Boletim Técnico da Escola Politécnica da USPDepartamento de Engenharia de Construção Civil

ISSN 0103-9830

BT/PCC/268

Eduardo Henrique Pinheiro de GodoyMercia M. S. Bottura de Barros

São Paulo – 2000

DIRETRIZES PARA PRODUÇÃO DECONTRAPISOS ESTANQUES

Escola Politécnica da Universidade de São PauloDepartamento de Engenharia de Construção CivilBoletim Técnico - Série BT/PCC

Diretor: Prof. Dr. Antônio Marcos de Aguirra MassolaVice-Diretor: Prof. Dr. Vahan Agopyan

Chefe do Departamento: Prof. Dr. Alex Kenya AbikoSuplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. João da Rocha Lima Junior

Conselho EditorialProf. Dr. Alex AbikoProf. Dr. Francisco CardosoProf. Dr. João da Rocha Lima Jr.Prof. Dr. Orestes Marraccini GonçalvesProf. Dr. Antônio Domingues de FigueiredoProf. Dr. Cheng Liang Yee

Coordenador TécnicoProf. Dr. Alex Abiko

O Boletim Técnico é uma publicação da Escola Politécnica da USP/Departamento de Engenharia deConstrução Civil, fruto de pesquisas realizadas por docentes e pesquisadores desta Universidade.

Este texto faz parte da dissertação de mestrado de título” Contrapisos de argamassa de cimento Portland epolímeros como camada promotora da estanqueidade de pisos de edifícios”, que se encontra à disposiçãocom os autores ou na biblioteca da Engenharia Civil.

FICHA CATALOGRÁFICA

Godoy, Eduardo Henrique Pinheiro de Diretrizes para produção de contrapisos estanques / E.H.P. de Go- doy, M.M.S.B. de Barros. – São Paulo : EPUSP, 2000. 36 p. – (Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, Departa- mento de Engenharia de Construção Civil, BT/PCC/268)

1. Revestimento horizontal 2. Contrapiso 3. Argamassa de revesti- mento 4. Impermeabilização I. Barros, Mércia Maria Semensato Bottu- ra de II. Universidade de São Paulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia de Construção Civil III. Título IV. Série

ISSN 0103-9830 CDU 693.73 692.51 691.53

699.82

SUMÁRIO

RESUMO “ABSTRACT”

1 INTRODUÇÃO

2 CONTRAPISOS DE ARGAMASSAS DE CIMENTO PORTLAND MODIFICADASCOM POLÍMEROS

2.1 O contrapiso no contexto do edifício

2.2 As funções do contrapiso de argamassa modificada com polímeros

2.3 Polímeros empregados para modificação de argamassas de cimento Portland

2.4 Princípio da modificação das argamassas pela adição de polímero

2.5 Composição das argamassas modificadas com polímero

3 RECOMENDAÇÕES PARA PRODUÇÃO DO CONTRAPISO DE ARGAMASSAMODIFICADA COM POLÍMEROS

3.1 Dosagem das argamassas modificadas com polímeros

3.2 Preparação do substrato

3.3 Mistura, lançamento, compactação, acabamento e cura

4 PROGRAMA EXPERIMENTAL4.1 Composição das argamassas

4.2 Dosagem das argamassas

4.3 Procedimento de preparo das argamassas

4.4 Cura dos contrapisos

4.5 Preparo do contrapiso

5 CONCLUSÕES

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEXO

RESUMO

Novas tecnologias construtivas para promover a estanqueidade dos pisos do pavimentotipo de edifícios estão disponíveis no mercado. A execução do contrapiso comargamassa de cimento Portland e areia na qual são adicionados polímeros durante amistura é uma dessas tecnologias e vem sendo amplamente utilizada pelas empresas deconstrução de edifícios. A argamassa é aplicada sobre o substrato, normalmente umalaje estrutural, em áreas molháveis como banheiros e sacadas, tanto com as funçõesdo contrapiso tradicional quanto de camada promotora da estanqueidade.

No entanto, o meio técnico no Brasil, ainda não domina essa tecnologia de produção.Em conseqüência deste fato, o método de execução é empírico, ora originando umaumento dos custos e do desperdício, ora apresentando um deficiente desempenho.

Frente a essa realidade, o trabalho aqui apresentado, fruto de uma pesquisa maisabrangente, discute os princípios da modificação das propriedades das argamassas aose adicionar polímeros e apresenta as diretrizes para a produção dos contrapisos queempregam argamassa de cimento Portland com adição de polímeros, com vistas apermitir uma maior homogeneidade nos procedimentos empregados em obra.

ABSTRACTNew technologies to improve the watertightness of internal building areas,susceptible to wetting and moisture, are available in the market. The production ofscreeds made of ordinary Portland cement mortar modified by the addition ofpolymers to fresh mortar is one of these technologies and has been recently appliedin building constructions in Brazil.Unfortunately, in Brazil the professionals involved do not control this technology,what have caused the use of empirical methods, raised the production costs andwastes and a deficient performance.This bulletin, which has came out from a wider research, discuss how the addition ofpolymers modifies the mortar properties and then describes the procedures toproduce the mortar screed, willing to a more homogeneous organization to this task inthe building site.

1 INTRODUÇÃO

Atualmente, estão sendo empregadas no mercado de construção de edifícios, diversastecnologias construtivas através das quais se busca proporcionar uma maiorestanqueidade aos pisos do pavimento tipo. Essas tecnologias empregam os maisdiferentes materiais e componentes, aplicados de diversas maneiras, dando origem ainúmeros questionamentos relacionados com o custo e desempenho do produto final.

Dentro desse contexto, a adição de polímeros à argamassa de cimento Portland eareia, é uma dessas tecnologias e vem sendo largamente difundida pelas construtoras,no Brasil. Nessa tecnologia, a argamassa modificada com polímeros - AMP é aplicadacomo camada de contrapiso, em áreas molháveis do pavimento tipo de edifícios, com oobjetivo de melhorar o seu desempenho quanto à estanqueidade, à aderência e àcapacidade de absorver deformações, naquelas áreas.

Porém, o desconhecimento atual sobre o emprego do contrapiso de argamassamodificada com polímeros, daqui por diante denominado CAMP, tem gerado dúvidasquanto ao desempenho do mesmo, tanto no que se refere ao seu comportamentomecânico, sobretudo ao longo do tempo, quanto aos custos envolvidos. Frente a isto éque se coloca a importância do presente trabalho, no qual se buscou avaliar algumascaracterísticas importantes para o desenvolvimento de um método construtivo queempregue o CAMP como camada promotora da estanqueidade, de maneiraracionalizada e de modo a evitar patologias futuras.

O CAMP tem potencial para ser usado em áreas molháveis do edifício, tais comocozinhas, áreas de serviço, banheiros, boxes e sacadas, sem que se lance mão dostradicionais sistemas de impermeabilização flexíveis, como por exemplo mantas emembranas asfálticas, os quais, exigem, na maioria das vezes, elevadas espessuras.

Segundo BARROS (1991), em regiões como cozinhas e áreas de serviço, onde a águaestá presente em menor intensidade, não é intenso o emprego da impermeabilização,sendo comum atribuir ao revestimento (normalmente de componentes cerâmicosmodulares ou de pedras) a responsabilidade de se evitar a infiltração de água atravésdo conjunto; porém, dada a presença de juntas entre os componentes, estecomportamento dependerá da adequada execução do revestimento, bem como damanutenção de suas características ao longo do tempo, o que na maioria das vezes nãoé possível.

Por outro lado, mesmo nas áreas em que a presença de água é mais intensa econstante, como banheiros, boxes e sacadas, é também possível prescindir do uso dacamada de impermeabilização tradicional, aplicada entre as camadas que compõem osubsistema piso, fazendo-se uso do CAMP, desde que este seja capaz de garantir odesempenho do piso quanto à estanqueidade.

Esta alternativa tem um grande potencial de racionalizar a produção de todo osubsistema piso, uma vez que, evitando as camadas que constituem um sistema deimpermeabilização tradicional, reduz a sua espessura final; além disso, não corre orisco de, durante a sua produção, ser perfurado e, com isso, perder a suacaracterística de camada protetora.

Entretanto, por se tratar de uma tecnologia ainda recente e com poucos estudosdisponíveis, as empresas de construção de edifícios não conhecem o desempenho doCAMP. E, ainda que o venham empregando em suas obras, têm manifestado dúvidasquanto ao tipo e teor de polímero a serem utilizados, quanto ao traço daargamassa e também quanto às técnicas de preparação da base.

Os parâmetros necessários para esclarecer essas dúvidas ainda não estãosistematizados, devendo-se dispor de dados mais precisos sobre as característicasdas AMP’s em função destas variáveis e de outras ligadas às características dosmateriais constituintes e à técnica de execução do contrapiso.

O emprego de polímeros para modificação de argamassas à base de cimento Portland éuma prática antiga e largamente utilizada no exterior. Segundo o AMERICANCONCRETE INSTITUT (ACI, 1997c), em 1933, na Alemanha, pela primeira vez foifeito o uso de látex (basicamente, uma dispersão de polímeros em água) com essafinalidade, empregando-se, inclusive, látex de poli(acetato de vinila) (PVAc). Apesardisso, o meio técnico, no Brasil, ainda não domina a tecnologia de aplicação dessaargamassa como camada promotora da estanqueidade de áreas molháveis. Quais tiposde polímeros podem ser utilizados e quais apresentam melhor desempenho? Qual aquantidade de polímero que deve ser usada, para cada condição de solicitação? Qualdeve ser a composição e dosagem da argamassa? Como deve ser executada a ponte deaderência entre a base e o contrapiso? Quais áreas devem ser reforçadas comcomponente estruturante?

Em conseqüência desse desconhecimento, as técnicas que vêm sendo utilizadas sãoempíricas, ora originando um aumento do custo de produção e do desperdício, oraapresentando um desempenho no mínimo duvidoso, podendo gerar um aumento doscustos de manutenção e reparo.

O que se sabe, de um modo geral, é que o uso dos aditivos à base de polímeros melhoraas propriedades das argamassas, como a capacidade de absorver deformações, aaderência, a resistência ao desgaste por abrasão e a permeabilidade [LAVELLE (1988),OHAMA (1984) e CHERKINSKY (1970)].

Entre os aditivos poliméricos sintéticos empregados para argamassas e concretos, oPVAc é o que há mais tempo vem sendo estudado. KREIJGER (1970) destaca que dos14 autores que participaram do primeiro simpósio do RILEM sobre o tema, em 1967, 11deles estudaram o PVAc, seguido da “borracha sintética” (SBR), estudada por cincoautores e dos acrilatos, estudados por quatro autores.

Considerando-se que esses polímeros sejam também os mais utilizados pelo mercadonacional, adotou-se como objetos desta pesquisa o estireno-acrílico, o estireno-butadieno (SBR) e o poli(acetato de vinila) (PVAc). Estes polímeros sãocomercializados com indicações para diversas aplicações, como por exemplo, paratrabalhos de restauração, pisos industriais e para impermeabilização, sendo estaúltima aplicação o objeto desta pesquisa.

Esse estudo contribui para um melhor entendimento desse método construtivo e, porconseqüência, para a evolução dos processos de produção de edifícios.

O trabalho está apresentado em cinco partes, incluindo essa, colocada a título deintrodução. Na segunda parte são apresentados os principais conceitos envolvidos ediscutidos os aspectos relacionados com as características dos materiais. Na terceiraparte são apresentados os aspectos relacionados com a tecnologia de execução doCAMP segundo a bibliografia pesquisada. No capítulo quatro são apresentados osprocedimentos de execução empregados no programa experimental. O quinto capítuloé das o conclusões.

2 CONTRAPISOS DE ARGAMASSAS DE CIMENTO PORTLAND MODIFICADASCOM POLÍMEROS

2.1 O contrapiso no contexto do edifício

O edifício costuma ser dividido em partes ou subsistemas, “objetivando a elaboraçãodo projeto, a sua execução ou a avaliação do seu desempenho” (BARROS, 1991). Paraauxiliar na compreensão do objeto deste trabalho (o contrapiso), considerou-se umedifício de múltiplos pavimentos, construído pelo processo tradicional, isto é, cujaestrutura é de concreto armado moldada no local e composta de pilares, vigas e lajes,com vedações verticais de alvenaria e revestimento de argamassa.

Situando melhor o objeto de estudo do presente trabalho, salienta-se que serátratado o arranjo típico dos pisos do pavimento tipo, isto é, compreendidos entre acobertura do edifício e os pavimentos destinados às áreas comuns, tais como,garagens e pilotis.

Sendo assim, o subsistema vedação horizontal é composto pelas camadas do forro dopavimento inferior, da laje, e do piso do pavimento superior. O piso é composto,segundo BARROS (1991), das camadas de impermeabilização, de isolamento termo-acústico, de contrapiso e de revestimento de piso, como ilustra a figura 2.1.

O conjunto destas camadas é responsável pelo atendimento dos requisitos dedesempenho do piso, os quais segundo BARROS (1991) são:

• Resistência mecânica;• Capacidade de absorver deformações;• Estanqueidade;

• Resistência ao ataque por agentes químicos;• Segurança de utilização;• Segurança contra o fogo;• Conforto tátil, visual, acústico e higrotérmico e;• Durabilidade compatível com as necessidades de utilização.

Ainda segundo essa autora, “para cada requisito, uma determinada camada do pisopoderá ser mais ou menos solicitada, devendo apresentar propriedades específicas”.

Neste trabalho, são tratadas algumas características e propriedades da camada decontrapiso que estão relacionadas ao atendimento dos requisitos de desempenho dopiso relativos à resistência de aderência e à estanqueidade, uma vez que os demaistêm uma relação mais intensa com a camada de revestimento, a qual não é objeto dopresente trabalho.

camada de acabamento

camada de fixação

Legenda

camada de contrapisocamada isolante termo-acústicacamada de impermeabilizaçãolaje estruturalforro do pavimento inferior

Figura 2.1 Corte de um elemento do subsistema vedação horizontal interna -adaptado de BARROS (1991).

2.2 As funções do contrapiso de argamassa modificada com polímeros

Segundo BARROS (1991), a estanqueidade das áreas molháveis “é de responsabilidadeda camada de impermeabilização (...). Não é função do contrapiso atender àestanqueidade do subsistema, pois se trata de uma camada, em geral, constituída poruma argamassa de elevado índice de porosidade, não sendo possível impedir apercolação da água pelo sistema”.

Entretanto, o CAMP possui propriedades específicas que podem ajudá-lo a resistir àpassagem da água; portanto, no caso da eliminação da camada de impermeabilização, ocontrapiso pode passar a ser responsável pela estanqueidade do piso.

É difícil quantificar a contribuição de cada camada do piso para a estanqueidade doconjunto; isto é, não existem ainda os critérios de desempenho para se saber quandoum piso pode ou não ser considerado estanque.

São diversas as variáveis que interferem na capacidade de estanqueidade docontrapiso de argamassa modificada com polímeros. Uma delas é a porosidade e,portanto a composição e dosagem da argamassa, bem como a própria técnica deexecução são elementos de grande importância. Outra variável é a sua capacidade deabsorver deformações; pois, se a camada fissurar, todo o seu potencial deestanqueidade é perdido.

Interfere ainda nesse comportamento a capacidade de aderência à base, uma vez quepara se ter viabilidade econômica, o CAMP precisa ser aplicado à base em pequenaespessura e, portanto, segundo BARROS (1991), necessariamente deve trabalharaderido ao substrato.

Influem também na capacidade de estanqueidade do CAMP, variáveis como aintensidade da ação da água e a espessura das camadas, a correta execução de cadauma e as características dos materiais que as compõem.

Neste estudo, parte-se da premissa de que o CAMP pode apresentar característicasque proporcionam ao conjunto um certo grau de estanqueidade que atenda a estecritério de desempenho, sem que se lance mão da camada de impermeabilização.

Dessa maneira, pode-se dizer que o CAMP possui as funções do contrapiso tratado porBARROS (1991), devendo proporcionar, além disso, a estanqueidade requerida aoconjunto, determinando-se para fins deste trabalho a definição apresentada a seguir:

“o contrapiso de argamassa modificada com polímeros é um elemento dosubsistema piso, constituído de uma única camada de material, lançadosobre uma base (laje estrutural) adequadamente preparada, devendoapresentar características como espessura, rugosidade superficial,resistência mecânica, porosidade e durabilidade adequadas ao atendimentode suas funções, cujas principais são: proporcionar estanqueidade,

possibilitar o recebimento do revestimento de piso; transmitir à lajesuporte as cargas de utilização; proporcionar os desníveis necessários entreos ambientes contíguos e a declividade nas áreas molháveis”.

Portanto, neste trabalho, o contrapiso de argamassa modificada com polímeros nãoserá tratado como um sistema de impermeabilização mas como uma camada comcaracterísticas específicas, com capacidade de promover a estanqueidade.

2.3 Polímeros empregados para modificação de argamassas de cimento Portland

As argamassas modificadas por polímeros são produzidas pela mistura de cimento,areia, polímero e água. Em alguns casos, monômeros podem ser misturados com aargamassa, para, em seguida, serem polimerizados in situ, ao mesmo tempo em queocorre a hidratação do cimento. A polimerização é uma reação de síntese em que asmoléculas de monômeros unem-se para formar a cadeia ou molécula maior do polímero(MANO, 1985).

Os polímeros empregados para modificação de sistemas à base de cimentoapresentam-se para mistura sob diferentes formas de produtos, quais sejam:• Latexes;• Dispersões em pó;• Polímeros solúveis;• Resinas líquidas e;• Monômeros (pré-polímeros).

Os polímeros e monômeros anteriormente citados diferem, basicamente, pelo estadode apresentação do produto (líquido ou pó) e pelo estágio em que ocorre o processo depolimerização, isto é, se durante a fabricação do produto ou quando da sua misturapara o preparo da argamassa. Os principais aspectos que os caracterizam sãoapresentados nos itens à seguir.

2.3.1 Latexes

Os latexes são os modificadores de argamassas de cimento mais amplamenteutilizados. Consistem em partículas esféricas de polímeros, com diâmetro geralmenteentre 0,05 a 5,0µm, de elevado peso molecular, mantidas suspensas (fase dispersa) emum meio aquoso (fase contínua) pela ação de tensoativos [YAZUKO (1977) e ACI,(1997b)]. Em geral os latexes são à base de polímeros termoplásticos, isto é, quepermitem fusão por aquecimento e solidificação por resfriamento (MANO, 1985).

Em particular, os latexes comercialmente mais usados atualmente com cimentoPortland, no mundo, são copolímeros de estireno-butadieno (SBR), acrílicos (estireno-acrílico e esteres poliacrílicos (PAE)), poli(acetato de vinila) (PVAc), copolímeros deacetato de vinila, tais como o etileno-acetato de vinila (EVA) e o versatato-acetato devinila (VeoVA) e borracha de cloroprene (CR) (ACI, 1997c).

2.3.2 Dispersões em pó

As dispersões em pó são ditas “re-dispersáveis” pois convertem-se em látex quandomisturadas com a água. As comumente comercializadas são à base de homopolímerosde poli(acetato de vinila), de copolímeros de acetato de vinila e de copolímerosacrílicos (ACI, 1997c). Não há indicações de copolímeros de estireno-butadieno naforma de dispersões em pó. O produto já se encontra polimerizado e o processo demodificação da argamassa ocorre da mesma forma que para o látex, como seráexplicado no item 2.4. A principal característica é que o pó pode ser pré-misturadocom o cimento e os agregados; porém, tratam-se de produtos em geral mais carosporque o processo de fabricação envolve uma fase adicional para a secagem do látexque o originou; além disso, a homogeneidade da mistura é mais difícil de se realizar,principalmente porque as quantidades empregadas são reduzidas. São maisempregadas em argamassas industrializadas.

2.3.3 Polímeros solúveis

Os polímeros solúveis em água possuem baixo peso molecular (comparativamente aosdemais polímeros citados anteriormente), são empregados em pequenas quantidades eatuam com a finalidade de aumentar a plasticidade das argamassas e reduzir o efeitode secagem rápida aumentando a retenção de água. Os mais difundidos são opoli(vinilalcool) (PVOH) e os derivados celulósicos empregados na fabricação deargamassas colantes, como o metil-celulose.

2.3.4 Resinas líquidas

As resinas líquidas comumente empregadas para modificação das propriedades deconcretos e argamassas são as termofixas, isto é, cujos polímeros, por aquecimento ououtra forma de tratamento assumem a estrutura tridimensional, reticulada, tornando-se insolúveis e infusíveis (MANO, 1985). A maioria dessas resinas é de base epóxica.Nas resinas líquidas, o processo de polimerização inicia-se com a presença da água deamassamento, seguido da formação do filme; ambos os processos ocorremconcomitantes com a hidratação do cimento; porém, nestes casos, empregam-sequantidades bem maiores de polímero em relação ao uso dos latexes.

2.3.5 Monômeros

O uso dos monômeros é semelhante ao das resinas, isto é, a polimerização inicia-se nomomento da mistura com a água de amassamento; porém, o seu emprego não temobtido muito sucesso, entre outros fatores pela degradação dos monômeros pelosálcali do cimento (OHAMA, 1984). O uso de monômeros também apresenta restriçõesde segurança quando manuseados pois, segundo o ACI 548 (ACI, 1997b), “geralmente,tratam-se de líquidos voláteis, combustíveis e tóxicos”.

Neste trabalho, os estudos serão concentrados no emprego de latexes poliméricos,portanto, quando se fizer referência às argamassas modificadas com polímeros(AMP), fica subentendido que é pela adição de latexes poliméricos.

Embora os polímeros e monômeros, em quaisquer das formas indicadas acima, sejamusados em materiais à base de cimento, como em argamassas, grautes e concretos, émuito importante que tanto a hidratação do cimento quanto a formação do filme depolímero (coalescência das partículas de polímero) ocorram completamente paragarantir a formação de uma estrutura monolítica, em que as fases do cimentohidratado e do filme do polímero interpenetram uma na outra, formando uma matrizque manterá os agregados unidos.

As propriedades diferenciadas das argamassas modificadas com latexes poliméricos(AMP), em relação às argamassas de cimento, são caracterizadas pelo comportamentodesta estrutura, apresentada e discutida a seguir.

2.4 Princípio da modificação das argamassas pela adição de polímeros

A modificação das propriedades das argamassas com polímeros é governada tanto pelahidratação do cimento quanto pela formação do filme de polímero, este último, após asaída da água em excesso do sistema.

Estes processos, porém, não ocorrem independentemente, ou seja, há reações entre ocimento e o látex. Segundo CHANDRA; OHAMA (1994), os produtos da hidratação docimento podem causar a coagulação do látex, de maneira que as partículas de polímeroperdem a sua capacidade de formação de filme e, por outro lado, a coagulação retardao processo normal de hidratação do cimento.

A matriz do cimento hidratado e do filme do polímero atua como uma estruturaaglomerante, formada de acordo com um modelo simplificado de três etapas,propostas por OHAMA (1984), as quais são ilustradas pela figura 2.2 e descritas aseguir.

a) Primeira etapa

Quando o látex é misturado à água de amassamento da argamassa de cimento, aspartículas de polímero são uniformemente dispersas na pasta de cimento. Nessa pastade polímero e cimento, este é hidratado gradualmente liberando, entre outrosprodutos, o hidróxido de cálcio, enquanto parte das partículas de polímero depositam-se na superfície das partículas de cimento parcialmente hidratado.

b) Segunda etapa

Com a saída da água (não consumida na reação de hidratação do cimento) pelaevaporação, as partículas adesivas de polímero são gradativamente confinadas nosporos capilares da pasta de cimento, preenchendo-os. Este fenômeno ocorre porque o

tamanho dos poros na pasta de cimento são muito superiores ao diâmetro daspartículas de polímero de um látex típico, que variam de 500 a 5000 angstrons (Riley& Razl apud OHAMA, 1984).

Figura 2.2 Modelo simplificado da modificação das argamassas com látex eformação do filme de polímero (OHAMA, 1984)

À medida em que a hidratação do cimento prossegue, as partículas de polímerofloculam para formar uma camada contínua e compacta sobre a superfície daspartículas de cimento parcialmente hidratado e sobre a superfície dos agregados.

STORTE (1991) concluiu que, para o estireno-butadieno, a “combinação” do polímerocom o cimento e com o agregado é irreversível, pois após ter tentado remover o

(A) Imediata-mente após

a mistura

(B) Primeira etapa

(C) Segunda etapa

(D) Terceira etapa

(os espaços intersticiais são água)

Partícula de cimentonão hidratado

Agregados

Partículas de polímero

Ar incorporado

Partículas de cimentoparcialmente hidratado

(no qual as partículas de polímeroestão parcialmente depositadas)

Partícula de cimentoparcialmente hidratado,envolvida com partículasde polímero bemaglutinadas

Cimento hidratadoenvolvido com um filmeou membrana depolímero

polímero lavando com água destilada ou atacando com solução de ácido clorídrico, nadaobteve.

OHAMA (1984) citando outros pesquisadores, afirma que somente para “polímerosreativos“, como o PVDC [poli(vinilideno clorido- vinil clorido)], o poli(etil acrilato –metil metacrilato) e a CR (borracha de cloroprene), esta etapa pode envolver umareação química entre a superfície das partículas de polímero e a camada de silicatosobre os agregados. Até o momento não se encontrou referências sobre haver reaçãoentre o polímero de SBR ou o acrílico e o cimento ou os agregados.

c) Terceira etapa

Por fim, após a remoção completa da água como descrito na etapa anterior, aspartículas de polímero agrupadas coalescem em um filme ou membrana contínua paraformar uma estrutura monolítica em que a fase do polímero interpenetra a fase docimento hidratado. Tal estrutura atua como uma matriz para as AMP, onde osagregados estão aglomerados por esta matriz.

2.5 Composição das argamassas modificadas com polímero

A tecnologia de produção de AMP é muito parecida com a da argamassa de cimento. Amaioria dos polímeros estão na forma de látex (dispersão aquosa) e é adicionada àágua de amassamento da argamassa de cimento. Os polímeros são adicionados emgrande quantidade em comparação com outros aditivos, como os incorporadores de are redutores de água, muitas vezes empregados para melhorar certas propriedades deoutros tipos de argamassas.

O cimento e os agregados utilizados podem ser os mesmos empregados na produção daargamassa de cimento Portland. As características destes materiais e do látex serãotratadas nas alíneas a seguir.

2.5.1 Latexes

A maioria dos polímeros empregados como modificadores de sistemas à base decimento Portland são fabricados através de uma técnica chamada de polimerização ememulsão (ACI, 1997c). Este processo consiste, basicamente, em misturar um ou maismonômeros com água, com um emulsionante, comumente um sabão, e com um reagenteou iniciador, em que este último componente gera um radical livre que induz àassociação em cadeia dos monômeros, formando as moléculas do polímero (MANO,1985). O polímero resultante consiste de partículas muito pequenas (0,05 - 5µm dediâmetro), dispersas em água, produzidas após a polimerização da emulsão. Segundo anorma BS 8204 (BSI, 1993), as partículas de polímero devem ser resistentes ao alcalido cimento e devem ser de até 3µm.

Em geral, outros ingredientes podem ser adicionados durante e após a polimerizaçãopara melhorar as características do produto final (o látex), tais como estabilizantes,antiespumantes, biocidas, antioxidantes e protetores U.V..

Os estabilizantes são componentes adicionados durante a fabricação do látex paragarantir a sua estabilidade química, isto é, evitar a sua coagulação, quando formisturado ao cimento Portland, que é um material de intensa reatividade, permitindoque as partículas de polímero sejam dispersas uniformemente na mistura. A maioriados latexes adequados para mistura com cimento Portland empregam estabilizantesnão-iônicos (sem carga); os latexes catiônicos (carga positiva) e aniônicos não têmestabilidade suficiente para mistura com cimentos hidráulicos (ACI, 1997c).

Os demais componentes da formulação do látex (antiespumantes, preservativos,antioxidantes e protetores de raios U.V.) são adicionados após a polimerização daemulsão e servem para melhorar as características de desempenho do produto. Osantiespumantes são empregados para que não haja uma incorporação excessiva de arquando o látex é misturado com a argamassa. Os biocidas são usados para proteger oproduto contra o ataque de bactérias, prolongando a sua vida útil na embalagem (ACI,1997c).

Os latexes modificadores de argamassas de cimento comercializados encontram-seprontos para mistura, sem a necessidade de adicionar agentes antiespumantes,porque, em geral, já os contêm em sua formulação.

Comumente, o conteúdo total de sólidos dos latexes é de 40 a 50%, em massa,incluindo os sólidos não voláteis à temperatura do ensaio para determinação desteteor. Há ainda que se considerar a água na composição do látex, que é deaproximadamente 50%.

No Japão, a JIS A 6203 (OHAMA, 1984), estabelece como importante requisito dequalidade para os latexes, um teor de sólidos mínimo de 35%, com uma tolerância de1% em torno do valor especificado pelo fabricante. No Brasil, entretanto, não existeainda uma norma nacional que balize a qualidade dos latexes disponíveis no mercado.Os latexes utilizados nesta pesquisa apresentam um teor de sólidos medido em tornode 50%; portanto, baseado no limite recomendado na referida norma japonesa, omesmos seriam considerados satisfatórios.

Outras importantes características do látex são a viscosidade, o tamanho médio daspartículas e a temperatura mínima para formação de filme (TMFF), esta últimacaracterística é importante para regiões mais frias, como será explicado no item2.6.3.

Geralmente, os latexes usados como modificadores do cimento são não tóxicos e sãomateriais seguros ao manuseio. Consequentemente, não requerem precauçõesespeciais.

Os polímeros que mais têm sido empregados como modificadores de argamassas são osde base acrílica e de estireno - butadieno. Os polímeros à base de PVAc, há muitoempregado com esse fim estão caindo em desuso em função do melhor desempenhodos demais. Além disso, o meio técnico vem discutindo o comportamento físico-químicodesse polímero, fazendo questionamentos sobre a possibilidade do seu“reemulsionamento”, ao entrar em contato constante com água, pH ou umidadeexcessiva, mesmo após a argamassa estar endurecida e ter sido formado o filme depolímero.

2.5.2 Cimento

Sabe-se que os tensoativos presentes na composição do látex podem retardar aindamais a pega dos cimentos que contenham partes de escória, pozzolana ou microsílica.Portanto, é de se esperar que os cimentos Portland comuns, CP I e CP I-S (ABNT,1991b), possam ser empregados para as AMP, sem restrição a essa propriedade.

Segundo SABBATINI (1984), o emprego de cimento de diferentes classes deresistências, irá produzir argamassas com resistências mecânicas variáveis e portantoa resiliência, que é uma propriedade inversamente relacionada ao módulo dedeformação das argamassas, é alterada.

Porém não foram encontrados trabalhos que avaliassem a adequação do tipo decimento para mistura com latexes poliméricos. Há, sim, na bibliografia nacional,trabalhos realizados por alguns pesquisadores que exemplificam o uso de outros tiposde cimento misturados com latexes, com aplicações diversificadas.

KATTAR et al. (1995), em um estudo sobre concreto de alto desempenho modificadocom polímeros para pisos industriais, utilizaram cimento Portland de alta resistênciainicial com adição de escória granulada e microsílica pulverizada (CPV ARI-RS/MS) emconjunto com dispersões em pó à base de PVAc, látex de SBR e látex de copolímeroacrílico. Neste mesmo trabalho, os autores fazem referência também ao uso decimento Portland composto com filler (CP II-F), classe 32, para fabricação deconcretos para pavimentação, com adição de látex de SBR.

ABREU et al. (1996) realizaram um estudo de pontes de aderência compostas decimento, polímeros e areia, empregando cimento Portland de alta resistência inicial(CPV ARI) e também deste com adição de escória granulada e microsílica pulverizada(CPV ARI-RS/MS), combinados com latexes de SBR, de acrilatos e de PVAc. Segundoestes autores, o comportamento do crescimento da resistência verificado, nesse caso,independe do tipo de polímero.

2.5.3 Agregados

Os mesmos agregados, finos ou grossos, como areia de rio, areia silicosa e agregadosleves artificiais, recomendados para as argamassas utilizadas para contrapisoscomuns, podem ser usados para AMP.

Segundo OHAMA (1984), quanto maior o módulo de finura dos agregados, ou seja,através de grãos de maiores dimensões, tende a aumentar a resistência à flexão e àcompressão das AMP.

Na BS 8204 (BSI, 1993), os agregados empregados na composição das AMP podem serareia ou uma mistura de areia com grãos minerais de granulometria uniforme de 3mm,6mm ou 10 mm e não devem conter materiais deletérios em quantidade que possaafetar a durabilidade e a aparência do revestimento e nenhuma partícula friável.

3 RECOMENDAÇÕES PARA PRODUÇÃO DO CONTRAPISO DE ARGAMASSAMODIFICADA COM POLÍMEROS

3.1 Dosagem das argamassas modificadas com polímeros

A dosagem das AMP é normalmente tratada de maneira semelhante à das argamassascompostas de cimento Portland e areia, dependendo dos requisitos de comportamentono estado fresco (como a trabalhabilidade e a retenção de água) e no estadoendurecido (resistência mecânica, capacidade de absorção capilar e permeabilidade).

As AMP devem proporcionar propriedades superiores às da argamassa de cimento,tais como: resistência à tração e à flexão, capacidade de absorver deformação,aderência e durabilidade. Estas propriedades são determinadas pela relação decimento e polímero, mais do que pela relação de água e cimento (OHAMA, 1984).Portanto, a relação de cimento e polímero deve ser tal que atenda aos requisitosdesejáveis. A relação de cimento e polímero é definida pela BS 8204 (BSI, 1993)como a relação em massa da quantidade total de sólidos no látex polimérico e aquantidade de cimento na mistura. Deste fato é que resulta a importância de virindicado no rótulo do recipiente, o teor de sólidos contido no látex.

Segundo OHAMA (1984), a dosagem da maioria das AMP está na faixa de 1:2 a 1:3 (emmassa) de cimento e agregado miúdo e de 5 a 20% de polímero em relação ao peso decimento.

Segundo o ACI 503 (ACI, 1997c), o traço típico das AMP é de 1:3, em massa, e osteores mais usuais de polímero e cimento são de 15% para o látex de SBR, e de 5% a20% para o PVAc. Para os latexes acrílicos, essa traz apenas um exemplo típico dedosagem de argamassa de traço 1:3 de cimento e areia, em massa, com 10% depolímero em relação a massa de cimento.

A norma BS 8204 (BSI, 1993) propõe traços de 1:3 a 1:5 e três teores de polímero emrelação à massa de cimento: um mínimo, um típico e um máximo. Estes parâmetros sãoindicados de acordo com a classificação do piso em função da intensidade do trânsitona superfície (esta norma trata de revestimentos de argamassa para piso, portanto,como camada de utilização) e da espessura recomendada em cada caso, como mostra atabela 3.1.

Tabela 3.1 Dosagens para pisos de AMP – adaptado da BS 8204 (BSI,1993)

Traço(cim:areia:agregado uniforme),

em massa

Teor de polímero emrelação à massa de

cimento (%) Classe deTrânsito

Espessura

(mm) cim. areia 3mm 6mm 10m

m mín. típico máx.

Leve 8 a 15 1 3 a

4,5 - - - 10 12 20

Médio e pesado 10 a 15 1 1,5 a

2,25 1,5 a2,25 - - 10 12 20

Médio e pesado 15 a 30 1 2 a

2,25 - 1,5 a2,25 - 6,5 10 13

Médio e pesado 25 a 40 1 2,25

a 2,5 - - 1,75a 2,5 7 11 14

No Brasil, em geral, a dosagem das AMP segue as recomendações dos fabricantes delatexes, que a fazem sem informar o teor de sólidos desses produtos. SegundoSOUZA (1997), nos canteiros de obra em São Paulo, a dosagem era feita em volume,tendo encontrado dosagens de 1:0,33:3 de cimento, látex e areia úmida.

A norma NBR 12190 (ABNT, 1992), recomenda para as argamassas com aditivosimpermeabilizantes, o “traço de 1:3 para pressões até 20 metros de coluna de água”,sem fazer recomendações quanto ao teor de aditivos. MELHADO et al. (1996)recomendam um traço 1:4, para o emprego dessas argamassas em áreas internas, emque estão sujeitas apenas à água de percolação, isto é, sem exercer pressão.

Há portanto uma grande dispersão quanto ao traço que deve ser adotado, sendo maisrecomendado o traço 1:3, carecendo de um estudo sistemático em que o traço estejarelacionado a um critério de desempenho da argamassa.

Nos estudos feitos durante esta pesquisa, os autores avaliaram argamassas com traçode 1:3 e de 1:5 e puderam identificar um desempenho mecânico inferior para asargamassas de traço 1:5 em relação as de traço 1:3 porém cabe aqui destacar que coma adição dos polímeros há uma melhoria significativa desse comportamento tal que omenor consumo de cimento pode ser compensado pela simples adição do polímero.

3.2 Preparação do substrato

A ponte de aderência tem a função de garantir que a aderência entre a camada docontrapiso e a base seja suficiente para resistir às tensões que surgem quando ocontrapiso entra em processo de cura e endurecimento e às tensões que ocorremquando o piso está em uso, resultantes de mudanças de temperatura e umidade e deesforços mecânicos (BSI, 1993b).

Segundo SKEIST (1990), o filme ou membrana que forma a ponte de aderência, podetambém atuar como uma barreira contra a passagem de umidade.

A norma BS 8204 (BSI, 1993) recomenda três técnicas de execução de pontes deaderência que empregam látex ou dispersão em pó e os tempos de trabalho típicos,correspondentes, como mostra tabela 3.2.

Tabela 3.2 Técnicas de preparação da ponte de aderência – adaptada da BS8204 (BSI, 1993).

Tipo de PonteProporção daMistura, em

Massa

Método deAplicação

Condições daBase

Tempo deTrabalho

1 Látex* e água 1:1 Seca 3 horas

2 Cimento elátex*

1:1 a1:2

3 Cimento,látex* e água

4:1:1

Espalhar comauxílio deuma broxa

Saturada massem

empoçamento nasuperfície

20 min

*teor de sólidos de 50% Quando é empregado cimento na mistura, a norma sugere que até 1/3 da quantidadedo mesmo pode ser substituída por areia; porém é essencial que sejam os mesmosmateriais que são empregados na argamassa. De maneira análoga, os mesmos polímerosque são usados no preparo da argamassa para o contrapiso devem ser empregados nopreparo da ponte de aderência.

O ACI 548 (ACI, 1997a) sugere dois tipos de ponte: a “tipo 1”, feita com latexes àbase de PVAc aplicados diretamente, isto é, sem diluir em água, e a “tipo 2”,executada com latexes à base de acrílicos ou de estireno-butadieno, misturados comcimento e aplicada em forma de pasta. Ambas devem ser aplicadas sobre a base de

concreto úmida; porém, sem empoçamentos. Esta condição é que conduz à maiorpenetração das partículas de polímero no concreto endurecido. Ao contrário, a pontede látex da norma BS 8204 (BSI, 1993), mostrada na tabela 2.3, estabelece que, paraa ponte de látex (porém aqui, o látex é diluído em mais água), a base deve estar seca.

O tempo de trabalho é o período de tempo em que a ponte de aderência, à base de umpolímero com características adesivas, permanece suficientemente trabalhável parapermitir seu espalhamento e aplicação (ACI, 1997a). Segundo a norma BS 8240 (BSI,1993) e o ACI 548 (ACI, 1997a), é importantíssimo que a ponte de aderência estejamolhada ou ainda pegajosa no momento de lançar e compactar a argamassa, pois, casocontrário, os resultados de aderência poderão ser insatisfatórios, daí ocondicionamento do seu tempo de trabalho. PAREEK et al. (1992) encontram um tempode trabalho que conduzia à valores máximos de resistência de aderência quando igual a1h.

Segundo a norma BS 8204 (BSI, 1993), pontes compostas unicamente de cimento, oude cimento e areia, podem não atingir a resistência de aderência necessária para opiso, que deve ser de no mínimo 0,8MPa aos 14 dias. Entretanto, BARROS (1991), aoensaiar contrapisos de argamassa de traço 1:6 com a base preparada com a nata decimento, obteve todos os resultados de resistência de aderência acima de 0,5MPa epróximos de 1,0MPa, aos 21 dias.

3.3 Mistura, lançamento, compactação, acabamento e cura

As AMP são facilmente preparadas usando-se os equipamentos e as ferramentasconvencionais, como argamassadeiras, caixotes plásticos, etc. O látex é inicialmentediluído na água de amassamento e, posteriormente, adicionado diretamente à misturade cimento e agregado.

O tempo de mistura deve ser suficiente para garantir uma mistura homogênea dosmateriais. A norma BS 8204 (BSI, 1993) recomenda que se misture entre 1 a 2minutos pois, um tempo maior pode provocar uma entrada excessiva de ar, prejudicialao desempenho do sistema. Agentes antiespumantes podem ser adicionados àargamassa ou ao látex anteriormente, caso este não os contenha. Aditivosincorporadores de ar não devem ser usados em conjunto com o látex polimérico poiseste já incorpora ar à argamassa, podendo diminuir ainda mais a sua extensão deaderência e outras características de resistência mecânica.1

Após a mistura, as AMP são lançadas sobre a laje, espalhadas, compactadas e emseguida é dado o acabamento, da mesma maneira como no contrapiso tradicional. AsAMP têm um tempo de trabalho mais curto do que as argamassas de cimento,perdendo a consistência rapidamente. Embora este comportamento dependa da

1 A extensão de aderência é a relação entre a área de contato efetivo entre a argamassa e a basee a área possível de ser unida (SABBATINI, 1984).

temperatura ambiente, de um modo geral as AMP devem ser aplicadas e acabadas emum tempo de até uma hora, após a mistura com o cimento (OHAMA, 1984).

Todos os equipamentos e ferramentas, como misturador, desempenadeiras e caixotes,devem ser lavados imediatamente após o uso, devido à elevada aderência da AMP aosvários materiais, mesmo metais.

As recomendações quanto às espessuras dos revestimentos em AMP variam sem muitocritério ou explicação dos autores, exceto pela norma BS 8204 (BSI, 1993), comomostrou a tabela 2.2. Segundo OHAMA (1984), geralmente, as espessurasrecomendadas para as AMP são de até 30 mm; já para o ACI (ACI, 1997c), aespessura mais recomendada e de menor custo é de 10 mm.

Segundo a BS 8204 (BSI, 1993), a espessura mínima recomendada é de 6 mm e amáxima aplicável por camada é 40 mm, acima do que, aumenta o risco de perda deaderência à base devido ao aumento do diferencial de tensão causado pela retração daargamassa.

As AMP são, normalmente, mais difíceis de dar acabamento superficial pordesempeno, comparado à argamassa de cimento (OHAMA, 1984). O contrapiso de AMPendurece formando uma película na superfície que poderá facilmente fissurar.Entretanto, acredita-se que este comportamento é mais acentuado para asargamassas aplicadas com elevada consistência e elevado teor de polímero e decimento (acima de 20%). Segundo OHAMA (1984), nesses casos é recomendado dar oacabamento na superfície desempenando duas a três vezes.

Outra recomendação importante é quanto ao grau de compactação da AMP. Apesar depossuírem características de elevada retenção de água, a compactação excessiva podeprovocar o carreamento dos polímeros com a água para a superfície acabada (OHAMA,1984). Acredita-se que isso possa causar uma perda de homogeneidade na distribuiçãodo filme de polímeros formado ao longo de toda a espessura da camada de contrapisoe diminuir a capacidade de aderência da argamassa na interface com a base, pelaperda da contribuição da adesividade das partículas de polímero.

Segundo a BS 8204 (BSI, 1993), deve-se usar a quantidade mínima de água necessáriapara as operações de compactação, nivelamento e acabamento da camada. Aindasegundo esta norma, deve-se tomar cuidado quando, no canteiro de obras, estiver sebuscando ajustar a quantidade de água para obter a trabalhabilidade desejada daargamassa, pois uma pequena quantidade a mais pode mudar uma mistura que é muitoseca para uma muito plástica. Vale ressaltar aqui que este comportamento foiclaramente observado nos ensaios preliminares com argamassa no estado fresco, quefazem parte do programa experimental desta pesquisa. Acredita-se que estecomportamento seja devido a uma quebra do equilíbrio da composição hidrófila daspartículas de polímero contidas no látex, segundo a qual, agrupam em torno de simoléculas de água (o contrário de hidrófuga).

As AMP não devem ser aplicadas em temperaturas inferiores a 5ºC ou superiores a30ºC. A temperatura mínima é determinante para que ocorra a formação do filme e éuma característica do látex. Temperaturas acima de 30ºC dificultariam as operaçãode acabamento da argamassa devido à formação de uma película após a secagemexcessiva da superfície, sendo recomendado que a superfície seja imediatamentecoberta com um pano úmido ou lona de plástico (OHAMA, 1984).

A cura sob condições úmidas como imersão em água ou cura úmida, recomendadas àargamassa de cimento, é prejudicial à AMP. Normalmente as AMP requerem ummétodo de cura diferente, devido à adição do polímero. As propriedades ótimas dossistemas modificados são alcançadas por uma combinação de cura úmida e cura seca,isto é, cura úmida de um a três dias, seguida por cura seca à temperatura ambiente.

Alguns cuidados com a cura são também importantes para obter um bom acabamentona superfície do sistema. As argamassas modificadas apresentam uma elevadaretenção de água e, por isso, a evaporação na superfície pode resultar num conteúdomenor de água na região próxima à ela, comparado ao corpo da argamassa, conduzindoao aparecimento de fissuras. Por isso a recomendação de se fazer a cura úmida nostrês primeiros dias (BSI, 1993).

4. PROGRAMA EXPERIMENTAL

Baseados nas recomendações encontradas na bibliografia e nos experimentos feitosem laboratório, são apresentados a seguir os procedimentos adotados para o preparodo CAMP nesta pesquisa. Os pisos (conjunto camada de contrapiso e substrato-padrão) foram confeccionados no ambiente do laboratório e a sua padronizaçãopermitiu avaliar alguns aspectos da influência das variáveis do traço, do teor depolímero e cimento e do tipo de preparo da base, sobre o desempenho do pisomediante a realização de ensaios específicos, os quais encontram-se detalhados nadissertação de GODOY (1999), que deu origem à este boletim.

4.1 Composição das argamassas

Os latexes empregados nesta pesquisa foram o Estireno – acrílico Rhoximat DS931, oSBR Rhoximat SB112 e o PVAc Rhoximat 012D. Algumas das principais característicasdeles estão descritas na tabela 1do Anexo A.

Quanto às características dos demais materiais utilizados, definiu-se a utilização deum único tipo e marca de cimento e uma única areia, de maneira a não introduzirvariáveis na comparação dos resultados obtidos para as diferentes dosagens.

Tendo em vista que no meio técnico é comum o emprego de cimento Portland compostocom escória de alto forno, classe 32, este foi escolhido para emprego em toda apesquisa e suas características estão descritas na tabela 2 do Anexo A.

Para o desenvolvimento deste trabalho, optou-se pela utilização de uma areia degranulometria média e módulo de finura de 3,05, comumente empregada paraargamassas de contrapiso e cujas características estão descritas na tabela 3 doAnexo A.

4.2 Dosagem das argamassas

Foram estudadas argamassas cujas dosagens resultaram da combinação de dois traços(1:3 e 1:5 de cimento e areia, em volume de materiais secos) e de dois teorespolímero/cimento (p/c) de 5 e 10%, como mostra a tabela 4.1.

Tabela 4.1 Traços e teores de polímero e cimento para o estudo

Referência

Traço Relaçãopolímero/cimento

Látex

REF3 1:3 0%SB3/5 1:3 5% SBRSB3/10 1:3 10% SBRAC3/5 1:3 5% Estireno-acrílicoAC3/10 1:3 10% Estireno-acrílicoPVA3/5 1:3 5% PVAcPVA3/10 1:3 10% PVAc

REF5 1:5 0%SB5/5 1:5 5% SBRSB5/10 1:5 10% SBRAC5/5 1:5 5% Estireno-acrílicoAC5/10 1:5 10% Estireno-acrílicoPVA5/5 1:5 5% PVAcPVA5/10 1:5 10% PVAc

Tais combinações foram escolhidas de maneira que os resultados obtidos nos ensaiosgerassem parâmetros que traduzissem a influência do traço e do teorpolímero/cimento sobre o comportamento das argamassas.

O traço 1:3 e os fatores p/c foram escolhidos por serem os mais estudados pelosautores das bibliografias sobre AMP; são comumente utilizados nas obras visitadasdurante esta pesquisa e normalmente especificados pelos fabricantes e distribuidoresdos latexes e pelos projetistas.

No caso do traço 1:5, em volume de materiais secos, sua escolha foi devida ao caráterinvestigatório da pesquisa e por representar uma alternativa com menor consumo decimento. Além disso, um traço mais “pobre” (1:6), sem polímero, foi utilizado porBARROS (1991) em sua pesquisa para o desenvolvimento da tecnologia de produção decontrapisos para edifícios habitacionais e comerciais, cujo desempenho foiconsiderado “suficiente”, embora não tenham sido objeto de avaliação as propriedadesque estão ligadas à permeabilidade daquelas argamassas.

4.3 Procedimento de preparo das argamassas

As argamassas foram produzidas em laboratório a partir dos traços em massa demateriais secos, convertidos dos traços em volume de materiais secos, através dascaracterísticas dos materiais, previamente determinadas. A mistura era feita em ummisturador planetário com capacidade de 20 litros.

A seqüência de mistura empregada foi adaptada da NBR 7215 (ABNT, 1982). Diluiu-seprimeiro o látex com a água e em seguida adicionou-se o cimento, misturando-se emvelocidade baixa durante 30 segundos. Sem parar o misturador, adicionou-se a areianos próximos 30 segundos e misturou-se tudo por mais 1 minuto, sempre emvelocidade baixa. Após 1 minuto e 30 segundos de descanso, a argamassa eranovamente misturada por mais 1 minuto, em velocidade alta.

A consistência das argamassas, medida através da mesa de consistência de acordocom o procedimento definido na NBR 9287 (ABNT, 1986), foi fixada em 180 ± 10 mm,buscando-se determinar o teor de umidade necessário para esta consistência“padrão”. Esta consistência foi definida em função da aplicação de argamassas paracontrapisos em canteiros de obras, onde normalmente é lançada “semi seca” para sercompactada em seguida; segundo BARROS (1991), a argamassa “semi seca” constituídade cimento e areia, possui teor de umidade entre 10 e 12,5%. O teor de umidade dasargamassas desta pesquisa situou-se entre 9 e 15% e as demais características doestado fresco de todos os traços encontra-se descrito na tabela 4 do Anexo A.

4.4 Cura dos contrapisos

De maneira geral, o procedimento de cura dos corpos-de-prova de contrapiso consistiaem mantê-los sob as condições naturais de temperatura e umidade, encontradasdentro do laboratório até o momento do ensaio. Este procedimento corresponde àcura normalmente aplicada em obra, onde não é feita a cura úmida.

4.5 Preparo do contrapiso

4.5.1 O substrato-padrão

Os corpos-de-prova de contrapiso foram preparados sobre substratos-padrão deplacas de concreto pré-moldadas com idade mínima de 28 dias, e que simulam a laje deconcreto.

O procedimento para o preparo do substrato-padrão está detalhado na norma NBR14081 (ABNT, 1998) para realização de ensaios com argamassas colantesindustrializadas para assentamento de placas cerâmica.

As placas possuíam espessura de 15mm e dimensões de 50 x 50cm. Estas dimensõesforam escolhidas de maneira que se pudesse garantir o espaçamento mínimo de 5cmentre os corpos-de-prova extraídos para o ensaio de aderência, que se encontradescrito em GODOY (1999).

A principal vantagem do substrato-padrão é diminuir a influência de variáveis como arugosidade e a absorção da base sobre os resultados dos ensaios de aderência com osCAMP´s.

Para isso, as placas foram executadas pelo mesmo operário, sob um controle rigorosodo concreto, empregando-se, para todas elas, os mesmos materiais (um único tipo decimento e do mesmo lote, a mesma areia e o mesmo pedrisco), o mesmo procedimentode produção (mistura, adensamento e acabamento desempenado com madeira) e amesma cura (6 dias imersas e 21 dias ao abrigo das intempéries). O produto final erasubmetido a um ensaio de absorção capilar, descrito na norma NBR 14081 (ABNT,1998), devendo apresentar absorção média, em 4h, menor que 0,5cm3.

O traço do concreto do substrato era de 1:1,255:1,650 (cimento tipo CPV, areia ebrita 0), em massa de materiais secos. O fator a/c foi de 0,47.

4.5.2 Preparo do substrato-padrão com a ponte de aderência

Antes de cada dia de moldagem dos corpos-de-prova dos CAMP´s, as placas dosubstrato eram colocadas durante 24h em uma câmara seca (22ºC e 50% U.R.) paraeliminar a umidade residual da sua superfície. Em seguida elas eram limpas pararetirar o pó e partículas soltas na superfície.

A proporção dos materiais, as condições da base e outros aspectos relacionados aomodo de execução das pontes de aderência estão indicados na tabela 4.2.

Tabela 4.2 Técnicas de preparo da ponte de aderência

Tipo deponte

Proporção damistura, em massa

Método deaplicação

Condições dabase

Tempo de esperapara lançamento da

argamassa

Látex e água 1:1 Seca 30min

Cimento,látex e água

4,5:0,9:1 15 min

Cimento eágua

1:1

Espalharcom auxíliode broxaou pincel

Saturada massem

empoçamentona superfície

Logo em seguida àaplicação

A ponte deve ser do mesmo látex adicionado na argamassa e deve estar ainda úmida epegajosa até o momento de lançar e compactar a argamassa. Para os latexesempregados nesta pesquisa, tal condição conduziu ao estabelecimento dos temposexibidos na tabela 4.7. Cabe aqui destacar que as condições de temperatura e umidadeno laboratório onde eram realizadas as moldagens, eram mantidas em 22º C detemperatura e umidade relativa de 70%, dispondo-se para isso de uma sala climatizadacom aparelhos de ar condicionado e dessecadores.

A ponte de aderência de látex e água na proporção de 1:1, em massa, deve ser aplicadasobre a base de concreto seca, respeitando-se um intervalo de secagem de 30min,aplicadas com auxílio de um pincel, como ilustra a figura 4.1.

Figura 4.1 Aplicação da ponte de aderência de látex e água

A ponte de aderência de cimento, látex e água na proporção de 4,5:0,9:1 em massa,deve ser aplicada sobre a base saturada mas sem água acumulada na superfície, comintervalo de 15 minutos de secagem para lançar a argamassa.

No procedimento adotado para execução da ponte de cimento e água (nata),empregada na moldagem dos contrapisos de referência, isto é, moldados com asargamassas de referência, a base era molhada com água e auxílio de uma brocha e emseguida era aplicada a nata na quantidade exata de 125g de cimento, espalhando comuma trincha. Segundo BARROS (1991), essa quantidade corresponde a um consumo decimento de 0,5Kg/m2, para uma placa de 0,25m2. A argamassa era lançadaimediatamente após o preparo da camada de aderência, sem intervalo de secagem.

4.5.3 Lançamento, compactação e acabamento

As ferramentas utilizadas encontram-se nas figuras que ilustram as etapas em que édescrita a execução dos corpo-de-prova de contrapiso. A argamassa é lançada sobre abase, espalhando-se com auxílio de uma colher de pedreiro, compactada com golpes deum soquete de madeira de base quadrada de 10x10cm, pesando 1kg, conseguido complacas metálicas presas entre a haste a base de madeira (figura 4.2) e sarrafeada comauxílio de um perfil de alumínio que desliza apoiado sobre um gabarito metálico paragarantir a espessura de 1cm do revestimento (figura 4.3).

Figura 4.2 Compactando o contrapiso

Figura 4.3 Sarrafeando o contrapiso

O acabamento é dado primeiro com uma desempenadeira de madeira (figura 4.4) e emseguida com uma de aço (figura 4.5).

Figura 4.4 Acabamento com desempenadeira de madeira

Figura 4.5 Acabamento com desempenadeira de aço

5. CONCLUSÕES

O emprego de CAMP´s é uma nova tecnologia para produção cujos procedimentos deexecução necessitam ser sistematizados. Dentro deste contexto, este boletim reúneimportantes aspectos do estado-da-arte sobre o assunto disponível na bibliografia.

Porém, a principal contribuição deste boletim está na descrição dos procedimentosempregados no programa experimental para a confecção dos CAMP´s. Estesprocedimentos, aliados a realização de um extenso programa de ensaios permitiramavaliar o desempenho dos contrapisos.

Assim, pode-se destacar o desempenho alcançado pela argamassa de traço 1:3 à basede SBR. Nos ensaios com o contrapiso, esta argamassa apresentou resultados sempremuito acima do contrapiso de referência.

As argamassas à base do polímero estireno-acrílico, apesar de não terem apresentadoum desempenho nos mesmos níveis do SBR precisam ser melhor investigadas sob oponto de vista da sua formulação, o que deve conduzir à diminuição dos efeitos deincorporação excessiva de ar e de retardo da hidratação do cimento, existindopesquisas que citam a adição de antiespumantes para isso.

O polímero PVAc, é atualmente o de menor custo e mais facilmente encontrado nomercado. Seu desempenho em ensaios de resistência mecânica não descartam o seuuso; porém, o mesmo apresentou restrições sobretudo nos ensaios de aderência à base

após ser submetido a 14 dias imerso em água, confirmando as informaçõesencontradas na bibliografia sobre a diminuição da sua resistência quando sujeito àação intensa da água.

Com relação aos materiais, faltam estudos relacionados a influencia da composição dolátex sobre a pega dos cimentos, sendo necessário realizar pesquisas que avaliem aadequação do látex para mistura com o cimento.

Seria importante rever a abrangência do conceito da norma NBR 9689 à respeito daproporção em que os aditivos impermeabilizantes são adicionados, para que as mesmaspassem a enquadrar os aditivos poliméricos iguais ou similares ao desta pesquisa.

Diante desse panorama, pôde-se dar uma contribuição maior à tecnologia de execuçãode contrapisos como camada promotora da estanqueidade, reunindo-se informações eparâmetros para definir um procedimento de execução dessa tecnologia, desde aescolha do tipo de polímero, do traço da argamassa e do teor de polímero em relação àmassa de cimento, até a técnica mais adequada de preparação da base com a ponte deaderência.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABREU, J.V. et al. Efeitos da utilização de polímeros em pontes de aderência. In:CONGRESSO BRASILEIRO DE CIMENTO, 4., São Paulo, 1996. Anais. São Paulo,ABCP, 1996. v.1, p.255-74.

AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. State-of-the-art on polymer-modifiedconcrete - ACI 548.3R-95. In: ACI manual of concrete practice. Detroit,Farmington Hills, 1997a. v.5. n.p.

________. Guide for the use of polymers in concrete - ACI 548.1R-92. In: ACImanual of concrete practice. Manual of concrete practice. Detroit, FarmingtonHills, 1997b. v.5. n.p.

________. Guide for the selection of polymers adhesives with concrete - ACI503.5R-92. In: ACI manual of concrete practice. Manual of concrete practice.Detroit, Farmington Hills, 1997c. v.5. n.p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Cimento Portland comum -NBR 5732. Rio de Janeiro, 1991b.

________. Seleção da impermeabilização - NBR 12190. Rio de janeiro, 1992.

BARROS, M.M.S.B. Tecnologia de produção de contrapisos para edifícioshabitacionais e comerciais. São Paulo, 1991, 265p. Dissertação (Mestrado) -Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.

BORTOLUZZO, C.W.; LIBÓRIO, J.B.L. Correlações entre as propriedades mecânicasem argamassas mistas e aditivadas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DETECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, 3., Vitória, 1999. Anais. Vitória,PPGEC/ANTAC, 1999. p.203-10.

BRITISH STANDARDS INSTITUTION. In situ floorings: code of practice forpolymer modified cementitious wearing surface - BS 8204. Londres,1993. Part 3.

CHANDRA, S.; OHAMA, Y. History interactions and current satus of the polymers inconcrete. In: MOHAN MALHOTRA SYMPOSIUM, Detroit, 1994. Proceedings.Detroit, ACI, 1994. p.483-506.

CHERKINSKY, Ju. S. Practice and theory of polymer cement concrete. In:COLLOQUE INTERNATIONAL SUR RECHERCHES EXPERIMENTALES SUR LESNOUVEAX DEVELOPMENTS APPORTS PAR LES RÉSINES DE SYNTHÈSE AUXTECHNIQUES DE CONSTRUCTION, Paris, 1967. Colloques. Paris, Eyrolles, 1970.p.65-74.

GODOY, E.H.P. Contrapisos de Argamassa de Cimento Portland e Polímeros comoCamada Promotora da Estanqueidade de Pisos de Edifícios. São Paulo, 1999,165p. Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.

KATTAR, J.E.; ABREU, J.V.; CRUZ, L.O.M. Concreto de alto desempenho modificadocom polímero para pisos industriais. In: REUNIÃO DO INSTITUTO BRASILEIRODO CONCRETO, 37., Goiânia, 1995. Anais. Goiânia, REIBRAC – IBRACON, 1995.v.2, p.557-81.

KREIJGER, P.C. Rapport Général. In: COLLOQUE INTERNATIONAL SURRECHERCHES EXPERIMENTALES SUR LES NOUVEAX DEVELOPMENTSAPPORTS PAR LES RÉSINES DE SYNTHÈSE AUX TECHNIQUES DECONSTRUCTION, Paris, 1967. Colloques. Paris, Eyrolles, 1970. p.29-56.

LAVELLE, J.A. Acrylic latex-modified Portland cement. ACI MATERIALSJOURNAL. v.85, n.1, p.41-48. Jan/Feb, 1988.

MANO, E. B. Introdução a polímeros. São Paulo, Edgar Blüquer, 1985. 111p.

MELHADO, S.B.; MEDEIROS, J.S.; SOUZA, J.C.S. Qualidade do projeto deedifícios: elaboração de procedimentos para projeto, execução e controle deimpermeabilização de pisos e ambientes internos de edifícios. . São Paulo, EPUSP,1996. (Relatório Técnico do Convênio EPUSP-CPqDCC/SCHAHIN CURY, ProjetoEP/SC-02, n.20.092)

OHAMA, Y. Polymer-modified mortars and concretes. In: RAMACHANDRAN, V. S.,ed. CONCRETE ADMIXTURES HANDBOOK: PROPERTIES, SCIENCE, ANDTECHNOLOGY. Noyes Publications, Park Ridge, 1984. p.337-429.

PAREEK S.N., OHAMA Y. e DEMURA K. Adhesion of bonded mortar to polymer-cement paste coated mortar substrates. In: INTERFACES IN CEMENTITIOUSCOMPOSITES, Toulouse, 1992. Proceedings. Toulouse, RILEM, 1992. p.89-99.

SABBATINI, F. H. O processo construtivo de edifícios de alvenaria estruturalsílico-calcária. São Paulo, 1984, 298p. Dissertação (Mestrado) - EscolaPolitécnica, Universidade de São Paulo.

SKEIST, I. Handbook of adhesives. 2.ed. Nova York, s. ed., 1977. Cap.1, p.3-4:Introduction to adhesives.

STORTE, M. Látex Estireno Butadieno: aplicação em concreto de cimento epolímero. 1991, 265p. Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica, Universidadede São Paulo.

YAZUKO, T. Trabalhabilidade de concreto de resina poliéster. São Paulo, 1977,235p. Tese (Doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.

ANEXO

Tabela 1 Características dos latexes utilizados para a pesquisa

Tipo de látex enome comercial

Teor desólidos (%)

Densidade(g/cm3) pH

Diâmetrodas part.

(µµµµm)

TMFF(°°°°C)

Emulsio-nante

Estireno – acrílicoRhoximat DS931

50 ± 1 1,04 7,5 ± 0,5 0,12 20 Aniônico

SBRRhoximat SB112

50 ± 1 1,02 ± 0,02 7,5 ± 0,5 0,16 < 0 Aniônico

PVAcRhoximat 012D 54 ± 1 1,09 4,3 0,06 13 Não iônico

* dados do fabricante

Tabela 2 Características do cimento utilizado para a pesquisa

Método de ensaio Característica determinada Cimento PortlandCP-II-E 32

NBR 7215 Finura, resíduo na peneira ABNT0,075mm (máx. 12,0 %)

7%

NBR 6474 Massa específica 2,95 g/cm3

NBR 7251 Massa unitária no estado solto 1,18 g/cm3

NBR 7215Resistência à compressão:

7dias (mín. ≥ 20 MPa)28 dias

28Mpa

40MPa

NBR 5743 Perda ao fogo 1000 ºC 5,55%

NBR 5744 Resíduos insolúveis 1,15%

NBR 7224 Blaine (mín. 260 m2/Kg) 425,22 m2/Kg

Tabela 3 Características da areia utilizada para a pesquisa

Método deensaio

Característica determinada Resultado

NBR 7217

Composiçãogranulométrica

Porcentagem retidaacumulada, naspeneiras ABNT(abertura da malhaem mm)

4,82,41,20,60,30,15

<0,15

0010416193100

Módulo de finura 3,05

NBR 7251 Massa unitária no estado solto 1,45 Kg/dm3

NBR 6467 Inchamento Coeficiente deinchamento médio

1,32

Umidade crítica (%) 2,6

NBR 9776 Massa específica 2,60 Kg/dm3

Tabela 4 Características das argamassas no estado fresco

ArgamassaDensidade

teórica(kg/dm3)

Densidadede massa(kg/dm3)

Arincorporado

(%)

Umidade(%)

Consistência(mm)

REF3 2,23 2,09 6,30 13,5 179

SB3/5 2,24 2,10 5,99 12,0 187

SB3/10 2,26 2,12 6,25 10,0 184

AC3/5 2,24 2,09 6,74 12,0 184

AC3/10 2,25 1,97 12,39 10,5 182

PVA3/5 2,28 2,02 11,23 10,5 165

PVA3/10 2,28 2,00 12,16 9,5 178

REF5 2,18 2,00 7,99 15,0 175

SB5/5 2,19 2,03 7,70 13,5 174

SB5/10 2,20 2,03 7,56 12,5 175

AC5/5 2,20 2,01 8,25 13,5 175

AC5/10 2,20 1,95 11,37 12,5 185

PVA5/5 2,26 1,96 13,09 11,0 175

PVA5/10 2,29 1,92 16,42 9,0 185

BOLETINS TÉCNICOS PUBLICADOS

BT/PCC/249 Metodologia de Avaliação de Custos de Inovações Tecnológicas na Produção de Habitaçõesde Interesse Social. LUIZ REYNALDO DE AZEVEDO CARDOSO, ALEX KENYAABIKO. 22p

BT/PCC/250 Método para Quantificação de Perdas de Materiais nos Canteiros de Obra em Obras deConstrução de Edifícios: Superestrutura e Alvenaria. ARTEMÁRIA COÊLHO DEANDRADE, UBIRACI ESPINELLI LEMES DE SOUZA. 23p.

BT/PCC/251 Emprego de Dispositivos Automáticos em Aparelhos Sanitários para Uso Racional da Água.CYNTHIA DO CARMO ARANHA FREIRE, RACINE TADEU ARAÚJO PRADO. 14p.

BT/PCC/252 Qualidade no Projeto e na Execução de Alvenaria Estrutural e de Alvenarias de Vedação emEdifícios. ERCIO THOMAZ, , PAULO ROBERTO DO LAGO HELENE. 31 p.

BT/PCC/253 Avaliação de Áreas Urbanas através dos Usuários: O Caso do Centro de Guaratiguetá.MAURICIO MONTEIRO VIEIRA, WITOLD ZMITROWICZ. 20p.

BT/PCC/254 O Conceito de Tempo Útil das Pastas de Gesso. RUBIANE PAZ DO NASCIMENTOANTUNES, VANDERLEY MOACYR JOHN.15p.

BT/PCC/255 Impactos Ambientais Causados por Resíduos Sólidos Urbanos: O Caso de Maringá/PR.GENEROSO DE ANGELIS NETO, WITOLD ZMITROWICZ. 24p.

BT/PCC/256 Produção e Obtenção de Barras de Fios de Aço para Concreto Armado. OSWALDOCASCUDO MATOS, PAULO ROBERTO DO LAGO HELENE. 16p.

BT/PCC/257 Influência do Tipo de Cal Hidratada na Reologia de Pastas. FABÍOLA RAGO, MARIAALBA CINCOTTO. 25p.

BT/PCC/258 Metodologia para Análises Ergonométricas de Projetos Arquitetônicos com Base na Teoriados Sistemas Nebulosos. ANA LÚCIA NOGUEIRA DE CAMARGO HARRIS, CHENGLIANG-YEE. 33p.

BT/PCC/259 Estudo da Água do Poro de Pastas de Cimento de Escória pelo Método da Água deEquilíbrio. CLÁUDIA T. A. OLIVEIRA, VAHAN AGOPYAN. 12p.

BT/PCC/260 Concreto com Fibras de Aço. ANTÔNIO DOMINGUES DE FIGUEIREDO. 68p.

BT/PCC/261 Alocação de Espaços em Arquitetura: Uma nova metodologia utilizando lógica nebulosa ealgoritmos genéticos. MARIO MASAGÃO ANDREOLI, DANTE FRANCISCOVICTÓRIO GUELPA. 24p.

BT/PCC/262 Contribuição ao Estudo da Resistência à Corrosão de Armaduras de Aço Inoxidável.LEONEL TULA, PAULO ROBERTO DO LAGO HELENE. 20p.

BT/PCC/263 Ferramentas e Diretrizes para a Gestão da Logística no Processo de Produção de Edifícios.FRED BORGES DA SILVA, FRANCISCO FERREIRA CARDOSO. 25p.

BT/PCC/264 Indicadores de Salubridade Ambiental em Favelas Localizadas em Áreas de Proteção aosMananciais: O caso da favela Jardim Floresta. MARCO ANTONIO PLÁCIDO DEALMEIDA, ALEX KENYA ABIKO. 28p.

BT/PCC/265 Difusão de Cloretos e a Influência do Grau de Saturação do Concreto: Ensaio em laboratórioe medição de obra em uso. ANDRÉ T. C. GUIMARÃES, PAULO ROBERTO DO LAGOHELENE. 19p.

BT/PCC/266 Análise Econômica de Empreendimentos de Longo Horizonte de Maturação: Taxa deRetorno Compensada. JOÃO DA ROCHA LIMA JR. 15p.

BT/PCC/267 Arbitragem de Valor de Hotéis. JOÃO DA ROCHA LIMA JR. 55p.

BT/PCC/268 Diretrizes para Produção de Contrapisos Estanques. EDUARDO HENRIQUE PINHEIRODE GODOY, MERCIA M. S. BOTTURA DE BARROS. 36p.

Escola Politécnica da USP - Deptº de Engenharia de Construção CivilEdifício de Engenharia Civil - Av. Prof. Almeida Prado, Travessa 2

Cidade Universitária - CEP 05508-900 - São Paulo - SP - BrasilFax: (11)38185715- Fone: (11) 38185452 - E-mail: secretaria@pcc.usp.br