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Anlise da reteno de gua em argamassas colantes de mercado
Silvano Ferrari (1); Eduardo Pereira (2); Marienne do Rocio M.
M. da Costa (3);
Isac Jos da Siva (4); Paulo Roberto Niebel (5)
(1) Universidade Federal do Paran.
[email protected]
(2) Universidade Federal do Paran.
[email protected]
(3) Universidade Federal do Paran. [email protected]
(4) Votorantim Cimentos. [email protected]
(5) Votorantim Cimentos. [email protected]
RESUMO
Devido intensa utilizao de revestimentos cermicos, as
argamassas
colantes industrializadas so cada vez mais requisitadas, pois
oferecem resultados
mais confiveis. Como cada fabricante possui formulao prpria,
diferentes
argamassas apresentaro propriedades distintas, sendo uma das
principais a
reteno de gua. Este trabalho objetiva verificar a diferena de
reteno de gua
em diferentes argamassas colantes de mercado. Selecionaram-se 5
argamassas,
ensaiadas conforme a NBR 13277:2005, ensaio destinado a
argamassas
convencionais. Para o estudo das argamassas optou-se tambm pela
realizao do
ensaio com um prato adaptado de 5 mm de espessura, simulando uma
situao
mais real de aplicao. Atravs destes experimentos verificou-se
que o ensaio
normalizado no capaz de detectar pequenas variaes em argamassas
colantes,
enquanto que o ensaio adaptado mostrou maior sensibilidade a
mudanas. Para
validar o mtodo proposto, executou-se tambm o ensaio de tempo em
aberto,
normalizado para as argamassas colantes, encontrando-se uma boa
correlao
entre as duas metodologias.
Palavras-chave: Reteno de gua, Argamassa colante, tempo em
aberto.
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Analysis of water retention in dry-set mortars on t he
market
ABSTRACT
Due to the intense use of ceramic tiles, dry-set mortars are
increasingly in
demand because they offer more reliable results. Since each
manufacturer has its
own formulation, different mortars present different properties,
one of the main ones
being water retention. Therefore, this study aims to analyze the
difference in water
retention among different dry-set mortars on the market. 5
mortars were selected,
tested according to NBR 13277:2005, a test for conventional
mortars. To study the
mortars we also chose to use an adapted 5 mm plate, which
simulates a more
realistic application. Through these experiments it was found
that the standardized
test is not capable of detecting small variations in dry-set
mortars, whereas the
adapted test was more sensitive to change. To validate the
proposed method, the
open time test was also carried out, standardized for dry-set
mortars, which showed
a good correlation between the two methodologies.
keywords: water retention, dry-set mortars, open time.
1. INTRODUO
Nos ltimos anos, a indstria de materiais cermicos, que durante
muito tempo
sobreviveu de forma artesanal, adotou a produo em massa de seus
produtos. Em
funo disto, o Brasil hoje o segundo maior produtor e consumidor
mundial de
revestimentos cermicos (1). O considervel crescimento da
indstria cermica levou
a um crescimento proporcional da industrializao do setor de
argamassas colantes,
pois na medida em que cresce a utilizao da cermica, exige-se
tambm dos
fabricantes de argamassa o desenvolvimento de formulaes que
atendam a esta
demanda.
Apesar do desenvolvimento da indstria de cermica e do
aperfeioamento dos
procedimentos de colagem das peas, os problemas relacionados com
o
desplacamento de revestimento so ainda hoje uma patologia grave
e freqente,
registrada tanto nos primeiros anos de utilizao, quer aps longos
perodos. Dentre
as principais propriedades que interferem no desempenho das
argamassas colantes
tm-se no estado fresco a adeso inicial, o deslizamento, o tempo
em aberto e a
reteno de gua e no estado endurecido, a capacidade de absorver
deformaes e
a aderncia ().
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As argamassas colantes diferem das argamassas tradicionais
principalmente
devido presena de aditivos em sua composio a fim de modificar e
melhorar
suas propriedades, sendo aditivos de destaque os ltices
polimricos de EVA e
steres de celulose HEC. O EVA responsvel pelo aumento da
adesividade ao
revestimento cermico e aumento tambm da capacidade de deformao
da
argamassa no estado endurecido e os steres de celulose HEC so
responsveis
pelo aumento da trabalhabilidade e da reteno de gua (3) (4)
(5).
Segundo Cincotto et al (6), a reteno de gua a capacidade de que
a
argamassa tem, no estado fresco, de manter sua consistncia,
mesmo em situaes
propcias perda de gua. Desta maneira a gua tem grande importncia
no
comportamento reolgico das argamassas, pois tem influncia direta
na sua
trabalhabilidade e viscosidade, tendo papel fundamental nas
reaes qumicas de
hidratao do aglomerante e na aderncia entre a argamassa e o
substrato. A gua
responsvel ainda pelo transporte de produtos da hidratao do
cimento para os
poros e cavidades do substrato, favorecendo a ancoragem mecnica
entre os
mesmos, tendo assim influncia direta no estado endurecido da
argamassa (7) (8) (9).
Nas argamassas colantes a reteno importante na medida em que a
adeso
ao revestimento cermico prejudicada pela perda de gua por suco
pelo
substrato ou ainda pela formao de pelcula no cordo da argamassa,
pelcula
esta que resultado da perda de gua por evaporao na superfcie do
cordo (10).
Com a adeso ocorrendo de maneira inadequada, a aderncia entre a
argamassa e
o revestimento ser prejudicada, podendo tornar-se responsvel
pelo aparecimento
de defeitos como o descolamento do revestimento.
No Brasil, as especificaes para argamassas colantes so recentes,
sendo
necessria uma expanso da normalizao na rea a fim de contemplar
outras
propriedades importantes quando tratamos deste tipo de produto.
Sendo assim, este
trabalho buscou avaliar a reteno de gua em argamassas colantes a
fim de
comparar o desempenho de algumas ACIII disponveis no mercado e
tambm
avaliar uma adaptao no mtodo proposto pela ABNT para contemplar
a anlise
desta propriedade em argamassas colantes.
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2. MATERIAIS E MTODOS
2.1 Descrio das variveis de estudo
Com o objetivo de analisar a reteno de gua em argamassas
colantes
industrializadas, selecionou-se 4 marcas comerciais de
argamassas do tipo ACIII
para proceder-se os ensaios. As marcas foram escolhidas em funo
de sua
disponibilidade na regio de Curitiba. Foi utilizada ainda uma
argamassa
industrializada do tipo ACI para comparao de resultados entre as
diferentes
classes de argamassa e assim, tambm, verificar a possibilidade
de utilizao da
metodologia empregada nos ensaios, para diferenciar classes de
argamassa. Sendo
assim, foram ensaiadas no total 5 marcas de argamassas colantes
industrializadas.
Foram realizados os ensaios de reteno de gua para o prato
convencional de
20 mm de espessura, conforme proposto pela NBR 13277 (11) .
Tendo em vista que a
espessura de 20 mm adotada por esta norma na tentativa de
simular a espessura
de revestimentos em argamassa para paredes e tetos, o mesmo no
se aplica a
argamassas colantes, pois no reflete o comportamento deste tipo
de mistura. Em
funo disto, neste trabalho o ensaio de reteno foi executado
tambm com uma
adaptao na espessura do prato para 5 mm, buscando-se assim algo
mais prximo
da condio real de aplicao em obra dos cordes de argamassa
colante. A figura
1 descreve as variveis de anlise propostas para este
trabalho.
Figura 1: Variveis de anlise
As misturas das argamassas foram executas conforme o recomendado
pela
NBR 14081 (12). A quantidade de gua na mistura, bem como o tempo
de maturao
das argamassas, foram respeitados conforme especificao dos
fabricantes (tabela
1) obtida na embalagem dos produtos.
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Tabela 1: Especificao conforme dados das embalagens das
argamassas.
Argamassa Relao
gua/argamassa (%)
Tempo de maturao (min)
UFPR 1 29 15 UFPR 2 21,5 10 UFPR 3 21 0 UFPR 4 23 15
ACI 22,5 15
2.2 Ensaios de reteno de gua
A reteno de gua em argamassas convencionais avaliada pelo
mtodo
proposto pela NBR 13277 (11), e consiste em determinar a
quantidade de gua
retirada de uma poro de argamassa contida em um funil de
filtragem (funil de
Bchner modificado), aps uma suco realizada por meio de uma bomba
de vcuo
a baixa presso. A figura 2 demonstra o equipamento utilizado
para este ensaio.
Neste trabalho utilizou-se este procedimento para avaliar as
argamassas colantes.
Figura 2: Funil de Bchner modificado
Com a finalidade de obter uma situao mais prximas da real condio
a que
as argamassas colantes esto submetidas em obra, e seguindo
procedimentos
sugeridos por Bittencourt Jr. e Maia (13), executou-se mais uma
vez o ensaio com o
funil de Bchner, porm adotando-se uma modificao na espessura do
prato onde
a argamassa posicionada durante a suco. A figura 3 demonstra a
diferena
entre os pratos utilizados pelos dois mtodos. No mtodo
convencional o prato de
20 mm de espessura e na adaptao proposta o prato de 5 mm de
espessura,
representando assim de forma mais fiel a espessura dos cordes de
argamassa
aplicados em obra.
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Figura 3: (a) Detalhes das espessuras das camadas de argamassa;
(b) Pratos com
argamassa para ensaio de reteno de gua
O procedimento de norma sugere que a leitura da quantidade de
perda de
gua aps a suco seja realizada aos 15 minutos. Com a inteno de
verificar o
comportamento das argamassas durante um intervalo de tempo,
neste trabalho
optou-se por fazer-se a leitura de perda de gua em pontos entre
5 e 21 minutos,
incluindo aos 15 min recomendado pelo ABNT, a fim de obter-se
uma curva de
reteno de gua para as argamassas estudadas.
3. RESULTADOS
O programa experimental consistiu em avaliar alm do
comportamento das
argamassas quanto reteno de gua, tambm avaliar a eficincia do
mtodo de
ensaio pelo funil de Bchner como ferramenta para anlise desta
propriedade, uma
vez que esta no contemplada pela normatizao brasileira. Os
resultados obtidos
sero discutidos na seqncia.
3.1 Quanto ao mtodo de ensaio
Procedeu-se o ensaio de reteno de gua com o funil de Bchner
tanto com o
prato de 20 mm quanto com o prato adaptado de 5 mm. Os valores
de perda de
massa foram medidos aos 5, 8, 10, 12, 15, 17, 19 e 21 minutos.
Optou-se por estes
tempos e no somente aos 15 min. conforme recomendado pela NBR, a
fim de
verificar-se o comportamento das argamassas, atravs de curvas de
reteno de
gua, durante um determinado perodo. A tabela 2 demonstra a
diferena entre os
valores de reteno obtidos com as diferentes espessuras do prato
aos 15 min. e a
figura 4 e 5 apresenta as curvas de reteno para as argamassas
estudadas.
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Tabela 2: Reteno de gua em argamassas colantes aos 15 minutos
(%)
Argamassa Prato normal (20 mm) Prato modificado
(5 mm) Variao
(%)
UFPR 1 95,05 85,36 9,69 UFPR 2 99,09 92,5 6,59 UFPR 3 98,79
84,71 14,08 UFPR 4 97,93 89,77 8,17
ACI 98,88 90,89 7,99
Figura 4: Curvas de reteno de gua das argamassas colantes
estudadas: (a) UFPR1; (b) UFPR 2; (c) UFPR 3 e (d) UFPR 4
Figura 5: Curvas de reteno de gua da argamassa colante ACI
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De posse dos valores de reteno de gua aos 15 min. e observando
os
grficos fica evidente como a adaptao do prato mostra-se muito
mais sensvel a
perda de gua com o tempo, o que demonstra que a adaptao uma
ferramenta
de controle de qualidade adequada. Em alguns casos, como o da
UFPR 3 a
variao alterando-se o mtodo chegou a aproximadamente 14%. Em uma
situao
real de obra, os cordes tero aproximadamente 5 mm, sendo assim,
o prato
modificado demonstra com mais confiabilidade a configurao das
argamassas
assentadas.
Para embasar as anlises de reteno de gua, executou-se tambm o
ensaio
de tempo em aberto para as argamassas estudadas, conforme
recomendado pela
NBR 14083 (14). Os valores de tempo em aberto podem ser
associados capacidade
da argamassa de reter gua, uma vez que o ensaio mede o tempo
necessrio para
a formao da pelcula sobre a argamassa e esta funo da perda de
gua da
argamassa. A Figura 6 demonstra a correlao entre os ensaios de
reteno de
gua e os valores do ensaio de tempo em aberto.
Figura 6: Detalhes dos pratos com argamassa para ensaio de
reteno de gua
A reteno de gua uma propriedade fundamental para desempenho
adequado de argamassas colantes no estado endurecido, uma vez
que ter
influncia direta na hidratao do cimento e no fenmeno de aderncia
entre os
componentes da argamassa com o substrato. Atravs da figura,
podemos observar
uma forte correlao entre os ensaios de tempo em aberto e de
reteno de gua
com o prato modificado (R = 0,9492) demonstrando a viabilidade
de utilizao do
ensaio do funil de Bchner para anlise de argamassas
colantes.
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3.2 Quanto s argamassas
Aps anlise da metodologia de caracterizao da reteno de gua
em
argamassas colantes utilizando o prato de 5 mm, e confirmando-se
sua viabilidade,
esta ser utilizada para anlise das argamassas selecionadas para
este trabalho.
A tabela 3 apresenta um comparativo entre os dados obtidos para
cada mistura
e tambm dados especificados pelos fabricantes. Em destaque esto
algumas
informaes relevantes para as discusses do comportamento das
argamassas.
Tabela 3: Reteno de gua em argamassas colantes ACIII aos 15
minutos (%)
Argamassa Tempo de maturao (min.)
Relao gua/argamassa
(%)
Reteno de gua (%)
Tempo em Aberto (MPa)
UFPR 1 15 29 85,36 1,2 UFPR 2 10 21,5 92,50 0,9 UFPR 3 0 21
84,71 1,3 UFPR 4 15 23 89,77 1,1
A figura 7 descreve o comportamento das curvas de reteno das
argamassas
ACIII estudadas. Incluiu-se tambm na figura a curva referente a
uma argamassa
ACI para compararmos o comportamento entre diferentes classes de
argamassas.
Figura 7: Curvas de reteno de gua de argamassas com prato
modificado.
A argamassa UFPR 1 apresentou baixa capacidade de reter gua,
quando
comparada as demais. Isso pode ser associado elevada quantidade
de gua
especificada pelo fabricante, que tambm foi a maior entre as
argamassas
-
estudadas. A baixa reteno apresentada no parece ter afetado
consideravelmente
o estado endurecido da mistura, uma vez que o tempo em aberto
parece no ter
prejudicado esta propriedade. A gua em excesso utilizada para
melhorar a
trabalhabilidade da mistura e aps a aplicao facilmente perdida.
A quantidade de
gua utilizada nesta mistura pode ter melhorado as caractersticas
reolgicas desta
argamassa, facilitando-se assim sua aplicao e penetrao dos
compostos nos
poros do substrato, melhorando sua aderncia aos 28 dias.
A UFPR 2 apresentou a curva sempre em pontos superiores as
demais,
demonstrando que sua reteno de gua sempre foi maior. Este efeito
nem sempre
interessante, uma vez que a perda de gua pela argamassa pode
colaborar
negativamente com a aderncia da argamassa aos substratos. Os
problemas
decorrentes de uma reteno elevada podem ser verificados pelos
valores de tempo
em aberto obtidos para esta argamassa, que foram os menores
entre as misturas.
Provavelmente, a UFPR 2 tenha em sua composio aditivo retentor
em excesso,
que melhora a reteno de gua porm afeta prejudicialmente suas
caractersticas
no estado endurecido.
O tempo de maturao igual a zero especificado pelo fabricante
para a UFPR 3
claramente afetou a reteno de gua da mistura. Este efeito pode
ter sido
provocado pelo fato de que o aditivo no teve tempo suficiente
para se dissolver, e
assim, no conseguiu nesse intervalo agir modificando a
viscosidade da fase aquosa
de mistura a base de cimento. Este efeito parece no ter
prejudicado o tempo em
aberto da mistura.
A UFPR 4 apresentou um comportamento intermedirio em comparao
com
as outras argamassas estudadas.
A ACI estudada apresentou comportamento similar ao das ACIII
desta
pesquisa. Isso pode ser justificado provavelmente pela presena
dos aditivos
retentores de gua em ambas as argamassas, ou ainda pelo fato de
que as
argamassas ACI geralmente utilizam teres de maiores viscosidades
e menos
modificados. Baseado neste resultado, justifica-se um estudo
mais aprofundado na
aplicao do mtodo do funil de Bchner com prato de 5 mm,
principalmente
ampliando-se a quantidade de marcas de argamassas a serem
estudadas das
diferentes classes (ACI, ACII e ACIII).
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4. CONCLUSES
A anlise da reteno de gua utilizando-se o prato modificado de 5
mm
mostrou-se eficiente, demonstrando que o mtodo uma ferramenta
adequada para
controle de qualidade de argamassas colantes. A anlise desta
propriedade atravs
de curvas de comportamento mostrou-se tambm como uma
alternativa
interessante, descrevendo com mais detalhes o comportamento da
mistura ao longo
do tempo. O ensaio de reteno apresenta uma forte correlao com o
ensaio de
tempo em aberto, demonstrando a viabilidade do uso desta
metodologia para
caracterizao de argamassas colantes.
Quanto s argamassas ACIII de mercado, estas apresentam curvas
de
reteno de gua bem distintas entre si, comportamento observado
tambm para
seus valores de tempo em aberto. Isto demonstra que mesmo estas
tendo a mesma
classificao segundo a norma, suas caractersticas so distintas e
devem ser
sempre analisadas individualmente.
5. AGRADECIMENTOS
Agradecemos a Votorantim Cimentos pela parceria no
desenvolvimento deste
trabalho.
6. REFERNCIAS
1. ANFACER. Associao nacional de fabricantes de cermicas.
acessado em 17/10/2010.
2. CARASEK, H. et al. Materiais de Construo Civil e Princpios de
Cincias e
Engenharia de Materiais. So Paulo: IBRACON, 2007.
3. AFRIDI, M. U. K.; OHAMA, Y.; IQBAL, M. Z.; DEMURA, K. Water
Retention
and Adhesion of Powdered and Aqueous Polymer-Modified Mortars.
Cement and
concrete composites. v. 17, p. 113-118, 1995.
4. SILVA, D. A., Efeitos dos polmeros HEC e EVA na
microestrutura de pastas
de cimento portland. 2001. Tese (Doutorado em Cincias e
Engenharia de
Materiais), Universidade Federal de Santa Catarina,
Florianpolis. 2001.
5. PATURAL, L.; MARCHAL, P.; GOVIN, A.; GROSSEAU, P.; RUOT,
B.;
DEVS, O. Cellulose ethers influence on water retention and
consistency in cement-
based mortars. Cement and Concrete Research. v. 41, p. 46-55,
2010.
-
6. CINCOTTO, M.A.; SILVA, M.A.C.; CARASEK, H. Argamassas de
revestimento: caractersticas, propriedades e mtodos de ensaio.
So Paulo:
Instituto de Pesquisas Tecnolgicas, 1995, (Boletim 68 IPT).
7. GROOT, C.J.W.P. Aspect of mortar brick on. In:
INTERNATIONAL
BRICKLAND BLOCK MASONRY CONFERENCE, 8th, Dublin, Sept. 19 21,
1988.
Procedings. Elsevier, 1988, v.1, p.175 181).
8. CARASEK, H.; CASCUDO, O.; SCARTEZINI, L.M. Importncia dos
materiais
na aderncia dos revestimentos de argamassa. In:SIMPSIO
BRASILEIRO DE
TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, 4, Braslia, 23 a 25 de maio de 2001.
Anais.
Braslia, PECC/ANTAC, 2001. p.43-67.
9. COSTA, M. R. M. M. Anlise comparativa de argamassas colantes
de
mercado atravs de parmetros reolgicos. Tese (Doutorado em
Engenharia de
Construo Civil), Escola Politcnica, Universidade de So Paulo, So
Paulo. 2006.
10. PVOAS, Y. V., Avaliao da formao de pelcula na argamassa
colante
e sua influncia na adeso. 2005. Tese (Doutorado em Engenharia de
Construo
Civil), Escola Politnica, Universidade de So Paulo, So Paulo.
2005.
11. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Argamassa para
assentamento e revestimento de paredes e tetos Determinao da
reteno de
gua NBR 13277. Rio de Janeiro, 2005.
12. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Argamassa
Colante Industrializada para assentamento de placas de cermica
Especificao
NBR 14081. Rio de Janeiro, 2005.
13. BITTENCOURT Jr., F. P.; MAIA, L. G. Anlise do comportamento
da
argamassa colante frente diferentes dosagens de aditivo retentor
de gua
influncia sobre o ensaio de reteno de gua. 2010. Trabalho de
Concluso de
Curso (Tecnologia em Concreto) Universidade Tecnolgica Federal
do Paran,
Curitiba. 2010.
14. ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Argamassa
Colante Industrializada para assentamento de placas de cermica
Determinao
do tempo em aberto NBR 14083. Rio de Janeiro, 2005.
