Melhoria da Aderência de Revestimentos Contínuos Pré-doseados de Gesso a Camadas Contínuas Impermeáveis ao Vapor

Carlos A. C. Mesquita

Faculdade de Arquitectura UTL

Portugal camesquita@fa.utl.pt

Resumo: A comunicação que se apresenta tem por base um trabalho experimental realizado no âmbito de uma tese de doutoramento e teve como objectivo melhorar a aderência de revestimentos contínuos pré-doseados de gesso (estuques), a camadas contínuas impermeáveis ao vapor. Neste estudo, estas camadas foram constituídas por óleo de linhaça cozido, emulsão betuminosa e um primário epoxídico com cimento. Em ensaios anteriores os resultados obtidos não cumpriram as exigências do LNEC, de 0,5 MPa. Neste estudo foram utilizadas camadas intermédias de areia de sílica, argamassa de cimento e areia, e argamassa de colagem. Foi ainda ensaiada a adição de um látex SBR ao revestimento de gesso. As exigências foram cumpridas com a adição do látex. Palavras–chave: revestimento interior, barreira de vapor, higroscopicidade, aderência. 1. INTRODUÇÃO O trabalho experimental foi realizado no âmbito da Tese de Doutoramento com o título Revestimientos Continuos de Varias Capas con Características de Barrera al Vapor y Higroscopicidad, que está a ser desenvolvida na Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid da UPM. Até à realização do presente trabalho experimental, a tese foi desenvolvida sob orientação do falecido Professor Catedrático Luís de Villanueva Domínguez. O objectivo da tese é identificar e caracterizar revestimentos contínuos constituídos por várias camadas, que possam diminuir o risco de condensações internas nos elementos opacos da envolvente dos edifícios, mantendo as características de regulação da humidade do ambiente. Com esta solução de revestimento pretende-se cumprir com as exigências da regulamentação espanhola relativas às condensações internas. O Código Técnico de la

Edificación [1], de 2006, no Documento Básico HE Ahorro de Energía, refere que a existência de uma barreira ao vapor no lado quente do elemento opaco da envolvente do edifício, elimina a necessidade de verificação da não existência de condensações no isolamento térmico e da verificação de que a água condensada na estação de aquecimento é inferior à agua evaporada na estação de arrefecimento. No caso de não existir barreira ao vapor na envolvente do edifício, estas duas exigências têm que ser verificadas e cumpridas. Refere ainda que esta verificação deverá ser realizada com base na norma EN 13788 [2]. A solução de aplicação de uma barreira ao vapor no paramento interior e antes do revestimento de gesso constitui uma solução inovadora, pois não foi encontrada qualquer referência em bibliografia da especialidade. 2. OBJECTIVOS Os objectivos deste trabalho experimental foram verificar a possível melhoria da aderência de um revestimento contínuo pré-doseado de gesso (estuque) aplicado sobre camadas impermeáveis ao vapor e o cumprimento das exigências aplicáveis. Em ensaio anterior [3] foi cumprida a exigência da EN 13279 [4], tensão de rotura ≥ 0,1 MPa ou rotura coesiva pelo suporte, não tendo sido cumprida a exigência complementar do LNEC, de ≥ 0,5 MPa ou rotura coesiva [5]. O valor mais elevado da tensão de rotura tinha sido conseguido com o estuque pré-doseado aplicado sobre camada de óleo de linhaça cozido, com 0,324 MPa. Neste estudo foram aplicadas camadas intermédias e um aditivo de aderência ao estuque, com o objectivo de verificar o cumprimento das exigências regulamentares e complementares. 3. MATERIAL E MÉTODO 3.1 Materiais Utilizados Para a realização do trabalho experimental foram seleccionados três produtos capazes de constituir barreira ao vapor quando aplicados em camada pelicular, de acordo com trabalho experimental anterior [6]. O critério de selecção foi terem origem diferente, natural, artificial e sintética. Estes produtos foram o óleo de linhaça cozido, a emulsão betuminosa e um primário epoxídico com cimento. Estes foram aplicados em três demãos, com trincha, sobre os tijolos cerâmicos. Em relação ao primário epoxídico com cimento, este foi aplicado, nas duas últimas camadas, com espátula por apresentar uma consistência que não permitia a sua aplicação com trincha.

Fig. 1 - Óleo de linhaça cru, cozido e aplicado.

Fig. 2 - Emulsão betuminosa e emulsão betuminosa aplicada.

Fig. 3 - Primário epoxídico e primário epoxídico com cimento aplicado.

Sobre estas camadas impermeáveis ao vapor foram aplicadas camadas intermédias, de areia de sílica, de argamassas de cimento e areia, de argamassa de colagem e uma ponte de aderência. A camada de areia de sílica foi aplicada com a última de mão ainda fresca. As restantes camadas intermédias foram aplicadas com as camadas impermeáveis ao vapor devidamente secas. As camadas intermédias aplicadas foram:

- ao óleo de linhaça cozido; areia de sílica e ponte de aderência, - à emulsão betuminosa; areia de sílica, argamassa de cimento e areia ao traço 1:1 e ponte de aderência. - à camada de primário epoxídico com cimento; areia de sílica, argamassa de colagem e ponte de aderência.

Fig. 4 - Camada intermédia de areia sobre óleo de linhaça cozido e de argamassa de

cimento e areia sobre emulsão betuminosa.

Fig. 5 - Camada intermédia constituída por ponte de aderência ainda fresca e já seca.

Depois das camadas impermeáveis ao vapor e das camadas intermédias terem secado, foi aplicado o estuque pré-doseado. O produto escolhido foi um estuque de aplicação manual, de origem espanhola, e foi aplicado numa só camada com espessura de 2 cm. A relação água/estuque foi a correspondente à saturação do estuque. Para a camada intermédia constituída por ponte de aderência e seguindo indicações do fabricante foi aplicado um látex de SBR. A relação látex/água foi de 1/2 e a relação (látex+água)/gesso foi também a correspondente à saturação do gesso.

Fig. 5 - Aplicação do estuque pré-doseado às camadas continuas impermeáveis ao vapor.

Foi também aplicado o estuque com adição do látex SBR, com relação látex/água de 1/2, a cada uma das camadas contínuas impermeáveis ao vapor, e a cada uma das outras camadas intermédias. A relação (látex+água)/estuque foi também a correspondente à saturação do estuque. 3.2 Métodos Utilizados Após a secagem e endurecimento do revestimento de gesso, durante 28 dias ou mais, foi efectuado o ensaio de aderência. Foram realizadas 5 carotes em cada uma das soluções de revestimento, às quais foram coladas, com cola epoxídica de dois componentes, as pastilhas metálicas. Após 24 horas foi realizado o ensaio de aderência com um dinamómetro de modo a registar a força de arrancamento.

Fig. 6 - Execução das carotes no conjunto.

Fig. 7 - Utilização do dinamómetro no ensaio de aderência.

4. RESULTADOS E DISCUÇÃO Os resultados obtidos no ensaio de arrancamento foram os que se apresentam na tabela que se segue. O tipo de rotura também é indicado, por se terem verificado diferentes roturas no mesmo provete, sendo A adesiva, C coesiva e CS coesiva pelo suporte. Existiram ainda roturas que se verificaram na colagem da pastilha metálica, por deficiência desta e que não foram considerados. Em alguns casos também não foi possível obter mais de 3 valores de forças de rotura por as carotes se terem desprendido do suporte no momento da sua realização. As roturas adesivas, no caso do revestimento sem látex, foram sempre entre o produto impermeável ao vapor e o revestimento. Nos casos em que foram aplicadas camadas intermédias de areia de sílica, de argamassa de cimento e areia ou de argamassa de colagem, a rotura adesiva deu-se entre estas camadas e o revestimento.

Tabela 1 - Ensaio de aderência de estuques pré-doseados a camadas contínuas impermeáveis ao vapor.

Estuque pré-doseado

Aplicado sobre: Áre

a d

a P

asti

lha

(cm

2 ) F

orça

da

ro

tura

1

(N)

For

ça d

a ro

tura

2

(N)

For

ça d

a ro

tura

3

(N)

For

ça d

a ro

tura

4

(N)

For

ça d

a ro

tura

5

(N)

For

ça

de

rotu

ra

méd

ia (

N)

Ten

são

de

rotu

ra

(N/c

m2 )

Óleo de linhaça cozido (OLC)

19,6 58 A

78 A

143 A

-

- 93 4,74

Emulsão Betuminosa (EB)

19,6 318 A

368 A

420 A

478 A

- 396 20,20

Primário epoxídico (PE)

19,6 190 A

200 A

232 A

309 A

- 232,75 11,87

Areia de sílica sobre OLC

19,6 41 A

66 A

80 A

96 A

131 A

82,8 4,22

Areia de sílica sobre EB

19,6 432 A

443 A

456 A

-

- 443,66 22,63

Areia de sílica sobre PE

19,6 153 A

200 A

281 A

367 A

- 250,25 12,77

Argamassa de Cimento sobre EB

19,6 71 A

126 A

145 A

208 A

- 137,50

7,01

Argamassa de Colagem sobre PE

19,6 73 A

131 A

220 A

-

- 141,33 7,21

Tabela 2 - Cumprimento das exigências de aderência de estuques pré-doseados a camadas contínuas impermeáveis ao vapor.

Estuque pré-doseado aplicado sobre:

Resistência ao arrancamento

(MPa)

Tipo de Rotura

EN 13279-1 ≥ 0,1 MPa ou rotura

coesiva pelo Suporte

Exigências complemen.

LNEC ≥ 0,5 MPa ou rotura

Coesiva [2]

Óleo de linhaça cozido (OLC) 0,0474 Adesiva Não Não

Emulsão betuminosa (EB) 0,2020 Adesiva Sim Não

Primário epoxídico (PE) 0,1187 Adesiva Sim Não

Areia de sílica sobre OLC 0,0422 Adesiva Não Não

Areia de sílica sobre EB 0,2263 Adesiva Sim Não

Areia de sílica sobre PE 0,1277 Adesiva Sim Não

Argamassa de cimento sobre EB 0,0701 Adesiva Não Não

Argamassa de colagem sobre PE 0,0721 Adesiva Não Não

No caso do revestimento com adição de látex, aplicado directamente nas camadas impermeáveis ao vapor, as roturas adesivas também foram sempre entre produto impermeável ao vapor e o revestimento, tal como é possível verificar na figura 8. Nos casos em que foram aplicadas camadas intermédias de areia de sílica, e de argamassa de cimento e areia, a rotura adesiva fez-se pelo suporte, pela camada impermeável ou pela camada intermédia, tal como é possível verificar na figura 9.

Fig. 8 - Roturas adesivas do revestimento, sempre pela camada impermeável ao vapor de emulsão betuminosa.

Fig. 9 - Diferentes locais onde foi feita a rotura adesiva do revestimento, no caso da aplicação de argamassa

de cimento e areia sobre emulsão betuminosa.

Tabela 3 - Ensaio de aderência de estuques pré-doseados, com adição de látex, a camadas contínuas impermeáveis ao vapor .

.Estuque pré-doseado com adição de látex

SBR aplicado sobre:

Áre

a d

a P

asti

lha

(cm

2 ) F

orça

da

ro

tura

1

(N)

For

ça d

a ro

tura

2

(N)

For

ça d

a ro

tura

3

(N)

For

ça d

a ro

tura

4

(N)

For

ça d

a ro

tura

5

(N)

For

ça

de

rotu

ra

méd

ia (

N)

Ten

são

de

rotu

ra

(N/c

m2 )

Óleo de linhaça cozido (OLC)

19,6 774 A

779 A

791 A

-

- 781,33 39,86

Emulsão Betuminosa (EB)

19,6 1010

A 1260

A 1269

A 1295

A 1450

C 1256,8 64,12

Primário epoxídico (PE)

19,6 1208

A 1381

A 1386

C 1466

A 1589

A 1406 71,73

Areia de sílica sobre OLC

19,6 705 A

727 A

732 A

864 A

1067 A

819 41,78

Areia de sílica sobre EB

19,6 1173

A 1264

A 1419

A 1518

A 1821

A 1299,80 73,41

Areia de sílica sobre PE

19,6 1650

C 1687

C 1849

A 1981

A -

1791,75 91,41

Argamassa de Cimento sobre EB

19,6 1419

A 1419

A 1505

C 1603

A 1727

A 1534,60 78,29

Argamassa de Colagem sobre PE

19,6 1151 CS

1474 C

1566 C

1722 C

1826 CS

1547,80 78,96

Ponte de aderência sobre OLC

19,6 148 A

238 A

313 A

567 A

738 A

400,8 20,45

Ponte de aderência sobre EB

19,6 2694

A 2726

A 2789

C 2938

A -

2786,75 142,18

Ponte de aderência sobre PE

19,6 2477

C 3322

C 3375

C 3733

C 3744

C 3330,2 169,90

De acordo com os resultados obtidos, pode-se verificar que só com a adição do látex de SBR é possível chegar a valores de aderência cumpridores das exigências complementares do LNEC. No entanto, esses valores cumpridores das exigências, não foram atingidos nas camadas impermeáveis constituídas por óleo de linhaça fervido, mesmo com a camada intermédia de areia ou com a ponte de aderência. É ainda de salientar que, em ensaio anterior esta camada impermeável ao vapor tinha sido a que melhor aderência tinha proporcionado ao estuque. Uma possível explicação poderá ser a utilização de um estuque diferente. O primeiro nacional e o último espanhol, embora ambos de aplicação manual.

Tabela 4 - Cumprimento das exigências de aderência de estuques pré-doseados com adição de látex a camadas continuas impermeáveis ao vapor.

Estuque pré-doseado

com adição de látex SBR

aplicado sobre:

Resistência ao arrancamento

(MPa)

Tipo de Rotura

EN 13279-1 ≥ 0,1 MPa ou rotura

coesiva pelo Suporte

Exigências complemen.

LNEC ≥ 0,5 MPa ou rotura coesiva [2]

Óleo de linhaça cozido (OLC) 0,3986 Adesiva Sim Não

Emulsão betuminosa (EB) 0,6412 Ade./Coe Sim Sim

Primário epoxídico (PE) 0,7173 Ade./Coe Sim Sim

Areia de sílica sobre OLC 0,4178 Adesiva Sim Não

Areia de sílica sobre EB 0,7341 Adesiva Sim Sim

Areia de sílica sobre PE 0,9141 Ade./Coe Sim Sim

Argamassa de cimento sobre EB 0,7829 Ade./Coe Sim Sim

Argamassa de colagem sobre PE 0,7896 Coesiva C. supor.

Sim Sim

Ponte de aderência sobre OLC 0,2045 Adesiva Sim Sim

Ponte de aderência sobre EB 1,4218 Adesiva Coesiva

Sim Sim

Ponte de aderência sobre PE 1,6990 Coesiva Sim Sim É possível verificar que, quando não adicionado o látex, as roturas são todas adesivas e com valores muito baixos e dispares para os mesmos materiais. A adição do látex torna os valores mais elevados e menos díspares. As roturas surgem maioritariamente adesivas, mas também surgem coesivas e coesivas pelo suporte. A camada de areia de sílica só aumenta de modo considerável a aderência, na camada de primário epoxídico e com a adição do látex ao estuque. A camada intermédia de argamassa de cimento e areia sobre a emulsão betuminosa só foi vantajosa com a adição do látex ao estuque. A camada intermédia de argamassa de colagem sobre o primário epoxídico também só foi vantajosa com a adição de látex ao estuque A camada intermédia de ponte de aderência só não foi vantajosa sobre o óleo de linhaça cozido. Sobre a emulsão betuminosa e o primário epoxidico deu origem a valores de rotura muito elevados e muito acima das exigências complementares. O facto de as roturas do estuque sobre a ponte de aderência sobre o primário epoxidico terem sido todas coesivas, pressupõem que a aderência do revestimento a essa camada intermédia será ainda superior. 5. CONCLUSÕES Podemos concluir com este trabalho experimental, que é possível cumprir todas as exigências, relativas á aderência, de revestimentos contínuos pré-doseados de gesso a

camadas contínuas impermeáveis ao vapor. Esse cumprimento é conseguido com a adição de um látex ao estuque, neste caso um SBR. As camadas contínuas de óleo de linhaça cozido, neste estudo, não permitiram em qualquer dos casos esse cumprimento. Será agora importante verificar se a adição do látex tem influência sobre a capacidade higroscópica do revestimento. Se houver uma redução significativa dessa capacidade deverá ser testada uma quantidade inferior de látex ou até mesmo a sua ausência, ou ainda outro tipo de ponte de aderência que não requeira adição de látex. Se, se mantiverem os níveis de capacidade higroscópica do revestimento de gesso com a adição látex, terá que se caracterizar essa argamassa nomeadamente no tempo de início e fim de presa, dureza superficial e resistência mecânica. Em estudo consultado [7] é referido que a adição de emulsão de SBR ao gesso reduz a sua densidade, aumenta a deformabilidade e as tensões de rotura à flexão. A solução de revestimento contínuo interior que se pretende desenvolver poderá permitir a diminuição do risco de condensações internas na envolvente dos edifícios, mantendo a capacidade higroscópica e consequente regulação da humidade dos espaços. As condensações internas, a ocorrerem, diminuem drasticamente o desempenho térmico dos elementos construtivos, principalmente dos isolamentos térmicos porosos, como por exemplo a lã de vidro, que pode ver aumentada a sua condutibilidade térmica em mais de 60% [8]. Esse aumento pode dar origem a uma redução da resistência térmica da parede, da envolvente em quase 45%, podendo dar origem a maiores consumos energéticos. A capacidade higroscópica dos materiais de revestimento ao reduzirem os picos diários de pressão de vapor dos espaços interiores podem permitir uma maior sensação de conforto, contribuindo também para uma redução dos consumos energéticos [9]. A inércia higroscópica é também responsável pela alteração das médias mensais de humidade relativa, nos períodos de princípio e fim de ciclos sazonais de variação de humidade relativa. 6. AGRADECIMENTOS Agradece-se ao LNEC o ter disponibilizado os meios necessários à realização dos ensaios de aderência. À BASF Portugal também se agradece o ter disponibilizado alguns dos produtos utilizados, nomeadamente o primário epoxidico, a argamassa de colagem, a ponte de aderência e o látex de SBR. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Ministerio de Vivienda, Código Técnico de la Edificación, Documento Básico

HE Ahorro de Energía, Madrid, 2006. [2] European Committee for Standardization (CEN); Higrothermal Performance of

Building Components and Building Elements - Internal Surface Temperature to

Avoid Critical Surface Humidity and Interstitial Condensation - Calculation

Methods. Brussels, CEN, 2001. [3] Mesquita, Carlos A. C.; Domínguez, L. de V. Aderência de Revestimentos

Contínuos de Gesso a Camadas Contínuas Impermeáveis ao Vapor. Patorreb 2009, Porto, FEUP, 2009.

[4] European Committee for Standardization (CEN); Gypsum Binders and Gypsum

Plaster. Part 1: Definitions and Requirements. Brussels, CEN, 2005. [5] Veiga, M. R.; Regras Para a Concessão de Documentos de Aplicação a

Revestimentos Pré-doseados de Gesso Para Paramentos Interiores de Paredes

e Tectos, Relatório 43/2008 - NRI. Lisboa: LNEC, 2008. [6] Mesquita, Carlos; Villanueva, L. de. A Possibilidade de os Revestimentos

Contínuos Poderem Constituir Barreira ao Vapor e Serem ao Mesmo Tempo

Higroscópicos. Construção 2007, Lisboa, LNEC, 2007. [7] Avalos J. C. Rubio; Ramirez, A. Manzano; Bárcenas J. G. Luna; Guzmán, E.

M. Alonso; García, M. E. Contreras; Hernández, J. González. Flexural

Behaviour and Microstructure Analysis of a Gypsum-SBR Composite Material. Materials Letters, volume 59, Fevereiro de 2005, páginas 230-233.

[8] Gonzáles, Javier Neila; Frutos, César; Román, Consuelo Las Condensaciones

del Edificio: Determinaciones del Código Técnico de la Edificación. Madrid, Instituto Juan de Herrera - ESTAM, 2006.

[9] Ramos, Nuno. A Importância da Inércia Higroscópica no Comportamento

Higrotérmico dos Edifícios. Tese de Doutoramento em Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Porto, FE-UP, 2007.