros, sendo 6 metros uma dimensão corrente). Por outro lado, é uma técnica sustentável do ponto de vista ambiental e que confere aos espaços boas condições de habitabilidade e de conforto térmico e acústico.

Numa época em que as questões patrimoniais, ambientais e a sustentabilidade económica e social são muito valorizadas pela sociedade, é incompreensível ainda não ter ocorrido em Portugal o renascimento desta técnica construtiva. Em Portugal são poucos os mestres ainda capazes de reproduzir esta técnica que caiu praticamente em esquecimento. Em Espanha, embora ainda em pequena quantidade, é de salientar uma maior divulgação e aplicação, sobretudo na região da Estremadura e Valência. A existência de casos de aplicação recente em Espanha deve-se sobretudo às ações de divulgação e de ensino protagonizadas pelo “Taller de Bóvedas Tabicadas”, organizado por Manuel Fortea Luna e Julio Palomino Anguí, co-autores da presente publicação. Em Portugal teve lugar recentemente, em Janeiro de 2018, um “workshop” sobre a construção deste tipo de abóbadas, no qual se ensaiaram diversas tipologias de abóbadas: abóbadas de berço, abóbadas de vela, cúpulas e escadas (Figura 1).

Por se basear em técnicas construtivas próprias que requerem alguma “expertise” as abobadilhas têm sido encaradas com desconfiança pelo ramo da construção civil. Os projetistas, desconhecendo as possibilidades e as capacidades das abóbadas executadas desta forma, preferem as estruturas correntes em betão armado que dominam e que, por isso, não lhes oferecem desafio. Por outro lado, os empreiteiros, acreditando, erradamente, que a execução destas abóbadas é demorada e dispendiosas e que exige longa formação dos seus operários, conduzem os clientes e os projetistas para as soluções correntes em betão armado. No entanto, o domínio da técnica requer pouco mais do que alguma formação base e as possibilidades da técnica resultam em economias significativas no processo construtivo.

Por fim, há que considerar, também, que a revitalização desta técnica construtiva no seu ambiente original, no Alentejo e Algarve, no caso de Portugal, manterá viva uma herança construtiva e poderá resultar numa valorização da mão de obra local.

O presente artigo pretende dar a conhecer a técnica das abobadilhas, as suas possibilidades e os procedimentos construtivos, com o objetivo de contribuir para a sua divulgação e inovação no seio da construção civil em Portugal e na península Ibérica.

Origens e Tipologias da Abobadilha

Como referido, as abobadilhas são abóbadas construídas com tijolos planos, ou tijoleiras, colocados na sua menor dimensão e unidas pelas suas faces, formando várias camadas. A abobadilha é normalmente construída sem recurso a cofragem, utilizando-se um ligante de secagem rápida, tradicionalmente o gesso, ou, mais recentemente, argamassas de cimento rápido. A curvatura destas abóbadas é cuidadosamente definida na fase de execução, de forma a permitir a sua construção sem utilização de estruturas de suporte intermédias (Figura 2).

Trata-se duma técnica de construção disseminada pelos países da bacia do Mediterrâneo, onde recebeu diversas designações. É conhecida por abobadilha, ou, por vezes, abobadilha alentejana, em Portugal, por bóveda tabicada em Espanha, voûte Roussillon ou voûte plate em França e volta in folio ou a la volterrana em Itália. Na sequência dos movimentos migratórios do século XIX e início do século XX, estas estruturas abobadadas propagaram-se pelo continente americano. Rafael Guastavino (1842-1908) construiu vários exemplares nos Estados Unidos da América, Rogelio Salmona (1929-2007) na Colômbia, Antonio Bonet (1913-89) na Argentina e no Uruguai e Eduardo Sacriste (1905-99) na Argentina. Exemplos destas abóbadas finas de tijolo, também podem ser encontrados na Ásia, nomeadamente na Índia e na África Subsaariana (África do Sul e Etiópia), onde foram executadas recentemente. Na Península Ibérica as abobadilhas foram usadas com muita frequência desde o século XIV, mas o período de maior desenvolvimento foram os últimos anos do século XIX e o início do XX, com o surgimento do comboio que permitiu o transporte de gesso para as zonas onde não existia.

Este tipo de construção abobadada nasceu na região de Al-Andalus (território Ibérico de influencia muçulmana), mais especificamente em Almeria, por volta do século XI, onde as técnicas de construção de Bizâncio se juntaram com a abundância de excelentes pedreiras de gesso. A técnica espalhou-se por toda a região de Al-Andalus e, por extensão, para toda a península ibérica. Na Extremadura espanhola e no Alentejo português, desenvolveu-se um tipo de abobadilha singular, que em Espanha é chamada de bóveda extremeña e em Portugal de abobadilha alentejana. A disseminação territorial desta técnica coincide com a antiga província romana Hispania Lusitana, cuja capital era Emerita Augusta, hoje Mérida, em Espanha (Figura 3), pelo que os autores sugerem que se adote para este tipo de abóbadas a designação de abobadilha Lusitana.

Com a técnica das abobadilhas pode fazer-se quase qualquer tipo de abóbada, desde a mais simples abóbada de berço (abóbada longitudinal com secção constante, geralmente semicircular ou elíptica) a abóbadas com formas curvas complexas.

Tendo em conta a sua forma, as abobadilhas, podem dividir-se em vários grupos. A variante de aresta, também designada por extremenhas, ou lusitaneas, de acordo com a designação proposta (Figura 4), que se estende pela região da Estremadura Espanhola e pela região fronteiriça portuguesa do Baixo Alentejo, onde é popularmente designada por abobadilha alentejana. Estas abobadilhas são executadas com tijolos furados ou maciços, de pequena espessura, geralmente numa única camada formando dois arcos elípticos (na verdade, dois toróides) que se cruzam no centro formando, assim, arestas a partir cantos.

A variante designada por abobadilha de vela (Figura 5), também designada por abóbada catalã ou valenciana segundo alguns autores, executa-se por intermédio de várias camadas de tijolos finos de muito pouco peso. A primeira camada é assente com gesso e as outras (o chamado dobrado) são assentes sobre essa, com recurso a argamassas correntes (de cal e areia, argamassas bastardas, ou mesmo, com cimento). Em geral, a orientação dos tijolos ou tijoleiras nas diversas camadas é cruzada, de modo a aumentar a resistência final da construção. A sua inclinação é, em geral, menos acentuada que a das abóbadas de aresta, arrancando de paredes ou arcos, com pouca inclinação e formando uma curva suave para o centro. Assim, não se formam arestas e estas abóbadas assemelham-se a um lenço suspenso pelos seus cantos (pañuelo em espanhol - daí a denominação espanhola de abóbada de pañuelo).

As abóbadas da escada (Figura 6) servem, como o nome indica, para formar a pendente das escadas e constroem-se como as abóbadas anteriores, embora quase sempre com várias camadas, assemelhando-se às abóbadas de vela. Este modo construtivo foi muito usado em quase toda a Espanha, e, mesmo hoje, apresenta vantagens económicas em relação a outras soluções porque se executam sem cimbre.

Procedimentos construtivos

Na execpção das abobadilhas era, usualmente, utilizado um tijolo cerâmico maciço de barro vermelho, conhecido por “tijolo burro” ou “tijoleira”. Esses elementos apresentavam dimensões próximas de 300x150 mm2 e espessuras de 35 ou 70 mm, consoante se destinassem à execução da abobadilha propriamente dita (35 mm) ou ao carregamento da mesma (70 mm), caso em que se designam por “tijolo lambaz”. De modo a permitir a execução da abóbada sem cimbre, a argamassa de assentamento deve ganhar presa quase instantaneamente, permitindo a colagem provisória dos elementos, antes de se fechar, em compressão, os alinhamentos dos elementos. Em geral, a argamassa deverá ter um desempenho tal que endureça em menos de 20 segundos de exposição ao ar, permitindo suportar o elemento argamassado em duas das suas arestas, independentemente da sua posição, mesmo que próxima da horizontal. Este resultado era obtido com uma mistura de cal e gesso, sem areia, misturando, em volume, três partes de ligante para duas partes de gesso. Tradicionalmente o ligante utilizado era a cal gorda, a qual veio a ser substituída pela cal hidráulica e, mais recentemente, pelo cimento Portland. Em certas situações usava-se, também, areia, com uma composição 3:1 (três de gesso para um de areia, em volume).

A construção deste tipo de abóbadas inicia-se nas paredes de apoio (ou pés-direitos), as quais desempenham um papel fundamental na estabilidade da construção. Como acontece em todos os elementos arqueados, as paredes devem ter resistência suficiente para suportar as cargas transmitidas pela abobadilha, em particular a sua componente horizontal, usualmente designada por “empuxe”. Assim, as paredes devem ter uma espessura adequada para que se mobilize o peso próprio estabilizante necessário. Tradicionalmente, para garantir essa mobilização, considerava-se a seguinte regra prática: o peso por metro linear do troço de parede acima das nascenças, incluindo o peso da abobadilha e do enchimento até aos rins, devia ser três vezes o peso da parte da abobadilha situada acima dos rins. No entanto, hoje em dia, com os conhecimentos de mecânica estrutural atuais é possível fazer análises mais rigorosas, em função da dimensão do vão das abóbadas e da sua flecha. O apoio da abobadilha nas paredes laterais era realizado através da abertura de roços nas paredes, de modo a garantir uma adequada ligação. No caso de abobadilhas de curvatura simples, os roços têm o perfil de volta inteira, ou um perfil abatido, e abrem-se imediatamente acima do traçado marcado nas paredes de topo, onde se faz a entrega da abobadilha. Assim, o primeiro passo da execução duma abobadilha é o seu traçado nas paredes envolventes. Após o traçado da abobadilha nas paredes envolventes, fixavam-se cordéis nos pontos correspondentes às juntas, de modo a definir os extremos de cada uma das fiadas durante o seu assentamento. As fiadas eram, então, assentes de forma que as juntas dos tijolos se fossem desencontrando, quebrando-se o tijolo quando necessário para o efeito. Normalmente, as abobadilhas eram executadas das extremidades para o centro, de forma uniforme e contínua. Do lado do intradorso da abobadilha, os tijolos devem ficar bem ajustados e praticamente em contacto, isto é, com uma junta de espessura desprezável, o que obriga a argamassa a refluir para o lado do extradorso, ficando a preencher o espaço em forma de cunha, existente entre os dois tijolos. A geometria das superfícies e os procedimentos construtivos eram sempre executados de forma a que os elementos formassem alinhamentos de arcos, todos em compressão, o que permitia garantir a estabilidade da abóbada durante o processo construtivo (sem cimbre) e na fase final. Estes procedimentos são aqueles que ainda se utilizam, com sucesso, nos dias de hoje, se bem que a tijoleira cerâmica artesanal possa ser substituída por tijolos cerâmicos industriais de menor custo, menor peso e melhor isolamento térmico. Na Figura 7 apresentam-se imagens de diversas fases do procedimento construtivo.

Workshops e Ensaios

O grupo "Taller de Bóvedas" foi formado em 2012 por um grupo de profissionais (Manuel Fortea, Julio Jesús Palomino e René Machado) e tem-se mantido ligado ao grupo de pesquisa do MUPAAC Master of Architecture of Alcalá, dirigido por Mª Rosa Cervera, investigadora na área da reabilitação de estruturas de alvenaria. Desde então, o grupo envolveu-se em trabalhos de divulgação e recuperação da técnica construtiva das abobadilhas, realizando cursos, conferências e workshops, sem descurar a sua aplicação na prática profissional. A parte mais importante deste trabalho tem sido a organização de workshops teóricos e práticos, designados por “tallers” onde as várias facetas do projeto, construção, reparação e análise do comportamento estrutural são postas em prática (Figura 8).

Ao longo do último século, os pedreiros abandonaram as múltiplas técnicas tradicionais que dominavam e que lhes permitiam o manejo versátil de materiais, lançando-se no uso de sistemas padronizados e escravos de certificados de adequação. Simultaneamente, as técnicas tradicionais não foram incluídas no ensino da engenharia civil e da arquitetura e estes profissionais desconhecem as potencialidades e como usar estas técnicas. Acredita-se, portanto, que a recuperação da técnica construtiva das abobadilhas só é possível se se conseguir ganhar a confiança dos atores da construção e dos seus utilizadores.

Por essa razão, nos cursos organizados procurou-se uma ampla variedade de alunos, desde engenheiros civis, arquitetos, estudantes, pedreiros, restauradores ou historiadores, que enriqueceram com as suas visões particulares o desenvolvimento dos workshops.

O grupo "Taller de Bóvedas" organizou desde 2013, seis workshops sobre abobadilhas, cinco em Espanha e, em Janeiro de 2018, o primeiro em Lisboa. Os workshops têm crescido em tamanho e especialização, acolhendo estudantes e profissionais de diferentes partes do mundo e são procurados por muitos profissionais que começam a aplicar a técnica em Espanha. Os primeiros workshops, com modelos simples, em que os rudimentos da técnica foram explicados e realizados diversos testes de carga, evoluíram, e neste momento os workshops apresentam já algum elevado grau de sofisticação. Neles, após uma introdução geral para os não iniciados, apresenta-se e estuda-se em cada edição um especto específico, que é tratado em profundidade com a realização de modelos em escala real. Em 2015, estudaram-se as técnicas de reparação das estruturas existentes e a capacidade de carga após essa intervenção. Em 2016, experimentaram-se estruturas assimétricas e grandes vãos, onde se construiu (e ensaiou) um modelo de 12 metros de vão (Figura 9). Além disso, estudou-se a possibilidade de aplicação da técnica na construção de muito baixo custo e construiu-se durante o workshop um modelo à escala real de um módulo para utilizar na construção duma escola na Serra Leoa. Em 2017, o tema do workshop foi ampliado para incluir fenómenos associados à construção de estruturas de alvenaria em ambientes vulneráveis, nomeadamente o efeito da ação dos sismos. Em 2018, o grupo ampliou sua área de influência e associou-se ao Instituto Superior Técnico, da Universidade de Lisboa, o que permitirá realizar ensaios nos modelos de forma mais rigorosa e, assim, extrair dados que gerem recomendações para o projeto, construção ou reparação das estruturas em abobadilha.

O desafio destes workshops é reunir cada vez mais profissionais, de diferentes campos, empresas de construção, pedreiros, fornecedores de materiais, arquitetos e engenheiros civis, e motivar a recuperação das abobadilhas degradadas e fomentar a sua utilização nas novas construções (Figura 10).

Possibilidades da técnica

Embora esta técnica tenha, de forma geral, vindo a perder protagonismo nos países do Sul da Europa, assiste-se recentemente à sua aplicação em projetos piloto em África (e.g. África do Sul e Etiópia) e na India, onde não existiam indícios da sua utilização. Os responsáveis pelos respetivos programas justificam a sua utilização por tratar-se duma construção leve e durável, com elevada resistência estrutural usando o pouco material. Sendo estruturalmente eficientes, elegantemente simples e ambientalmente sustentáveis, as abobadilhas têm vantagens para a construção em áreas em desenvolvimento, mas não só. Quando comparadas com a construção convencional, este sistema oferece poupanças de material, redução de resíduos e emprego local com resultados e aptidões com aplicabilidade em projetos futuros. Por estas razões, a tecnologia das abobadilhas está a ser recuperada na península ibérica, em particular em Espanha, no âmbito das obras de reabilitação e reconstrução, mas também, em algumas construções novas (Figura 11).

Por outro lado, as potencialidades da solução têm sido utilizadas em novas construções e com novas geometrias. Atualmente, existem algumas equipes de investigação que trabalham com abobadilhas, nomeadamente, a Fundação Norman Foster, os grupos do Politécnico de Zurique (Block Research Group - Institute of Technology in Architecture, ETH Zürich), da Universidade de Cambridge (The Martin Centre for Architectural and Urban Studies, University of Cambridge) e do Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) e outros grupos na Austrália e Irão. Quase todos estes grupos trabalham em projetos paramétricos, com programas computacionais avançados para geração de geometrias complexas (Figura 12). Em Espanha, existem vários grupos de investigação em torno dos núcleos de Valência, Barcelona, Madrid e Alcalá e Extremadura e em Portugal, o Instituto Superior Técnico tem desenvolvido investigação nesta área, no âmbito da atividade do seu centro de investigação CERIS - Civil Engineering Research and Innovation for Sustainability.

Conclusões

Sendo a técnica construtiva das abobadilhas uma técnica tradicional, é evidente a necessidade da sua reutilização no âmbito da reabilitação do património construído. No entanto, outras hipóteses para a sua utilização se levantam, dadas as potencialidades da técnica e as novas preocupações e exigências do público.

Por um lado, em virtude da perceção da finidade de recursos, a construção sustentável e a eficiência dos processos tornaram-se questões incontornáveis nos nossos dias. Deste ponto de vista, comparativamente com as alternativas em betão armado para pavimentos e coberturas, verifica-se que, em geral, as abobadilhas apresentam algumas vantagens, visto que com esta solução resultam menores resíduos de construção, menores consumos energéticos e menores emissões de CO2.

Para situações correntes, as abobadilhas correspondem a níveis de segurança estrutural adequados às exigências atuais e podem resultar em poupanças, em virtude de maiores velocidades de execução e do consumo de materiais de baixo custo. Não obstante, envolvem, em geral, mão de obra com alguma especialização, o que pode acarretar custos de mão de obra mais elevados. Em todo o caso, a técnica requer um número de operários reduzido e apenas uma especialidade, o pedreiro.

Por outro lado, tratando-se de uma técnica de construção muito versátil, capaz de se adaptar aos mais variados tipos de plantas e a diferentes situações de carregamento, leve e de elevada durabilidade, poderá ser utilizada no contexto de novas construções com geometrias e formas arrojadas (Figura 12)