Argamassas inorgânicas com adição de metacaulim

7/24/2019 Argamassas inorgnicas com adio de metacaulim

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Argamassas inorgnicas com adio de metacaulim

Joo Manoel de Freitas Mota (1); Helena Carasek (2); Angelo Just da Costa e Silva

(3); Fred Rodrigues Barbosa (4); Anderson Feitosa (5); Warlla Santos (6)

(1) Professor da Faculdade do Vale do Ipojuca FAVIP; Doutorando da UFPE. E-mail:

[email protected](2) Professora Doutora da Universidade Federal de Goias. E-mail: [email protected]

(3) Professor Doutor da Universidade Catlica de Pernambuco. E-mail:

[email protected]

(4) Professor da Faculdade do Vale do Ipojuca FAVIP; E-mail:

[email protected]

(5) Aluno de iniciao cientfica da Faculdade do Vale do Ipojuca FAVIP. E-mails:

[email protected]

(6) Aluna de iniciao cientfica da Faculdade do Vale do Ipojuca FAVIP. E-mails:[email protected]

RESUMO

As fachadas de edifcios revestidas com argamassa inorgnicas so locais de

ocorrncia de muitos problemas, principalmente destacamentos, retrao,

desagregao superficial, dentre outras. O elevado ndice de porosidade encontrado

na interface base/argamassa , certamente, uma das origens para algumas dessas

patologias. Com isso, pesquisas diversas vm sendo desenvolvidas no sentido de

avaliar o comportamento da adio de pozolanas para a obteno de um maior

empacotamento da mistura e reduo da porosidade, em decorrncia de fenmenos

fsico-qumicos e de uma maior extenso de aderncia da argamassa. O presente

trabalho objetiva avaliar a influncia da pozolana metacaulim em argamassas

inorgnicas por meio de estudos experimentais. Foram avaliadas propriedades

relacionadas com a resistncia mecnica (resistncia compresso e trao por

compresso diametral) e durabilidade (absoro total) aos 28 dias e 90 dias. Os


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resultados indicam que a adio da pozolana metacaulim acrescenta melhorias nas

argamassas estudadas.

Palavras-chave: Argamassas, pozolana, durabilidade.

Inorganic mortar produced with metakaolin

ABSTRACT

Building facades covered with inorganic mortar have presented many problems,

mainly detachments, shrinkage, surface breakdown, among others. One factor that

greatly contributes to these diseases is the high rate of porosity found in the

substrate-mortar interface. To understand these problems and mitigate their

consequences, research has been developed to demonstrate that the addition of

pozzolans in cementitious matrices promotes greater packing of the mixture and

reduction of porosity, due to physical and chemical phenomena and to a greater

degree of adhesion of the mortar. This paper assesses the influence of metakaolin

pozzolan in inorganic mortar through experimental studies. We assessed properties

related to mechanical resistance (tensile and compressive strength by diametrical

compression) and durability (total absorption) after 28 days and 90 days. The results

indicate that the addition of pozzolan metakaolin brings about improvements in

masonry mortars.

Key-words: Mortars, pozzolan, durability.

1. INTRODUO

Diversas patologias so identificadas em revestimentos internos e, de forma

mais preocupante, em revestimentos externos. A deficincia na extenso de

aderncia em decorrncia de um elevado grau de porosidade passa a ser

reponsvel por um alto ndice de destacamentos das argamassas no seu contato

com a base(1). Portanto, torna-se necessrio investigar aspectos que determinem a

reduo dos poros, fundamentalmente, na interface substrato/argamassa.

Diversas pesquisas mostram que a adio de pozolanas em materiais cuja

matriz cimentcia provoca um maior empacotamento da mistura, deixando-a mais

densa, o que gera uma reduo natural da porosidade desde a interface (devido ao

efeito parede) at a superfcie(2).


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Assim, o presente artigo tem por objetivo avaliar a influncia da pozolana

metacaulim em argamassas inorgnicas por meio de estudos experimentais.

2. EFEITO DAS ADIES NAS ARGAMASSAS

Uma das opes de adio de pozolanas em compostos cuja matriz

cimentcia (argamassas; concretos) a metacaulim. Esta pozolana originada das

argilas caulinticas e do caulim, modos e calcinados a temperaturas mdias entre

6000C e 9000C. Predominantemente observa-se silicato de alumnio hidratado

[Al2Si2O5(OH)4], onde a perda dos ons hidroxila de sua estrutura cristalina em altas

temperaturas transforma-se em metacaulinita (Al2Si2O7), composto amorfo com a

forma das partculas lamelares e de elevada finura(3; 4).

Sabe-se que a alta superfcie especfica contribui favoravelmente com os

aspectos reolgicos, melhorando a trabalhabilidade, haja vista otimizao da curva

granulomtrica da pasta, promovendo maior reteno de gua e coeso, com

reduo da exsudao e da segregao(4; 5).

Essas melhorias possibilitam um incremento na durabilidade e no desempenho

dos materiais cimentcios, quando comparados aos mesmos materiais sem adio(6).

A pozolana se posiciona entre as partculas de cimento, preenchendo os vazios

(efeito fsico filler), e se transforma em C-S-H (efeito qumico) quando combinada

com o hidrxido de clcio. O fenmeno fsico explica a diminuio do teor de vazios,

pois ocorre enquanto no se iniciam as reaes pozolnicas, tendo em vista

preenchimento dos espaos existentes que seriam ocupados pelo ar(7).

A respeito da aderncia entre argamassas e substratos cermicos, observa-se

que a dissoluo dos produtos de hidratao do cimento e da cal no interior dos

poros do substrato promove o surgimento de cristais de etringita, produzindo a

ancoragem mecnica(5; 8).Em que pese tal observao, estudos posteriores concluram que a extensa

rede fibrosa entrelaada de C-S-H crescendo na superfcie e interior da alvenaria a

principal responsvel pela aderncia mecnica da argamassa/sibstrato(8).

Sabe-se que a adio de materiais pozolnicos em argamassas tende a

incrementar o desempenho mecnico em at 2,75 vezes, em especial na resistncia

de aderncia de argamassas inorgnicas(9).


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Importante destacar que o cimento contribui de maneira significativa nas

propriedades mecnicas das argamassas, com destaque para a relao

gua/cimento, que inversamente proporcional s resistncias mecnicas(10).

Outras pesquisas tambm apresentam substanciais incrementos nas

propriedades mecnicas relacionadas com a durabilidade de argamassas

produzidas com adies de pozolanas como o Metacaulim e a slica ativa. Nesse

trabalho(9; 10), observou-se a influncia da adio de slica de casca de arroz na

aderncia de chapiscos e argamassas. Portanto, concluiu-se que os chapiscos de

baixa relao gua/cimento, apresentaram ganhos significativos na aderncia, mais

relevantemente quando adicionados com 5%, uma vez que se possibilita uma maior

compacidade, gerando ligaes mais efetivas entre o chapisco e a base.

3. METODOLOGIA E MATERIAIS

3.1. Metodologia

O trabalho foi desenvolvido a partir da preparao de quatro famlias de

argamassas mistas inorgnicas, a saber: cimento, cal hidratada, areia e relao

gua/ligante (proporo, em volume, de 1:1:6:1,5). A famlia 1 foi composta sem

adio da pozolana metacaulim (referncia). A famlia 2 foi composta com 10% de

metacaulim em substituio a massa de cimento. A famlia 3 com 15% de

metecaulim em substituio a massa de cimento e a famlia 4 - com 20% de adio

de metacaulim em substituio a massa de cimento.

Avaliou-se a resistncia compresso axial, alm da trao por compresso

diametral e absoro total com corpos de prova cilndricos de 5 cm x 10cm, e

tambm a resistncia de aderncia trao.

Nos ensaios de compresso axial, trao por compresso diametral e

resistncia de aderncia trao utilizou-se 15 corpos de prova por idade, sendotodos ensaiados aos 28 e 90 dias; a exceo ficou por conta do ensaio de

resistncia de aderncia trao, tendo em vista que este ensaio apenas se

realizou aos 90 dias. Na absoro de gua por imerso utilizou-se 6 corpos de prova

nas idades 28 e 90 dias.

O ensaio de resistncia de aderncia trao foi realizado com o corte da

argamassa em forma quadrada com posterior colagem com epxi das chapas

metlicas de 10cm x 10cm. Aps essa operao, efetuou-se a ruptura aps 24 horasda colagem das chapas. Para a confeco do substrato relativo a este ensaio


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providenciou-se a execuo de alvenaria de blocos cermicos de vedao, e sobre

esta alvenaria foi aplicado chapisco, sendo que em uma das faces da alvenaria o

chapisco foi aplicado de forma tradicional (proporcionalidade 1:3:1, cimento:areia

grossa:relao gua/ligante, em volume) e na outra ele foi aplicado com uma adio

de 5% de metacaulim em substituio ao cimento do chapisco.1

3.2. Materiais utilizados na pesquisa

Aglomerantes: Utilizou-se cimento CP II-F-32 e cal hidratada CH-I,

comumente empregado em obras da regio;

Adies: A metacaulim utilizada foi produzida industrialmente na Regio

Metropolitana do Recife, tendo como origem uma argila caulintica de alta

reatividade, com as seguintes caractersticas bsicas (fornecido pelo fabricante): Cor

branca; Densidade de massa especifica 2,49 g/cm3 e Densidade de massa Aparente

0,43 g/cm3;

Agregados midos: Foi utilizada areia natural de natureza quartzosa

amplamente encontrada na Regio da Cidade de Caruaru PE. Esse material foi

caracterizado pela densidade de massa especifica e aparente, determinao da

curva granulomtrica e coeficiente de uniformidade de acordo com o mtodo de

Allen-Hazem. Este mtodo relaciona C=d60/d10, significando a equivalncia da

percentagem passante de material;

A Tabela 01 mostra caractersticas da areia natural, e a Figura 01 apresenta a

sua curva da distribuio granulomtrica.

Tabela 1 - Caractersticas da areia utilizada na pesquisa.

Dimenso Mxima Caracterstica 2,36

Mdulo de finura 2,15

Densidade aparente (g/cm) 1,63

Massa especfica (g/cm) 2,56

Coeficiente de uniformidade 1,2

1Os experimentos foram desenvolvido no Laboratrio de Engenharia Civil LEC, da Faculdade

do Vale do Ipojuca FAVIP (Caruaru, Pernambuco), como parte das pesquisas de iniciaocientficas desenvolvidas, ato contnuo, na instituio.


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Figura 1 - Grfico indicativo da curva granulomtrica da areia utilizada no estudo.

Blocos: A alvenaria de vedao foi executada em terreno ao lado do laboratrio e

teve blocos vazados cermicos com as seguintes caractersticas: medidas mdiasde comprimento, altura e largura (19,0cm; 9,5cm e 19,0cm); massa 2.510g; IRA

(Initial Rate Absorption) 12,2 g/200cm2/min. e absoro total 12,3%;

gua: A gua utilizada foi proveniente da rede de abastecimento da Companhia

Pernambucana de Saneamento (Compesa). Verificou-se que o pH da gua, no ato

de sua utilizao, estava prximo de 6,5.

4. RESULTADOS E DISCUSSES

4.1. Propriedades mecnicas

Os ensaios realizados apresentaram os resultados apresentados na Figura 2.


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Verifica-se que crescimento da resistncia compresso apresenta valores

mais significativos para as amostras que receberam a adio de metacaulim,

quando comparadas com a amostra de referncia, bem como, em relao ao tempo.

Resultados satisfatrios tambm foram verificados para o ensaio de resistncia

trao por compresso diametral.

Os ensaios de resistncia de aderncia realizados nas paredes confeccionadascom blocos cermicos esto apresentados na Figura 3.

Verificou-se que houve crescimento da resistncia de aderncia trao na

medida em que cresceu o teor da adio da pozolana.

Figura 2 - Resultados mecnicos obtidos nos ensaios de laboratrio

Figura 3 - Resultados mecnicos obtidos nos ensaios de aderncia em campo


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As Figuras 3a e 3b mostram o ensaio in loco.

A BFigura 3 Ensaio de resistncia de aderncia trao

4.2. Propriedades relacionadas durabilidade

Para a avaliao de aspectos relacionados durabilidade foram realizados

ensaios de absoro de gua por imerso total, cujos resultados so apresentados

na Figura 4.

No ensaio de absoro total no se verificou substancial reduo por conta dasadies. Pode-se inferir que as reaes pozolnicas ocorrem em longos perodos,

no se verificando, portanto, em 90 dias, significativo refinamento dos poros.

Entretanto, tambm se pode dizer que a reduo do teor de cimento foi mais

relevante do que os benefcios da adio. Ademais, caso se utilizem aditivos

plastificantes proporcionando reduo da relao gua/cimento, concomitantemente

com as reaes pozolnicas, deve-se verificar a reduo da porosidade mais

acentuada.


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5. CONSIDERAES FINAIS

Conforme resultados experimentais colhidos em laboratrio, pode-se

apresentar as seguintes consideraes:

- Verificou-se na resistncia compresso um incremento mximo de 33,2%

aos 90 dias (famlia 3 em relao famlia 1 (referncia)). Na famlia 2, verificou-se

uma elevao da resistncia de 51,7% (nos 90 dias em relao aos 28 dias). Poder-

se- inferir, analogamente, uma melhoria quanto aderncia, considerando a

tendncia da relao direta entre essas duas propriedades;

- Quanto trao por compresso diametral, verificou-se um incremento da

amostra de referncia em relao famlia 3 de 79,6% aos 28 dias. Contudo, o

incremento mximo verificado foi na famlia 1, sendo 224,1% nos 90 dias em relao

aos 28 dias. Pode-se dizer que, para idades maiores, as reaes pozolnicas

agiriam de forma mais eficiente, uma vez que, em idades menores, quem governa ,

de fato, o aglomerante;

- Na absoro total se verificou parmetros bem similares entre as famlias.

Sabe-se que as reaes pozolnicas ocorrem a longo prazo. Por conseguinte, em

perodos maiores espera-se que sejam observados incrementos mais relevantes.

Caso se utilizem aditivos plastificantes com o cunho de proporcionar reduo da

relao gua/aglomerante, o refinamento da porosidade poder ser ainda maior.

Portanto, sugere-se novas pesquisas utilizando aditivo plastificante, objetivando

Figura 4 Resultados dos ensaios de absoro total (mdia de 3 cps por fam. e idade).


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reduo da relao gua/aglomerante para obteno de maiores incrementos nas

propriedades de uma forma geral em argamassas com adio de pozolana.

6. REFERNCIAS

1. COSTA e SILVA, A. J. Descolamento dos revestimentos cermicos de

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