Avaliação comparativa da perda de água da argamassa para diferentes bases

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  • 7/24/2019 Avaliao comparativa da perda de gua da argamassa para diferentes bases

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    AVALIAO COMPARATIVA DA PERDA DE GUA DAARGAMASSA PARA DIFERENTES BASES

    Angelo Just da Costa e Silva (1); Joo Manoel de Freitas Mota (2); Fred RodriguesBarbosa (3); Jos Orlando Vieira Filho (4)

    (1) Universidade Catlica de Pernambuco, Rua do Prncipe 526, Boa Vista, 50050-900, Recife,Pernambuco - e-mail: [email protected]

    (2) Faculdade do Vale do Ipojuca, Av. Adjar da Silva Cas, 800, Indianpolis, 55024-901.Caruaru, Pernambuco - e-mail: [email protected]

    (3) Faculdade do Vale do Ipojuca, Av. Adjar da Silva Cas, 800, Indianpolis, 55024-901.Caruaru, Pernambuco - e-mail: [email protected]

    (4) Universidade Catlica de Pernambuco, Rua do Prncipe 526, Boa Vista, 50050-900. Recife,Pernambuco - e-mail: [email protected]

    RESUMOAs argamassas cimentcias aplicadas como revestimento em reas internas e externas sofreminfluncia de diferentes fatores determinantes para o seu desempenho ao longo da existncia, emespecial as condies de exposio ambiental (temperatura, umidade, vento, insolao) e tambm dabase de aplicao (rugosidade, avidez por gua). O presente estudo apresenta uma pesquisaexperimental comparativa para avaliao da perda de gua de argamassas mistas de cimento aplicadassobre trs diferentes tipos de base: blocos cermicos, blocos de concreto e placas de concreto, todassubmetidas a uma mesma condio de exposio durante todo o tempo de avaliao. Os resultados

    obtidos demonstraram de maneira evidente a diferena de comportamento da argamassa quandosubmetida a bases com diferentes nveis de absoro de gua, o que deve contribuir para adequao dadosagem empregada s referidas condies.

    Palavras-chave: absoro de gua, perda de gua, argamassas.

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    1 INTRODUOAtualmente, cada vez mais discutida no meio cientfico a necessidade de uma avaliao daspropriedades das argamassas no estado fresco, que possibilite a real caracterizao do comportamento.Esta caracterizao deve envolver e relacionar os parmetros tradicionalmente conhecidos como, por

    exemplo: condies de trabalhabilidade, consistncia, plasticidade, dentre outros. Neste sentido, umadas possibilidades de novas discusses est baseada na aplicao de conceitos pertencentes ao estudodo comportamento reolgico do material em diferentes tipos de base.

    1.1 Argamassas conceituao bsicaAs argamassas mistas empregadas como elementos de revestimento so formadas a partir da mistura,em propores adequadas, de agregados, aglomerantes e gua. Em geral, essas composies podem sersegmentadas em partculas slidas (agregados) envolvidas em um lquido viscoso (pasta). Logo aps aadio de gua, a mistura entra no seu estado plstico, que dura cerca de 2 a 3 horas, momento em quecomea a endurecer at atingir a sua maturidade em termos de resistncia mecnica e durabilidadecom o passar do tempo.

    Interessante destacar que, ao contrrio do concreto, a argamassa submetida a solicitaes diversas

    durante a produo, enquanto se encontra no seu estado fresco. O lanamento efetuado pelo operrio,por exemplo, ocorre quando a argamassa se apresenta no incio da mistura do cimento com a gua,enquanto que a etapa de regularizao, ou nivelamento, acontece quando a mesma j evoluiu o seuenrijecimento, permitindo a passagem da rgua de sarrafeamento sem a queda de material. Por fim, odesempeno acontece no momento em que o fluxo da pasta presente na argamassa para a base e a perdada gua excedente na mistura para o ambiente esto em desenvolvimento, provocando a secagemsuperficial do conjunto e permitindo, com isso, essa operao de acabamento.

    Como se pode perceber, por conta da evoluo do seu comportamento reolgico durante o estadofresco a argamassa consegue ser trabalhada com diferentes tipos de solicitao (lanamento,regularizao e acabamento) durante a produo. Dentre alguns dos fatores que influenciam naevoluo desse comportamento encontra-se a base, em especial a sua avidez por gua, responsvel

    pela maior ou menor velocidade de suco da pasta, varivel que estudada no presente trabalho.1.2 Aspectos relativos perda de gua da argamassaA perda de gua da argamassa, seja para a base ou para o ambiente, depende, essencialmente, dascondies de exposio, da avidez por gua da base, e da capacidade de reteno dessa gua pelaprpria argamassa. interessante destacar que, na grande maioria das situaes, a quantidade de guaadicionada na mistura bastante superior quela necessria para hidratar o cimento, porm defundamental importncia para permitir um adequado espalhamento na base, favorecendo o suatrabalhabilidade.

    Em ambientes com maiores nveis de temperatura, insolao direta e ventilao intensa, natural seesperar uma maior perda da gua excedente presente na mistura. Tal situao observada quando seaplica argamassa em reas externas (fachadas) e em cidades e pocas do ano mais quentes, agravado,

    ainda, em regies onde h baixa umidade relativa do ar.J suco para a base se d devido tenso capilar (tenso existente devido diferena de pressoresultante da energia livre residente na superfcie lquido-gs), produzindo um fenmeno de ascensoou descenso em um tubo capilar. Dtrich et al. (1985), apud Carasek (1996), propem a explicaodesse fenmeno a partir da teoria dos poros ativos, modelo no qual o fluxo de guapor suco entrea argamassa e a base ocorre desde a estrutura que possua tubos capilares cilndricos de maior dimetroat os mais finas. Quando a argamassa se encontra no seu estado fresco, os capilares finos da baseiniciam retirando a gua dos capilares mais grossos da argamassa at o momento que os mesmoscomeam a diminuir de dimetro, em decorrncia da natural evoluo da hidratao do cimento. Apartir desse momento, que ocorre cerca de 2 a 3 horas aps a primeira mistura com a gua, entende-seque perda de gua passa a ocorrer apenas por evaporao.

    Por fim, a argamassa que no possuir capacidade adequada de reteno de gua, alm de ter afetado oseu manuseio, ter prejudicada a qualidade do revestimento, em face da dificuldade de hidratao docimento e da carbonatao natural da cal hidratada. A reteno de gua pela argamassa depende da suacapacidade de reter o lquido em excesso presente na mistura, sendo bastante influenciada pela

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    natureza e caractersticas dos poros. Vale ressaltar que o deslocamento de um lquido em um meiogranular funo da finura destas partculas e, conseqentemente, de sua superfcie especfica, bemcomo de seu poder de adsoro.

    2 OBJETIVO

    O objetivo deste artigo analisar, por meio de um estudo experimental, a influncia das caractersticasde absoro de gua dos materiais da base na perda da gua excedente da mistura presente naargamassa.

    3 METODOLOGIAA absoro da pasta da argamassa pela base foi efetuada a partir da avaliao quantitativa da perda degua ocorrida em 24 horas de exposio em condies de laboratrio de uma amostra de argamassacolante (ACI-E) aplicada sobre 3 diferentes tipos de base, a saber: substrato padro de concreto, blococermico de vedao, e bloco de concreto de vedao.

    3.1 Materiais utilizadosPara a realizao do presente estudo foram empregados os materiais descritos a seguir, cujas principaiscaractersticas esto apresentadas em seguida:

    Bases: Bloco cermico de vedao, bloco de concreto de vedao e substrato padro deconcreto.

    Os blocos foram coletados em armazm popular, obtidos num mesmo lote, de forma aleatria,simulando situao normal de compra. Para melhor caracterizao do material foram encaminhados 4blocos para avaliao dimensional (Figura 1) e ensaios de ndice de absoro de gua e da taxa inicialde absoro (IRA).

    Para os ensaios de absoro, inicialmente colocaram-se os 4 blocos na estufa por 24h, temperaturavariando entre 100C e 110C. O ensaio de absoro foi executado em conformidade com a normaNBR 15310 (ABNT, 2005) e o ensaio de taxa inicial de suco foi executado em conformidade com anorma ASTM C-67. Os resultados mdios das amostras so apresentados na Tabela 1.

    Tabela 1 - Resultados de caracterizao dos blocos cermicos e de concreto

    Mtodo de ensaio Bloco de concreto Bloco cermico

    Absoro total de gua NBR 15310 (2005) 8,0% 14,52%

    Taxa inicial de suco ASTM C-67 25,5 g/cm2/min 12,49 g/cm2/min

    Resistncia compresso NBR 7184 (1992) 11,0MPa 2,85MPa

    Os substratos padro de concreto utilizados na pesquisa foram adquiridos junto ABCP (AssociaoBrasileira de Cimento Portland), normalmente empregados para a realizao dos ensaios de

    caracterizao de argamassas colantes, cujas principais caractersticas, conforme descrito na NBR14.082 (ABNT, 2005) so: volume de gua absorvido inferior a 0,5 cm3, em um intervalo de 4h comcolocao da gua em cachimbo de vidro colado na superfcie; e resistncia de aderncia traosuperficial, no mnimo, igual a 2,0MPa. Ainda segundo essa norma, o substrato deve ser preparadocom cimento Portland tipo CPV, a relao gua/cimento adotada na dosagem pode ser de 0,45 a 0,50,o que deve proporcionar uma resistncia caracterstica compresso no inferior a 35MPa, com umaproporo sugerida de 1:2,6:1,3 (cimento : areia : agregado grado).

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    Figura 1Imagem dos blocos cermicos ensaidos quanto absoro de gua inicial.

    Argamassa: Argamassa colante tipo ACI-E, obtida junto a fornecedor da regio, cujasprincipais caractersticas esto descritas na Tabela 2.

    Tabela 2 - Resultados de caracterizao da argamassa colante

    ACI-E (medido) ACI-E (critrio

    normativo)

    Tempo em aberto > 25min > 25min

    Resistncia de aderncia

    Cura normal 0,56MPa > 0,5MPa

    Cura submersa 0,65MPa > 0,5MPa

    Deslizamento 0,1mm < 0,7mm

    3.2 Descrio dos ensaiosO mtodo de ensaio empregado utilizado no atende procedimento descrito em alguma normalizaoespecfica, porm foi adotado tomando como referncia estudo similar apresentado por Bastos eCincotto (2002).

    O ensaio foi efetuado a partir da colocao da argamassa colante sobre trs diferentes bases cortadascom dimenses de (12x12)cm, a qual permaneceu exposta s condies de laboratrio (temperatura de(22+2)C, 85% < UR < 95%) durante 24 horas. Para cada base diferente foram preparadas 3 amostras,

    totalizando 9 corpos-de-prova para estudo (Figura 2).Inicialmente, foi efetuaada nas bases uma escovao para remoo de poeira e partculas soltas,seguido da pesagem e colocao na estufa temperatura de 105C por um perodo de 24h. Concludoo prazo, efetuou-se a pesagem de todas as amostras a fim de determinar o peso seco de cada base,antes da colocao da argamassa colante.

    Em seguida, foi colocado papel filtro, normalmente utilizado para os ensaios diversos em geotecnia, afim de facilitar a posterior remoo da argamassa e permitir a pesagem individualizada de cadacomponente (bloco e argamassa). Aps a colocao da argamassa, realizada com auxlio de moldemetlico com dimenses de (10x10)cm, aplicou-se um peso padro de 2kg sobre a amostra durante 10minutos, com o intuito de homogeneizar a carga atuante (Figura 3).

    Em cada fase das etapas de realizao do estudo foram efetuadas pesagens diversas, tanto do conjunto(base + argamassa (na condio inicial, e aps 24 horas)), quanto dos materiais individualmente (basee argamassa). Para as pesagens foram utilizadas balanas eletrnicas com capacidade nominal de cargacompatvel com os pesos medidos em cada situao (Figura 4 e Figura 5).

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    Figura 2 - Detalhe das diferentes bases utilizadas para o estudo.

    Figura 3 - Detalhe das amostras com papel filtro e colocao da argamassa com peso padro.

    Figura 4 - Aspecto das amostras imediatamente antes da pesagem final.

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    Figura 5 - Pesagem da amostras do conjunto, logo aps a colocao da argamassa.

    4 ANLISE DE RESULTADOSConforme anteriormente comentado, os resultados e as consideraes efetuadas no presente estudo sebaseiam nas pesagens diversas efetuadas durante as diferentes fases de estudo, variveis de acordocom as diferentes condies de ensaio adotadas. A Tabela 3 indica, de forma sumarizada, os principaisresultados encontrados.

    Tabela 3 Valores mdios das amostras obtidos nas pesagens (em gramas)*

    Substrato padro

    de concreto

    Bloco de

    concreto

    Bloco cermico

    Base inicial 855 1525 436

    Conjunto (Arg + base + filtro) inicial1241 1904 832(Arg + filtro) aps 24h 376 369 383

    Base aps 24h 864 1533 449

    Conjunto (Arg + base + filtro) aps 24h 1240 1903 832

    Absoro de gua pela base 1,1% 0,5% 3,1%

    Perda de gua para o ambiente 0,05% 0,06% 0,07%

    * Os valores apresentados resultam da mdia obtida em 3 amostras ensaiadas para cada tipo de base.

    Conforme verificado, as diferenas encontradas no peso das bases medido na condio inicial, e aps24 horas, resultaram em valores distintos, indicando influncia da base nessa propriedade (Figura 6).Para o clculo da absoro de gua pela base, adotou-se a expresso apresentada em Equao 1.

    (Equao 1)

    A maior diferena de peso, indicativa de uma maior absoro de gua pela base, foi observada no casodos blocos cermicos, com mdia 3,06%, seguido do substrato padro de concreto, com 1,07% e, porfim, do bloco de concreto, com 0,53%.

    Os resultados encontrados contrastam com outras pesquisas j publicadas a respeito do assunto, talcomo o trabalho de Scartezini (2002), no qual a resistncia de aderncia obtida com blocos cermicos

    apresentou valores inferiores aos dos blocos de concreto estudados, indicando maiores valores deabsoro de gua pelos blocos de concreto, naquele caso.

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    Figura 6 - Grfico com indicao dos resultados de absoro de gua pela base.

    Entretanto, fundamental destacar que o bloco de concreto utilizado no presente estudo de alvenariaestrutural, com resistncia compresso (estimada do lote) de 10MPa, o que reduz de forma sensvel asua porosidade e tambm a sua permeabilidade. Aspecto importante nessa anlise que o clculo daresistncia compresso nesses blocos efetuado a partir da relao entre a carga de ruptura e a realquida de suporte. Com isso, como os vazios chegam a 50% da rea bruta, o concreto utilizado para aconfeco desses blocos deve possuir uma resistncia mnima de 20MPa para atender ao referidorequisito, dificultando ainda mais a penetrao da pasta da argamassa no seu interior.

    Alm disso, foram empregados blocos cermicos de vedao, com baixos valores de resistnciamecnica, indicativos de uma menor qualidade e maior permeabilidade para a entrada da gua e dapastas de argamassa.

    No caso do substrato padro de concreto, apesar do seu maior nvel de resistncia mecnica, quepoderia proporcionar menor perda de gua pela argamassa, acredita-se que a sua elevada rugosidadesuperficial macroscpica possa ter contribudo para o aumento do valor de absoro encontrado emcomparao com o bloco de concreto. Destaca-se que a superfcie dos blocos estudados bastante lisapor conta dos aditivos utilizados na sua fabricao com o objetivo de facilitar a retirada adequada dosmoldes, que ocorre com a mistura ainda fresca.

    Por fim, com base nas diferenas de peso medidas entre o conjunto (argamassa + papel filtro + base)nas condies inicial e final, que representa a perda de gua ocorrida para o ambiente, foram muito

    pequenas em comparao com a perda de gua para base, inclusive com valores prximos entre asbases distintas (em torno de 0,05%), razo pela qual foram considerados desprezveis. Essecomportamento j era esperado pelo fato das amostras terem ficado apenas 24horas em aberto, eexpostas em condies idnticas controladas de laboratrio (temperatura, umidade e insolao).

    5 CONCLUSESAps a anlise dos resultados obtidos nos ensaios, podem-se apresentar alguns comentrios de cartergeral e especficos com relao absoro de gua da argamassa pelos diferentes tipos de base, comorelatado a seguir:

    O tipo de base utilizado no sistema de revestimento de argamassa apresentou influnciasignificativa no fluxo da pasta entre esses elementos, o que pode influenciar tambpem nacapacidade de aderncia trao do sistema;

    Conforme j observado em outras pesquisas similares, os blocos cermicos apresentarammaiores nveis de absoro de pasta da argamassa, o que refora a ideia do seu melhor

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    comportamento quanto aderncia de revestimentos argamassados, em comparao comoutros tipos de base;

    A tcnica de avaliao da perda de gua para a base a partir de medio de diferenas em pesodas amostras secas e midas mostrou-se eficiente para o entendimento do comportamento da

    argamassa nas condies do estudo. preciso frisar que os resultados encontrados na presente pesquisa devem ser restritos s condies emateriais utilizados, no se podendo generalizar para outras situaes. Assim, entende-se que asdiscusses ora apresentadas devem servir como mais um parmetro de discusso nas variveisenvolvidas no estudo da aderncia entre revestimentos argamassados e diferentes tipo de base.

    6 REFERNCIAS

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 14082: Argamassa colanteindustrializada para assentamento de placas cermicas - Execuo do substrato-padro e aplicao de

    argamassa para ensaios. Rio de Janeiro, 2005a.__________. NBR 14081: Argamassa colante industrializado para assentamento de placas cermicas -Requisitos. Rio de Janeiro, 2005b.

    __________. NBR 7184: Blocos vazados de concreto simples para alvenaria - Determinao daresistncia compresso. Rio de Janeiro, 1992.

    __________. NBR 15310: Componentes cermicos - Telhas - Terminologia, requisitos e mtodos deensaio. Rio de Janeiro, 2005.

    BASTOS, Pedro K. X.; CINCOTTO, Maria Alba. Influncia da suco de gua pelo substrato naresistncia trao e no mdulo de deformao de argamassas de revestimento. In: ENTAC -Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construdo, 2002, Foz do Iguau. ENTAC 2002. Porto

    Alegre : ANTAC, 2002.Carasek (1996), CARASEK, H. Aderncia de argamassa base de cimento Portland a substratosporososavaliao dos fatores intervenientes e contribuio ao estudo do mecanismo da ligao. SoPaulo, 1996. Tese (Doutorado)EPUSPUniversidade de So Paulo.

    SCARTEZINI, L.M.B. Influncia do tipo e preparo do substrato na aderncia dos revestimentos deargamassa: estudo da evoluo ao longo do tempo, influncia da cura e avaliao da perda de agua daargamassa fresca. Goinia, 2002. Dissertao (Mestrado)CMECUniversidade Federal de Gois.

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