UNIVERSIDADE DE SO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE SO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS LABORATRIO DE MATERIAIS AVANADOS BASE DE CIMENTO

USP EESC SET LMABC

PATRCIA ROCHA DE OLIVEIRA FRANCELINO

SUBSDIOS PARA PROJETO E EXECUO DE REVESTIMENTOS EM GRANILITE

So Carlos

2012

PATRCIA ROCHA DE OLIVEIRA FRANCELINO

SUBSDIOS PARA PROJETO E EXECUO DE REVESTIMENTOS EM GRANILITE

Dissertao apresentada Escola de Engenharia de So Carlos da Universidade de So Paulo como requisito para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Civil.

rea de concentrao:

Engenharia de Estruturas

Orientador:

Prof. Dr. Jefferson B. L. Liborio

So Carlos

2012

Ficha catalogrfica preparada pela Seo de Tratamento da Informao do Servio de Biblioteca EESC/USP

Francelino, Patrcia Rocha de Oliveira

F815s Subsdios para projeto e execuo de revestimentos em granilite. / Patrcia Rocha de Oliveira Francelino ; orientador Jefferson Benedicto Libardi Liborio. So Carlos, 2012.

Dissertao (Mestrado - Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil e rea de Concentrao em Estruturas)-- Escola de Engenharia de So Carlos da Universidade de So Paulo, 2012.

AGRADECIMENTOS

Esta Dissertao um presente para mim e para todos que contriburam de forma direta ou indireta para que esta pudesse se realizar. O caminho foi rduo mas imensamente prazeroso, um paradoxo, que me levou a descobrir como se vive a Cincia.

Com muita alegria agradeo de forma especial aos meus parceiros nessa caminhada.

Agradeo a Deus, meu melhor amigo, que sempre esteve a meu lado, me dando fora e iluminando-me.

Agradeo a meu orientador, Prof. Dr. Jefferson Benedicto Libardi Liborio, por todo ensinamento, pelo apoio e pela forma segura com que me orientou. Agradeo principalmente por ter me mostrado que faz parte do aprendizado a passagem por crivos e que aps estes h o retorno, o conhecimento.

Agradeo a meu esposo, Leandro, por todo amor, compreenso e pacincia. Agradeo tambm pelas conversas sobre os princpios de Engenharia, granilites e tantas outras observaes.

Agradeo a meus pais, Ruth Helena e Joo Carlos, pelo amor e educao que me deram, por tantos sacrifcios pelos quais passaram para que eu pudesse ter a formao que hoje tenho, como pessoa e como profissional. Estas pessoas se doaram para que eu fosse o que hoje sou, me ensinaram o respeito e a honestidade.

Agradeo aos companheiros de Laboratrio, Jorge e Wilson, por todos os momentos de descontrao e pelo auxlio que me deram.

Agradeo ao CNPQ (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico) pela bolsa de mestrado concedida.

Enfim, agradeo a todos que me auxiliaram nesta caminhada e que se alegram com minhas conquistas.

RESUMO

FRANCELINO, P. R. O. Subsdios para projeto e execuo de revestimentos em granilite. Dissertao (Mestrado) Departamento de Estruturas, Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo, So Carlos - SP, 2012.

Esta Dissertao apresenta um estudo sobre os revestimentos em granilite levando-

se em considerao as caractersticas do material, de seus materiais constituintes e

os processos de produo e execuo desse revestimento. Ressalta patologias

recorrentes nesse tipo de revestimento, em especial fissuraes e desplacamentos.

Para estudar a problemtica da fissurao e encontrar uma alternativa para que no

ocorra, foram produzidos trs modelos em granilite com caractersticas distintas, que

visaram avaliar o comportamento de granilites com e sem solidarizao. Para o

estudo do sistema solidarizado foram executados: um quadro de 16 m2 e quatro

quadros de 2,25 m2 moldados sobre argamassa comumente utilizada como

regularizao de revestimentos. Para a dessolidarizao foi utilizada argamassa

mista de cimento e cal com baixo mdulo de elasticidade e baixa resistncia

mecnica, servindo como camada de regularizao. Os quadros solidarizados

apresentaram fissuras de maneira generalizada e demonstraram que os granilites

em sistemas solidarizados fissuram com a fissurao do material a ele monolitizado.

Para o quadro dessolidarizado, de 16 m2, o sistema se mostrou eficaz para a no

ocorrncia de fissuras, apresentando resultados positivos.

Palavras-chave: Granilite. Revestimento. Solidarizao. Dessolidarizao. Concreto.

ii

iii

ABSTRACT

FRANCELINO, P. R. O. Contribution for the design and execution of terrazzo

flooring. Dissertation (Master Degree) Departamento de Estruturas, Escola de

Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo, So Carlos - SP, 2012.

This dissertation presents the terrazzo flooring considering the characteristics of the

material, constituent materials and the process of production and execution of this

covering. Emphasize the recurring pathologies of this type of covering, especially

cracking and caused by deficient adherence at the interface zone. To study the

problem of cracking and find an alternative that does not occur, it was produced three

models in terrazzo with distinct characteristics, that aimed to evaluate the behavior of

solidarized and dessolidarized terrazzo. For the study of this monolithic system it was

executed: a board of 16 m2 and four boards of 2,25 m2 casted over a mortar

commonly used as covering regularization. These boards presented cracks in a

generalized way and showed that terrazzo in the monolithic systems open cracks

with the material that is monolithically attached to them. For the non-monolithic

board, of 16 m2, the system was effective for the absence of cracks, showing positive

results. For the non-monolithic system it was used a mixed mortar of cement and

lime with low elasticity modulus and low mechanical resistance, serving as a layer of

regulation.

Keywords: Terrazzo. Flooring. Monolithic. Non-monolithic. Concrete.

iv

v

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Utilizao de revestimentos em granilite. (a) granilite em cassino; (b)

granilite em hospital; (c) granilite em aeroporto; (d) granilite em restaurante. Fonte:

NTMA (2011). .............................................................................................................. 2

Figura 2 - Quadros em granilite fissurados. ................................................................. 4

Figura 3 - Graus de hidratao e de porosidade capilar em pastas de cimento. Fonte:

MEHTA & MONTEIRO (2008). .................................................................................. 16

Figura 4 - Quatro fases slidas presentes na pasta de cimento Portland. Fonte:

MELO & LIBORIO (2000). ......................................................................................... 18

Figura 5 - Agregados para granilite. (a) granitinas Branco Nacional; (b) granitinas

Cinza Paran; (c) granitinas Amarelo Dourado. Fonte: MINASIT (2011). ................. 20

Figura 6 - Dopagem de agregados para aumentar a aderncia e propiciar seu

reforo. Fonte: LIBORIO (2004). ............................................................................... 23

Figura 7 - Distribuio contnua de agregados e influncia na produo de concretos.

Fonte: PEREIRA & LIBORIO (2010). ........................................................................ 25

Figura 8 - Minitronco de cone. Fonte: CASTRO & LIBORIO (2007). ......................... 29

Figura 9 - Ensaio de miniabatimento de tronco de cone. Fonte: CASTRO & LIBORIO

(2007). ....................................................................................................................... 29

Figura 10 - Juntas plsticas. Fonte: AURAPLAST (2012). ........................................ 37

Figura 11 - Posio de alvio de tenses em argamassas. Fonte: BORTOLUZZO &

LIBORIO (2000). ....................................................................................................... 37

Figura 12 - Juntas de dilatao atuando como delimitadoras de reas. Fonte: NTMA

(2011). ....................................................................................................................... 38

Figura 13 - Granilite fissurado - Terminal Rodovirio. (a) fissuras por retrao

plstica; (b) fissuras por movimentao trmica. ...................................................... 39

Figura 14 - Fissuras em granilite - Aeroporto. (a) fissura atravessando quadros de

1,5 m x 1,5 m; (b) vrios reparos em um quadro. ...................................................... 40

Figura 15 - Detalhe de substrato e granilite fissurados. Fonte: LIBORIO (2009). ..... 41

Figura 16 - Revestimentos em granilite com desplacamentos - IQSC. ..................... 41

Figura 17 - Fissuras por retrao plstica. Fonte: MEHTA & MONTEIRO (2008). .... 44

Figura 18 - Fissuras por retrao. Fonte: SOUZA & RIPPER (1998). ....................... 45

vi

Figura 19 - Fissurao por retrao com direo preferencial. Fonte: MONTOYA et

al. (2001). .................................................................................................................. 45

Figura 20 - Retrao em concretos curados e no curados. Fonte: CNOVAS

(1988). ...................................................................................................................... 46

Figura 21 - Fissurao por efeito de segregao. Fonte: CNOVAS (1988). ........... 47

Figura 22 - Fissurao por excesso de agregado grado. Fonte: CNOVAS (1988).

.................................................................................................................................. 47

Figura 23 - Fissuras por movimentao de formas. Fonte: SOUZA & RIPPER (1998).

.................................................................................................................................. 48

Figura 24 - Carbonatao atingindo a armadura. Fonte: SOUZA & RIPPER (1998).49

Figura 25 - Fissuras por reaes lcali-agregado. .................................................... 50

Figura 26 - Fissura de retrao por secagem a longo prazo. ................................... 51

Figura 27 - Fissura por movimentao trmica. ........................................................ 52

Figura 28 - Efeito das variaes de temperatura superior e inferior em pea de

concreto. ................................................................................................................... 52

Figura 29 - Exemplo de posicionamento inadequado de quadro de granilite sobre

base com junta de dilatao. .................................................................................... 53

Figura 30 - Sequncia do mecanismo de fissurao em revestimento solidarizado. 55

Figura 31 - Reao tendncia de retrao em placa de concreto. Fonte: OLIVEIRA

& PINHEIRO (2000). ................................................................................................. 55

Figura 32 - Revestimento em granilite dessolidarizado. ........................................... 56

Figura 33 - Ensaio de reteno de gua. Fonte: DAS CHAGAS, BEZERRA & BAUER

(2009). ...................................................................................................................... 58

Figura 34 - Consistncias das argamassas. (a) consistncia seca; (b) consistncia

plstica; (c) consistncia fluida. Fonte: adaptado de CARASEK (2007). .................. 59

Figura 35 - Empacotamento das granilhas G1 e G2. ................................................ 64

Figura 36 - Regularizao no Quadro III. .................................................................. 68

Figura 37 - Regularizao do Quadro II com argamassa mista. ............................... 68

Figura 38 - Finalizao da regularizao no Quadro II. ............................................ 69

Figura 39 - Delimitao das reas dos revestimentos. ............................................. 69

Figura 40 - Assentamento das juntas de dilatao. (a) assentamento de juntas; (b)

detalhe de encontro de juntas em V; (c) encontro de juntas em T; (d) encontro de

juntas em X; (e) Quadro III com as juntas de dilatao delimitando as reas do

revestimento. ............................................................................................................ 70

vii

Figura 41 - Moldagem do Quadro I com granilite. ..................................................... 71

Figura 42 - Aspergimento de gua sobre o granilite fresco. ...................................... 71

Figura 43 - Acabamento do granilite com desempenadeira de ao. ......................... 72

Figura 44 - Quadros moldados com granilite (estado fresco). ................................... 72

Figura 45 - Polimento do revestimento. (a) politriz com diamantes soldados em

placas de encaixe; (b) politriz com pedras de esmeril de grana 60; (c) segundo

polimento no Quadro I. .............................................................................................. 73

Figura 46 - Lavagem do revestimento aps os primeiros polimentos com politriz. ... 74

Figura 47 - Polimento de canto com lixadeira lixa n 24. ........................................ 74

Figura 48 - Calafetagem do revestimento. (a) espalhamento com rodo; (b)

espalhamento com desempenadeira de ao. ............................................................ 75

Figura 49 - Detalhe de cantos do revestimento em granilite aps polimento com

lixadeira lixa n 60. ................................................................................................. 76

Figura 50 - Segundo dia de polimentos polimento com politriz. (a) politriz com

pedra de esmeril de grana 120; (b) polimento com pedra de esmeril de grana 120. 77

Figura 51 - Lavagem do Quadro III aps o ltimo polimento. .................................... 77

Figura 52 - Procedimento de aplicao do selador e da cera no revestimento em

granilite. ..................................................................................................................... 78

Figura 53 - Revestimento em granilite finalizado. (a) modelos em granilite; (b) detalhe

do revestimento em granilite. .................................................................................... 78

Figura 54 - Eixos com pontos e quadros de leitura de deformaes. ........................ 79

Figura 55 - Quadro III (4) instrumentado para leitura de deformaes. ..................... 80

Figura 56 - Leitura de deformao com Tensotast. ................................................... 81

Figura 57 - Primeiro registro de fissuras no Quadro I 8 dias de idade.................... 82

Figura 58 - Evoluo das fissuras no Quadro I decorrido um ms do surgimento da

primeira fissura. ......................................................................................................... 82

Figura 59 - Quadro I com as marcaes dos pontos de leitura de abertura de fissura.

.................................................................................................................................. 83

Figura 60 - Detalhe dos pontos 2, 3 e 4 e do fissurmetro. ....................................... 83

Figura 61 - Quadro I fissurado e com desplacamento em relao base do conjunto

granilite e argamassa de regularizao. .................................................................... 84

Figura 62 - Placa do Quadro I sendo erguida. (a) placa sendo erguida com ps de

cabra; (b) detalhe do erguimento da placa. ............................................................... 85

Figura 63 - Placa do Quadro I sendo retirada. .......................................................... 85

viii

Figura 64 - Microfissura no Quadro II. ...................................................................... 86

Figura 65 - Fissuras observadas no Quadro III (3). (a) aps algumas horas

execuo da regularizao; (b) prolongamento no granilite; (c) posicionamento do

quadro....................................................................................................................... 87

Figura 66 - Evoluo de fissuras no Quadro III (1). (a) granilite com 13 dias de idade;

(b) granilite com 14 dias de idade; (c) posicionamento do quadro. ........................... 88

Figura 67 - Fissura no Quadro III (4). (a) viso geral do quadro; (b) detalhe da

fissura; (c) posicionamento do quadro. ..................................................................... 89

Figura 68 - Quadro III granilite aos 29 dias de idade. (a) Quadro III (3); (b)

posicionamento do Quadro III (3); (c) Quadro III (2); (d) posicionamento do Quadro III

(2). ............................................................................................................................ 90

Figura 69 - Quadro III. (a) Quadro III aos 16 dias de idade; (b) Quadro III aos 45 dias

de idade. ................................................................................................................... 91

Figura 70 - Quadro II submetido a carregamento. .................................................... 92

Figura 71 - Testes Arranques no Quadro II. (a) 1 teste; (b) 2 teste. .................... 93

Figura 72 - Marcaes para extrao de testemunhos. (a) Quadro I; (b) Quadro III. 94

Figura 73 - Pontos de extrao de testemunhos no Quadro II. ................................ 95

Figura 74 - Extrao de testemunhos. (a) perfuratriz com broca de 100 mm de

dimetro; (b) perfurao para extrao de testemunho; (c) retirada de testemunho do

modelo; (d) testemunho extrado do Quadro III. ....................................................... 96

Figura 75 - Corte em testemunho para retirada da camada asfltica. ...................... 98

Figura 76 - Sequncia para transformao de forma de topo de testemunho. (a)

marcao de limites de corte; (b) primeiro corte; (c) penltimo corte; (d) cubo obtido

atravs de cortes no topo do testemunho. ................................................................ 98

Figura 77 - Testemunhos cbicos. (a) testemunho cbico Quadro I; (b) testemunho

cbico em ensaio de mdulo de elasticidade Quadro II......................................... 99

Figura 78 Deformaes no Quadro III (4). (a) leituras realizadas s 8 h; (b) leituras

realizadas s 14 h. .................................................................................................. 103

Figura 79 Posicionamento dos pontos de anlise de abertura de fissuras. ......... 105

Figura 80 Monitoramento de fissuras (pontos de 1 a 5). ...................................... 106

Figura 81 Monitoramento de fissuras (pontos de 6 a 10). .................................... 106

Figura 82 - Ponto 1. (a) Ponto 1 aps extrao de testemunho; (b) testemunho 1; (c)

faces adjacentes do testemunho 1; (d) posicionamento dos pontos de extrao de

testemunhos do Quadro I. ...................................................................................... 107

ix

Figura 83 - Ponto 7. (a) Ponto 7 aps extrao de testemunho; (b) testemunho 7; (c)

faces adjacentes do testemunho 7; (d) posicionamento dos pontos de extrao de

testemunhos do Quadro I. ....................................................................................... 108

Figura 84 - Testemunhos ntegros do Quadro II. (a) testemunho 1 e 2 do Quadro II;

(b) pontos de extrao de testemunhos do Quadro II. ............................................ 110

Figura 85 - Ponto 6 do Quadro II. (a) ponto 6 fissurado; (b) fissura no testemunho

relativo ao ponto 6. .................................................................................................. 111

Figura 86 - Ponto 7 do Quadro II. (a) Ponto 7 fissurado ( esquerda) e detalhe do

testemunho 7 ( direita); (b) testemunho 7 do Quadro II. ........................................ 112

Figura 87 Testemunho 8 do Quadro II. (a) detalhe do testemunho 8 do Quadro II

com microfissura; (b) testemunho 8 do Quadro II. .................................................. 113

Figura 88 - Ponto 24. (a) marcao do ponto 24; (b) fissura no ponto 24; (c) fissura

no testemunho 24; (d) pontos de extrao de testemunhos do Quadro III. ............. 115

Figura 89 - Comparao do Quadro II antes e aps o carregamento. (a) Quadro II

antes do carregamento; (b) Quadro II depois do carregamento. ............................. 116

Figura 90 Ensaio de arranque no Quadro II. (a) detalhe de duas marcaes de

ensaios consecutivos; (b) detalhe da marcao feita por um pneu no revestimento.

................................................................................................................................ 117

x

xi

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Compostos principais do cimento Portland. Fonte: NEVILLE (1997). ........ 8

Tabela 2 - Propriedades dos quatro compostos principais do cimento. Fonte:

LIBORIO (1999) apud FAGURY & LIBORIO (2002). ................................................ 10

Tabela 3 - Resistncia compresso de rochas americanas geralmente usadas

como agregados de concreto. Fonte: NEVILLE (1997). ............................................ 22

Tabela 4 - Coeficientes de dilatao trmica linear de algumas rochas e minerais

mais usuais. Fonte: COUTINHO (1988). ................................................................... 23

Tabela 5 - Influncia da granulometria das areias em propriedades das argamassas.

Fonte: GUIMARES (2002). ..................................................................................... 24

Tabela 6 - Exemplo de tabela para ensaio de empacotamento de agregados.......... 26

Tabela 7 - Deformaes no concreto em funo do tipo de exposio e condies de

carregamento. Fonte: MELO NETO & CINCOTTO (2008). ....................................... 42

Tabela 8 - Requisitos qumicos para as cales. Fonte: ABNT NBR 7175 (2003). ....... 60

Tabela 9 - Argamassa de dessolidarizao. .............................................................. 66

Tabela 10 - Resistncias compresso de corpos de prova moldados e

testemunhos extrados dos quadros em granilite. ................................................... 101

Tabela 11 Mdulos de elasticidade do granilite e da argamassa mista................ 102

Tabela 12 Dados climticos referentes aos dias de avaliao de aberturas de

fissuras no Quadro I. ............................................................................................... 106

Tabela 13 - Espessuras da argamassa mista nos testemunhos extrados do Quadro

II. ............................................................................................................................. 114

Tabela 14 - Caractersticas fsicas das granilhas. ................................................... 133

Tabela 15 - Composio granulomtrica das granilhas. ......................................... 133

Tabela 16 - Caracterizao dos cimentos utilizados na produo do granilite. ....... 134

Tabela 17 - Caractersticas fsicas da areia utilizada na produo da argamassa

mista. ....................................................................................................................... 134

Tabela 18 - Composio granulomtrica da areia utilizada na produo da

argamassa mista. .................................................................................................... 134

xii

Tabela 19 - Caracterizao do cimento utilizado na produo da argamassa mista.

................................................................................................................................ 135

Tabela 20 - Ensaios de resistncia compresso do cimento CP V ARI RS ABNT

NBR 7215:1996. ..................................................................................................... 135

Tabela 21 Caracterizao da cal hidratada utilizada na produo da argamassa

mista. ...................................................................................................................... 135

Tabela 22 - Traos de argamassas mistas estudados 1:1 (cimento:cal). ............ 135

Tabela 23 - Traos de argamassas mistas estudados 1:0,5 (cimento:cal). ......... 136

Tabela 24 - Resistncias compresso, em MPa, dos corpos de prova moldados

nos dias das execues da argamassa mista e do granilite. .................................. 136

Tabela 25 - Resistncias compresso de testemunhos extrados do Quadro I

granilite. .................................................................................................................. 137

Tabela 26 - Resistncias compresso e mdulos de elasticidade de testemunhos

extrados do Quadro II argamassa mista. ............................................................ 137

Tabela 27 - Registros de temperaturas................................................................... 151

Tabela 28 Registros de umidades relativas do ar. ............................................... 153

Tabela 29 - Datas de eventos relativos aos modelos. ............................................ 154

xiii

LISTA DE SMBOLOS E ABREVIATURAS

a/c gua/cimento

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

ABNT NBR Norma Brasileira aprovada pela ABNT

Al - alumnio

Al2O3 A xido de alumnio

BC baixo calor de hidratao

C2S silicato diclcico (belita)

C3S silicato triclcico (alita)

C3A aluminato triclcico

C4AF ferroaluminato tetraclcico

C4A3H18 monossulfato hidratado C6A3H32 trissulfato hidratado Ca(OH)2 hidrxido de clcio (portlandita)

CaCO3 - carbonato de clcio

CaO C xido de clcio

CaSO4 anidrita

CaSO4.H2O hemidrato

CaSO4.2H2O gesso

CH I cal hidratada do tipo I

CH II cal hidratado do tipo II

xiv

CH III cal hidratada do tipo III

CO2 dixido de carbono

CP I cimento Portland comum sem adio

CP I S cimento Portland comum com adio

CP II E cimento Portland composto com escria

CP II F cimento Portland composto com fler

CP II Z cimento Portland composto com pozolana

CP III cimento Portland de alto-forno

CP IV cimento Portland pozolnico

CP V ARI cimento Portland de alta resistncia inicial

CPB cimento Portland branco

C-S-H silicato de clcio hidratado

fc,cil resistncia compresso do cilindro

fc,cub resistncia compresso do cubo

Fe - ferro

Fe2O3 F ferroaluminato tetraclcico

IQSC Instituto de Qumica de So Carlos

K - potssio

K2O xido de potssio

Mg - magnsio

MgO magnsia

Na - sdio

Na2O xido de sdio

xv

RS resistente a sulfatos

S - enxofre

Si - silcio

SiO2 S dixido de silcio

SO3 anidrido sulfrico

TiO2 dixido de titnio

UR umidade relativa do ar

xvi

xvii

SUMRIO

RESUMO...................................................................................................................... I

ABSTRACT................................................................................................................ III

LISTA DE FIGURAS .................................................................................................. V

LISTA DE TABELAS ................................................................................................ XI

LISTA DE SMBOLOS E ABREVIATURAS ........................................................... XIII

SUMRIO .............................................................................................................. XVII

1 INTRODUO .................................................................................................. 1

1.1 Justificativa e importncia do trabalho................................................................... 3

1.2 Objetivos do trabalho............................................................................................. 4

1.3 Mtodo da pesquisa .............................................................................................. 5

1.4 Estrutura da Dissertao ....................................................................................... 6

2 REVESTIMENTOS EM GRANILITE ................................................................. 7

2.1 Materiais constituintes ........................................................................................... 7

2.1.1 Cimentos Portland .............................................................................................. 8

2.1.1.1 Hidratao do cimento Portland .................................................................... 13

2.1.2 Agregados ........................................................................................................ 19

2.1.2.1 Empacotamento de agregados...................................................................... 24

2.1.3 Aditivos superplastificantes .............................................................................. 27

xviii

2.1.4 Adies ............................................................................................................ 30

2.1.5 Pigmentos ........................................................................................................ 31

2.1.6 gua ................................................................................................................ 32

2.2 Cura .................................................................................................................... 34

2.3 Dimenses dos revestimentos em granilite ........................................................ 36

2.3.1 Juntas de dilatao .......................................................................................... 36

3 FISSURAS EM REVESTIMENTOS EM GRANILITE ..................................... 39

3.1 Processos de fissurao ..................................................................................... 43

3.2 Solidarizao ...................................................................................................... 54

3.3 Dessolidarizao................................................................................................. 56

3.3.1 Argamassas mistas .......................................................................................... 57

3.3.1.1 Cal hidratada................................................................................................. 60

4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .............................................................. 61

4.1 Procedimentos preliminares execuo dos quadros ........................................ 63

4.1.1 Dosagem do granilite ....................................................................................... 63

4.1.2 Dosagem da argamassa mista ........................................................................ 65

4.2 Execuo dos revestimentos em granilite ........................................................... 66

4.3 Instrumentao dos modelos .............................................................................. 79

4.4 Monitoramento do Quadro I ................................................................................ 81

4.5 Monitoramento do Quadro II ............................................................................... 85

4.6 Monitoramento do Quadro III .............................................................................. 86

xix

4.7 Ensaios de carregamento e arranques................................................................ 91

4.8 Extrao de testemunhos .................................................................................... 93

4.8.1 Seleo e anlise dos testemunhos ................................................................. 96

4.8.2 Ensaios mecnicos........................................................................................... 97

4.9 Ensaios mecnicos em corpos de prova ........................................................... 100

5 RESULTADOS E ANLISES ....................................................................... 101

5.1 Ensaios mecnicos............................................................................................ 101

5.2 Deformaes ..................................................................................................... 103

5.3 Fissuras ............................................................................................................. 105

5.3.1 Quadro I ......................................................................................................... 105

5.3.2 Quadro II ........................................................................................................ 109

5.3.3 Quadro III ....................................................................................................... 114

5.4 Carregamento e arranque ................................................................................. 116

6 CONCLUSES ............................................................................................. 119

6.1 Sugestes para pesquisas futuras .................................................................... 123

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................................... 125

APNDICES ........................................................................................................... 133

A.1 Caracterizao dos materiais ............................................................................ 133

A.2 Valores individuais obtidos nos ensaios mecnicos.......................................... 136

A.3 Deformaes nos quadros I, II e III ................................................................... 137

A.4 Datas relevantes em relao aos modelos ....................................................... 154

xx

1 INTRODUO

O granilite um revestimento de concreto frequentemente utilizado em locais

onde h fluxo intenso de pessoas, como hospitais, escolas e aeroportos. Os tipos

mais comuns de utilizao so em revestimentos de pisos, escadas e paredes. Tem

alta durabilidade se projetado e executado de maneira criteriosa, considerando-se o

sistema que compe com o substrato, e possibilita diversas variaes estticas.

Nos granilites (conhecidos tambm como marmorites) os agregados mais

utilizados so o granito e o mrmore. Os agregados, alm de contriburem para a

resistncia mecnica, devem ser adequados para o projeto esttico proposto, no que

diz respeito a cores e formas.

O granilite no normalizado pela Associao Brasileira de Normas Tcnicas

(ABNT) e, assim, a tcnica de sua execuo, diretrizes e restries no so

parametrizadas e dependem muito mais do bom senso de quem executa. No

existem padres que determinem a produo e a execuo, sendo amplas as

possibilidades de materiais e mtodos que podem ser empregados. Podem ser

utilizados quaisquer tipos de cimentos ( comum o emprego de cimentos brancos),

desde que se considerem os efeitos resultantes da hidratao do cimento, e

agregados, alm da possibilidade do uso de superplastificantes e corantes.

H dois tipos de acabamentos para o granilite: polido e no polido (com

superfcie irregular). O no polido chamado de rstico ou fulget, no qual as

granilhas sobressalentes tornam o plano do revestimento irregular. O outro polido

e tem o acabamento liso, o que geralmente feito com politriz. Alguns tipos de

revestimentos em granilite so apresentados na Figura 1.

2

Figura 1 - Utilizao de revestimentos em granilite. (a) granilite em cassino; (b) granilite em

hospital; (c) granilite em aeroporto; (d) granilite em restaurante. Fonte: NTMA (2011).

O granilite pode ser moldado in loco ou pr-moldado, tem dimenses que

variam em mdia de 1 m a 4 m, com espessuras de 5 mm a 20 mm. Para delimitar

as reas so utilizadas juntas de dilatao que, geralmente, so plsticas ou

metlicas. So geralmente monolticos, executados em uma nica camada, e

aderidos diretamente ao substrato, comumente de alto mdulo de elasticidade,

assim como o prprio revestimento.

A ocorrncia de fissuras nesse tipo de revestimento frequente e alm de

descaracterizar a continuidade, geralmente formada nos quadros, pode levar

deteriorao do revestimento. As fissuras podem ocorrer por diversas razes como,

por exemplo, retrao plstica e movimentao trmica, as quais podem ser

isoladas ou combinadas.

3

Pode-se evitar o surgimento de patologias em revestimentos em granilite com

o emprego de projeto e execuo adequados, sendo que para que isso ocorra

necessrio que sejam conhecidas todas as variveis envolvidas nesses processos.

Com isso, evita-se tambm o desconforto para o usurio, despesas extras para uma

tentativa de recuperao ou at mesmo a inutilizao do revestimento.

Conhecer e especificar corretamente os materiais adequados a cada tipo de

obra, assim como o projeto que deve ser implementado para que no ocorram

deficincias futuras, imprescindvel para se obter um revestimento com alta

durabilidade e com baixa necessidade de manuteno.

1.1 Justificativa e importncia do trabalho

A falta de especificaes tcnicas baseadas em trabalhos cientficos que

possam nortear a execuo de revestimentos em granilite um problema. Observa-

se uma repetio de erros pelo emprego de mtodos que se baseiam no empirismo.

Tais procedimentos geram dvidas quanto eficincia do sistema construdo pela

possibilidade de surgimento de patologias que prejudicam a durabilidade e,

consequentemente, a qualidade do revestimento.

Os revestimentos em granilite sofrem variaes volumtricas e dimensionais

ao longo do tempo, fatores que devem ser considerados no projeto de execuo.

Deve-se compreender que o granilite no um material que pode ser analisado

isoladamente, pois sempre interage com o substrato a ele monolitizado. A no

observncia dessa interao responsvel pelo alto ndice de patologias (fissuras e

desplacamentos) em revestimentos em granilite.

O surgimento de fissuras em granilites recorrente em vrios mtodos de

execuo e os tornam mais susceptveis ao de agentes agressivos,

prejudicando-os quanto durabilidade, alm de descaracterizar os revestimentos

quanto configurao atribuda pelas juntas de dilatao, como ilustrado na Figura

2.

4

Figura 2 - Quadros em granilite fissurados.

Reparos, como o preenchimento de fissuras, dificilmente reproduzem

tonalidades idnticas s originais e o revestimento, neste aspecto, sofre danos

permanentes.

O estudo do sistema granilite/substrato imprescindvel para que sejam

encontradas alternativas de execuo que viabilizem a produo de revestimentos

com desempenho satisfatrio ao usurio. Da mesma forma, deve-se empregar os

conhecimentos relativos tecnologia dos concretos para que sejam produzidos

granilites economicamente mais viveis e com caractersticas como durabilidade e

resistncia mecnica melhoradas.

1.2 Objetivos do trabalho

O objetivo geral desta Dissertao foi criar subsdios para o projeto e a

execuo de revestimentos em granilite. De maneira especfica os objetivos foram:

a) Estudar os principais materiais constituintes dos granilites;

b) Recomendar materiais e tcnicas de composio de agregados;

5

c) Apresentar os processos de produo e execuo de revestimentos em

granilite;

d) Estudar o comportamento dos painis em granilite com as seguintes

variaes:

- ligao em substrato sem dessolidarizao, em painel de 16m2 (4 m x 4

m);

- ligao em substrato sem dessolidarizao, mas com junta de dilatao

em panos de 1,5 m x 1,5 m (painel de 9 m2);

- aplicao de painel de 16 m2 (4 m x 4 m) em substrato que dessolidarize

da base (argamassa mista de cimento e cal em espessura de 30 mm, de

baixo mdulo de elasticidade).

1.3 Mtodo da pesquisa

Esta Dissertao se desenvolve a partir de uma ampla pesquisa bibliogrfica

sobre os materiais constituintes dos granilites, considerando-se a ampla

possibilidade de variaes de dosagens. Como alternativa para melhorar o

desempenho dos granilites empregada a tcnica de empacotamento de

agregados.

Para a correta avaliao dos tipos de fissuras que ocorrem em revestimentos

em granilite so apresentadas, atravs de referncias relativas a concretos, diversas

causas de fissurao.

Foi feito o monitoramento dos modelos de revestimentos em granilite

desenvolvidos e a partir desse acompanhamento foram mapeadas fissuras e

escolhidos pontos para anlises de fissurao e caractersticas dos materiais.

Recomendaes relativas a dimensionamento e tcnicas de execuo em

revestimento em granilite foram feitas a partir de anlises de ensaios mecnicos

(resistncia compresso e mdulo de elasticidade) e de anlises visuais

(monitoramento dos quadros).

6

1.4 Estrutura da Dissertao

No Captulo 1, Introduo, feita a apresentao do tema e de forma sucinta

exposta a problemtica da fissurao em revestimentos em granilite. Neste mesmo

captulo so expostos a justificativa e a importncia do trabalho, os objetivos e os

mtodos da pesquisa.

No Captulo 2, Revestimentos em granilite, definido esse tipo de

revestimento e so abordados tpicos relevantes caracterizao dos materiais

constituintes e a dosagem, assim como a execuo. Os tipos de cura e a

importncia desse procedimento, para que sejam evitadas fissuraes nos

concretos, tambm so destacadas neste captulo.

No Captulo 3 explicada a problemtica da fissurao em revestimentos em

granilite. Alguns tipos de fissuras tpicas em concretos so comentados, assim como

a relao da formao dessas fissuras com a solidarizao do granilite ao substrato.

O sistema dessolidarizado proposto e o material de dessolidarizao (argamassa

mista) tem suas propriedades analisadas.

No Captulo 4, Procedimento experimental, so detalhados os procedimentos

realizados no desenvolvimento da pesquisa. Ensaios preliminares execuo dos

revestimentos, posteriores execuo e o monitoramento das fissuras so

apresentados.

No Captulo 5, Anlise dos resultados, so feitas as anlises dos ensaios

realizados assim como da ocorrncia de fissuras nos revestimentos. So descritas

as causas das fissuras encontradas e os procedimentos necessrios para a

execuo de revestimentos em granilite.

No Captulo 6, Concluso, so apresentadas as concluses encontradas a

partir dos ensaios e anlises realizados nesta pesquisa.

Aps a srie de captulos so citadas as referncias bibliogrficas utilizadas

na produo do texto, em Referncias bibliogrficas, e informaes relevantes ao

entendimento dos procedimentos experimentais, em Apndices.

2 REVESTIMENTOS EM GRANILITE

O granilite um microconcreto e, portanto, foi utilizada a literatura referente

aos concretos e relevante ao tema deste trabalho. Referncias sobre os materiais

constituintes como agregados, cimentos, adies, aditivos e gua de amassamento,

assim como tcnicas de dosagem utilizadas em concretos so abordadas.

Tambm so tratados a utilizao das juntas de dilatao e os procedimentos

de cura, que so imprescindveis na produo de granilites durveis. Os

procedimentos de execuo do revestimento so descritos no captulo seguinte, pois

so partes experimentais desta Dissertao.

2.1 Materiais constituintes

Os granilites so revestimentos em concreto e, portanto, os materiais bsicos

que os compe so cimento, agregados e gua. Para melhorar caractersticas como,

por exemplo, resistncia mecnica e durabilidade podem ser utilizados aditivos e

adies. A escolha dos materiais deve considerar as condies ambientais e as

solicitaes s quais o granilite ser exposto.

No existem especificaes para a escolha dos materiais, porm devem ser

conhecidas suas caractersticas e a interao entre eles. Conhecer essas

propriedades contribui para a obteno de granilites economicamente mais viveis e

com melhores desempenhos.

8

2.1.1 Cimentos Portland

O cimento Portland um ligante hidrulico composto basicamente por

clnquer e pode ter em sua composio adies minerais, como, por exemplo, o

sulfato de clcio. O sulfato de clcio alm de controlar a pega do cimento

(retardando a hidratao do C3A), favorece o ganho de resistncia inicial, pois

acelera a hidratao do C3S (MELO; LIBORIO, 2000).

O clnquer o produto resultante da mistura de matrias-primas como

calcrios e argilas, que so modas e depois queimadas em forno rotativo a

temperaturas em torno de 1450C (NEVILLE, 1997). A matria-prima para a

formao do clnquer, na maioria das vezes, obtida atravs de composies entre

diferentes tipos de rochas, por no se encontrar facilmente um tipo de rocha com as

quantidades necessrias dos principais xidos do clnquer (KIHARA; CENTURIONE,

2005).

Alm do sulfato de clcio outros materiais podem ser adicionados ao clnquer

durante o processo de produo do cimento como, por exemplo, a escria de alto

forno, materiais pozolnicos e o fler calcrio. O clnquer tem em sua composio

cerca de 67% de CaO, 22% de SiO2, 5% de Al2O3, 3% de Fe2O3 e 3% de outros

componentes; possui quatro fases principais que so alita, belita, aluminato e fase

ferrita (TAYLOR, 1990).

Os quatro compostos considerados os principais constituintes dos cimentos Portland esto descritos na Tabela 1. A representao simplificada da seguinte forma: CaO = C, SiO2 = S, Al2O3 = A e Fe2O3 = F.

Tabela 1 - Compostos principais do cimento Portland. Fonte: NEVILLE (1997). Nome do composto Composio em xidos Abreviao

Silicato triclcico 3CaO.SiO2 C3S

Silicato diclcico 2CaO.SiO2 C2S

Aluminato triclcico 3CaO.Al2O3 C3A

Ferroaluminato tetraclcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF

9

H no cimento componentes com menores propores que so chamados de

componentes secundrios, so eles: K2O (xido de potssio), Na2O (xido de sdio),

MgO (magnsia), SO3 (anidrido sulfrico) e TiO2 (dixido de titnio). Deve-se dar a

devida importncia a esses compostos, pois apesar de se apresentarem em

pequenas quantidades, podem interferir significativamente nas propriedades dos

concretos. Um exemplo a reao lcali-agregado que pode ser desencadeada pela

reao dos lcalis K2O e o Na2O em contato com agregados reativos, na presena

de umidade.

Os compostos do clnquer contm impurezas oriundas do processo de

fabricao do cimento Portland. Nas formas impuras o C3S e o C2S so

denominados de alita e belita, respectivamente, e podem conter ons como o Mg, Al,

Fe, K, Na e S; o C3A e C4AF contm impurezas como Mg, Na, K e Si (MELO;

LIBORIO, 2000).

A alita pode compor cerca de 50% a 70% do cimento Portland e o

constituinte mais importante para o ganho de resistncia at a idade de 28 dias

(TAYLOR, 1990). O C3S tem alto calor de hidratao e deve ser limitado em 35%

quando o cimento for utilizado para concretos massa, sendo prefervel, nestes

casos, a utilizao de cimentos com maiores teores de C2S (MONTOYA et al.,

2001).

A belita pode representar de 15% a 30% da composio do clnquer do

cimento Portland e sua contribuio para a resistncia mecnica mais significativa

em idades mais avanadas (TAYLOR, 1990). O C2S tem menor calor de hidratao

que os outros compostos principais do cimento (C3S, C3A e C4AF) e cimentos com

maiores teores desse composto tm maior resistncia a sulfatos, sendo que tem

estabilidade qumica superior ao C3S (MONTOYA et al., 2001).

O aluminato triclcico (C3A) pode representar de 5% a 10% do clnquer do

cimento Portland, reage rapidamente com a gua e, portanto, importante que seja

inserido um agente controlador de pega ao cimento (TAYLOR, 1990). Para evitar a

pega instantnea adicionado sulfato de clcio, que pode ser nas formas de gesso

(CaSO42H2O), hemidrato (CaSO4H2O) ou anidrita (CaSO4).

Se a quantidade de gesso transformada em hemidrato (CaSO4H2O),

durante a moagem final do cimento Portland e em temperaturas superiores a 110C,

for elevada ocorre a falsa pega (ATCIN, 2000).

10

O ferroaluminato tetraclcico (C4AF) pode compor de 5% a 15% do clnquer

do cimento Portland, tem pequeno calor de hidratao, pega rpida e alta resistncia

a meios agressivos (MONTOYA et al., 2001). Na produo de cimentos brancos

necessrio limitar o seu uso para que se garanta alto grau de brancura (MONTOYA

et al., 2001).

Na Tabela 2 feita a relao, de forma simplificada, entre os principais

componentes do cimento Portland e algumas de suas propriedades.

Tabela 2 - Propriedades dos quatro compostos principais do cimento. Fonte: LIBORIO (1999) apud FAGURY & LIBORIO (2002).

Propriedades C3S C2S C3A C4AF

Resistncia em pequenas idades

Boa Fraca Boa Fraca

Resistncia em idades posteriores

Boa Boa Fraca Fraca

Velocidade de reao com a gua (hidratao)

Mdia Lenta Rpida Rpida

Quantidade de calor gerado na hidratao

Mdia Pequena Grande Mdia

Resistncia a guas agressivas

Mdia Boa Fraca Fraca

O clnquer pode conter elementos que em determinadas propores so

prejudiciais maior estabilidade dos compostos do cimento Portland. Podem ser

formados por falhas no processo produtivo ou provenientes de impurezas de rochas

utilizadas como matrias-primas.

A escolha do cimento deve considerar a importncia da compatibilidade com

o aditivo. Os teores de C3A, C4AF, CaSO4 e a presena de materiais carbonticos

podem interferir na defloculao do cimento e na ao dos aditivos (SILVA;

LIBORIO, 2000).

So vrios os tipos de cimentos existentes no mercado brasileiro e

importante que sejam conhecidas suas caractersticas e possveis aplicaes. So

diferenciados por propriedades como finura, composio e adies que podem

restringir sua utilizao em determinados meios.

11

O cimento Portland branco (CPB), regulamentado pela ABNT NBR

12989:1993, classificado em estrutural, encontrado com classes de resistncia de

25 MPa, 32 MPa ou 40 MPa, e no estrutural. Deve-se ter pelo menos 78% de

brancura para o estrutural e 82% para o no-estrutural. Para que sejam garantidos

esses teores de brancura devem ser limitados os teores dos xidos de ferro e

mangans. Para o xido de ferro os teores, em massa, devem ser inferiores a 0,4 %

(BENSTED, 2004).

Para a produo de cimentos Portland brancos o controle tecnolgico deve ter

maior rigor para que no ocorram contaminaes com xidos de ferro, mangans e

titnio, que podem alterar a cor do cimento (SALVADOR FILHO; LIBORIO, 2007).

Esse tipo de cimento no deve conter C4AF e para que sejam atingidos altos teores

de brancura devem ser controlados tambm os teores de TiO2, SiO2 e Al2O3

(SALVADOR FILHO; LIBORIO, 2007).

O cimento Portland comum (CP I e CP I-S), ABNT NBR 5732:1991, pode ser

sem adio (CP I) ou com adio (CP I S). Ambos so enquadrados nas classes

de resistncia de 25 MPa, 32 MPa ou 40 MPa. So utilizados em obras em geral,

que no requeiram resistncia a sulfatos ou a guas subterrneas.

So normalizados pela ABNT NBR 11578:1991 trs tipos de cimentos

Portland compostos (CP II - E, CP II - Z e CP II F). Diferem entre si principalmente

pela presena de escria granulada de alto-forno (CP II E), material pozolnico

(CP II Z), e pela obrigatoriedade da presena de material carbontico (CP II F).

Possuem menor calor de hidratao do que o cimento comum, o que proporciona a

aplicao em obras de maiores dimenses. Tm resistncia ao ataque por sulfatos:

CP II E e CP II Z.

O cimento Portland de alto-forno (CP III), ABNT NBR 5735:1991, contm

escria granulada de alto-forno em proporo que pode variar de 35% a 70% em

relao massa de aglomerante. Tem bom desempenho em relao a ao de

sulfatos, maior resistncia compresso em idades avanadas e calor de hidratao

moderado.

No cimento Portland pozolnico (CP IV), ABNT NBR 5736:1991, o material

pozolnico representa de 15% a 50% da massa do cimento. resistente a meios

agressivos, com baixa liberao de calor e resulta em uma pasta pouco permevel.

12

O cimento Portland de alta resistncia inicial (CP V ARI), ABNT NBR

5733:1991, deve ter resistncia compresso igual ou superior a 34 MPa aos 7 dias

de idade. Muito utilizado em peas pr-moldadas e em obras em que seja

necessrio alcanar altas resistncias nas primeiras idades. Tem maior calor de

hidratao por ter maior finura e maior quantidade de alita.

Apesar de, em norma, a ABNT fazer distines entre os seguintes cimentos, o

cimento Portland de Alta Resistncia Inicial uma variao do cimento Portland

Comum (SALVADOR FILHO; LIBORIO, 2007). O primeiro tem maior quantidade de

C3S, obtida por diferentes quantidades de calcrio e argila utilizadas na produo do

clnquer, e por processo de moagem se torna mais fino, caractersticas que

conferem diferenas entre esses dois tipos de cimento (SALVADOR FILHO;

LIBORIO, 2007).

Os cimentos Portland resistentes a sulfatos (RS), conforme a ABNT NBR

5737:1992, devem se enquadrar em alguns dos requisitos: qualquer tipo de cimento

que comprovadamente seja resistente a sulfatos; no superem em 8% o teor de C3A

do clnquer e 5% de adies carbonticas, em massa; se CP III, o teor de escria de

alto-forno granulada deve estar compreendido entre 60% e 70%, em massa; se CP

V, o teor de material pozolnico deve ser de 25% a 40% em massa. Nesse tipo de

cimento o ganho de resistncia mais lento e para melhorar essa caracterstica

alguns fabricantes aumentam, no processo de moagem, a finura do cimento

(BENSTED, 2004).

De acordo com a ABNT NBR 13116:1994 os cimentos Portland de baixo calor

de hidratao (BC) podem ser do tipo CP I, CP II, CP III, CP IV e CP V, desde que o

calor desenvolvido na hidratao do cimento no supere aos 3 e 7 dias,

respectivamente, 260 J.g-1 e 300 J.g-1. Esse tipo de cimento indicado para

estruturas em concretos massa, como barragens, nas quais importante que o calor

de hidratao seja moderado, evitando-se, desse modo, a ocorrncia de fissuras.

13

2.1.1.1 Hidratao do cimento Portland

As reaes de hidratao dos compostos do cimento Portland comeam a

ocorrer quando o cimento entra em contato com a gua. Essas reaes so

exotrmicas e possvel avaliar a velocidade da hidratao atravs da velocidade

de desprendimento de calor (NEVILLE, 1997).

O mecanismo da hidratao pode ser subdividido em dissoluo-precipitao

e topoqumico ou hidratao no estado slido. O mecanismo de dissoluo-

precipitao ocorre nas fases iniciais e corresponde a cerca 30% da hidratao, com

durao de 3 horas a 24 horas (MELO; LIBORIO, 2000). Com o endurecimento do

concreto as reaes de hidratao ocorrem por mecanismo topoqumico, e o

cimento anidro hidratado por difuso inica (MELO; LIBORIO, 2000).

O desenvolvimento da hidratao varia com o tipo de cimento e as reaes

dos compostos no ocorrem isoladamente. Na hidratao do cimento Portland,

apesar de ocorrerem reaes simultneas, as velocidades de hidratao no so as

mesmas devido constituio dos compostos anidros ser diversificada (KIHARA;

CENTURIONE, 2005).

COUTINHO (1988) descreve as reaes de hidratao dos principais

compostos do cimento:

C3S reage com a gua e libera hidrxido de clcio, ficando uma parte

em soluo, outra parte cristaliza e a perda de clcio pelo silicato

origina o C-S-H;

C2S ao reagir com a gua tambm libera hidrxido de clcio, em

menor quantidade que o C3S, transformando-se em outro silicato de

clcio hidratado mais estvel;

C3A quando em solues muito concentradas de hidrxido de clcio

fixa esse composto e se transforma em aluminato tetraclcico

hidratado;

C4AF a reao com a gua libera aluminato triclcico e ferrato monoclcico, que posteriormente reage com o hidrxido de clcio e se transforma em ferrato triclcico.

O composto do cimento que geralmente tem a maior reatividade o C3A,

seguido pelos compostos C3S, C4AF e C2S, em ordem decrescente de reatividade

14

(MELO; LIBORIO, 2000). Ao modificar as caractersticas desses compostos

possvel alterar as propriedades do cimento como, por exemplo, a resistncia

mecnica, que para as primeiras idades maior em cimentos com quantidades

elevadas de C3S e C3A e menor em cimentos com altas propores de C2S

(MEHTA; MONTEIRO, 2008).

As reaes que ocorrem nos compostos do cimento so dependentes da

composio qumica e de propriedades tanto do material, como finura e a

quantidade de gua adicionada mistura, como de fatores externos, como

temperatura ambiente e tipo de cura (KIHARA; CENTURIONE, 2005).

Para SILVA & LIBORIO (2000) a alta concentrao de aluminatos de clcio,

sulfatos e lcalis na fase lquida acelerada pelo fato de alguns compostos terem

alta solubilidade. Os mesmos autores ressaltam que determinadas propriedades

como finura e composio do cimento, assim como a temperatura, exercem

influncia sobre a hidratao do cimento Portland. Mas, apesar de a finura do

cimento Portland estar relacionada velocidade de hidratao, este fator no

influencia na resistncia final do cimento completamente hidratado (KIHARA;

CENTURIONE, 2005).

Na hidratao do cimento os espaos ocupados pela gua e pelo cimento so

gradativamente ocupados pelos produtos de hidratao, o que torna a hidratao

cada vez mais lenta devido formao de produtos slidos que dificultam o

transporte de gua no sistema. Como os produtos da hidratao no preenchem

todos os espaos existentes na pasta de cimento so formados vazios capilares.

Essa porosidade pode variar com o grau de hidratao e com a relao a/c

empregada, ocorrendo com diferentes dimenses e volume de poros.

Na Figura 3 o Caso A ilustra a evoluo, em uma pasta com relao a/c igual

a 0,63, do grau de hidratao dos compostos anidros em relao s porcentagens

de poros capilares, produtos anidros hidratados e cimento no hidratado. No tempo

zero o grau de hidratao tambm zero e 66% da pasta ocupada por vazios

capilares. Em 7 dias diminui a quantidade de poros capilares, equivalendo a 50% do

volume total da pasta. Aos 28 dias a quantidade de cimento no hidratado j bem

menor em relao aos tempos zero e 7 dias. Em 28 dias o grau de hidratao atinge

75% e cresce a quantidade de produtos de hidratao em detrimento da diminuio

dos poros capilares e dos produtos no hidratados. Aps 1 ano a pasta est

completamente hidratada mas apesar disso o volume que os poros capilares

15

ocupam ainda alto, 33%. Portanto, fica evidente que apesar da gua de

amassamento adicionada hidratar completamente a pasta no final da anlise a alta

relao a/c gerou um concreto bastante poroso.

O Caso B da Figura 3 compara quatro pastas completamente hidratadas, que

tm decrescentes relaes a/c, com a porcentagem de poros capilares que cada

uma ocupou no volume total da pasta. Fica evidente que apesar de todas as pastas

terem os compostos anidros totalmente hidratados elas se diferenciam pelo volume

que os poros capilares ocupam em cada uma delas. A pasta na qual a relao a/c

0,7 tem o maior volume de poros capilares, 37%. As pastas com relaes a/c de 0,6

e 0,5 tm 30% e 22% de poros capilares, respectivamente. A pasta com menor

volume de poros capilares a com relao a/c igual a 0,4, 11%. Fazendo uma

relao entre esses teores de gua, a gua necessria hidratao do cimento

anidro e o volume de poros ao final da hidratao possvel concluir que a pasta

poderia ser completamente hidratada com uma relao a/c inferior a 0,4 e isso

ocorrendo praticamente no haveria poros capilares na composio final.

16

Figura 3 - Graus de hidratao e de porosidade capilar em pastas de cimento. Fonte: MEHTA & MONTEIRO (2008).

A distribuio de tamanhos dos poros mais significativa do que a

porosidade total capilar, e tais poros podem ter tamanhos que variam de 10 nm a 50

nm para pastas de cimento bem hidratadas e com baixa relao gua/cimento e de

3 m a 5 m para pastas com uma alta relao a/c (MEHTA; MONTEIRO, 2008). Os produtos de hidratao esto diretamente ligados resistncia, e tal fator

dependente da forma e ligao entre eles e segundo AITCN (2000) essa

propriedade diretamente proporcional densidade e diminui com o aumento da

cristalinidade nos produtos de hidratao.

As fases de hidratao do cimento Portland podem ser divididas em Estgio 1

Reao inicial (pr-induo), Estgio 2 Perodo de induo, Estgio 3 - Perodo

17

de acelerao, Estgio 4 Perodo de desacelerao e Estgio 5 Perodo de

reao lenta e contnua (difuso).

A pr-induo uma reao exotrmica que ocorre nos primeiros 5 minutos

de hidratao do cimento, na qual so formados os primeiros silicatos de clcio

hidratados (COUTINHO, 1988). gerado pequeno calor de hidratao durante este

perodo.

No perodo de induo, que tambm chamado de perodo de dormncia h

menos liberao de calor e as reaes so mais lentas, ocorrendo no perodo de 40

minutos a 3 horas. Nesse perodo h formao de C-S-H, podem tambm ser

formados etringita e aluminato de clcio hidratado (ATICIN, 2000).

No perodo de acelerao, que dura de 4 horas a 8 horas, a velocidade de

hidratao rpida e os produtos da hidratao do cimento so formados em

grande quantidade, gerando alto calor de hidratao (MELO; LIBORIO, 2000).

H diminuio na velocidade de reao no perodo de desacelerao, que

pode ter durao de at 24 horas e nesse perodo o mecanismo de hidratao que

era de dissoluo-precipitao passa a ser o de difuso inica, o que gera menos

liberao de calor, porm, continuam a ser formados os produtos da hidratao e

organizada a microestrutura (SILVA; LIBORIO, 2000; MELO; LIBORIO, 2000).

O ltimo perodo de hidratao pode durar anos e denominado de perodo

de reao lenta e contnua (difuso). Ocorre com baixa liberao de calor e a

formao dos produtos de hidratao progressivamente diminuda.

A hidratao dos compostos do cimento pode cessar por motivos como:

indisponibilidade de gua para reagir, no existirem mais compostos anidros a

serem hidratados ou quando h barreiras que impeam a gua de se deslocar at os

elementos no hidratados (AITCN, 2000).

O silicato de clcio hidratado (C-S-H) um dos produtos da hidratao do

cimento Portland, sendo fundamental para a resistncia mecnica dos concretos e

argamassas. Pode-se obter concretos com quantidades elevadas de C-S-H com a

utilizao de baixas relaes a/c, que sejam suficientes para hidratar o cimento e

no prejudiquem a reologia do concreto fresco (ATCIN, 2000). O silicato de clcio

18

hidratado o composto que compe em maior proporo a pasta de cimento

hidratado, chegando a cerca de 60%, como visto na Figura 4.

O hidrxido de clcio (Ca(OH)2), portlandita, tem menor contribuio para o

ganho de resistncia mecnica e quando em grandes quantidades, prejudicial

resistncia qumica a solues cidas (MELO; LIBORIO, 2000).

De 15% a 20% do volume de slidos na pasta de cimento preenchido com

os sulfoaluminatos de clcio. Ocorrem nas formas de trissulfato hidratado

(C6A3H32), tambm denominado de etringita, e monossulfato hidratado (C4A3H18), que um composto formado pela eventual transformao da etringita e que torna o

concreto menos resistente a sulfatos (MEHTA; MONTEIRO, 2008).

Na pasta de cimento junto com os produtos de hidratao podem ser

encontrados gros de clnquer no hidratado. A quantidade desses gros vai

depender da granulometria do cimento e do grau de hidratao (MELO; LIBORIO,

2000).

Figura 4 - Quatro fases slidas presentes na pasta de cimento Portland. Fonte: MELO & LIBORIO (2000).

A finura e a distribuio granulomtrica so caractersticas que esto

diretamente relacionadas velocidade de hidratao dos cimentos. Cimentos mais

19

finos, como os de alta resistncia inicial, tm maiores resistncias nas primeiras

idades. Quanto mais ampla for a distribuio granulomtrica dos gros de cimento

menos gua ser necessria para conferir trabalhabilidade pasta de cimento

(KIHARA; CENTURIONE, 2005).

2.1.2 Agregados

Denomina-se granilha ou granitina os agregados para granilite que so,

geralmente, mrmores ou granitos. Utiliza-se, tambm, basalto, calcrio e quartzo,

sendo que GUIMARES et al. (2007) afirmam que agregados de qualquer natureza

mineralgica podem ser utilizados desde que tenham os requisitos necessrios de

um agregado para concreto.

Por ser um material de revestimento no qual os agregados alm de

contriburem para a resistncia tm funo decorativa, deve-se ter uma seleo por

granulometria criteriosa, para que haja a maior uniformidade possvel. Falhas como

misturas com agregados de tonalidades diferentes pr-determinada provavelmente

ficaro aparentes, prejudicando a proposta visual do granilite.

Alguns tipos de granilhas com diferentes granulometrias so mostrados na

Figura 5.

20

Figura 5 - Agregados para granilite. (a) granitinas Branco Nacional; (b) granitinas Cinza Paran; (c) granitinas Amarelo Dourado. Fonte: MINASIT (2011).

A ABNT NBR 7211:2009 estabelece os requisitos para os agregados grados

e midos para concretos de cimento Portland, devendo ser segundo esta norma:

[...] compostos por gros minerais duros, compactos, estveis, durveis e limpos, e no devem conter substncias de natureza e em quantidade que possam afetar a hidratao e o endurecimento do cimento, a proteo da armadura contra corroso, a durabilidade ou, quando for requerido, o aspecto visual externo do concreto.

De modo generalizado, pode-se dizer que as rochas gneas e metamrficas

podem ser utilizadas para a produo de agregados para concreto, e que as rochas

que tm menor desempenho como agregados so as sedimentares (SBRIGHI

NETO, 2005). Agregados como granitos e basaltos (provenientes de rochas gneas),

gnaisse e quartzo (provenientes de rochas metamrficas) e arenitos e argilitos

(provenientes de rochas sedimentares) so exemplos de agregados para concreto

(SBRIGHI NETO, 2005).

21

Do ponto de vista estrutural importante conhecer a natureza e a forma dos

agregados, que interfere no comportamento do concreto principalmente no estado

fresco. A utilizao de agregados com formas diferentes pode significar a

necessidade de alterao de um trao, assim, se verifica como essa caracterstica

influencia na reologia dos concretos. Tambm h outras caractersticas dos

agregados que interferem nas propriedades dos concretos como: sanidade,

resistncia mecnica, massa especfica e compacidade entre os gros.

Agregados que possuem superfcies mais lisas e arredondas proporcionam

melhor trabalhabilidade do que aqueles que tm formas angulosas, alongadas e com

superfcie spera (MEHTA; MONTEIRO, 2008). Apesar de a esfericidade contribuir

para a trabalhabilidade a aderncia entre os agregados e a pasta de cimento

fundamental para o ganho de resistncia nos concreto e uma alta regularidade de

superfcie, principalmente em agregados grados, pode ser prejudicial (SBRIGHI

NETO, 2005).

Alm da aspereza necessria para que haja satisfatria aderncia entre o

agregado e a pasta necessrio que o agregado tenha uma boa resistncia

mecnica para que essas caractersticas aliadas resultem na produo de concretos

com melhores resistncias (NEVILLE, 1997). Portanto, a textura do agregado por si

s no pode caracterizar acrscimos ou perdas de resistncia nos concretos.

Agregados de maiores dimenses, com formas chatas e alongadas

favorecem o surgimento da exsudao interna, que pode enfraquecer a interface

pasta/agregado pela formao de um filme de gua sob a superfcie inferior do

agregado (MELO; LIBORIO, 2000). Esse enfraquecimento da zona de transio

pode favorecer o surgimento de microfissuras nessa regio.

A resistncia mecnica uma caracterstica importante para a escolha de um

agregado e assim como vasta a variedade de agregados, a faixa de valores de

resistncia tambm ampla. NEVILLE (1997) indica valores de resistncia mecnica

para agregados em torno de 200 MPa, porm, cita que muitos agregados com

resistncias prximas a 80 MPa tambm so adequados para a produo de

concretos. Para COUTINHO (1988) os valores mnimos de resistncia que um

agregado para concreto pode apresentar devem ser de 60 MPa a 70 MPa.

22

NEVILLE (1997) apresenta uma tabela, transcrita a seguir de forma parcial,

com os valores mdios de resistncia compresso de alguns minerais e rochas,

tendo entre eles agregados bastante utilizados como agregados para granilite como

o granito, o calcrio, o mrmore e o quartzito.

Tabela 3 - Resistncia compresso de rochas americanas geralmente usadas como agregados de concreto. Fonte: NEVILLE (1997).

Quando os agregados disponveis no tm resistncias suficientes ou quando

tm superfcies muito lisas pode ser feita a dopagem dos agregados para melhorar

essas caractersticas. Nesta tcnica os agregados so revestidos (em lavagem) por

solues que podem ter baixas relaes a/c ou que contenham slica ativa, por

exemplo (LIBORIO, 2004). A Figura 6 ilustra o emprego da tcnica de dopagem, em

um dos casos melhorando a aderncia e no outro reforando o agregado, alm de

tambm garantir a aderncia (LIBORIO, 2004).

Mineral

Resistncia

compresso

Mdia (MPa)

Granito 181

Calcrio 159

Arenito 131

Mrmore 117

Quartzito 252

Gnaise 147

Xisto 170

23

Figura 6 - Dopagem de agregados para aumentar a aderncia e propiciar seu reforo. Fonte: LIBORIO (2004).

As propriedades dos agregados e as caractersticas dos concretos frescos e

endurecidos esto diretamente ligadas, visto que a granulometria interfere na

relao a/c, que por sua vez um fator que est diretamente ligado resistncia

compresso (BAUER, 1995). Isso ocorre em virtude do aumento da porosidade do

concreto que, alm de interferir nas resistncias trao e compresso, pode

tornar o sistema mais susceptvel ao ataque qumico.

Podem ocorrer rupturas nos concretos por diferenas entre os coeficientes de

dilatao trmica da pasta de cimento e do agregado, sobretudo quando o agregado

tem maiores dimenses, quando a temperatura est fora do intervalo de 4C a 60C

e os coeficientes tm uma diferena maior que 5 x 10-6 C-1 (COUTINHO, 1988). Na

Tabela 4 h valores de coeficientes de dilatao trmica para alguns agregados

mais usuais.

Tabela 4 - Coeficientes de dilatao trmica linear de algumas rochas e minerais mais usuais. Fonte: COUTINHO (1988).

Rochas Coeficiente de dilatao

trmica, 10-6 C-1

Granitos 1,8 a 11,9

Basaltos 3,6 a 9,7

Quartzitos 7,4 a 13,1

Mrmores 1,1 a 16

24

A Tabela 5, extrada de GUIMARES (2002), faz um resumo de algumas propriedades que podem ser alteradas nas argamassas em decorrncia de determinadas caractersticas da areia.

Tabela 5 - Influncia da granulometria das areias em propriedades das argamassas. Fonte: GUIMARES (2002).

Propriedades

Caractersticas da areia

Quanto menor o mdulo de finura

Quanto mais descontnua for a

granulometria

Quanto maior o teor de gros

angulosos Trabalhabilidade Melhor Pior Pior Reteno de gua

Melhor Varivel Melhor

Elasticidade Pior Pior Pior Retrao na secagem

Aumenta Aumenta Varivel

Porosidade Varivel Aumenta Varivel Aderncia Pior Pior Melhor Resist. Mecnicas Varivel Pior Varivel Impermeabilidade Pior Pior Varivel

2.1.2.1 Empacotamento de agregados

Utilizar agregados com granulometrias contnuas favorece a trabalhabilidade

e possibilita menor consumo de cimento. Esse tipo de configurao possvel com o

empacotamento de agregados, tcnica que consiste em combinar agregados de

diferentes granulometrias de forma que se encontre a porcentagem ideal de cada

um deles na mistura, para que o conjunto tenha a maior compacidade possvel.

McGeary (1961) apud PANDOLFELLI et al. (2000, p. 119) faz a seguinte

definio para o estudo do empacotamento de partculas:

O problema da correta seleo da proporo e do tamanho adequado dos materiais particulados, de forma que os vazios maiores sejam preenchidos com partculas menores, cujos vazios sero novamente preenchidos com partculas ainda menores e assim sucessivamente.

25

Essa prtica possibilita a reduo do consumo de cimento no concreto pelo

preenchimento de espaos, antes ocupados pela pasta de cimento, por agregados

complementares.

Para um concreto com relao a/c de 0,5 que aps o empacotamento reduziu

de 30% para 25% o volume de pasta, o consumo de cimento cai cerca de 60 kg/m3

(PEREIRA; LIBORIO, 2010). Essa reduo traz benefcios econmicos, diminui o

calor de hidratao do concreto, reduzindo a ocorrncia de retrao e

consequentemente, o surgimento de fissuras, alm de contribuir com a diminuio

da emisso de CO2 para o meio ambiente, durante a produo do cimento.

Compor os concretos com a maior quantidade possvel de agregados

utilizando a tcnica de empacotamento, geralmente, atribui benefcios como maiores

estabilidades qumica e trmica, alm de maior desempenho mecnico (PEREIRA;

LIBORIO, 2010). H excees, como a utilizao de agregados altamente porosos

ou que possam desencadear patologias (PEREIRA; LIBORIO, 2010).

Na Figura 7 so mostradas duas regies, uma ocupada por agregados e a

outra por materiais finos.

Figura 7 - Distribuio contnua de agregados e influncia na produo de concretos. Fonte: PEREIRA & LIBORIO (2010).

26

A densidade do empacotamento influenciada pela forma dos agregados,

que quanto mais se afastam da esfericidade, pelo contato de superfcies irregulares,

e quanto menores forem, por terem maior rea superficial especfica, menor a

densidade do empacotamento. Quando se tem um sistema de partculas

monodispersas e esfricas a adio de partculas tambm esfricas de menores

tamanhos em quantidades adequadas pode gerar um preenchimento de

praticamente todo o vazio do sistema inicial (REBMANN; LIBORIO, 2011).

Pode-se obter a maior compacidade entre agregados de maneira prtica

como mostrado na Tabela 6, na qual foi utilizada uma quantidade de agregado que

fosse superior ao preenchimento de um balde de 3 litros, utilizado para comportar os

agregados durante o ensaio de massa unitria compactada.

Tabela 6 - Exemplo de tabela para ensaio de empacotamento de agregados.

A1/A2

(%)

A1

(Kg)

A2

(Kg)

A2+

(Kg) L1 L2 L3 M.L. M.U.C I.V M.E

100/0 5 0 0

90/10 5 0,556 0,556

80/20 5 1,25 0,694

70/30 5 2,143 0,893

60/40 5 3,333 1,190

50/50 5 5 1,667

40/60 5 7,5 2,500

30/70 5 11,667 4,167

20/80 5 20 8,333

10/90 5 45 25,000

0/100 0 5 0

Sendo:

A1/A2 (%): porcentagem do agregado A1/porcentagem do agregado

A2;

A1 (Kg): quantidade do agregado A1 em Kg;

27

A2 (Kg): quantidade do agregado A2 em Kg;

A2+(Kg): acrscimo do agregado A2 em Kg;

L1, L2 e L3: leituras das massas que preenchem o recipiente de

ensaio, aps compactao feita em trs camadas e com 25 golpes em

cada camada;

M.L.: mdia das leituras L1, L2 e L3;

M.U.C: massa unitria compactada, que ; I.V.: ndice de vazios, que ; M.E.: massa especfica da composio.

2.1.3 Aditivos superplastificantes

Os aditivos superplastificantes so bastante utilizados na produo de

concretos, principalmente quando estes so de alta resistncia ou de alto

desempenho. Esse tipo de adio contribui para a reduo na relao a/c e melhora

a resistncia mecnica, pois sem a presena de gua excedente necessria

hidratao a porosidade do sistema reduzida, alm de serem favorecias as

propriedades reolgicas sem que haja prejuzo hidratao do cimento. Sua

proporo na mistura pode ser otimizada atravs de ensaios rpidos e de simples

execuo, o que garante que no haja desperdcio em relao dosagem.

Os aditivos superplastificantes tm vantagens em relao aos aditivos

plastificantes pois, enquanto o primeiro tipo de redutor de gua reduz a relao a/c

em torno de 30% o segundo costuma resultar no mximo em uma reduo de 15%

da relao a/c (MONTOYA et al, 2001). Os superplastificantes, quando comparados

com aditivos redutores de gua convencionais, reduzem a gua de amassamento

em at quatro vezes, e essa reduo normalmente acompanhada do aumento das

resistncias compresso e flexo (MEHTA; MONTEIRO, 2008).

28

A adio de superplastificantes melhora a disperso das partculas de

cimento, aumenta a velocidade de hidratao do concreto, resultando em maiores

resistncias nos primeiros dias, mesmo quando comparadas com concretos com as

mesmas relaes gua/cimento (MEHTA; MONTEIRO, 2008). O uso desse tipo de

aditivo permite diminuir a quantidade de cimento no concreto o que proporciona uma

diminuio no calor de hidratao e na ocorrncia de retrao no concreto

(MONTOYA et al., 2001).

Por terem composies variadas necessrio que seja verificada a

compatibilidade e a eficincia do superplastificante em relao ao cimento que ser

utilizado. A dosagem desse tipo de aditivo pode variar significativamente quando

utilizado em diferentes tipos de cimento, sendo que a quantidade geralmente

necessria varia entre 0,5% e 1,5%, em relao massa de cimento. A finura do

cimento influencia na quantidade necessria de superplastificante e se observa que

cimentos mais finos requerem teores maiores de superplastificante para se obter

uma determinada trabalhabilidade (AITCN, 2000).

O teor ideal do aditivo (ponto de saturao) pode ser encontrado pelo ensaio

de miniabatimento, proposto por KANTRO (1980) apud BUCHER (1988) apud

CASTRO & LIBORIO (2007), que um procedimento simples que requer pouca

quantidade de material. Atravs deste procedimento pode ser traada uma curva de

espalhamento da pasta de cimento fazendo-se repeties do ensaio de

miniabatimento para sucessivas adies de superplastificante, dessa forma

possvel obter o teor de aditivo que proporcione o maior espalhamento pasta. Este

ensaio pode ser reproduzido para diferentes tempos de mistura para que seja

avaliada a eficincia do aditivo com o tempo.

O minitronco de cone utilizado no ensaio tem as dimenses ilustradas na

Figura 8 e a sequncia do mtodo, Figura 9, a descrita a seguir:

1) escolher uma superfcie lisa e plana para executar o ensaio;

2) lubrificar a superffie e o minitronco de cone;

3) fazer uma pasta de cimento com um teor incial de superplastificante;

4) colocar o minitronco de cone sobre a superfcie plana, mold-lo com a

pasta at o limite do molde;

29

5) retirar o molde lentamente e na vertical;

6) medir o dimetro do espalhamento em trs dimenses;

7) repetir o procedimento para pastas com teores crescentes de

superplastificantes at que possa ser encontrado o ponto de saturao,

ponto a partir do qual o acrscimo de superplastificante no tem efeito

significativo no espalhamento da pasta.

Figura 8 - Minitronco de cone. Fonte: CASTRO & LIBORIO (2007).

Figura 9 - Ensaio de miniabatimento de tronco de cone. Fonte: CASTRO & LIBORIO (2007).

Para se obter eficincia mxima do superplastificante fundamental que

sejam conhecidas as variantes que podem alterar a interao entre o cimento e o

30

aditivo. Deve-se entender que a ao dos superplastificantes se modifica quando se

muda o tipo de cimento, o procedimento de mistura, o transporte e os fatores

climticos (CASTRO; LIBORIO, 2007). Deve-se considerar que h interao entre

todos os materiais que compe o concreto e segregao ou pega retardada, por

exemplo, devem ser considerados nos ajustes de dosagem do superplastificante

(REBMAN; LIBORIO, 2010).

2.1.4 Adies

As adies minerais podem melhorar a resistncia e a durabilidade dos

concretos e a escolha da incluso desses materiais deve levar em considerao a

finalidade ao qual se destina. Podem ter efeitos qumicos, como a formao de

silicato de clcio hidratado (C-S-H), e fsicos, como o refinamento dos poros e a

melhoria da zona de transio.

Segundo DAL MOLIN (2005) as adies minerais podem ser classificadas em

material pozolnico, material cimentante e fler. So materiais que podem ser

utilizados como adio ou substituio parte do cimento. Cada tipo de adio tem

caractersticas especficas, podendo-se fazer uso de mais de um tipo de adio em

uma mesma dosagem. Para compensar as diferentes reatividades dos materiais

cimentcios podem ser feitas combinaes entre materiais de alta reatividade com

materiais de menor reatividade, como no caso de se utilizar slica ativa com escria

de alto-forno (AITCN, 2000).

A obteno de concretos mais durveis um dos motivos da crescente

utilizao de adies minerais, assim como os fatores econmicos e ambientais

(CASTRO; LIBORIO, 2007).

Os materiais pozolnicos podem ser de origem natural ou artificial, sendo que

os materiais pozolnicos artificiais so subdivididos pela ABNT NBR 12653:1992 em

argilas calcinadas, cinzas volantes e outros materiais. A mesma norma define os

materiais pozolnicos como:

31

Materiais silicosos ou silicoaluminosos que, por si ss, possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante, mas que, quando finamente divididos e na presena da gua, reagem com o hidrxido de clcio temperatura ambiente para formar compostos com propriedades aglomerantes.

A slica ativa considerada uma superpozolana e quando adicionada ao

concreto resulta em alteraes fsicas e qumicas (FAGURY; LIBORIO, 2002). Tem

efeito fler, contribuindo para uma maior coeso e compacidade, e reage com o

hidrxido de clcio formando silicato de clcio hidratado, o que contribui para a

resistncia mecnica do concreto (FAGURY; LIBORIO, 2002). As dimenses das

partculas de slica ativa variam de cerca de 0,1 m a 2 m, o que representa

dimenses mdias 100 vezes menores que as dos gros de cimento, e favorecem a

reduo das exsudaes interna e externa (ATCIN, 2000).

A adio de metacaulim tambm proporciona benefcios aos concretos e

argamassas, pois melhora as caractersticas mecnicas e a durabilidade atravs do

refinamento dos poros. Essa adio tem efeito fler ou microfler devido ao tamanho

de suas partculas, que so bem menores que as do cimento, e assim como a slica

ativa, aumenta a demanda de gua na mistura.

As dimenses das partculas do fler so prximas as do cimento Portland.

Esse tipo de adio tem efeitos fsicos que melhoram a trabalhabilidade, evitam a

exsudao e a fissurao, alm de efeitos qumicos que podem ativar a hidratao

do cimento, como nucleador (NEVILLE, 1997).

2.1.5 Pigmentos

A escolha da utilizao de revestimentos em granilite fortemente

influenciada pelas inmeras possibilidades estticas que o material pode apresentar.

Alm das escolhas de agregados com diferentes cores e granulometrias para atribuir

configuraes visuais variadas, a pasta de cimento pode ser pigmentada para diferir

das cores comumente atribudas pelos cimentos (cinza ou branco).

32

As mais diversas tonalidades podem ser atribudas a concretos se forem

empregados pigmentos na dosagem. Com relao aos pigmentos, para que possam

ser utilizados sem que prejudiquem as propriedades qumicas e fsicas dos

concretos, devem ser estveis em relao aos demais compostos.

Podem ser utilizados pigmentos base de xido de ferro, tanto naturais como

sintticos, na produo de corantes. Os naturais tm geralmente baixo poder de

pigmentao, pois possuem baixos teores de xido de ferro, e os sintticos vem em

substituio a esses por possurem caractersticas como maiores possibilidades de

tons e intensidades (SALVADOR FILHO; LIBORIO, 2007). Segundo SALVADOR

FILHO & LIBORIO (2007) dentre os corantes esto os:

xidos de ferro naturais:

- hematitas (vermelho);

- limonitas (amarelos);

- magnetitas (pretos).

xidos de ferro sintticos:

- amarelos (do "creme" ao amarelo);

- pretos (do cinza claro a tons de carvo);

- vermelhos (do amarelado at tons azulados).

A utilizao de quantidades elevadas de corante pode resultar na

necessidade de maior relao a/c para ser mantida a trabalhabilidade do concreto, o

que contribui para o aumento da porosidade e para a consequente diminuio da

resistncia mecnica (SALVADOR FILHO; LIBORIO, 2007).

2.1.6 gua

A gua adicionada na produo do concreto, gua de amassamento, tem a

funo de promover a hidratao dos compostos do cimento Portland e favorece as

caractersticas reolgicas necessrias a um concreto com suficiente

trabalhabilidade. Est presente sob diversas formas durante toda vida do concr