CONSERVAR OS REVESTIMENTOS HISTÓRICOS PARA … · LNEC | 2 • Os revestimentos de paredes têm funções importantes na proteção e durabilidade das paredes. • Mas são também

CONSERVAR OS REVESTIMENTOS HISTÓRICOS PARA PRESERVAR A IDENTIDADE DOS LUGARES

Maria do Rosário Veiga

[email protected]

Casa de Rui Barbosa

Palestra 25 de outubro

LNEC | 2

• Os revestimentos de paredes têm funções importantes na

proteção e durabilidade das paredes.

• Mas são também fortemente identificadores dos locais.

• Como testemunhos perenes das técnicas e materiais

usados no passado têm um valor cultural: científico,

artístico, sociológico.

• Destes aspetos resultam várias razões para o seu estudo e

conservação:

• Manter a proteção, portanto a durabilidade (o mais

imediato): usar materiais e soluções compatíveis e eficazes.

• Manter os valores culturais (mais complexo).

• Estes últimos implicam o envolvimento de várias áreas de

estudo, que nem sempre são simultâneas ou rápidas.

• Por isso, não destruir e conservar deve ser a palavra de

ordem.

Aldeia do Baixo Alentejo (cal)

Aveiro – Fachadas Arte Nova

Praga Casa de Rui Barbosa


LNEC | 3

Argamassas de Conímbriga – opus signinum

Aldeia Medieval da Escócia - harling

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LNEC | 4

Revestimentos azulejares de Ovar (séc. XIX - XX)

Estuques de gesso do Palácio de Estói (séc. XIX)

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LNEC | 5

Marmorites da Av. de Roma (meados do séc. XX)

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LNEC | 6

• As várias camadas de revestimentos, as suas características

geométricas, de composição e estéticas, as técnicas

aplicadas, têm uma razão de ser, que se enquadra no local,

na época, na função do edifício e que influenciam a

identidade do local.

• Esses valores só são apreendidos se forem estudados dos

vários pontos de vista.

• Para além da importância científica (várias ciências!) do seu

estudo

• Há o interesse que podem ter para diversos públicos.

• Ainda não é evidenciado todo o valor cultural dos nossos

monumentos, sítios e edifícios e há públicos para isso.

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LNEC | 7

• Técnica multicamada: quase constante nos

revestimentos antigos

Da alvenaria para o exterior:

• Espessura da camada diminui

• Granulometria diminui

• Fissuras mais finas

• Porosidade aumenta

• Permeabilidade ao vapor aumenta

• Permeabilidade à água pode aumentar

ligeiramente até quase à última camada

• Mas reduz nas últimas camadas (mais poros mas

menor raio)

Alv

enar

ia

Alv

enar

ia

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LNEC | 8 Casa de Rui Barbosa


Reparação

Conhecimento das paredes

antigas e respetivos

revestimentos

Diagnóstico

Eliminar / controlar causas

Manutenção e

recuperação do

património histórico

Causas Anomalias

LNEC | 9

• Observação do local e do edifício

• Estudo in situ: estratigrafia, medições de humidade, ultra-

sons, durómetro, tubos de karsten

• Identificação das anomalias e das suas causas prováveis

• Plano de amostragem e recolha de amostras

• Caracterização química, mineralógica, microestrutural,

física e mecânica

• Tratamento, análise e cruzamento dos resultados

• Estabelecimento de relações entre os resultados obtidos e

os vários enquadramentos: local, clima, época do edifício,

função do edifício, etc.

• Esta última tarefa é muito importante e permite obter

muitas respostas, mas exige conhecimentos científicos,

experiência, multidisciplinaridade das equipas.

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LNEC | 10

Caracterização das amostras

Análise Física e Mecânica

Resistência à compressão

Velocidade ultra-sons

Absorção capilar por contacto

Difração de Raio-X

DRX

Análise Termogravimétrica e térmica diferencial

ATG - DTA

- Análise Microestrtural com Microscopia Polarizada

PM - Microscopia Eletrónica de

Varrimento com dispersão de energia com espetroscopia de

Raio X

SEM-EDS

Análise Química

Técnicas desenvolvidas no LNEC para amostras de argamassa irregulares e friáveis

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LNEC | 11

• Estabelecer as causas das anomalias:

• Estruturais (alteração de cargas, sismos, assentamentos,

etc. )

• Envelhecimento natural (agressões climáticas ou

ambientais)

• Água e sais: infiltrações, capilaridade ascendente, sais

higroscópicos, roturas, dificuldade de evaporação

• Intervenções incompatíveis

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Manutenção

Estratégia

Materiais tradicionais;

Materiais compatíveis Técnicas de consolidação

Reparação

Compatibilidade

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• Eliminar as causas das anomalias / controlar os efeitos

• Reparar os suportes

• Reparar os revestimentos:

Conservar: /manter / tratar

/ consolidar

Substituir parcialmente:

materiais / soluções compatíveis

Integrar esteticamente

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Mais rentável

Aparentemente mais fácil

Pessoal menos especializado

O risco de ter maus resultados é

superior

Destruição do testemunho histórico

e técnico, perda do valor cultural

Preservação do valor cultural

Ética da conservação

Menor quantidade de materiais (mas mais

complexos)

Maior sustentabilidade: menos resíduos,

menor consumo de energia

Redução do tempo de obra

Provavelmente menor custo

Técnicas pouco conhecidas

Exigência de pessoal especializado

RENOVAÇÃO CONSERVAÇÃO



Na decisão sobre a estratégia a seguir (conservação-renovação) devem ser

tidos em conta vários fatores:

a) Valor histórico e artístico do edifício e do revestimento em particular

(considerando também a raridade e o valor técnico)



b) Estado de conservação do suporte (alvenaria, estrutura de madeira ou de

betão)

c) Estado de conservação do revestimento

d) Compatibilidade com o uso previsto



Valor

cultural

Estado de

conservação do

suporte

Estado de

conservação

do

revestimento

Adequabilidade

ao uso e às

ações Estratégia recomendada

Médio

Bom Bom Mau Proteger o revestimento ou reforçá-lo de modo

compatível (ex.: pintura com tinta de silicatos); Bom Mau Bom Reparar e consolidar o revestimento;

Mau Bom Bom

Reparar o suporte com técnicas pouco

intrusivas.

Manter o revestimento colmatando lacunas e

reintegrando esteticamente.

Mau Mau Bom


intrusivas.

Substituir parcialmente o revestimento.

Mau Bom Mau


intrusivas.

Reforçar o revestimento com técnicas e

materiais compatíveis.

Bom Mau Mau

Analisar a viabilidade de consolidação e

reforço do revestimento contra substituição

parcial com técnica e materiais compatíveis.

Mau Mau Mau Reparar o suporte e substituir o revestimento

usando materiais compatíveis.

Apoio à decisão – Exemplo para “Valor cultural Médio”



OPÇÃO RENOVAÇÃO



• A escolha de materiais de reparação

compatíveis implica um conhecimento

profundo dos originais e, em geral, das

técnicas e materiais tradicionais.

• É essencial conhecer as especificidades dos

vários materiais e as diferenças em relação

aos encontrados atualmente no mercado,

para fazer opções fundamentadas.



O uso de argamassas de reboco mais impermeáveis que as pré-existentes

origina maior ascensão capilar pelo interior da parede; retenção de água

na interface entre a alvenaria e o reboco; cristalização de sais nessa

interface; provável destacamento do novo reboco.

O mesmo acontece se se usar uma pintura de baixa permeabilidade ao

vapor de água, mesmo que o reboco seja compatível.



O uso de argamassas de reboco com módulo de elasticidade e coef de

dilatação térmica e hígrica superiores aos materiais antigos origina

fissuração e destacamento.

Palácio, Algarve, séc. XIX Hospital, Lisboa, séc. XIX



Usar argamassas compatíveis com os materiais pré-existentes.

Quando não se conhecem as características dos pré-existentes usar limites

seguros

Tipo de

reboco

Características mecânicas aos 90 dias

(N/mm2)

Comportamento à água

aos 90 dias

Rf Rc E Aderência Pva

Sd (m)

C

(kg/m2.min1/2)

Reboco

Exterior 0,2 – 0,7 0,4 – 2,5

2000 -

5000

0,1 – 0,3 ou

rotura coesiva < 0,08 < 1,5; > 1,0

Reboco

Interior 0,2 – 0,7 0,4 – 2,5

2000 -

5000

0,1 – 0,3 ou

rotura coesiva < 0,10 --

Juntas 0,4 – 0,8 0,6 – 3,0 3000 -

6000

0,1 – 0,5 ou

rotura coesiva < 0,10

< 1,5 > 1,0



CAL AÉREA – Ligante aéreo

A cal aérea pode ser de origem cálcica ou dolomítica.

Obtida por calcinação, a temperaturas da ordem de 800 a 1000 ºC, de

rochas carbonatadas, constituídas predominantemente por carbonato

de cálcio (calcário) ou por carbonato de cálcio e magnésio (calcário

dolomítico)

Cal viva: CaCO3 + calor CaO + CO2

Hidratação: CaO + H2O Ca (OH)2 +calor

Endurecimento: Ca (OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (entre

50% HR e 85% HR)



LIGANTES HIDRÁULICOS (aluminatos e silicatos)

Pozolanas naturais (produtos vulcânicos ricos em alumina e em sílica

amorfa reactiva) em combinação com cal

Pó de tijolo e outras pozolanas artificiais (metacaulino, sílica-fumo,

cinzas volantes) em combinação com cal

Cal hidráulica (margas ou misturas de calcário e argila – 1100-1200ºC

< 1450ºC C2S)

Cimento (margas ou misturas de calcário e argila > 1450ºC

C3S)



Produção de cal hidratada:

A partir de cal viva, sob a forma de pedra ou em

pó (micronizada)

Cal hidratada em pó (apagada com a

quantidade de água necessária)

Cal em pasta (apagada com água em

quantidade superior à necessária)

Cal viva extinta com areia (hot lime)

(misturada com areia húmida em obra e

deixada durante algum tempo)

CaO + H2O → Ca(OH)2



Slaking time

48 hours 1 month 1 year 3 years 5 years

Free water

(% weight) 64 64 58 48 51

De Margalha et al,

12 DBMC, Abril 2011

5 anos 1 mês

Cal em pasta

8 monts 5 years

7 µm

5,3 µm

1,7 µm 3 µm

9 µm

2,7 µm

ESEM

Cal em pasta Figura extraída de Margalha et al, 12

DBMC, Abril 2011

Tem a vantagem de não carbonatar e

ganhar qualidade com o tempo



Cal extinta com areia húmida (hot lime mix)

Temperaturas elevadas favorecem a reação com os agregados e um

aumento da resistência. Mas é um processo com muitos riscos.

29

Cal hidratada em pó

Fabrico industrial, com controlo de qualidade, fácil de utilizar e de

dosear

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Existem diferenças significativas, em termos de

microestrutura e reologia, nas cais produzidas de

diferentes modos (Goreti Margalha, 2009).

As argamassas executadas com cal viva apagada

diretamente com a areia húmida em obra, são

mais resistentes mecanicamente mas mostram

grande heterogeneidade e tendência para a

fissuração.

O uso de cal em pasta com longos períodos de

apagamento é mais trabalhável e tem vantagens

para acabamentos decorativos, mas não está

provado que tenha melhores resistências

mecânicas, climáticas e ambientais.

Composição: proporções

volumétricas ligante :

agregado

Gama de valores aos 90 dias (indicativo)

Resistência à

compressão

(MPa)

Módulo de elasticidade

dinâmico por frequência de

ressonância (MPa)

Coeficiente de

capilaridade

(kg/m2.min1/2)

Cal aérea : areia

(1:3) 0,6 – 1,6 2300 – 4100 1,1-1,6

Cal aérea + pozolana :

areia

(1:2 to 1:3)

0,9 – 2,3 2500-4500 1,3-2,3

Cal aérea + cal hidráulica :

areia (1:2 to 1:3) 0,6-1,0 1600-3000 0,7-1,8

Cal hidráulica : areia (1:2 to

1:3) 0,6-3,1 1100-7000 1,0-2,4

Cal hidráulica natural NHL

3,5 (1:3) (s/h) 1,2 / 2,4 4400 / 6700 4,6 / 3,3

Cal + algum cimento : areia

(1:3) 0,9-5,1 3000-10000 1,0-2,0

Um conjunto de estudos realizados no LNEC ao longo dos últimos dez ou doze

anos permitiu compilar os resultados que se sintetizam:

32

Pinturas minerais:

Tintas de cal

Tintas de cal aditivadas

Tintas de silicatos

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33

Pinturas de silicatos após

cerca de 7 anos de

exposição natural

Caiações aditivadas (com

resina e caseína) após

cerca de 7 anos de

exposição natural

Pinturas minerais:

Tintas de cal

Tintas de cal aditivadas

Tintas de silicatos

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OPÇÃO CONSERVAÇÃO

35

Anomalias:

Perda de coesão

Destacamento, ou perda de aderência, entre camadas ou entre o

revestimento e o suporte

Erosão (consequência da perda de coesão ou de aderência)

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36

Aplicação de um consolidante na superfície exterior de um

revestimento aplicado.

Por pulverização ou por pincelagem.

Pulverização é em geral de execução mais fácil e rápida e

proporciona uma distribuição mais homogénea e mais controlada de

consolidante.

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37

Há vários tipos de consolidantes disponíveis, orgânicos ou inorgânicos.

Os que melhor asseguram a compatibilidade com o revestimento antigo são

os que tendem a regenerar o ligante perdido ou degradado. Não

recomendamos os orgânicos.

Para terem boa penetração e não alterarem a superfície externa devem ser

líquidos e muito finos.

Os melhores resultados foram obtidos com produtos nanoestruturados

com base em hidróxido de cálcio (nanocais), silicato de etilo e

nanossílica.

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38

Recurso a “argamassas líquidas” (“grouts”), aplicadas por injeção entre as

camadas destacadas

Aplicabilidade: facilidade de injeção dos produtos, boa penetração e

capacidade de preenchimento dos vazios, são características essenciais de

aptidão ao uso dos grouts. Por essa razão, o comportamento reológico é

determinante para a eficácia e bom desempenho destes produtos.

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39

Para cumprir os vários requisitos as

argamassas líquidas para recolagem devem

ser produtos com base em cal hidráulica

isenta de sais, ou de cal aérea e

pozolanas, adjuvadas com retentores de

água e plastificantes, de forma a garantirem

as características de compatibilidade, de

aplicabilidade e de eficácia necessárias.

Compatibilidade: os produtos injetados não devem alterar significativamente

a porosidade nem a deformabilidade do sistema: a introdução de camadas

de permeabilidade reduzida, ou de módulo de elasticidade elevado, favorece

a retenção de água na interface e gera tensões entre as camadas,

provocando novos destacamentos e desagregações.

A carbonatação é difícil, pelo que é necessária hidraulicidade, mas sem

comprometer a compatibilidade.

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LNEC | 40 Castelo Rodrigo – Reboco de substituição com argamassa com base em cal e areia local colorida – década de 1990 Casa de Rui Barbosa


LNEC | 41

O edifício principal do LNEC limpeza e consolidação da marmorite de cal com consolidantes baseados em cal - 1952-2006

Casa de Rui Barbosa


LNEC | 42

O edifício principal do LNEC limpeza e consolidação da marmorite de cal com consolidantes baseados em cal – 1952-2006

DIA

GN

ÓS

TIC

O E

MA

TE

RIA

IS

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LNEC | 43

O edifício principal do LNEC estudo dos materiais existentes – 1952-2006

Características físicas da marmorite original

Massa volúmica aparente

Massa volúmica

real

Porosidade aberta

Estrutura porosimétrica

Absorção de água por capilaridade

Coeficiente de capilaridade por

contacto (kg/m2h1/2)

Absorção máxima (kg/m2)

2330 2640 12%

Estrutura bimodal com 2 picos - 0,02 e

0,5mm - com predominância dos

poros com raio médio de 0,5 m

Cc5=3,70 Cc(90-10)=1,25

4,29

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LNEC | 44

O edifício principal do LNEC substituição de pequenas zonas muito degradadas com materiais idênticos e reintegração cromática – 1952-2006

RE

PA

RA

ÇÃ

OE

RE

SU

LTA

DO

S

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LNEC | 45

Igreja do Sacramento (século XVII-XVIII): reparação com estuques de cal e gesso - séc. XVII-2009

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LNEC | 46

Igreja do Sacramento (século XVII-XVIII): reparação com estuques de cal e gesso - séc. XVII-2009

DIAGNÓSTICO E MATERIAIS

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LNEC | 47

Igreja do Sacramento (século XVII-XVIII): reparação com estuques de cal e gesso – séc. XVII-2009

Valores obtidos para os provetes feitos em obra pela in situ (28

dias)

Valores de ensaios

anteriores sobre

argamassas de

laboratório para

comparação

A B C D E F G 1 2 3

Emboço

1:1:6 Ca:ch:ar

12-20

Reboco

1:1:6 Ca:ch:ar

20-30-60

Barram

ento

Cal Ca

pasta:

fsíl:ccalc

Estuque

cal e

gesso Ca

pasta;gesso

;fsíl

Arg. In

situ Ch:ar

síl:ccalc

Estuque

cal e

gesso Ca

pasta:gesso

:fsíl:ccalc

Emb+Reb

+Barr

(cal)

Arg.

Ca:ar

1:3

Arg.

Ca:ch:

ar

1:1:6

Arg.

Ch:ar

1:3

0,20 0,33 0,93 0,70 1,15 1,02 0,37 0,80 (90 d)

0,40 1,10

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LNEC | 48

Igreja do Sacramento (século XVII-XVIII): reparação com estuques de cal e gesso – séc. XVII-2009

RESULTADOS

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LNEC | 49

• Consolidação: materiais nano-estruturados compatíveis

• (Parcerias: Universidade de Aveiro, Universidade Nova de

Lisboa, TNO Delft)

• Doutorando: Giovanni Borsoi

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LNEC | 50

• Argamassas compatíveis para recolagem de azulejos

antigos

• (Parcerias: Universidade de Aveiro; FCT)

• Doutorando: Sandro Botas

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LNEC | 51

• Soluções de revestimento para paredes sujeitas a

capilaridade ascendente

• Doutoranda: Ana Fragata

• (Parcerias: Universidade de Aveiro; empresa Fradical; FCT)

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LNEC | 52

• Restauro de estuques históricos de gesso com materiais

compatíveis

• Doutoranda: Teresa Freire

• (Parcerias: Instituto Superior Técnico; FCT)

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LNEC | 53

• Durabilidade de argamassas de cal em ambiente marítimo:

agregados e condições de cura

• Pós-Doc: Cristina Borges

• (Parcerias: ISEL, Universidade Nova de Lisboa)

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LNEC | 54

• Influência dos agregados em argamassas de cal

• Doutoranda: Ana Rita Santos

• Revestimentos para edifícios de taipa

• Doutorando: Luís Mateus

• Revestimentos armados para reforço sísmico de edifícios

históricos

• Doutoranda: Ana Isabel Marques

• (Parcerias: Instituto Superior Técnico)

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LNEC | 55

• Os revestimentos de paredes são identificadores das

cidades, sítios, edifícios.

• Os materiais, as técnicas, os significados simbólicos e

sociais, são valores culturais relacionáveis com os locais.

• Só um estudo aprofundado, multidisciplinar, permite

explorar esses valores e disponibilizá-los aos públicos neles

interessados.

• Por isso conservar, em vez de destruir.

• Aprofundar: Diagnóstico, caracterização, estratégias de

reparação.

• Diversos estudos em curso, com parcerias alargadas.

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LNEC | 56

• Projetos LNEC

• Projetos FCT

• Equipa multidisciplinar LNEC

• Equipa alargada:

• Universidades: U Aveiro, IST, UNL, U Évora, ISEL

• Empresas e câmaras municipais

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