2010

Estudo de Argamassas Relatório técnico sobre argamassas

Thiago Davi Rosa

Universidade Federal de Uberlândia

Materiais de Construção Civil 2

Prof. João Fernando Dias

2

Sumário

1 Introdução .............................................................................................................................. 3

2 Traços preparados em aula .................................................................................................... 3

3 Massa unitária ........................................................................................................................ 4

4 Granulometria do agregado ................................................................................................... 4

5 Absorção por capilaridade ..................................................................................................... 5

6 Teor de ar incorporado .......................................................................................................... 6

7 Permeabilidade à água ........................................................................................................... 7

8 Consumo de materiais............................................................................................................ 7

9 Resistência à compressão ...................................................................................................... 9

10 Algumas características e resultados para o estado fresco ............................................... 10

11 Algumas características e resultados para o estado endurecido ....................................... 11

12 Conclusão ........................................................................................................................... 12

13 Bibliografia ......................................................................................................................... 12

3

1 Introdução

O trabalho de argamassas foi desenvolvido com base em análises de diferentes traços,

variando quantitativos e materiais. No decorrer das aulas em laboratório foram analisados os

diferentes comportamentos e desempenhos que as argamassas obtinham e por meio dessa

análise foi constatada a melhor utilização de cada tipo.

O principal objetivo é comparar as propriedades e características que as argamassas

apresentam em dois estados diferentes, endurecido e fresco. De fato, através disso, analisar o

comportamento das argamassas aéreas, hidráulicas e mistas. Não se pode esquecer que esse

estudo objetiva, também, o contato direto com os materiais, criando uma cultura de

percepção e análise.

O desenvolvimento do trabalho conforme roteiro individual de acompanhamento das aulas de

laboratório consistiu na preparação de diferentes traços de argamassas e para esses, foi

determinado algumas características como massa unitária, granulometria do agregado,

absorção por capilaridade, teor de ar incorporado, permeabilidade, consumo de materiais,

módulo de elasticidade e resistências a compressão e de aderência à tração.

A importância desse estudo não se dá apenas no sentido da familiarização com os materiais e

suas características, mas cria-se também uma base de dados importante para o futuro

profissional da área de Engenharia Civil, contribuindo para que faça as escolhas mais

adequadas dos traços e materiais a serem utilizados de acordo com as necessidades de cada

projeto.

2 Traços preparados em aula

Com o intuito de comparar as principais características dos materiais constituintes das

argamassas e seus comportamentos no estrado fresco e endurecido, foram preparados 4

traços diferentes que estão explicitados na Tabela 1.

Tabela 1 – Traços preparados em aula

Nº Traço em volume úmido (C : Ca : Ag)

Traço em volume seco (C : Ca : Ag)

Traço em massa seca (C : Ca : Ag)

1 - : 1 : 3 - : 1 : 2,5 - : 1 : 7,5

2 1 : - : 3 1 : - : 2,5 1 : - : 3,1

3 1 : 1 : 6 1 : 1 : 4,6 1 : 0,4 : 7,8

4 1 : 1 : 8 1 : 1 : 6,1 1 : 0,4 : 10,5

O volume considerado para o preparo da mistura foi de 3 litros de areia seca e os demais

volumes de materiais foram calculados a partir dessa informação.

4

3 Massa unitária

A massa unitária é também denominada massa específica aparente ou massa barimétrica e

consiste na massa da unidade de volume do agregado. A determinação dessa propriedade é

realizada através de um procedimento normatizado pela NBR 7251.

O procedimento foi realizado em laboratório e depois de três determinações foi encontrado

um valor médio para as massas unitárias de diversos componentes das argamassas. Os valores

adotados são δc=1,13kg/m³ para o cimento, δca=0,47kg/m³ para a cal e δal=1,49 para a areia

lavada seca.

Durante o preparo dos diferentes traços foi determinada a massa unitária dos componentes da

argamassa para cada traço e feito um comparativo com o valor médio encontrado

anteriormente. Os resultados obtidos estão mostrados na Figura 1.

Figura 1 – Massas unitárias

4 Granulometria do agregado

A granulometria do agregado utilizado para a preparação da argamassa influi diretamente na

trabalhabilidade da mesma no estado fresco. De fato, quando se tem grande quantidade de

material fino, a argamassa possui maior trabalhabilidade, entretanto, é necessária maior

quantidade de água. Por outro lado, pouca quantidade de finos prejudica a trabalhabilidade.

0,47

1,13

1,49

0,53

1,61

1,30

1,62

1,37

0,52

1,65

1,32

1,58

0,56

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Mas

sa U

nit

ária

(δ

)

Traços

Massas Unitárias

Cal

Cimento

Areia Seca

Traço 1 Traço 2 Traço 3 Traço 4

5

O ensaio de distribuição granulométrica foi realizado de acordo com a norma NBR 7217, e

agregado foi caracterizado como areia média-grossa bem graduada, ou seja, com graduação

contínua. O módulo de finura encontrado foi 3,2 e o diâmetro máximo 2,4mm.

A Figura 2 mostra a curva de distribuição granulométrica da areia lavada seca utilizada para a

preparação dos traços das argamassas.

Figura 2 – Curva de distribuição granulométrica

A análise do gráfico da distribuição granulométrica da areia utilizada para o preparo dos traços

evidencia uma boa graduação, o que contribui para uma argamassa com boa trabalhabilidade

e menor consumo de água e aglomerante. Evidentemente, os grãos menores preenchem os

espaços vazios dos menores, que por sua vez, tem seus espaços preenchidos pela pasta de

aglomerante.

5 Absorção por capilaridade

Absorção de água por capilaridade é devida aos pequenos poros capilares existentes no

material constituinte da argamassa. O ensaio mede a quantidade de água absorvida em função

do tempo. Esse ensaio foi adaptado do procedimento da NBR 9779:1987.

Os resultados obtidos no ensaio de absorção por capilaridade estão mostrados a seguir no

gráfico, Figura 3.

1,8710,36

36,23

74,90

97,9599,36

100,00

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

% R

eti

da

acu

mu

lad

a

Abertura da peneira (mm)

Curva de distribuição granulométrica

Peneira 2,4Peneira 1,2Peneira 0,6Peneira 0,3Peneira 0,15Peneira 0,075

Fundo 0,075 0,15 0,3 0,6 1,2 2,4

Areia Fina Areia Média Areia Grossa

6

Figura 3 – Absorção por capilaridade

A análise do gráfico de absorção por capilaridade nos mostra que o traço 2, formado por

apenas cimento, absorve uma quantidade de água menor que o traço 3, formado por cimento

e cal, pois a cal do traço 3 absorve maior quantidade de água. A maior absorção do traço 3 em

relação ao traço 4 acontece devido a quantidade de agregado no traço 4 ser maior, o que

contribui para o preenchimento dos vazios da argamassa.

6 Teor de ar incorporado

O ensaio para a obtenção do teor de ar incorporado foi uma adaptação da NBR 13278:1995. O

gráfico a seguir, Figura 4, apresenta o resultado obtido em laboratório.

Figura 4 – Teor de ar incorporado

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 10 20 30 40 50 60 70

Absorção por capilaridade

Traço 2

Traço 3

Traço 4

4,5

2,36

3,33

1,96

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Teo

r d

e A

r (%

)

Traços

Teor de ar incorporado

Traço 1

Traço2

Traço 3

Traço 4

7

7 Permeabilidade à água

O ensaio de permeabilidade à água foi realizado pelo método do cachimbo e tem como

objetivo avaliar a permeabilidade de argamassa de revestimento através da absorção de água

a uma pressão inicial de 92 mm de coluna de água, que corresponde à ação estática do vento

com velocidade de 140 km/h.

O gráfico a seguir apresenta os resultados do ensaio do método do cachimbo.

Figura 5 – Método do cachimbo

A análise do gráfico mostra que a argamassa correspondente ao traço 2, constituída somente

de cimento e areia, apresenta a menor permeabilidade à água. De fato, isso pode ser explicado

pelo fato das argamassas preparadas com cimento apresentarem maior densidade que as

argamassas que possuem cal hidratada e, portanto, menor permeabilidade.

A medida que a quantidade de cal aumenta na proporção especificada pelos traços, pode-se

perceber aumento da permeabilidade da argamassa.

8 Consumo de materiais

A determinação do consumo de materiais é um fator muito importante na análise do

desempenho das argamassas. De fato, a construção civil busca sempre o melhor

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Nív

el d

e à

gua

(cm

³)

Tempo (minutos)

Método do cachimbo

Traço 1

Traço 2

Traço 3

Traço 4

8

custo/benefício em todas as áreas. Nas argamassas o maior consumo de aglomerante vai

acarretar em um preço mais elevado do custo final da mesma.

O cálculo do consumo de materiais será feito através da fórmula a seguir:

𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝐶𝑐 =1000 − 𝑎𝑟

1𝛾𝑐

+𝐶𝑎𝛾𝑐𝑎

+𝐴𝛾𝑎

+𝑎𝑐

Os resultados do consumo de materiais para cada traço estão representados na Tabela 2, a

seguir.

Tabela 2 – Consumo de materiais

Traço Nº

Consumo de cimento (kg/m³)

Consumo de cal (kg/m³)

Consumo de agregado (m³/m³)

1 - 182,75 0,526

2 421,33 - 0,502

3 232,43 87,97 0,532

4 199,46 84,72 0,546

A Tabela 2 mostra que para a mesma proporção Cimento/Agregado e Cal/Agregado, ou seja,

Traço 1 e Traço 2, o consumo de cimento é muito maior do que o consumo de cal.

Evidentemente, para a mesma proporção, uma argamassa de cimento tem o custo mais

elevado que uma argamassa de cal.

O gráfico da Figura 6 mostra o consumo de aglomerantes de cada traço de argamassa.

Figura 6 – Consumo de aglomerante

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

Co

nsu

mo

(kg

/m³)

Traço 1 Traço 2 Traço 3 Traço 4

Consumo de aglomerante

Cal hidratada

Cimento

9

9 Resistência à compressão

A resistência de uma argamassa varia de acordo com a utilização de cada uma. Elas podem ser

utilizadas para assentamento de alvenaria, execução de emboço, reboco, dentre outros. O

gráfico a seguir faz uma comparação das resistências à compressão de um corpo de prova para

cada traço executado em laboratório.

Figura 7 – Resistência a compressão

O gráfico de resistência a compressão mostra que o Traço 2 apresenta a mais elevada

resistência à compressão. De fato, essa característica pode ser explicada pela presença de

cimento como aglomerante. Evidentemente, o traço 1 que é composto apenas por cal

hidratada apresenta as menores resistências a compressão.

Os traços 3 e 4 que apresentam pequena quantidade de cimento apresentam melhor

desempenho na resistência em relação ao traço que apresenta apenas cal. Evidenciando, mais

uma vez, a importância do cimento na resistência final de argamassas.

0,18

8,76

1,251,75

0,35

6,74

1,991,29

0,18

5,53

2,66

1,23

0

2

4

6

8

10

1 2 3 4Re

sist

ên

cia

Co

mp

ress

ão (

MP

a)

Traço (vol. úmido)

Resistência à compressão

TURMA A

TURMA B

TURMA C

10

10 Algumas características e resultados para o estado fresco

Para um melhor entendimento das várias características dos diferentes traços das argamassas

preparadas em laboratório, foi criada uma tabela com as principais características e resultados

para o estado fresco.

Tabela 3 – Algumas características e resultados para o estado fresco

TRAÇO Traço: (v.

seco Relação Relação Consistência Trabalhabilidade Densidade Ar Retração Traço base

Nº e massa) água/aglom. àg/mist

seca (mm) homogeneidade Massa Fresca Incorporado

e/ou destacamento

C : Ca : A (kg/kg) (kg/kg) exudação (kg/dm³) (%) na secagem

1 - : 1 : 2,5 a/c: 0

0,22 347 Trabalhável e bem homogeneizada.

1,91 4,5 Não - - : 1 : 7,5 a/agl: 1,9

2 1 : - : 2,5 a/c: 0,79

0,19 376 Trabalhável e com

exudação. 2,07 2,36 Não -

1 : - : 3,1 a/agl: 0

3 1 : 1 : 4,6 a/c: 1,36

0,99 299 Trabalhável e bem homogeneizada.

2,03 3,33 Não - 1 : 0,4 : 7,8 a/agl: 3,6

4 1 : 1 : 6,1 a/c: 1,65

1,16 349 Muito trabalhável. 1,96 5,77 Não - 1 : 0,4 : 10,5 a/agl: 3,88

Pode-se perceber que em ambos os traços foi possível obter argamassas trabalháveis,

entretanto, a consistência encontrada foi muito elevada, o que pode prejudicar algumas

características na fase endurecida e mesmo durante a execução de algum serviço.

Não foi observado nenhum tipo de retração ou destacamento na secagem em nenhum tipo de

traço apresentado. Vale ressaltar que a argamassa que utilizou saibro apresentou elevada

retração na secagem, entretanto, os resultados desse tipo de argamassa não foram

apresentados no presente relatório.

A Tabela 3 apresentada refere-se à Tabela 4 da página 15 do roteiro individual de

acompanhamento das aulas de laboratório.

11

11 Algumas características e resultados para o estado endurecido

Para um melhor entendimento das várias características dos diferentes traços das argamassas

preparadas em laboratório, foi criada uma tabela com as principais características e resultados

para o estado endurecido.

Tabela 4 – Algumas características e resultados para o estado endurecido

TRAÇO Traço (vol Massa

específica ε Limite E Relação Consumo por Resistência

úmido) "seca ao ar" limite Ruptura (GPa) E/бr m³ de argamassa Aderência

Nº CP (g/dm³) x (10-3

mm) (MPa) (kgf/cm²)

1 a

- : 1 : 3 1675,99

-

0,35

- -

Ca: 182,75

0

b - - Ag: 0,526

2 a

1 : - : 3 1962,39

-

6,74

- - C: 421,33 Ca: - Ag: 0,502

0,52

b 1948,06 5,35

3 a

1 : 1 : 6 1687,29

1,0

1,99

0,44 0,22

0,21

C: 232,43 Ca: 87,97 Ag: 0,532

0,16

b 1811,5 2,11

4 a

1 : 1 : 8 1755,61

3,1

1,29 0,18

0,14

0,11

C: 199,46 Ca: 84,72 Ag: 0,546

0

b 1773,61 1,67

Pode-se perceber que o traço que apresenta maior proporção de cimento e,

consequentemente, maior consumo de cimento, apresenta o limite de ruptura mais elevado.

De fato, esse traço também apresenta maior massa específica, e, portanto, menor

permeabilidade.

Alguns dados de aderência e módulo de elasticidade não puderam ser preenchidos devido a

não realização de ensaios.

A Tabela 4 apresentada refere-se à Tabela 5 da página 16 do roteiro individual de

acompanhamento das aulas de laboratório.

12

12 Conclusão

O estudo das argamassas no laboratório obteve resultados satisfatórios e que estão de acordo

com as normas brasileiras que normatizam esses assuntos. De fato, os procedimentos

experimentais realizados retornaram resultados que propiciaram a comparação entre os

diferentes traços preparados.

A comparação das propriedades no estado fresco e no estado endurecido revelou que não só a

resistência à compressão irá determinar a qualidade de uma argamassa. Os fatores devem ser

analisados de acordo com a utilização de cada tipo de argamassa. De fato, características como

a trabalhabilidade e a aderência são muito importantes para todas as aplicações.

Portanto, o objetivo de se criar uma familiarização com os diversos materiais utilizados e suas

propriedades foi alcançado e esse estudo constituiu um importante livro de consulta para ser

utilizado na preparação de argamassas.

13 Bibliografia

WIKIPEDIA. Argamassas. Disponível em <http://www.wikipedia.com>. Acesso em: 09

out, 2010.

BAUER, L.A. Materiais de Construção – Volume 1. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2009

ISAIA, Geraldo Cechella. Materiais de Construção Civil. São Paulo: IBRACON, 2007.

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