Alves 2002

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

AVALIAÇÃO DOS ADITIVOS INCORPORADORES DE AR EM ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO

ENGº. NIELSEN JOSÉ DIAS ALVES

ORIENTADOR: ELTON BAUER

CO-ORIENTADORA: MARIA JOSÉ ARAÚJO SALES

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM ESTRUTURAS E CONSTRUÇÃO CIVIL

PUBLICAÇÃO: E.DM 012A/02

BRASÍLIA/DF, AGOSTO DE 2002

ii

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

AVALIAÇÃO DOS ADITIVOS INCORPORADORES DE AR EM ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO

ENGº. NIELSEN JOSÉ DIAS ALVES

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DA FACULDADE DE TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA, COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE.

APROVADA POR:

______________________________________________________ ELTON BAUER, DSc. (UnB) (ORIENTADOR) _______________________________________________________ MARIA JOSÉ ARAÚJO SALES, DSc. (UnB) (CO-ORIENTADOR) _______________________________________________________ ANTÔNIO ALBERTO NEPOMUCENO, Dr. Ing (UnB) (EXAMINADOR INTERNO)

_______________________________________________________ TEREZA NEUMA DE CASTRO DANTAS, DSc. (UFRN) (EXAMINADOR EXTERNO 1)

_______________________________________________________ HELENA CARASEK CASCUDO, Dra. (UFG) (EXAMINADOR EXTERNO 2)

BRASÍLIA/DF, 23 DE AGOSTO DE 2002.

iii

FICHA CATALOGRÁFICA ALVES, NIELSEN JOSÉ DIAS Avaliação dos aditivos incorporadores de ar em argamassas de revestimento [Distrito Federal, 2002]. xxiv, 175p., 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre, Estruturas e Construção Civil, 2002). Dissertação de Mestrado – Universidade de Brasília. Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil. 1. Argamassas 2. Pastas 3. Aditivos incorporadores de ar 4. Sistemas de revestimento I. ENC/FT/UnB II. Título (série) REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ALVES, N. J. D. (2002). Avaliação dos aditivos incorporadores de ar em argamassas de revestimento. Dissertação de Mestrado, Publicação E.DM 012A/02, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 175p. CESSÃO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Nielsen José Dias Alves TÍTULO DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO: Avaliação dos aditivos incorporadores de ar em argamassas de revestimento. GRAU/ANO: Mestre/2002 É concedida à Universidade de Brasília permissão para reproduzir cópias desta dissertação de mestrado e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte desta dissertação de mestrado pode ser reproduzida sem a autorização por escrito do autor. Nielsen José Dias Alves Rua Coronel Luciano Saldanha, 1890 Capim Macio 59078-390 - Natal/RN - Brasil E-mail: [email protected]

iv

DEDICATÓRIA

Aos meus pais, Chico e Eunice, a minha tia Zá

e a minha irmã Patrícia, pela confiança

depositada e pelo constante incentivo observado

durante a minha formação pessoal e

profissional; meus exemplos de vida,

amor e ensinamentos.

v

AGRADECIMENTOS

Ao professor e orientador Elton Bauer, cuja confiança e dedicação depositada ao meu

trabalho foi fundamental para um desenvolvimento tranqüilo e seguro.

A professora e co-orientadora Maria José Araújo Sales, por toda dedicação e

paciência apresentada durante a realização desta dissertação.

A professora Tereza Neuma de Castro Dantas, pelos ensinamentos passados ao

longo deste trabalho, pela sua contribuição nos ensaios de caracterização dos

aditivos, e por ter aceitado o convite para participar da banca examinadora.

A professora Helena Carasek, pela amizade e consideração mostrada durante toda a

minha formação profissional, além de ter auxiliado no levantamento da bibliografia e

aceitado o convite para participar da banca examinadora.

Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil da

UnB, pelos ensinamentos transmitidos ao longo do curso e pela amizade.

Aos professores do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do

Rio Grande do Norte, essenciais no início da minha formação profissional e

acadêmica.

Aos Professores Iramar Gomes P. R. de Holanda (UFRN) e Djalma Ribeiro da Silva

(UFRN), meus primeiros orientadores, que me mostraram a importância de se buscar

novos conceitos e definições através das pesquisas.

Aos Professores Ênio Pazini (UFG), Oswaldo Cascudo (UFG) e Maria das Vitórias

(UnP), pelos conhecimentos transmitidos durante toda a minha graduação, pelo

incentivo e pela amizade.

Aos técnicos do Laboratório de Ensaios de Materiais Severino e Xavier, fundamentais

durante a realização da parte experimental desta pesquisa.

Aos amigos do mestrado Getúlio, Carla, Isaura e Patrícia, pela ajuda nos

experimentos e pelas discussões e ensinamentos passados.

vi

Aos Engenheiros Eduardo Calhau (UFES), Cláudio Henrique (UFG), Keila Regina

(UFG), Luciana Peixoto (USP), Rita de Cássia (USP) e Érika Mendes (USP), pela

ajuda na obtenção das bibliografias.

A todos os amigos da Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil pela amizade,

companheirismo, ajuda e incentivo em tantas conversas, trabalhos em conjunto e

momentos de saudade da família.

A Mirna, pelo incentivo, apoio, confiança, carinho e compreensão, nos momentos que

tive que me ausentar em razão desta dissertação.

A todos os fornecedores que, gentilmente, me cederam os materiais para o

desenvolvimento desta pesquisa: Fermaflex Cimental e Fábrica de Cimento CIPLAN.

Aos meus pais, Chico e Eunice, pela dedicação e incentivo a minha formação

pessoal, acadêmica e profissional, com valorosos conselhos, que me levaram sempre

a decisões coerentes e corretas. A minha irmã Patrícia, e a minha tia Zá, e a toda

minha família pela amizade, consideração e incentivo.

Ao CNPq, pelo suporte financeiro.

À Deus, pai de todos nós.

vii

RESUMO

O presente trabalho objetivou avaliar os aditivos incorporadores de ar em

argamassas de revestimento, quanto ao seu mecanismo de ação e à sua influência

em propriedades no estado fresco e endurecido. Este estudo foi conduzido de forma

exploratória, buscando uma tendência de comportamento das variáveis estudadas.

A análise preliminar do mecanismo de funcionamento dos aditivos incorporadores de

ar foi realizada em argamassas e pastas de cimento. Para a verificação da influência

desses materiais nas propriedades das argamassas de revestimento, foram

produzidos dois grandes grupos de argamassas, sem cal, com teores de cimento

iguais a 15 e 20%. Cada um deles foi confeccionado com 3 teores diferentes de 3

aditivos incorporadores de ar. A quantidade de água neste estudo foi a mesma, e os

teores dos aditivos utilizados, em relação à massa de cimento, foram 0,05%, 0,025%

e 0,0125% para os aditivos Aerante 50 e Texapon ZACD, e 0,10%, 0,075% e 0,05%

para o aditivo Maranil P46.

As variáveis dependentes desse trabalho foram: tempo de mistura; retenção de água;

massa específica; teor de ar incorporado; adesão inicial; tensão de cisalhamento;

índice de consistência; retração; resistência à compressão; resistência à tração;

resistência de aderência à tração; absorção capilar e absorção total.

Através dos resultados observou-se que a maior parte das argamassas utilizadas no

presente trabalho, apesar de não possuírem cal na sua composição, se mostraram

adequadas para utilização, ficando suas propriedades no estado fresco e endurecido

compatíveis com as propriedades apresentadas pelas argamassas consagradas na

construção civil. Ademais, se obteve respostas satisfatórias para as hipóteses

colocadas, em relação ao mecanismo de funcionamento dos aditivos incorporadores

de ar e em relação às variáveis estudadas.

viii

ABSTRACT

The present study evaluate the air-entraining admixtures added in the rendering

mortars, to verify its action mechanism and its influence in the fresh and hardened

state. This study was analysed by an exploratory way, trying to find a behavior

tendency of the variables studied.

The preliminary analysis of the air-entraining admixtures operation mechanism was

accomplished in mortars and cement pastes. For the materials influence verification,

in the properties of the rendering mortars, were produced two great groups of

mortars, without whitewash, with cement contents the same as 15 and 20%. Each

one of them, was made with 3 differents contents of 3 air-entraining admixtures. The

amount of water was the same. In relation to the cement mass, the used contents of

this addictive, were 0,05%, 0,025% and 0,0125% for addictive Aerante 50 and

Texapon ZACD, and 0,10%, 0,075% and 0,05% for addictive Maranil P46.

The dependent variables of this research were: mixing time; water retention; specific

mass; air entrained content; initial adhesion; shear stress; consistency index;

shrinkage; compressive strength; tensile strength; bond strength; capillary absorption

and the total absorption.

Based on the results, was observed that most of the mortars used in the present

study, demonstrate adapted for use. Its properties in the fresh and hardened state,

were compatible with the properties of the mortars used in the civil construction. The

answers obtained were satisfactory for the hypotheses.

ix

ÍNDICE

CAPÍTULO PÁGINA

1. INTRODUÇÃO 1 1.1 Contextualização geral do trabalho 1

1.2 Objetivos do trabalho 3 1.2.1 Objetivo geral 3

1.2.2 Objetivos específicos 4

1.3 Estruturação do trabalho 4

2. SISTEMA DE REVESTIMENTO À BASE DE ARGAMASSA 6 2.1 Funções 6 2.2 Constituição dos revestimentos 8 2.2.1 Substrato ou base 9 2.2.2 Preparação de base 11 2.2.3 Camadas dos revestimentos 13 2.3 Argamassa de revestimento: Propriedades e materiais 13 2.3.1 Propriedades das argamassas de revestimento no estado fresco 14 2.3.1.1 Trabalhabilidade e características reológicas 14

2.3.1.2 Densidade de massa 19 2.3.1.3 Retenção de água 20 2.3.1.4 Adesão inicial 21 2.3.1.5 Retração plástica e por secagem 23 2.3.2 Propriedades das argamassas de revestimento no estado endurecido 24 2.3.2.1 Aderência 24 2.3.2.2 Capacidade de absorver deformação e durabilidade da aderência 26 2.3.2.3 Outras propriedades 27

x

3. ADITIVOS INCORPORADORES DE AR 28 3.1. Definição 28

3.2 A química dos aditivos incorporadores de ar 29

3.2.1 Tipos de aditivos incorporadores de ar 31

3.3 Mecanismo de funcionamento dos aditivos incorporadores de ar 33 3.4 A estabilidade do ar produzido 35

3.5 Aspectos gerais 37 3.6 Efeitos do teor de ar 41 3.6.1 Alterações ocasionadas pela presença das bolhas de ar 42

3.6.1.1 Estado fresco 42

3.6.1.2 Estado endurecido 44 3.7 Fatores que influenciam no teor de ar 46 3.7.1 Dosagem e tipo do aditivo 46 3.7.2 Relação água / cimento 47

3.7.3 Tipo de cimento 48

3.7.4 Tempo de mistura 52 3.7.5 Temperatura 55 3.7.6 Tipo e teor de agregado miúdo 55 3.7.7 Materiais finos 57

4. PROGRAMA EXPERIMENTAL 59 4.1 Projetos experimentais 59

4.1.1 Avaliação preliminar do mecanismo de funcionamento dos aditivos 59

4.1.1.1 Projeto experimental 1 – Influência do teor de cimento no teor de ar

incorporado. 59

4.1.1.2 Projeto experimental 2 – Influência do teor de ar na consistência das

pastas de cimento. 61 4.1.1.3 Projeto experimental 3 – Influência do teor de ar na consistência das

argamassas. 62 4.1.2 Avaliação da influência dos diferentes aditivos incorporadores de ar em

propriedades das argamassas de revestimento 64 4.1.2.1 Projeto experimental 4 - Influência dos diferentes aditivos incorporadores

de ar em propriedades das argamassas de revestimento 64

xi

4.2 Caracterização dos materiais utilizados 66 4.2.1 Cimento 66 4.2.2 Agregado miúdo 68

4.2.3 Aditivos incorporadores de ar 69

4.3 Metodologias de ensaios e procedimentos 71

4.3.1 Processo de produção das argamassas e pastas 71

4.3.2 Caracterização no estado fresco 73 4.3.2.1 Índice de consistência 73

4.3.2.2 Resistência ao cisalhamento 74

4.3.2.3 Retenção de água 79

4.3.2.4 Teor de ar incorporado e densidade de massa 80 4.3.3 Caracterização no estado endurecido 81 4.3.3.1 Moldagem, adensamento e cura dos corpos de prova 81 4.3.3.2 Resistência à compressão 81 4.3.3.3 Resistência à tração por compressão diametral 81 4.3.3.4 Absorção de água por capilaridade e por imersão 82 4.3.3.5 Retração livre 82

4.3.4 Avaliação dos revestimentos 83

4.3.4.1 Preparo dos substratos 83

4.3.4.2 Preparação dos revestimentos, processo de aplicação e mão-de-obra 84

4.3.4.3 Condição de cura 84 4.3.4.4 Resistência de aderência à tração 86

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 89 5.1 Avaliação preliminar do mecanismo de funcionamento

dos aditivos 89

5.1.1 Projeto experimental 1 – Influência do teor de cimento no

volume de ar incorporado. 89

5.1.2 Projeto experimental 2 – Influência do teor de ar na consistência

das pastas de cimento. 90

5.1.3 Projeto experimental 3 – Influência do teor de ar na

consistência das argamassas. 91

xii

5.2 Avaliação da influência dos aditivos incorporadores de ar em

propriedades das argamassas de revestimento no estado fresco 95 5.2.1 Avaliações complementares 101

5.3 Influência dos aditivos incorporadores de ar em propriedades do estado

endurecido das argamassas de revestimento 104

5.3.1 Resistência à compressão 104

5.3.2 Resistência à tração por compressão diametral 107 5.3.3 Absorção de água por capilaridade 108

5.3.4 Absorção de água por imersão 110

5.3.5 Retração livre 111

5.3.6 Resistência de aderência à tração 113

5.4 Comparação dos aditivos incorporadores de ar 116

5.4.1 Tempo de mistura e capacidade de incorporação de ar 116

6. CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 118 6.1 Conclusões 118 6.2 Sugestões para trabalhos futuros 119 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 121

ANEXO A 130 A.1 – AGREGADO MIÚDO USADO NA PREPARAÇÃO DE

BASE (CHAPISCO) 130

ANEXO B 132 B.1 – CARACTERIZAÇÃO DOS BLOCOS DE CONCRETO 132 ANEXO C 134 C.1 – RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA À TRAÇÃO 134 C.2 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL 138

C.3 – RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL 143

C.4 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE 149

C.5 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO 150

xiii

ANEXO D 152 D.1 – RESULTADOS DE TENSÃO SUPERFICIAL ENCONTRADOS

DURANTE A DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR

CRÍTICA DOS ADITIVOS. 152

ANEXO E 153 E.1 – ESPECTROS DE INFRAVERMELHO DOS ADITIVOS

INCORPORADORES DE AR. 153

ANEXO F 157 F.1 – FICHAS DOS ENSAIOS REALIZADOS NO ESTADO FRESCO 157

xiv

LISTA DE TABELAS

TABELA PÁGINA Tabela 3.1 – Teor de ar prescrito por várias normas para argamassa

(BENINGFIELD, 1988a). 42

Tabela 3.2 – Efeito da relação água / cimento em pastas de cimento no

teor de ar, área superficial especifica e fator de espaço (BRUERE, 1967). 48

Tabela 3.3 – O tipo e a origem do cimento podem influenciar o volume de

ar obtido em misturas com e sem aditivos. (SCRIPTURE, 1949 apud

RIXON & MAILVAGANAN, 1999).

49

Tabela 3.4 – Variação da quantidade de aditivo requerida para se obter

4% de ar, ao se aumentar a área superficial específica do cimento

(MAYFIELD, 1969).

49

Tabela 3.5 – Influência do tamanho da partícula do cimento no teor de ar

produzido (BRUERE, 1955). 50

Tabela 3.6 – Efeito do tempo de mistura no teor de ar incorporado em

misturas de laboratório (SCRIPTURE, 1949). 54

Tabela 3.7 – Efeito do tempo de mistura no teor de ar incorporado para

misturas de tamanho natural (SCRIPTURE, 1949). 55

Tabela 4.1 - Composição das argamassas utilizadas no projeto

experimental 1. 61

Tabela 4.2 - Composição das pastas de cimento, utilizadas no projeto

experimental 2. 62

Tabela 4.3 - Composição das argamassas de revestimento utilizadas no

projeto experimental 3. 63

Tabela 4.4 - Composição das argamassas de revestimento, utilizadas no

projeto experimental 4. 66

Tabela 4.5 - Ensaios físicos realizados no cimento. 67 Tabela 4.6 - Ensaios químicos realizados no cimento. 67

xv

Tabela 4.7 - Ensaios de caracterização do agregado miúdo das

argamassas.

68

Tabela 4.8 – Distribuição granulométrica do agregado miúdo utilizado nas

argamassas. 68

Tabela 4.9 - Caracterização Físico-Química do Aditivo A. 70 Tabela 4.10 - Caracterização Físico-Química do Aditivo T. 70 Tabela 4.11 - Caracterização Físico-Química do Aditivo M. 71 Tabela 5.1 – Influência do teor de cimento na incorporação de ar. 90 Tabela 5.2 – Influência do teor de ar na consistência da pasta de cimento. 91 Tabela 5.3 – Influência do teor de ar na consistência das argamassas de

revestimento e influência do tempo de mistura na incorporação de ar. 92

Tabela 5.4 – Propriedades no estado fresco das argamassas de

revestimento utilizadas na realização do projeto experimental 4. 95

Tabela 5.5 – Comparação entre os métodos pressométrico e gravimétrico

para determinação do teor de ar incorporado em argamassas de

revestimento.

103

Tabela 5.6 – Resistência à compressão das argamassas de revestimento

utilizadas para realização do projeto experimental 4. 105

Tabela 5.7 – Resistência à tração por compressão diametral, aos 28 dias,

das argamassas de revestimento utilizadas para realização do projeto

experimental 4.

107

Tabela 5.8 – Absorção de água por capilaridade das argamassas

utilizadas para realização do Projeto Experimental 4.

108

Tabela 5.9 – Absorção de água por imersão das argamassas utilizadas

para realização do projeto experimental 4.

110

Tabela 5.10 – Retração livre das argamassas, aos 28 dias. 111 Tabela 5.11 – Resistência de aderência à tração, aos 28 dias de idade,

dos revestimentos utilizados para realização do projeto experimental 4.

113

Tabela 5.12 – Resistência de aderência à tração, aos 28 dias de idade,

dos revestimentos utilizados para realização do Projeto Experimental 3.

114

xvi

Tabela A.1 - Ensaios de caracterização do agregado miúdo do chapisco. 130 Tabela A.2 - Dados do ensaio de granulometria do agregado miúdo do

chapisco.

130

Tabela B.1 - Absorção inicial dos blocos de concreto (ASTM C – 67). 132 Tabela B.2 - Resistência à compressão dos blocos de concreto (MB-

3459/91).

133

Tabela C.1 – Resistência de aderência à tração AR20 – 0,05A aos 28 dias. 134 Tabela C.2 – Resistência de aderência à tração AR20 – 0,025A aos 28

dias.

135

Tabela C.3 – Resistência de aderência à tração AR20 – 0,05T aos 28 dias. 135 Tabela C.4 – Resistência de aderência à tração AR20 – 0,0125T aos 28

dias.

136

Tabela C.5 – Resistência de aderência à tração AR20 – 0,0125T aos 28

dias.

136

Tabela C.6 – Resistência de aderência à tração AR15 – 0,05T aos 28 dias. 137 Tabela C.7 – Resistência de aderência à tração AR15 – 0,025T aos 28

dias.

137

Tabela C.8 – Resistência de aderência à tração AR15 – 0,05A aos 28 dias. 138 Tabela C.9 – Resistência à compressão AR20 – 0,05A aos 28 dias. 138 Tabela C.10 – Resistência à compressão AR20 – 0,025A aos 28 dias. 138 Tabela C.11 – Resistência à compressão AR20 – 0,0125A aos 28 dias. 139 Tabela C.12 – Resistência à compressão AR20 – 0,05M aos 28 dias. 139 Tabela C.13 – Resistência à compressão AR20 – 0,05T aos 28 dias. 139 Tabela C.14 – Resistência à compressão AR20 – 0,025T aos 28 dias. 139 Tabela C.15 – Resistência à compressão AR20 – 0,0125T aos 28 dias. 140 Tabela C.16 – Resistência à compressão AR15 – 0,05T aos 28 dias. 140 Tabela C.17 – Resistência à compressão AR15 – 0,025T aos 28 dias. 140 Tabela C.18 – Resistência à compressão AR15 – 0,0125T aos 28 dias. 140 Tabela C.19 – Resistência à compressão AR15 – 0,05A aos 28 dias. 141 Tabela C.20 – Resistência à compressão AR15 – 0,025A aos 28 dias. 141 Tabela C.21 – Resistência à compressão AR20 – 0,075M aos 28 dias. 141

xvii

Tabela C.22 – Resistência à compressão AR20 – 0,1M aos 28 dias. 141 Tabela C.23 – Resistência à compressão AR15 – 0,05M aos 28 dias. 142 Tabela C.24 – Resistência à compressão AR15 – 0,075M aos 28 dias. 142 Tabela C.25 – Resistência à compressão AR15 – 0,1M aos 28 dias. 142 Tabela C.26 – Resistência à tração por compressão diametral AR20 –

0,05A aos 28 dias.

143

Tabela C.27 – Resistência à tração por compressão diametral AR20 –

0,025A aos 28 dias.

143


0,0125A aos 28 dias.

143


0,05M aos 28 dias.

144


0,05T aos 28 dias.

144


0,025T aos 28 dias.

144


0,0125T aos 28 dias.

145


0,05T aos 28 dias.

145


0,025T aos 28 dias.

145


0,0125T aos 28 dias.

146


0,05A aos 28 dias.

146


0,025A aos 28 dias.

146


0,075M aos 28 dias.

147


0,1M aos 28 dias.

147

xviii


0,05M aos 28 dias.

147


0,075M aos 28 dias.

148


0,1M aos 28 dias.

148

Tabela C.43 – Absorção de água por capilaridade (g/cm2) das argamassas

em CP´s moldados.

149

Tabela C.44 – Absorção de água por imersão (%) das argamassas em

CP´s moldados.

150

Tabela E.1 – Atribuições das bandas vibracionais no infravermelho do

aditivo A.

153

Tabela E.2 – Atribuições das bandas vibracionais no infravermelho do aditivo T.

154

Tabela E.3 – Atribuições das bandas vibracionais no infravermelho do aditivo M.

155

xix

LISTA DE FIGURAS

FIGURA PÁGINA Figura 2.1 – Solicitações impostas às superfícies externas da edificação. 7 Figura 2.2 – Curvas de escoamento, características de comportamentos

reológicos não-dependentes do tempo: 1 – Comportamento Newtoniano;

2 e 4 – Comportamento Pseudoplástico; 3 e 5 – Comportamento Dilatante;

6 –Comportamento Binghamiano (LEGRAND, 1972).

18

Figura 3.1 – Representação de uma molécula de tensoativo aniônico. 29 Figura 3.2 – Representação da adsorção da molécula do tensoativo na

interface ar / líquido, satisfazendo à sua dupla natureza.

30

Figura 3.3 – Representação da formação das micelas, após a

acomodação máxima dos tensoativos na interface ar / líquido.

31

Figura 3.4 – Representação esquemática do mecanismo de

funcionamento dos aditivos incorporadores de ar: (a) formação da dupla

camada elétrica nas partículas de cimento; (b) adsorção de parte dos

tensoativos nas partículas de cimento; (c) aglutinação das extremidades

apolares dos tensoativos formando as bolhas de ar; (d) participação de

tensoativos, que estão adsorvidos no cimento, na formação das bolhas,

provocando o “efeito ponte”.

34

Figura 3.5 – Superfície das bolhas de ar carregadas negativamente

(tensoativo aniônico), causando repulsão eletrostática.

35

Figura 3.6 – Alteração na viscosidade de pastas de cimento, contendo

várias concentrações de aditivos incorporadores de ar, sem a produção

efetiva das microbolhas de ar: 1- 2 - 3 (Aditivos Aniônicos); 4 (Aditivo não-

iônico).

40

Figura 3.7 – Aumento da viscosidade de uma pasta de cimento contendo o

aditivo 2, com a produção efetiva das microbolhas de ar (BRUERE, 1958).

40

xx

Figura 3.8 – Variação da capacidade de incorporação de ar de três

aditivos em pastas de cimento, em função das suas concentrações

(BRUERE, 1955).

47

Figura 3.9 – Teor de ar em função da quantidade de aditivo adicionado

para cimentos com diferentes finuras (MAYFIELD, 1969 apud RIXON &

MAILVAGANAN, 1999).

47

Figura 3.10 – Efeito da finura do cimento no teor de ar para 5 diferentes

teores de aditivos incorporadores de ar (BENINGFIELD, 1988b).

50

Figura 3.11 – Efeito do aumento do teor de cimento, no teor de ar,

utilizando 0,04% de aditivos incorporadores de ar, em relação à massa

total da argamassa anidra (BENINGFIELD, 1988b).

51

Figura 3.12 – Influência do teor de aditivo na incorporação de ar

(BENINGFIELD, 1988b).

52

Figura 3.13 – Variação do teor de ar com o tempo de mistura

(RAMACHANDRAN, 1984).

53

Figura 3.14 – O efeito do teor de areia na produção de ar em concretos

para dois diferentes níveis de adição, com variação no módulo de finura

das areias (CRAVEN, 1948).

56

Figura 3.15 – Influência do tamanho da partícula de areia no teor de ar

incorporado (BENINGFIELD, 1988b).

57

Figura 3.16 – O efeito de materiais pozolânicos na dosagem do aditivo

incorporador de ar para a manutenção de um determinado teor de ar

(ANON 1974).

58

Figura 4.1 – Variáveis independentes do projeto experimental 1. 61 Figura 4.2 – Variáveis independentes do projeto experimental 2. 62 Figura 4.3 – Variáveis independentes do projeto experimental 3. 63 Figura 4.4 – Variáveis independentes do projeto experimental 4. 65 Figura 4.5 – Curva Granulométrica da areia artificial. 69 Figura 5.1 – Influência do teor de cimento na incorporação de ar. 90 Figura 5.2 – Influência do teor de ar na consistência da pasta de cimento. 91 Figura 5.3 – Influência do teor de ar na consistência das argamassas. 93

xxi

Figura 5.4 – Influência do tempo de mistura na incorporação de ar em

argamassas.

94

Figura 5.5 – Influência do teor de aditivos, no tempo de mistura, para se

atingir um mesmo valor de ar incorporado (20 ± 1%): (a) Aditivo M; (b)

Aditivos T e A.

96

Figura 5.6 – (a) Tensoativos na interface argamassa (líquido) / ar; (b), (c) e

(d) em virtude do tipo de mistura utilizada, tensoativos que estavam

atuando na tensão superficial das argamassas passarão para o interior da

mistura.

100

Figura 5.7 – Comparação entre os teores do aditivo A em relação à massa

de cimento e em relação à massa total dos materiais anidros, nas

argamassas ARM - 19C (30% de ar), ARM – 20C (29% de ar), ARM – 23C

(27% de ar) e ARM – 25C (26% de ar).

102

Figura 5.8 – (a) e (b) Retração livre das argamassas com 20 ± 1% de ar

incorporado.

112

Figura 5.9 – Influência do teor de ar incorporado na resistência de

aderência à tração.

114

Figura A.1 - Curva granulométrica da areia utilizada no chapisco. 131 Figura E.1 - Espectro de infravermelho do aditivo A. 153 Figura E.2 - Espectro de infravermelho do aditivo T. 154 Figura E.3 - Espectro de infravermelho do aditivo M. 155 Figura E.4 - Espectro padrão de uma amostra Dodecyl sulfato de sódio

(Catálogo ALDRICH, 1981).

156

xxii

LISTA DE FOTOS

FOTO PÁGINA Foto 3.1 – Aspecto da mudança ocorrida nas características reológicas da

argamassa com aditivo incorporador de ar: (a) Argamassa sem aditivos

incorporadores de ar com aspecto de “farofa” (b) Argamassa com aditivos

incorporadores de ar com aspecto de “mouse”.

37

Foto 4.1 – Aspecto dos componentes e da seqüência executiva do Vane

Tester.

78

Foto 4.2 – (a) Aspecto da aparelhagem utilizada no ensaio; (b) Aspecto do

ensaio em andamento.

79

Foto 4.3 – Aspecto do aparelho Tipo B utilizado para medir o teor de ar

incorporado pelo método pressométrico.

80

Foto 4.4 - Etapas do processo executivo do revestimento: (a) lançamento;

(b) aperto; (c) sarrafeamento; (d) desempeno.

85

Foto 4.5 – Preparação dos corpos de prova para a execução do ensaio de

resistência de aderência à tração, com serra copo diamantada.

86

Foto 4.6 – Aspecto das pastilhas metálicas utilizadas para a execução do

ensaio de resistência de aderência à tração.

87

Foto 4.7 – Execução do ensaio de resistência de aderência à tração: (a)

colocação do equipamento de tração; (b) detalhe do dispositivo para

acoplamento do equipamento de tração; (c) aspecto da ruptura do corpo

de prova.

88

xxiii

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIAÇÕES

SÍMBOLO OU SIGNIFICADO ABREVIAÇÃO AA Aditivo A

AEA Aditivos incorporadores de ar

Adesão Adesão inicial

AF Areia fina

AM Aditivo M

AT Aditivo T

ARM - 19C Argamassa aditivada com 19% de cimento




AR20 – 0,05T05 Argamassa com 20% de cimento, 0,05% do aditivo T e 5

minutos de mistura

AR20 – 0,05T10 Argamassa com 20% de cimento, 0,05% do aditivo T e

10 minutos de mistura





AR15 - 0,05A Argamassa com 15% de cimento e 0,05% do aditivo A



AR15 - 0,05T Argamassa com 15% de cimento e 0,05% do aditivo T



AR15 - 0,1M Argamassa com 15% de cimento e 0,1% do aditivo M


xxiv











Cim Cimento

CV Coeficiente de variação

DM Densidade de massa

Flow Espalhamento do tronco de cone na mesa ABNT

PA – SA Pasta de cimento sem aditivo

PA – 0,1A Pasta de cimento com 0,1% do aditivo A

PA – 0,25A Pasta de cimento com 0,25% do aditivo A

RA Retenção de água

Su Tensão de cisalhamento

TAA Teor do aditivo A

TAF Teor de areia fina

TAg Teor de água

TAP Teor de ar pelo método pressométrico

TAT Teor do aditivo T

TC Teor de cimento

TM Tempo de mistura

TS Tempo de sarrafeamento

1

1. INTRODUÇÃO

1.1 Contextualização geral do trabalho

Os sistemas de revestimentos à base de argamassa são utilizados com grande

freqüência nas fachadas dos edifícios do país. Embora se observe o largo emprego

destes materiais, existem poucas definições normativas. Disso resulta um

significativo empirismo nas definições, especificações e produção dos sistemas de

revestimento de argamassa. Concomitantemente a estes aspectos, constata-se uma

freqüente incidência de manifestações patológicas que podem ser atribuídas, dentre

outros aspectos, à falta de conhecimento científico-tecnológico no tema.

Na tentativa de uniformizar a produção dos revestimentos e retirar das mãos dos

pedreiros as tarefas de combinar e misturar os componentes das argamassas,

ocorreu no exterior, a partir do início da década de 50, o surgimento das primeiras

argamassas industrializadas. No Brasil, a produção dessa argamassa iniciou, mais

expressivamente, na década de 80 e se difundiu em meados da década de 90

(BUCHER & MULLER, 1993).

A NBR 13281 (1995) define a argamassa industrializada como “o produto

proveniente da dosagem controlada em instalação própria, de aglomerante(s) de

origem mineral, agregado(s) miúdo(s) e eventualmente, aditivo(s) e adição(ões) em

estado seco e homogêneo, ao qual o usuário somente necessita adicionar a

quantidade de água requerida”. Embora esta definição coloque que eventualmente

se acrescente os aditivos, tem-se observado, nas indústrias que produzem as

argamassas, a sua utilização em substituição parcial e até total à cal. Esta

substituição ocorre pelo menor espaço necessário para se armazenar os aditivos,

pela maior facilidade que eles apresentam de serem introduzidos na linha de

produção, pelo ganho de rendimento da argamassa e pela facilidade de aplicação

que os aditivos conferem ao material.

Muitas vezes, por falta de critérios normativos e conhecimento técnico, produzem-se

argamassas industrializadas inadequadas, ou com desempenho possivelmente

duvidoso. Tal fato acontece, principalmente, pelo não conhecimento dos princípios

de funcionamento dos aditivos e da sua influência nas propriedades das

argamassas.

2

Cabe salientar, que mesmo entre os pesquisadores (OPPERMANN & RUDERT,

1983; JOHN et al., 1994; CAVANI et al., 1997; CARASEK, 1996; CALHAU et al.,

1999; BENINGFIELD, 1988a; BAUER, 2001), não existe um consenso sobre as

influências que os aditivos provocam nas argamassas, o que demonstra a

necessidade de estudos específicos que tracem diretrizes para a utilização desses

materiais.

De uma forma geral, especificamente para o aditivo incorporador de ar, objeto deste

estudo, é colocado em quase todos os trabalhos encontrados na literatura nacional e

internacional, que ele melhora a trabalhabilidade das argamassas de revestimento.

Porém, outras propriedades conferidas pelos incorporadores de ar, no estado fresco

e endurecido, ainda não são consenso entre os pesquisadores. JOHN et al. (1994)

mostraram que argamassas que utilizaram os aditivos incorporadores de ar em

substituição total à cal, mantendo-se fixa a relação cimento/areia, apresentaram

menor capacidade de retenção de água que as argamassas com cal. Entretanto,

CARASEK (1996) e BAUER (2001) apresentam resultados que apontam uma

capacidade maior ou igual de retenção de água para argamassas com aditivos, em

substituição total à cal, quando comparadas com as argamassas mistas com cal.

Em relação à resistência de aderência à tração, segundo CARASEK (1996), vários

pesquisadores (GOODWIN & WEST, 1980; LAWRENCE & CAO, 1988; RENTON &

LEE, 1989; CARASEK & CAMPAGNOLO, 1990; LASKA, 1991; JOHN et al., 1994)

afirmam que os aditivos incorporadores de ar reduzem o seu valor. Por outro lado,

OPPERMANN & RUDERT (1983) afirmam que não é possível relacionar de forma

direta a resistência de aderência com o teor de ar incorporado na argamassa fresca,

colocando que mais importante do que a quantidade de ar incorporado é o tamanho

das bolhas de ar formadas.

Outras características melhoradas nas argamassas com a adição do incorporador de

ar são: diminuição do módulo de deformação; diminuição da retração; diminuição

da exsudação; diminuição da massa específica e aumento do rendimento. Sendo

todas elas benéficas para os usuários do material.

Apesar dessas características serem facilmente quantificadas, faltam estudos

científicos que as relacionem com o mecanismo de funcionamento dos aditivos. Este

3

entendimento é essencial, para que se possa correlacionar a quantidade e o tipo do

aditivo, com o tempo de mistura e com o tipo e a granulometria dos agregados e do

cimento, buscando obter argamassas com propriedades controladas.

Tentando contribuir para este entendimento é que se propôs a realização do

presente trabalho de pesquisa, que procurou avaliar os aditivos incorporadores de ar

em argamassas de revestimento, quanto ao seu mecanismo de ação e sua

influência em propriedades no estado fresco e endurecido. Assim, poder-se-á

estabelecer regras e recomendar práticas realistas para o projeto e execução dos

revestimentos de argamassas aditivadas.

O presente trabalho está inserido na linha de pesquisa de Sistemas Construtivos e

Desempenho de Materiais e Componentes do Programa de Pós-graduação em

Estruturas e Construção Civil da Universidade de Brasília, particularmente, no tema

“Sistemas de Revestimento, de Impermeabilização e de Proteção”, sendo esta

dissertação a quarta nesta temática. O primeiro trabalho foi desenvolvido por

SARAIVA (1998) onde se identificou as tensões de natureza térmica em sistemas de

revestimento cerâmico de fachada. Logo depois, OLIVEIRA (1999) avaliou o efeito

da colocação de materiais poliméricos nos revestimentos à base de argamassa e

CORTEZ (1999) analisou a incorporação de fibras sintéticas nas argamassas de

revestimento.

1.2 Objetivos do trabalho

1.2.1 Objetivo geral

O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os aditivos incorporadores de ar em

argamassas de revestimento, quanto ao seu mecanismo de ação e sua influência

em propriedades no estado fresco e endurecido.

4

1.2.2 Objetivos específicos

Os objetivos específicos para esta pesquisa foram:

Avaliar o mecanismo de funcionamento dos aditivos;

Avaliar se, para diferentes teores de cimento, mantidos constantes a quantidade

de água e o teor de aditivos, a argamassa se comporta de maneira semelhante;

Avaliar a influência de diferentes teores de aditivos e tempos de mistura nas

condições de aplicação das argamassas;

Avaliar a influência dos aditivos nas propriedades mecânicas das argamassas e

revestimentos.

1.3 Estruturação do trabalho

Para atingir os objetivos propostos, esta dissertação encontra-se estruturada em

seis capítulos, sendo este o primeiro capítulo, que tem um caráter introdutório, onde

estão inseridos a contextualização geral do trabalho e seus objetivos.

No segundo capítulo faz-se uma abordagem dos principais aspectos no que se

refere às argamassas e aos sistemas de revestimento, como funções e

composições, as propriedades das argamassas relacionadas à produção dos

revestimentos, bem como as propriedades dos sistemas de revestimento.

No terceiro capítulo estão apresentados conceitos básicos sobre os aditivos

incorporadores de ar, necessários para entendimento geral da temática

desenvolvida, além da sua influência nas propriedades das argamassas de

revestimento.

O programa experimental é abordado no quarto capítulo, onde apresentam-se as

variáveis e condições fixas estudadas, a caracterização dos materiais e as

metodologias empregadas para o levantamento das propriedades das argamassas

relativas à produção, e dos sistemas de revestimento relativas ao comportamento

mecânico.

5

O quinto capítulo apresenta os resultados obtidos no programa experimental e suas

discussões, sempre buscando explicar o mecanismo que envolve cada situação.

No sexto e último capítulo, são apresentadas as conclusões finais do trabalho e

também são sugeridos alguns temas para futuros estudos.

6

2. SISTEMA DE REVESTIMENTO À BASE DE ARGAMASSA

2.1 Funções

A argamassa de revestimento de fachada, juntamente com os componentes da

vedação vertical exterior, compõem o sistema de revestimento e desempenham um

importante papel como parte integrante do edifício, ajudando a satisfazer as

exigências dos usuários. Isto é conseguido por sua contribuição na alteração das

condições ambientais, pelo efeito barreira à entrada dos agentes externos, como a

água e a poluição, pelo controle da entrada de luz e ar, e pela melhoria na estética

da fachada, cobrindo as irregularidades da parede.

O revestimento de argamassa é definido pela NBR 13529 (1995), como sendo “o

cobrimento de uma superfície com uma ou mais camadas superpostas de

argamassa, apto a receber acabamento decorativo ou constituir-se em acabamento

final”, formando junto com a decoração, um sistema de revestimento, que deve ser

compatível com a natureza da base, condições de exposição, acabamento final e

desempenho, previstos em projetos.

O parecer BS 5242 apud SARAIVA (1998), define como a finalidade dos

revestimentos: aumentar a durabilidade da base, reduzir a penetração de chuva,

recobrir uma superfície irregular ou obter um efeito decorativo em particular. Em

outras palavras, ele deve atuar como proteção e acabamento final. Do mesmo

modo, para ELDER & VANDENBERG (1977) apud MACIEL (1997), as funções do

revestimento de argamassa aplicado sobre as superfícies exteriores das edificações

são: conseguir um efeito estético desejado; cobrir uma construção imperfeita;

aumentar a durabilidade e reduzir os gastos com a manutenção; ajudar a proteger a

edificação contra a penetração da chuva e de outros agentes atmosféricos.

Entretanto, esse revestimento não deve corrigir imperfeições grosseiras na base,

como grandes deficiências no prumo e alinhamento das alvenarias, o que pode

comprometer o cumprimento adequado das suas funções.

7

Sob um outro enfoque, PERES (1985) afirma que um revestimento comum pode ser

responsável por 50% do isolamento acústico, 30% do isolamento térmico e 70 a

100% responsável pela estanqueidade de uma vedação de alvenaria comum.

CINCOTTO et al. (1995) colocam que ao longo do tempo o bom desempenho das

argamassas de revestimento é afetado por fatores associados às condições de

produção, de exposição e à ação dos usuários. As mesmas autoras dividem esses

fatores em extrínsecos, associados à solicitação sobre o sistema de revestimento,

que podem ser vistos na Figura 2.1, e intrínsecos, que dizem respeito às

propriedades e aos atributos de materiais, componentes e sistemas, relacionados às

condições de superfícies externas.

Figura 2.1 – Solicitações impostas às superfícies externas da edificação.

Neste sentido, o Boletim n° 30 da RILEM (RILEM, 1966) indica três etapas que

exercem influência sobre as características das argamassas de revestimento e

podem interferir no desempenho do conjunto revestimento-substrato, sendo elas: o

seu preparo e o período em que se encontra no estado plástico; a fase após a

aplicação sobre o substrato e o período de uso da edificação, em que o

revestimento sofre a ação dos usuários, juntamente com as intempéries.

8

Pelo exposto, verifica-se que as principais funções dos revestimentos à base de

argamassa são:

- Impedir a entrada dos agentes externos;

- Controlar a entrada de luz e ar;

- Melhorar a estética da fachada;

- Aumentar a durabilidade da base;

- Conferir isolamento acústico, térmico e estanqueidade à alvenaria.

2.2 Constituição dos revestimentos

O processo construtivo tradicional de produção de edifícios trata-se de uma estrutura

reticulada em concreto armado e de vedações verticais, sendo as últimas,

geralmente, constituídas de várias partes, a saber: o revestimento externo em uma

ou mais camadas, paredes de alvenaria ou estrutura de concreto armado e o

revestimento interno (CÂNDIA, 1998).

A composição dos revestimentos externos, geralmente, não se limita à argamassa,

mas a diversas combinações, devido ao grande número de sistemas de

revestimento disponíveis no mercado. A pintura, o revestimento cerâmico, o

revestimento em pedras naturais, placas laminadas, revestimento têxtil e papel de

parede, são os materiais mais utilizados em combinações básicas nos revestimentos

à base de argamassa (CINCOTTO et al., 1995).

As camadas de constituição dos revestimentos são designadas de emboço e

reboco, podendo-se previamente, executar uma preparação de base1.

1 A preparação de base é a primeira etapa da execução de revestimentos à base de argamassa, sendo ela,

juntamente com a capacidade de sucção e rugosidade dos substratos, a qualidade dos materiais utilizados e as

técnicas construtivas, fatores que influenciam na resistência de aderência do revestimento.

9

Neste trabalho, denomina-se argamassa de revestimento, o material ainda no

estado fresco. Após a sua aplicação ao substrato e realização dos processos

executivos (sarrafeamento, desempeno e acabamento final) o material será

conceituado de revestimento.

2.2.1 Substrato ou base

O termo substrato ou base está associado a toda superfície na qual se empregará o

revestimento, podendo ser classificada levando-se em consideração: sua função

dentro da estrutura (estrutural ou vedação), seus materiais constituintes (concreto,

cerâmica, etc), sua capacidade de absorção ou sucção de água e pela sua

porosidade e textura superficial, seja ela lisa ou rugosa (CORTEZ, 1999).

No Brasil, de acordo com CÂNDIA (1998), os substratos mais utilizados são: as

paredes de alvenaria (compostas com blocos cerâmicos, de concreto, sílico-calcário

e de concreto celular) e as estruturas de concreto armado.

Como as características superficiais dos substratos variam devido aos materiais

utilizados na sua fabricação, processo de fabricação e condições de exposição antes

da aplicação, é necessário realizar a sua caracterização para se escolher,

adequadamente, o preparo da base, a técnica de aplicação e a argamassa que

constituirá a camada de revestimento.

CARASEK (1996) constatou que os diferentes materiais que constituem os

substratos (blocos de concreto, blocos cerâmicos, concreto celular, bloco sílico-

calcário) compõem um fator que exerce influência significativa na resistência de

aderência. Neste mesmo trabalho, se encontrou que os blocos de concreto

propiciaram maiores resistências de aderência para as argamassas e teores de

umidade estudados, enquanto que os blocos cerâmicos apresentaram os menores

níveis de extensão de aderência2 em razão, da presença das ondulações

propositalmente confeccionadas nesses blocos durante a fabricação, que

dificultaram a penetração das argamassas nas reentrâncias, deixando vazios na

interface.

2 Extensão de aderência é definida, por CARASEK (1996), como a razão entre a área de contato efetivo e a área

total possível de ser unida.

10

SCARTEZINI (2002), corroborando com o trabalho de CARASEK (1996), concluiu

que os blocos de concreto, indiscutivelmente, apresentam uma melhor aderência

que os blocos cerâmicos. Este mesmo autor coloca que esta melhora foi, em média,

de 160%, para os materiais utilizados na pesquisa.

As características do substrato são tão importantes quanto as características da

argamassa, no que diz respeito à aderência do revestimento e à adesão inicial da

argamassa. Vários pesquisadores (WHITELEY et al., 1977; CARASEK, 1996;

CÂNDIA, 1998; entre outros) propõem que as propriedades dos substratos que

apresentam maior influência na resistência de aderência são a capacidade de

sucção de água e a rugosidade superficial.

Um dos ensaios mais utilizados para avaliação das características de sucção é

prescrito pela ASTM C 67 (1992) e intitulado de IRA (“Initial Rate Absorption”). A sua

metodologia consiste, basicamente, em determinar a massa de água absorvida por

sucção capilar por uma face do tijolo, após este ser imerso em uma profundidade de

3 mm de água, durante um minuto.

Já, ao se analisar a adesão inicial3, se observa, qualitativamente, que a mesma é

maior nos blocos cerâmicos ao se comparar com os de concreto. Este

comportamento pode ser explicado por um lado, pelo fato dos blocos cerâmicos

apresentarem ondulações em suas faces, que permitem uma maior força de atrito no

estado fresco entre a argamassa e o substrato. Por outro lado, à sucção de água

pelo substrato altera rapidamente a viscosidade da argamassa, tornando mais difícil

o seu fluxo.

As bases ou substratos devem, necessariamente, apresentar maiores resistências

mecânicas do que os revestimentos, por constituírem o suporte destes e por

possuírem a função de absorver todos os esforços atuantes (SABBATINI et al., 1988

apud CORTEZ, 1999). Os mesmos pesquisadores dizem que os componentes de

alvenaria em cerâmica, apresentam movimentos de expansão irreversíveis e os

blocos de concreto movimentos de retração irreversíveis, que podem causar

patologias nos revestimentos. 3 A adesão inicial ou pegajosidade pode ser entendida como sendo a propriedade que permite que a argamassa se mantenha fixa, momentaneamente, ao substrato logo após o seu lançamento, ainda no estado plástico, devido a forças de atrito e interfaciais CARASEK (1996).

11

CÂNDIA (1998) cita que de acordo com CSTB (1993), podem acontecer problemas

nos revestimentos, se em substratos com propriedades mecânicas fracas, como o

concreto celular, for aplicado um revestimento muito rígido e com alta retração.

2.2.2 Preparação de base

A preparação de base é a primeira etapa da execução de revestimentos à base de

argamassa, sendo ela, juntamente com a capacidade de sucção e rugosidade dos

substratos, a qualidade dos materiais utilizados, mais as técnicas construtivas,

fatores que influenciam na resistência de aderência do revestimento.

Um dos principais procedimentos utilizados como preparo de base no país é o

chapisco que, por gerar uma superfície áspera e irregular (3 a 5 mm), serve como

uma camada de ancoragem para o revestimento, além de regular a absorção de

água do substrato, devido as suas característica homogêneas. A sua execução deve

ser efetuada com uma antecedência mínima de 48 horas, antes da execução do

revestimento (NBR 7200, 1998). Neste tipo de preparo de base, se torna essencial a

sua cura por no mínimo 24 horas, para que se consiga propriedades mecânicas

adequadas.

Segundo CÂNDIA (1998), a preparação de base não deve ser considerada como

uma camada de revestimento, já que pode consistir, simplesmente, no pré-

umedecimento com água, e mesmo que se aplique o chapisco, como este não cobre

por completo o substrato, não se considera essa preparação como uma camada de

revestimento. Este mesmo autor coloca que o preparo de base consiste em

diferentes atividades realizadas antes da aplicação da camada de revestimento,

quando as características superficiais do substrato (absorção, porosidade e

rugosidade) são inadequadas para garantir uma satisfatória aderência entre o

substrato e a argamassa.

Em virtude da grande variedade nas características superficiais dos blocos, o

tratamento ou preparo da base pode se constituir em apenas molhar a base ou na

aplicação de uma camada de argamassa (chapisco).

Uma situação onde se verifica a necessidade da preparação de base é quando têm-

se paredes de alvenarias contíguas as estruturas de concreto. Neste caso, o ideal é

12

uniformizar a absorção e, se possível, a rugosidade, com a aplicação do chapisco.

Para blocos de concreto, não se recomenda a molhagem devido à retração. Já em

blocos cerâmicos, que apesar de apresentarem reentrâncias são muito lisos, deve-

se utilizar impreterivelmente o chapisco (CÂNDIA, 1998).

CÂNDIA (1998) encontrou as maiores resistências de aderência à tração e ao

cisalhamento, quando não se utilizou nenhum tipo de tratamento da base, para os

blocos de concreto em comparação com os cerâmicos e com as estruturas de

concreto. Este fato é explicado pela maior capacidade de sucção de água e maior

rugosidade dos blocos de concreto.

O mesmo pesquisador verificou que, para os blocos de concreto, ocorre uma

diminuição nos valores de resistência de aderência com a colocação de chapiscos

diferenciados, e que, utilizando um chapisco aditivado, ocorre uma redução de 58%

no valor da resistência de aderência à tração. Este dado é preocupante, em razão

do uso intensivo deste tipo de chapisco há alguns anos, quando o mesmo surgiu no

mercado. Entretanto, mostrando a complexidade do tema, para os blocos cerâmicos,

o menor resultado na resistência de aderência se deu quando não se realizou o

preparo de base. Com a colocação do chapisco comum como preparo de base, se

obteve um aumento de 78% no valor da resistência de aderência à tração do

revestimento aplicado sobre este bloco.

Já SCARTEZINI (2002) encontrou um aumento na resistência de aderência à tração

de 20%, para os blocos cerâmicos com chapisco como preparo de base, enquanto

que o revestimento cujo preparo de base foi uma solução contendo 1% de cal,

apresentou valores 35% maiores, em relação ao bloco cerâmico referência.

Para os blocos de concreto, o mesmo pesquisador encontrou um valor 9% menor ao

se utilizar o chapisco e, ao utilizar a solução com 1% de cal como preparo de base,

se observou um aumento de 17% na resistência de aderência à tração, em relação

ao bloco sem preparo de base.

Pelo exposto anteriormente, observa-se que a especificação do preparo de base,

sem um estudo prévio, pode prejudicar em larga escala o desempenho dos sistemas

de revestimento.

13

2.2.3 Camadas dos revestimentos

Os revestimentos à base de argamassa são compostos, basicamente, pelas

camadas de emboço, reboco e pelos revestimentos em camada única.

O emboço, conforme a NBR 13529 (1995), “é a camada de revestimento executada

para cobrir e regularizar a superfície da base ou chapisco, propiciando uma

superfície que permita receber outra camada, de reboco ou de revestimento

decorativo, ou se constitua no acabamento final”. Neste último caso, se o próprio

emboço se torna o acabamento final, o revestimento é considerado de camada

única.

Já o reboco, de acordo com a mesma norma, “é a camada de revestimento utilizada

para cobrimento do emboço, propiciando uma superfície que permita receber o

revestimento decorativo, ou que se constitua no acabamento final”.

CORTEZ (1999) afirma que o emboço é o corpo do revestimento, por ser a camada

principal, mais espessa e ancoradora dos materiais subseqüentes do revestimento,

como reboco, pinturas, cerâmicas, mármore, granito, placas laminadas,

revestimentos têxteis, papel de parede, dentre outros.

Ao apresentarem camadas sobrepostas de materiais diferentes, ligados entre si, os

revestimentos estarão susceptíveis ao surgimento de tensões, provocadas por

deformações em qualquer uma dessas camadas. O aparecimento dessas tensões

depende de um grande número de fatores, a saber: espessura do revestimento;

módulo de deformação; condição ambiental, entre outros.

2.3 Argamassa de revestimento: Propriedades e materiais

Para que as argamassas de revestimento possam cumprir adequadamente as suas

funções, é necessário que elas apresentem, tanto no estado fresco como

endurecido, certas propriedades.

O conhecimento dessas propriedades e dos fatores que as influenciam são

essenciais para a obtenção de uma argamassa de revestimento com características

controladas e de interesse para o seu usuário.

14

Buscando compreendê-las e defini-las, a seguir serão apresentadas algumas

propriedades das argamassas de revestimento no estado fresco e endurecido.

2.3.1 Propriedades das argamassas de revestimento no estado fresco

Segundo CINCOTTO et al. (1995), as principais propriedades das argamassas de

revestimento no estado fresco, são: consistência e retenção de consistência;

coesão; tixotropia; plasticidade; retenção de água; massa específica; conteúdo de ar

incorporado; adesão inicial; e a trabalhabilidade.

Além dessas, SABBATINI (1984) também considera a retração na secagem como

mais uma das propriedades importantes para a argamassa no estado fresco.

2.3.1.1 Trabalhabilidade e características reológicas

A trabalhabilidade pode ser encarada como uma das mais importantes propriedades

das argamassas, uma vez que sem ela, a facilidade de manuseio, a adesão inicial, a

extensão de aderência e por conseqüência a resistência de aderência à tração ficam

comprometidas. RILEM (1982) apresenta uma definição semelhante a anterior,

acrescentando que na prática da aplicação manual a argamassa deve permitir a

penetração da colher de pedreiro, sem ser fluida, mantendo-se coesa durante o

transporte e no seu lançamento sobre a base, permanecendo úmida o suficiente

para ser espalhada, cortada e ainda receber o tratamento superficial previsto.

CINCOTTO et al. (1995) apresentam que a trabalhabilidade está relacionada com a

consistência e com as propriedades de plasticidade, retenção e exsudação de água,

coesão interna, tixotropia, adesão e massa específica. Enquanto KAMPF (1961)

apud CARASEK (1996) apresenta a consistência, retenção de água, tempo de pega,

massa específica, adesão inicial e penetrabilidade, como as seis propriedades que

controlam a trabalhabilidade das argamassas.

O documento MR-3 da RILEM (1982) – “ The Complex Workability – Consistence -

Plasticity”, admite que a consistência e a plasticidade4 são as propriedades

reológicas básicas, que caracterizam a trabalhabilidade das argamassas. Portanto,

4 Muitas vezes a consistência e a plasticidade são utilizadas como sinônimos de trabalhabilidade.

15

no estudo destas propriedades, surge a necessidade de se incluir a reologia da

argamassa.

Os materiais constituintes das argamassas possuem propriedades mecânicas e

físico-químicas muito diferentes. Em face disso, quando eles são misturados,

produzem os mais diversos comportamentos, que poderão ou não atender as

exigências necessárias no estado fresco e endurecido. Por isso, torna-se necessário

buscar o conhecimento destes comportamentos utilizando a reologia, estudando

problemas relacionados com os escoamentos, cisalhamentos, deslizamentos,

atritos, e observar, de modo particular, a influência dos parâmetros ligados ao

tempo, velocidade de cisalhamento, viscosidade, sedimentação e a plasticidade, que

juntos caracterizam a trabalhabilidade das argamassas.

Ainda mais importante do que a heterogeneidade dos materiais é a vasta gama de

dimensões das partículas granulares. É exatamente nesta grande extensão granular

que se deve procurar a definição das propriedades reológicas específicas das

argamassas.

TATTERSALL (1976) apud RAGO (1999) sugere que as propriedades no estado

fresco do concreto e, por conseqüência, das argamassas e pastas, podem ser

estudadas por duas linhas disciplinares distintas: a mecânica dos solos e a reologia.

Essa possibilidade existe, em virtude das várias semelhanças entre os concretos,

argamassas e pastas com alguns solos, tornando possível que a teoria e os

métodos de ensaio da mecânica dos solos possam ser adaptados para o estudo dos

materiais cimentícios.

A fim de um melhor entendimento sobre as propriedades que envolvem a reologia

das argamassas, e tendo em vista a necessidade de uma preparação básica para a

assimilação mais direta dos assuntos tratados nos capítulos subseqüentes, tornam-

se necessárias, então, apresentar as definições a seguir.

a) Definição de reologia

A reologia é a ciência que estuda a deformação e o escoamento da matéria. Na

tecnologia do concreto e da argamassa, o estudo destes materiais no estado fresco,

deve apoiar-se no conhecimento de suas propriedades reológicas, ou seja, nas

16

correlações existentes entre as deformações e os deslocamentos, e as forças que

os determinam (POPOVICS, 1982; LEA, 1970; TAYLOR, 1992).

b) Materiais

Segundo PEÑA apud SOBRAL (1990), dentro do conjunto dos materiais que a

reologia estuda, têm-se os sólidos e os líquidos perfeitos, cujas propriedades

reológicas são muito simples. Os sólidos elásticos se deformam proporcionalmente à

carga aplicada, seguindo a lei de Hooke. Por sua vez o comportamento dos fluidos

newtonianos, apresenta sua deformação total proporcional à força e ao tempo

durante a qual atuará. Entre estas duas classes de materiais, que poderiam ser

chamadas de ideais, existe toda uma gama de substâncias com propriedades

intermediárias, entre as quais se encontram aquelas que são objeto deste trabalho.

c) Consistência

De acordo com a ASTM E 24-28T apud SOBRAL (1990), a consistência é a

resistência de um material não-newtoniano à deformação. Particularizando para as

argamassas, a RILEM (1982) coloca que a consistência é a propriedade pela qual a

argamassa tende a resistir às deformações que lhe são impostas. Desta forma,

pode-se falar de um aumento ou redução de consistência, ou pode se dizer que uma

argamassa é mais consistente que outra.

POWERS (1968) apud POPOVICS (1982) afirma que pelo fato da consistência não

possuir uma unidade que a quantifique, o seu significado permanece vago.

Para RAGO (1999), a consistência é, na verdade, a fluidez da argamassa, função do

teor de água de amassamento, granulometria dos materiais e do teor de ar

incorporado.

De acordo com o supracitado, a definição mais correta parece ser a da RILEM

(1982) que correlaciona a consistência com a capacidade do material resistir à

deformação.

17

d) Plasticidade

A plasticidade é a propriedade que permite à argamassa deformar-se sem ruptura,

quando submetida à ação de forças superiores às que promovem a sua estabilidade,

mantendo a deformação após a retirada do esforço (RILEM, 1982).

Da mesma forma que a consistência, a plasticidade depende do teor de água, da

natureza e teor do aglomerante, da intensidade de mistura das argamassas, e do

teor de ar incorporado. RAGO (1999) coloca que ela se origina da estruturação

interna, isto é, das forças de tensão superficial dos materiais.

SOBRAL (1990) coloca que são várias as tentativas feitas para definir esta

propriedade do ponto de vista qualitativo, e que BINGHAM afirmou que o

comportamento reológico apresentado nas curvas 4, 5 e 6 da Figura 2.2 é

característico de um material plástico. Portanto, a plasticidade pode ser avaliada

quantitativamente em termos de limite de escoamento e da viscosidade plástica.

É nesse sentido, que o presente trabalho propõe a utilização do equipamento Vane

Tester5, que nos fornece, exatamente, o limite de escoamento das argamassas e

pastas de cimento.

Este mesmo equipamento foi utilizado por AUSTIN et al. (1999), para encontrar o

limite de escoamento de argamassas de reparo projetadas. O mesmo autor obteve

uma significativa correlação entre os valores do Vane Tester e os valores

conseguidos em outros métodos já consagrados.

5 Este equipamento é apresentado no capítulo 4.

18

Figura 2.2 – Curvas de escoamento, características de comportamentos reológicos

não-dependentes do tempo: 1 – Comportamento Newtoniano; 2 e 4 –

Comportamento Pseudoplástico; 3 e 5 – Comportamento Dilatante; 6 –

Comportamento Binghamiano (LEGRAND, 1972).

e) Viscosidade

A viscosidade apresenta uma série de definições, que dependem do enfoque dado

por cada autor. JASTRZEBSKI (1977) apresenta a viscosidade para um líquido,

como a resistência interna deste ao fluxo, ou seja, é sua oposição ao movimento,

devido a fricções internas, provocadas pelo atrito interno e a coesão entre as

moléculas. Entretanto, este mesmo autor cita um conceito mais aceito, que incorpora

todos os materiais, qual seja: “a viscosidade é uma propriedade física de uma

substância que permite um escoamento contínuo sob uma tensão de cisalhamento

constante”. Para RAGO (1999), a viscosidade nada mais é do que a velocidade de

deformação de um corpo, sendo direta a relação entre a viscosidade e a

consistência.

A viscosidade e a viscosidade plástica são indicadas pela Equação 2.1 de acordo

com o modelo de Bingham (TAYLOR, 1992).

6

19

0τµ.γτ += (Equação 2.1)

Onde:

µ = Viscosidade para 0τ = 0 ou Viscosidade plástica para 0τ ≠ 0;

τ = Tensão cisalhante

0τ = Tensão limite de escoamento

γ = Taxa de cisalhamento (dv/dx)

2.3.1.2 Densidade de massa

A NBR 13278 (ABNT, 1995) propõe o método para determinação da densidade de

massa no estado fresco para as argamassas de assentamento e revestimento, onde

este valor é obtido pela razão entre a massa de argamassa no estado fresco dentro

de um recipiente e o volume do mesmo. De acordo com o apresentado por

CINCOTTO et al. (1995), esse valor representa a massa unitária, e corresponde à

relação entre a massa de material sólido e o volume, incluindo os vazios

impermeáveis, a uma temperatura estabelecida.

O valor dessa relação dá uma indicação do teor de ar incorporado da mistura e da

facilidade de aplicação que a argamassa apresenta, uma vez que uma menor

densidade resulta em menos esforço para a sua aplicação. MACIEL (1997) chega a

afirmar, que uma argamassa com menor massa específica, apresenta melhor

trabalhabilidade. Esta última afirmação parece ser equivocada, na medida em que

argamassas com ar incorporando, na maioria das vezes, apresentam massa

específica inferior às argamassas sem estes aditivos, e não necessariamente serão

mais trabalháveis.

Nesta dissertação, será utilizada a nomenclatura “Densidade de massa”, para a

relação entre a massa de material sólido e o volume, incluindo os vazios

impermeáveis, a uma temperatura estabelecida.

20

2.3.1.3 Retenção de água

Segundo CINCOTTO et al. (1995) a retenção de água corresponde “a capacidade

da argamassa fresca em manter sua consistência ou trabalhabilidade quando sujeita

a solicitações que provocam perda de água (evaporação, sucção, absorção pelo

componente)”.

O tempo disponível para os processos de aplicação, sarrafeamento e desempeno da

camada de revestimento, também depende da retenção de água, dentre outros

fatores. Argamassas com elevada retenção de água, aplicadas sobre substratos

pouco absorventes, provavelmente, terão um maior tempo para se iniciar os

procedimentos de sarrafeamento e desempeno, prejudicando a produtividade da

execução e tornando a argamassa mais susceptível à retração plástica (reduzindo,

possivelmente, suas propriedades mecânicas), em virtude do maior tempo que ela

ficará sujeita à evaporação. Entretanto, HAN & KISHITANI (1984) apud SELMO

(1989) colocaram que em argamassas com maior retenção de água, existe um maior

grau de hidratação, que promoverá uma maior resistência de aderência à tração.

Ao contrário do observado no parágrafo anterior, ROBINSON & BROWN (1988)

apud CARASEK (1996) constataram, ao realizarem um experimento com uma ampla

variação na retenção de água das argamassas (45 a 90%) e vários tipos de tijolos,

uma pequena influência da referida propriedade na aderência. O maior valor

encontrado para a resistência de aderência à tração foi obtido com a argamassa de

menor capacidade de retenção de água (45%).

Em razão da grande quantidade de água colocada nas argamassas, parece ser

pouco provável haver uma redução do seu grau de hidratação devido à falta deste

líquido. Assim, o possível motivo para uma argamassa (com elevada retenção de

água) apresentar uma maior resistência de aderência à tração, está na redução que

ocorre na saída de água para o substrato e para o ambiente, ocasionando uma

diminuição da retração plástica e por secagem.

Para as argamassas com cal, essa capacidade de reter água é essencial para

possibilitar a carbonatação da cal, responsável pela evolução do processo de

endurecimento (CINCOTTO et al., 1995).

21

TRISTÃO (1995) comenta que o método para determinação da retenção de água

preconizado pela NBR 13277 (1995), não mostra variação significativa de valores, o

que parece supor que o ensaio não capta a variação de retenção da água de uma

argamassa, ao se alterar a relação agregado/aglomerante, cal/cimento ou a

granulometria das areias. Além disso, como a capacidade de retenção de água de

cada argamassa depende das características de absorção do substrato, sob o qual

ela é aplicada, este método torna-se meramente comparativo.

DÉTRICHÉ & MASO (1986) apud CALHAU (2000) citam como fatores intervenientes

na retenção de água das argamassas:

• as condições climáticas para cura, as quais regulam o equilíbrio higrotérmico;

• a natureza física da mistura (proporção de aglomerantes e finura da fração de

finos) o que determina a característica inicial dos microporos;

• a natureza química da mistura (especialmente dos aglomerantes, onde cita-se a

cal hidráulica com maior capacidade de retenção);

• a espessura das camadas de revestimento. Maior a espessura, maior será a

capacidade de retenção.

A NBR 7175 (1992) e a NBR 13281 (1995) prescrevem que a retenção de água seja

no mínimo igual a 70 e 80%, para a cal hidratada e para as argamassas

industrializadas, respectivamente.

De uma maneira geral, para se aumentar à capacidade de retenção de água das

argamassas pode-se: aumentar o teor de cal; utilizar aditivos retentores de água

e/ou utilizar aditivos que obstruam a percolação de água capilar, como os

incorporadores de ar.

2.3.1.4 Adesão inicial

A adesão inicial ou pegajosidade pode ser entendida como sendo a propriedade que

permite que a argamassa se mantenha fixa, momentaneamente, ao substrato logo

após o seu lançamento, ainda no estado plástico, devido às forças de atrito e

interfaciais (CARASEK, 1996).

22

A adesão inicial dependerá das características de porosidade e rugosidade do

substrato (velocidade de absorção de água), bem como, de alguma atitude6 tomada

para aumentar a superfície de contato entre os materiais.

CARASEK (1996) propõe que para um melhor entendimento da influência das

características da argamassa na adesão inicial, se conheça a equação de Dupré e

Young (Equação 2.2), que apresenta o trabalho de adesão7, a partir da observação

do ângulo de contato formado entre dois materiais.

WA = γL/Ar (1 + cos θ) (Equação 2.2)

WA - Trabalho de adesão

γL/Ar - Tensão superficial Líquido/Ar

θ - Ângulo de contato

Desta forma, se houver uma redução do ângulo de contato entre a superfície do

material sólido (p.ex., o substrato) e a superfície do líquido (p.ex., pasta

aglomerante) ocorrerá um aumento da adesão entre eles.

Para as argamassas, a diminuição da tensão superficial irá provocar uma maior

facilidade dela molhar o substrato, aumentando a região de contato entre ambos.

Além disso, como a redução da tensão superficial gera uma redução do ângulo de

contato, haverá um incremento no trabalho de adesão.

De acordo com o exposto anteriormente, uma maneira simples para se aumentar a

adesão inicial seria acrescentar materiais que reduzem a tensão superficial.

Segundo CARASEK (1996), isto é conseguido ao se aumentar a quantidade de

cimento, se adicionar cal à argamassa de cimento, ou se forem acrescentados

aditivos com propriedades tensoativas.

6 Esta atitude pode ser a aplicação de chapisco que aumentará a região de contato, e/ou a colocação de um tensoativo na argamassa, que irá reduzir a tensão superficial e o ângulo de contato, aumentando o trabalho de adesão. 7 O trabalho de adesão corresponde à energia de ligação entre sólidos e líquidos, e entre líquidos imiscíveis (SHAW, 1975).

23

Ao se afirmar que um determinado traço de argamassa apresenta uma adesão

inicial satisfatória, é essencial indicar em que tipo de substrato este resultado foi

conseguido, uma vez que devido à grande variação na rugosidade entre os

diferentes tipos de substratos, pode-se ter uma argamassa com adesão inicial

suficiente em um bloco cerâmico, no entanto, ela pode não apresentar o mesmo

comportamento em um bloco de concreto. Ademais, a adesão inicial também é

influenciada pelo tipo de equipamento e a energia utilizada para o lançamento da

argamassa.

Um outro enfoque é dado à adesão inicial por CORTEZ (1999), que apresenta esta

propriedade como a capacidade da argamassa ficar aderida, momentaneamente, ao

substrato, o que não significa a sua completa adesão. A mesma pesquisadora afirma

que a adesão somente passa a ocorrer à medida que parte da água de

amassamento penetra nos poros e canais da base, iniciando o mecanismo de

aderência.

Neste trabalho, será utilizado o termo “adesão inicial” para expressar a capacidade

que a argamassa possui de permanecer fixa ao substrato, logo após o seu

lançamento, até o início das atividades de sarrafeamento e desempeno.

2.3.1.5 Retração plástica e por secagem

A retração plástica ou por secagem ocorre devido à remoção da água de

amassamento. Esta evaporação provoca mudanças volumétricas de contração,

devido às tensões capilares geradas com a saída da água de dentro dos capilares,

podendo ocasionar o aparecimento de fissuras (ISAIA, 1984).

Corroborando com esta afirmação, SOROUSHIAN & RAVANBAKHSH (1998)

apontam que as tensões capilares são geradas, em razão de uma complexa série de

meniscos formada pela existência de uma pressão negativa de capilaridade. Essa

pressão negativa acontece, quando a velocidade de evaporação é superior à

velocidade de exsudação.

Nas argamassas, a contração volumétrica se manifesta imediatamente, após a sua

aplicação sobre o substrato (retração plástica), e continua, após o endurecimento

(retração por secagem).

24

SAMMAN et al. (1996) apud CORTEZ (1999) dizem que a retração plástica ocorre

nas primeiras horas após a aplicação, antes do final da pega, enquanto o material

ainda possui plasticidade, sendo diretamente influenciada pelo trabalho mecânico de

sarrafeamento, desempeno e acabamento.

SABBATINI (1995) apud MACIEL (1997) explica a relação entre a retenção de água

e a retração na secagem, da seguinte forma: se a água presente na argamassa

secar muito rapidamente, vai ocorrer uma retração do material e provocar a

formação de fissuras prejudiciais. Por outro lado, se a secagem da água for mais

lenta, pode ocorrer a formação de microfissuras não prejudiciais.

Este mesmo autor propõe que as fissuras prejudiciais são aquelas que permitem a

percolação da água pelo revestimento no estado endurecido, prejudicando a

estanqueidade a água.

FIORITO (1994) apresenta que a retração da argamassa aos 7 dias é da ordem de

60% a 80% do seu valor aos 28 dias. Desta forma, recomenda-se que para a

execução de outros serviços sobre um revestimento de argamassa, se espere por,

no mínimo, 7 dias.

A composição das argamassas interfere sobremaneira na retração por secagem.

Argamassas com maiores teores de materiais finos necessitarão de mais água, para

manter a mesma condição de aplicação de argamassas sem o excesso de finos.

Esta maior quantidade de água aumenta a evaporação por secagem e a

conseqüente retração.

2.3.2 Propriedades das argamassas de revestimento no estado endurecido

Dentre as propriedades no estado endurecido apresentadas pelas argamassas de

revestimento, serão tratadas nesse tópico as consideradas de maior importância, a

saber: aderência; capacidade de absorver deformações e resistências mecânicas.

2.3.2.1 Aderência

SABBATINI et al. (1988) apud MACIEL (1997) consideram que essa propriedade

representa a capacidade do revestimento, já endurecido, resistir às tensões normais

e tangenciais que surgem na interface base-revestimento. Em outras palavras é a

25

capacidade do revestimento manter-se estável, com ausência de fissuração e fixo ao

substrato.

Os mesmos autores colocam que a aderência é resultante da resistência de

aderência à tração, da resistência de aderência ao cisalhamento e da extensão de

aderência da argamassa, sendo esta última a razão entre a área de contato efetivo e

a área total possível de ser unida.

CARASEK (1996) afirma que é praticamente um consenso entre os autores que a

aderência da argamassa endurecida ao substrato é essencialmente mecânica, em

razão da penetração da pasta aglomerante ou da argamassa nos poros ou entre as

rugosidades do substrato. VALDEHITA ROSELLO (1976) apud CANDIA (1998)

relata que quando a argamassa, no estado fresco, entra em contato com a superfície

absorvente (o substrato), parte da água de amassamento, que contém em estado

coloidal os componentes do aglomerante, penetra pelos poros e cavidades do

substrato. Dentro destes, ocorrem fenômenos de precipitação dos produtos de

hidratação, que irão exercer ação de ancoragem da argamassa à base.

Segundo CANDIA (1998), a variação dos valores da resistência de aderência

depende das características das argamassas, das características do substrato ou

base, bem como, das técnicas de execução. Este mesmo autor cita SABBATINI

(1986) que afirma não existir uma correspondência biunívoca entre um dado

parâmetro e a capacidade de aderência. Por exemplo, aumentando o teor de

cimento, pode-se aumentar ou diminuir a resistência de aderência, que também

depende das características de execução, da trabalhabilidade da argamassa e da

base ou substrato. Por conseguinte, é necessário levar em consideração todos os

fatores quando se projeta e executa revestimentos de argamassa.

A respeito das propriedades dos substratos, as duas que possuem maior influência

na aderência são: a capacidade de absorção (IRA) e a rugosidade superficial.

Conforme comentado, a aderência também depende das características das

argamassas, como retenção de água, plasticidade e teor de ar. A influência do teor

de ar é pormenorizada no capítulo 3.

26

2.3.2.2 Capacidade de absorver deformação e durabilidade da aderência

Além da necessidade de se ter um determinado valor de resistência de aderência, é

necessário que este se mantenha ao longo do tempo, caracterizando sua

durabilidade. Essa durabilidade pode ser comprometida pelo desenvolvimento de

fissuras durante ou após o endurecimento da argamassa em razão da retração,

movimentação térmica e estrutural do substrato.

CARASEK & SCARTEZINI (1999) ao estudar a evolução da resistência de aderência

dos revestimentos de argamassas mistas, observaram uma queda de resistência

após as idades de 7 e 14 dias, provavelmente, devido à ocorrência de retração na

argamassa que gerou tensões na interface substrato/revestimento, prejudicando a

ligação existente.

SELMO (1989) afirma que a capacidade de deformação e a durabilidade da

aderência são propriedades intrinsecamente relacionadas. Neste mesmo sentido,

CARASEK (1996) indica que os revestimentos devem possuir capacidade de

absorver deformação para que, na ocorrência de movimentação do substrato

(estrutura ou alvenaria), a argamassa possa deformar o necessário sem se romper

ou para que no máximo, se produzam microfissuras, que não comprometam a

aderência e a estanqueidade.

Parece evidente, que uma das maneiras de se aumentar a capacidade de absorver

deformação das argamassas de revestimento é reduzir o módulo de deformação.

Uma alternativa para isso é utilizar os aditivos incorporadores de ar, que podem

provocar uma redução em torno de 50%, para o valor do módulo (BAUER, 2000).

Esta redução, provavelmente, acontece devido ao maior espaço vazio no interior da

argamassa, permitindo a distribuição da microfissuração nas paredes das bolhas.

Da mesma forma que para o concreto, onde se achava, erroneamente, que uma alta

resistência à compressão indicaria uma maior durabilidade, para os revestimentos,

não é raro escutar que esses materiais ao apresentarem elevadas resistências de

aderência à tração, certamente possuirão durabilidade na aderência. A última

afirmação realmente pode não ser verdadeira, uma vez que revestimentos com

elevadas resistências de aderência, possivelmente, apresentarão na sua

27

composição elevados teores de cimento. Estes, por sua vez, aumentarão a

resistência à compressão e, conseqüentemente o módulo de deformação dos

revestimentos, tornando-os menos deformáveis.

Uma boa indicação para se verificar a capacidade de absorver deformação é o

aparecimento de fissuras. Para SABBATINI (1995) apud MACIEL (1997), as fissuras

surgem em virtude do alívio de tensões, originadas pela incapacidade do

revestimento resistir às tensões maiores que o seu limite de resistência.

2.3.2.3 Outras propriedades

Com relação à resistência mecânica em geral, SELMO (1989) considera que essa é

a propriedade que os revestimentos possuem, de suportar as ações mecânicas das

mais diversas origens (devido à abrasão superficial, cargas de impacto, e as

movimentações higroscópicas), e que se traduzem, em geral, por tensões

simultâneas de tração, compressão e cisalhamento. A mesma pesquisadora, no que

diz respeito à resistência à compressão, salienta que tal propriedade, em se tratando

de revestimentos, deve ser interpretada com reservas, na medida em que, para

elevadas resistências à compressão, apenas a resistência ao desgaste superficial é

favorecida, pois, havendo redução da capacidade de deformação, há prejuízo da

durabilidade da aderência.

Outras propriedades importantes para garantir um desempenho satisfatório, frente

às diversas solicitações a que estão sujeitos os revestimentos, são: absorção capilar

reduzida; durabilidade; isolamento térmico e acústico, dentre outras.

A baixa absorção de água por capilaridade representa a proteção do revestimento à

penetração da água originária da chuva, que é a principal forma pela qual acontece

à penetração de água através do revestimento, especialmente pelas fissuras que

possam ter sido formadas (CINCOTTO et al., 1995).

Na busca de propriedades satisfatórias no estado endurecido, é essencial atentar

para o proporcionamento dos materiais constituintes das argamassas, suas

granulometrias e propriedades físico-químicas, e na compatibilização das

argamassas com os substratos.

28

3. ADITIVOS INCORPORADORES DE AR

Após uma extensa revisão bibliográfica, observou-se que os efeitos dos aditivos

incorporadores de ar, nas propriedades das argamassas, são raramente avaliados

na literatura. Por este motivo, apesar do presente trabalho avaliar a utilização dos

aditivos incorporadores de ar em argamassas de revestimento, no decorrer deste

capítulo, serão realizadas várias considerações a respeito da utilização dos referidos

aditivos no concreto. Tal fato é necessário, em virtude da maioria das pesquisas,

utilizando os incorporadores de ar, terem sido realizadas neste último material.

Desta forma, tentar-se-á adaptar nas argamassas de revestimento os conceitos

apresentados para o concreto.

Esta adaptação é defendida por BENINGFIELD (1988a), ao comentar que existe

uma óbvia similaridade entre os dois materiais e que, com facilidade, os dados

conseguidos para o concreto podem ser utilizados nas argamassas. Entretanto,

deve-se ter cuidado, pois os dados em concreto devem ser tomados como

experiências, e não como teorias definitivas para serem aplicadas nas argamassas.

3.1 Definição

Os aditivos incorporadores de ar são materiais orgânicos, usualmente apresentados

na forma de solução que quando adicionados ao concreto, às argamassas ou às

pastas de cimento, produzem uma quantidade controlada de bolhas microscópicas

de ar, uniformemente dispersas. Este tipo de ar não deve ser confundido com o ar

aprisionado, o qual está geralmente presente no concreto e nas argamassas, na

forma de cavidades irregulares e, geralmente, são produzidas devido a um

inadequado adensamento ou compactação (RIXON & MAILVAGANAN, 1999).

29

3.2 A química dos aditivos incorporadores de ar

Os agentes incorporadores de ar pertencem à classe química dos tensoativos, e

segundo RAMACHANDRAN (1984), são materiais fortemente adsorvidos8 nas

interfaces ar / líquido ou sólido / líquido. Tal substância possui uma dupla natureza

(Figura 3.1), devido a sua molécula apresentar uma porção polar (hidrófila) e outra

apolar (hidrófoba). Freqüentemente, se descreve a região polar como a “cabeça” da

molécula do tensoativo e a região apolar, a “cauda”. A “cauda”, geralmente, é

formada por uma cadeia de hidrocarboneto, relativamente longa, com,

aproximadamente, 8 ou 10 carbonos necessários para que o tensoativo tenha uma

influência significativa na tensão superficial.

Figura 3.1 – Representação de uma molécula de tensoativo aniônico (modificada de

SHAW, 1975).

Os tensoativos podem ser classificados de acordo com a “cabeça” polar em:

a) Catiônicos - se a “cabeça” apresentar uma carga positiva quando dispersos

em água.

b) Aniônicos - se a “cabeça” apresentar uma carga negativa quando dispersos

em água.

c) Zwitteriônicos - se a “cabeça” puder apresentar uma carga negativa ou

positiva em função do pH da água.

d) Não-iônicos - se a “cabeça” não possuir carga quando dispersos em água.

8 PEÑA e MUNTANER (1978) definem que a adsorção é um fenômeno superficial que se apresenta na interface entre duas fases, na qual as moléculas ou íons do adsorvato se fixam sobre a superfície do adsorvente em virtude de diversas forças atrativas que entram em jogo e se devem, fundamentalmente, a assimetria de forças que existe em toda interface.

- Extremidade polar (hidrófila)

Extremidade apolar (hidrófoba)

30

Quando uma molécula de tensoativo é adsorvida em uma interface, a natureza da

molécula permite que as suas duas diferentes porções se arranjem de uma forma

tal, que cada uma se direcione para a fase que possui afinidade. Ao se adicionar

tensoativos a uma solução aquosa, a “cabeça” (que tem afinidade por água), fica na

interface ar / água com esta porção na fase aquosa, enquanto que a “cauda” (que

não tem afinidade pela água), é expulsa da água, ficando na fase ar. Assim, a

molécula satisfaz à sua dupla natureza (Figura 3.2) e é esta habilidade, que provoca

a sua forte adsorção em interfaces e sua atuação na redução da tensão superficial9.

Figura 3.2 – Representação da adsorção da molécula do tensoativo na interface ar /

líquido, satisfazendo à sua dupla natureza (modificada de SHAW, 1975).

A tensão superficial de uma solução diminui com o aumento da concentração total

de tensoativo dissolvido, até o ponto onde é alcançada a acomodação máxima

destes materiais na superfície. A partir deste ponto, as moléculas começam a se

aglomerar dentro da solução (Figura 3.3), formando estruturas chamadas micelas. A

concentração a partir da qual inicia-se a formação de micelas, é chamada de

concentração micelar crítica (CMC), e nesta, observa-se uma mudança brusca na

tensão superficial ou em outra propriedade física da solução (condutividade,

viscosidade, etc.).

9 A tensão superficial é uma força que se opõe ao aumento de área do líquido (CASTELLAN, 1991).

LiqAr

31

Figura 3.3 – Representação da formação das micelas, após a saturação da interface

ar / líquido (modificada de SHAW, 1975).

De acordo com RAMACHANDRAN (1984), as concentrações dos tensoativos

usados como incorporadores de ar em concreto possuem, geralmente, um valor

abaixo da concentração micelar crítica.

Este mesmo autor enfatiza que muitos, se não a maioria, de todos os detergentes e

agentes molhantes servem para incorporar ar no concreto. Porém, nem todos são

igualmente eficientes e as propriedades do sistema de ar incorporado dependem da

natureza do tensoativo usado. Neste sentido, COUTINHO (1997) afirma que as

substâncias químicas que promovem a incorporação de ar são semelhantes a

muitas das que plastificam o cimento por adsorção, sendo que a diferença essencial

reside no comprimento da parte hidrófoba da molécula que, para produzir ar, tem

que ser bastante comprida.

BACKSTROM et al. (1958) apud BENINGFIELD (1988a) citou resultados da

alteração na tensão superficial da água, após a colocação de diferentes teores de

aditivos incorporadores de ar, que apontaram reduções entre 1 e 36 dynas/cm. O

valor da tensão superficial da água sem aditivos utilizada em seus experimentos era

de 72 dynas/cm.

3.2.1 Tipos de aditivos incorporadores de ar

A literatura (RIXON & MAILVAGANAN, 1999; RAMACHANDRAN, 1984;

BENINGFIELD, 1988b; LEA, 1970; TAYLOR, 1992; COUTINHO, 1997) descreve

muitos materiais naturais, geralmente, insolúveis na água, que depois de um

LiqAr

32

conveniente tratamento químico produzem substâncias eficazes na incorporação de

ar. De acordo com COUTINHO (1997), os principais tipos dessas matérias-primas

são:

a) gorduras animais e vegetais, óleos e seus ácidos graxos;

b) resinas naturais da madeira, que reagem com a cal do cimento para formarem

resinatos solúveis;

c) agentes molhantes como sais alcalinos de compostos orgânicos sulfatados e

sulfonados.

Este mesmo autor coloca que os produtos químicos que constituem os aditivos

incorporadores de ar são:

a) Abienato ou resinato de sódio, proveniente da resina do pinheiro. A destilação

desta madeira fornece a essência de terebentina e colofónio, que é principalmente

formada por ácido abiético. Para obter um produto solúvel em água, este ácido é

tratado pela soda cáustica dando origem a um sal, o abietato de sódio (resinato de

sódio).

C19H29COOH + NaOH → C19H29 COONa + H2O

RAMACHANDRAN (1984) e COUTINHO (1997) apontam a resina Vinsol (nome

comercial) como um composto deste tipo.

b) Lignosulfatos.

c) Trietanolamina.

d) Sais de álcoois graxos sulfonados, que apresentam seus grupos SO3- Na+ no fim

da cadeia.

e) Alquilarilsulfonato, detergente sintético, cujas cadeias podem conter 12 a 20

átomos de carbono.

f) Sabões de ácidos polihidroxicarboxílicos.

33

g) Sabões alcalinos de ácidos graxos naturais de C12 a C18, como o estearato de

sódio C17H35COO-Na+.

Embora a vasta maioria dos aditivos incorporadores de ar disponíveis no mercado

sejam simples soluções dos materiais citados anteriormente, é possível a produção

de misturas de aditivos.

3.3 Mecanismo de funcionamento dos aditivos incorporadores de ar

RIXOM e MAILVAGANAM (1999) afirmam que os aditivos incorporadores de ar são,

predominantemente, tensoativos aniônicos, os quais, quando adicionados às pastas

de cimento, tendem a se adsorver10 nas partículas sólidas da pasta (cimento),

através da sua parte polar (cabeça), com a parte apolar (cauda) voltada para a fase

aquosa, dando um caráter hidrofóbico às partículas de cimento. A formação das

bolhas de ar é, efetivamente, realizada pelos tensoativos que não foram adsorvidos

e estão livres na fase aquosa. Embora a quantidade destes não seja

necessariamente alta, sob agitação, serão formadas bolhas estáveis de ar, com

aspecto de esferas microscópicas, resultantes da aglutinação das partes apolares

(cauda) dos tensoativos. Isto pode ser visto na Figura 3.4a, 3.4b e 3.4c.

Apesar da literatura colocar que, apenas os tensoativos livres na fase aquosa são os

que, efetivamente, produzem as bolhas de ar, alguns tensoativos, que estão

adsorvidos ao cimento, também podem participar dessa produção. Caso isto

aconteça, existirá uma ligação entre as partículas de cimento (Figura 3.4d),

chamada de “efeito ponte”. Como este efeito aumenta a estruturação do sistema,

atribui-se a ele a maior viscosidade apresentada pelas pastas de cimento, que

possuem ar incorporado, em relação às pastas com menor ou sem ar incorporado.

10 A adsorção é provocada pela atração eletrostática entre a região polar (cabeça) do tensoativo aniônico e a dupla camada elétrica, que as partículas do cimento apresentam em solução, cuja resultante é positiva.

34

(a) (b)

(c) (d)

Figura 3.4 – Representação esquemática do mecanismo de funcionamento dos

aditivos incorporadores de ar: (a) formação da dupla camada elétrica nas partículas

de cimento; (b) adsorção de parte dos tensoativos nas partículas de cimento; (c)

aglutinação das extremidades apolares dos tensoativos formando as bolhas de ar;

(d) participação de tensoativos, que estão adsorvidos no cimento, na formação das

bolhas, provocando o “efeito ponte” (modificada de RIXON & MALVAGANAN, 1999).

Os mesmos pesquisadores colocam que as bolhas formadas possuem diâmetro

menor que 0,25 mm (250 µm), e, provavelmente, não existem na pasta fresca, com

diâmetro menor que 0,01 mm (10 µm), devido à pressão capilar. BENINGFIELD

(1988a) cita MIELENZ (1968), que também afirmou não existir bolhas menores que

0,01 mm (10 µm), em virtude do excesso de pressão11, corroborando com a

11 A pressão capilar sobre as bolhas de ar é definida pela lei de Henry.

Cimento

Fase Aquosa+

++

+++

+ +

-

---

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

Cimento

Fase Aquosa+

++

+++

+ +-

--

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

-

-

-

-

- -

-

Cimento

Fase Aquosa+

++

+++

+ +-

--

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

Cimento

+++

+++

+ +

-

---

-

-

-

-

- -

-

- -

--

Ar

Cimento Fase Aquosa

+ + +

+ + + + + - - -

Cimento +

+ + + + + + +

- -

- - Cimento

+ + +

+ + + + + -

- - -

Cimento +

+ + + + + + +

- -

- - -

-

- -

-

-

-

-

- Ar

Ar

35

afirmação anterior. No entanto, RAMACHANDRAN (1984) propõe que somente

abaixo de 0,004 mm (4 µm) é que as bolhas tendem a desaparecer.

3.4 A estabilidade do ar produzido

O transporte da argamassa, seu manejo e as técnicas de lançamento utilizadas

podem causar reduções no teor de ar e nas características das bolhas.

MCCURRICH (1976) apresenta um estudo para concretos, onde se verificou que as

perdas de ar durante o manejo e transporte são usualmente menores que 0,5 %.

Este mesmo autor afirma que, se a determinação do teor de ar for pelo método

pressométrico, esta redução pode ser desprezada. Isto porque, para a utilização

deste, é necessária uma prévia compactação, onde uma considerável quantidade de

vazios pode ser perdida.

A estabilidade do ar produzido se dá através da formação de um filme pelas

moléculas adsorvidas, na interface ar / líquido, onde a “cabeça” dos tensoativos,

está orientada na fase aquosa. Se a molécula está carregada, as bolhas irão adquirir

esta carga na superfície, fazendo com que, duas bolhas ao se aproximarem, durante

a mistura, apresentem uma repulsão eletrostática, que irá mantê-las afastadas

(Figura 3.5), evitando a coalescência e aumentando a estabilidade.

Figura 3.5 – Superfície das bolhas de ar carregadas negativamente (tensoativo

aniônico), causando repulsão eletrostática.

Neste sentido, BENINGFIELD (1988a) também indica como um importante fator para

a estabilidade das bolhas, o desenvolvimento de cargas iônicas na sua superfície,

Ar

Ar

Ar

Fase aquosa

36

que dificultam a coalescência. Este mesmo pesquisador cita MIELENZ (1968), que

propôs, que a estabilidade do ar também se deve, ao aprisionamento de grande

parte das bolhas pelos agregados.

Um segundo tipo de ação, que aumenta a estabilidade das bolhas de ar, é a

orientação da camada de água em volta da bolha, que pode estar cheia de produtos

de hidratação, servindo para separar as bolhas e desflocular o sistema. Além disso,

podem ser precipitados compostos, na superfície da bolha, causando um efeito

estérico12 (RAMACHANDRAN, 1984).

O tipo de ação apresentada no parágrafo anterior é observada, ao se utilizar

tensoativos não-iônicos, que não apresentam carga na sua “cabeça”. Por isso, é que

estes tensoativos possuem uma pobre capacidade de produção de ar13, quando

comparados com os tensoativos iônicos.

Outro mecanismo importante, para garantir a estabilidade das bolhas de ar, é a sua

adsorção às partículas de cimento, principalmente se o tensoativo for aniônico.

Assim, é postulado que os aditivos são adsorvidos sobre a superfície das partículas

de cimento14, com sua “cauda” apolar projetando-se para fora, tornando-a

hidrofóbica. Frente a isto, os tensoativos que estão adsorvidos no cimento, também

podem participar da formação das bolhas, provocando o efeito ponte, já comentado

anteriormente.

Como é considerado, em média, que as partículas de cimento são menores que as

bolhas de ar, esta última ficará revestida pelas partículas do cimento, o que

dificultará a coalescência das mesmas, bem como a sua ascensão para a superfície.

Entretanto, RAMACHANDRAN (1984) afirma que este mecanismo é difícil de ser

adaptado para os tensoativos catiônicos e não iônicos.

As grandes bolhas de ar são menos estáveis, por possuírem uma maior força

ascensional, tendendo subir para a superfície, onde podem ser perdidas. Desta

forma, deve-se evitar que bolhas pequenas se juntem e formem uma bolha grande. 12 O efeito estérico ou espacial trata-se de um efeito baseado na tendência à não interpenetração, característica de muitas cadeias poliméricas e alguns tensoativos, cujos segmentos das cadeias excluem da sua vizinhança imediata, segmentos de outras cadeias (GALEMBECK, 1985). 13 A bolhas de ar formadas pelos tensoativos não-iônicos são maiores que as bolhas formadas pelos tensoativos iônicos (RAMACHANDRAN, 1984). 14 Os produtos de hidratação carregam uma carga superficial positiva, devido provavelmente à adsorção de íons cálcio (RAMACHANDRAN, 1984).

37

3.5 Aspectos gerais

RIXON & MAILVAGANAN (1999) afirmam que existem basicamente três grandes

razões para, intencionalmente, se produzir ar no concreto: durabilidade, coesão e

densidade. Já para as argamassas, pode-se dizer que existem quatro grandes

razões, a saber: plasticidade, rendimento, capacidade de absorver deformações e

fissuração.

A seguir, serão discutidas apenas as razões para se acrescentar bolhas de ar nas

argamassas de revestimento.

a) Plasticidade - As argamassas que possuem deficiência na fração fina (cimento +

finos do agregado) exibem uma tendência de exsudar, segregar e ficarem ásperas.

A presença do ar incorporado proporciona um ganho de plasticidade e um aumento

na estruturação do sistema, propriedades necessárias para que as argamassas de

revestimento se tornem aplicáveis em superfícies verticais e horizontais.

A mudança provocada pelos aditivos incorporadores de ar nas argamassas de

revestimento pode ser observada na Foto 3.1, onde se tem uma argamassa com

20% de cimento, 80% de areia fina, e 16% de água (Foto 3.1a) e uma argamassa

com o mesmo proporcionamento, apenas com o acréscimo de 0,05% de um aditivo

incorporador de ar, em relação à massa de cimento.

(a) (b)

Foto 3.1 – Aspecto da mudança ocorrida nas características reológicas da

argamassa com aditivo incorporador de ar: (a) Argamassa sem aditivo incorporador

de ar com aspecto de “farofa” (b) Argamassa com aditivo incorporador de ar com

aspecto de “mouse”.

38

b) Rendimento - Devido à diminuição da densidade da argamassa, pela presença

de microbolhas de ar no interior da mistura, se consegue um maior volume de

argamassa, para uma mesma quantidade de material anidro, ao se comparar com

uma argamassa sem aditivos.

c) Capacidade de absorver deformações - Apesar de ser um dos principais pontos

colocados como benéficos, pelos fabricantes dos aditivos incorporadores de ar, foi

encontrado apenas um trabalho que aborda a capacidade de absorver deformações

das argamassas com e sem aditivos incorporadores de ar. Este trabalho foi

realizado por BAUER (2000) e apresenta uma redução em torno de 50%, para o

valor do módulo de deformação das argamassas com ar incorporado, em relação às

argamassas sem ar.

d) Fissuração - A presença do ar incorporado, permite uma certa diminuição na

quantidade de finos, sem alterar a tendência de segregação e exsudação da

argamassa. Este fato permite a colocação de menos água na mistura, para uma

mesma condição de aplicação, o que, possivelmente, reduzirá a retração plástica e a

retração por secagem, diminuindo a fissuração.

Embora RIXON & MAILVAGANAN (1999) relatem que numerosos estudos vêm

sendo realizados, para verificar o efeito da adição de agentes incorporadores de ar

em pastas de cimento, buscando estender os resultados para a argamassa e para o

concreto, não foram encontradas pesquisas que estabelecessem uma comparação

de comportamento entre as pastas de cimento e o sistema total da argamassa, que

deve ser diferente, devido à influência do componente agregado.

Apesar de não haver literatura específica a respeito, sabe-se que para avaliar o

efeito que o aditivo incorporador de ar possui nas propriedades da argamassa no

estado fresco, é necessário considerar as variáveis que influenciam o volume de ar

produzido, a estabilidade do sistema de vazios de ar, durante algum processo de

manejo, como o lançamento e o aperto, além do efeito que a produção de ar tem na

trabalhabilidade, teor de água, estabilidade da mistura e retenção de água.

39

As alterações reológicas que os aditivos incorporadores de ar provocam nas pastas,

argamassas e concretos, podem ser consideradas do ponto de vista das mudanças

devido à presença dele mesmo (que é um tensoativo) e, devido à presença do ar

incorporado.

Nesse sentido, RIXON & MAILVAGANAN (1999) e BENINGFIELD (1988a)

apresentam o trabalho desenvolvido por BRUERE (1958), que procurou isolar os

efeitos individuais dos aditivos incorporadores ar. Para tanto, foram preparadas duas

séries de pastas de cimento, ambas com 4 aditivos, sendo 3 deles aniônicos e 1

deles não-iônico. Na primeira série de pastas com aditivos, a quantidade de ar ficou

abaixo de 0,6%15 por volume. Já na série dois foram conseguidos diferentes teores16

de ar (de 5% a 20%).Terminada esta etapa de preparação das pastas, foi

determinada a viscosidade das mesmas, utilizando um viscosímetro Stormer.

Com a colocação de aditivos incorporadores de ar, porém sem a produção das

microbolhas de ar, os resultados apresentados na Figura 3.6 indicam um

comportamento similar dos três materiais aniônicos empregados (aditivos 1; 2 e 3),

com um aumento da viscosidade da pasta.

Já para o material não-iônico (aditivo 4), praticamente, o efeito na viscosidade da

pasta não é observado, quando não há a incorporação de ar.

15 Este baixo valor de ar foi conseguido, porque não havia espaço dentro da cápsula, utilizada no experimento, para o ar ser produzido. 16 Estes diferentes teores de ar foram conseguidos em virtude da retirada de parte do material da cápsula, para que houvesse espaço para a produção do ar.

40

Figura 3.6 – Alteração na viscosidade de pastas de cimento, contendo várias

concentrações de aditivos incorporadores de ar, sem a produção efetiva das

microbolhas de ar: 1- 2 - 3 (Aditivos Aniônicos); 4 (Aditivo não-iônico) (BRUERE,

1958).

Quando foi permitida a produção efetiva das microbolhas de ar, com 0,05% do

aditivo 2 por massa do cimento, se verificou que a magnitude do efeito, devido à

presença do próprio aditivo, é pequena em comparação ao efeito que a produção de

ar provoca, de acordo com a Figura 3.7.

Figura 3.7 – Aumento da viscosidade de uma pasta de cimento contendo o aditivo 2,

com a produção efetiva das microbolhas de ar (BRUERE, 1958).

Concentração do tensoativo (% por massa de cimento)

Teor de ar na pasta (% por volume)

Controle

41

3.6 Efeitos do teor de ar

O teor de ar incorporado possui influências significativas, tanto no estado fresco,

como no endurecido, alterando muitos aspectos, que serão tratados a seguir.

A presença do ar incorporado nas argamassas provoca um ganho de consistência e

plasticidade, efeito contrário ao provocado no concreto, que ganha fluidez,

diminuindo desta forma a consistência. Para as argamassas, este ganho de

consistência e plasticidade se deve ao “efeito ponte” existente entre as bolhas de ar

e as partículas de cimento e, provavelmente, da areia. Já para o concreto, este

“efeito ponte” é minimizado pela presença do agregado graúdo, que rompe as

“pontes” existentes. Neste caso, o que ocorre é um aumento do volume de pasta,

alterando a relação pasta – agregado e uma lubrificação17 dos agregados miúdos e

graúdos, provocada pelas microscópicas bolhas de ar.

Vários autores (JOHN et al., 1994; CAVANI et al., 1997; CARASEK,1996; CALHAU

et al., 1999) encontraram em argamassas de cimento e cal, com traços em volume

1:1:6 e 1:2:9, teores de ar que variaram de 1,5% a 4,6%. Entretanto, cabe salientar,

que, provavelmente, este teor corresponde, em grande parte, ao ar aprisionado, o

qual, está, geralmente, presente na forma de cavidades irregulares e são

produzidos, devido a um inadequado adensamento e/ou problemas na mistura. Este

ar aprisionado, não é capaz de melhorar propriedades da argamassa no estado

fresco e endurecido, uma vez que não possui propriedades físico-químicas

semelhantes às das bolhas produzidas pelos aditivos incorporadores de ar.

Os valores encontrados para as argamassas de cimento e cal se mostram bem

abaixo dos especificados por várias normas internacionais18, como mostra a Tabela

3.1.

17 RAMACHANDRAN (1984) chama este efeito de “rolamento de esferas” 18 Não existe uma norma brasileira sobre o teor de ar para argamassas. Tem-se apenas a NBR 11768 (EB – 1763/92) que fixa as condições exigíveis dos materiais a serem utilizados como aditivos para concreto de cimento Portland, a NBR 10908 (MB – 2645/86) que estabelece os métodos de ensaio que orientam na verificação da uniformidade dos aditivos, e a NBR 12317 (NB 1401/92) que trata da verificação do desempenho dos aditivos no concreto.

42

Tabela 3.1 – Teor de ar prescrito por várias normas para argamassa

(BENINGFIELD, 1988a).

ESPECIFICAÇÃO TEOR DE AR (%)

REFERÊNCIA TIPO DE MATERIAL Mín. Max. BS 4721 Argamassas pré-misturadas 7 18

BS 4887 Argamassas com aditivo incorporador de ar 14 20

BS 5224 Cimento de alvenaria 10 25

ASTM C 91 Cimento de alvenaria 15 22

ASTM C 150 Cimento Portland - 12

ASTM C 150 Cimento com incorporador de ar 16 22

ASTM C 270 Argamassa para alvenaria 12 18

AS 1316 Cimento de alvenaria 10 -

Observando a Tabela 3.1, nota-se que os valores do teor de ar recomendados por

diferentes normas internacionais, ainda são muito conflitantes.

BENINGFIELD (1988a) relata um estudo do Instituto de Desenvolvimento de

Pesquisa em Alvenaria de Melbourne, ocorrido em 1977, que estabelecia que o teor

de ar incorporado para as argamassas não deveria nunca exceder 20% e,

preferencialmente, não passar de 15%.

RIXON & MAILVAGANAN (1999) colocam que a maior parte dos aditivos são

formulados para dar um total de 3 – 6% de ar em concretos normais, mas não fazem

comentários sobre este teor nas argamassas.

3.6.1 Alterações ocasionadas pela presença das bolhas de ar

3.6.1.1 Estado fresco

a) Densidade de massa

Com o aumento do teor de ar ocorre uma diminuição da densidade de massa das

argamassas, pela formação no seu interior de microbolhas de ar. BENINGFIELD

(1988b) coloca que esta redução da densidade de massa, obviamente, provoca uma

maior facilidade de manuseio.

43

b) Retenção de água

Pelas características físico-químicas19 das bolhas de ar formadas pelos aditivos

incorporadores de ar, supõe-se que as mesmas retêm água. Tal fato foi observado

por CARASEK (1996) e BAUER (2001), que apresentaram resultados que apontam

uma capacidade maior ou igual de retenção de água, para argamassas com aditivos,

em substituição total à cal, quando comparadas com as argamassas mistas com cal.

Entretanto, JOHN et al. (1994) mostraram que argamassas que utilizaram os aditivos

incorporadores de ar em substituição total à cal, mantendo-se fixa a relação

cimento/areia, apresentaram menor capacidade de retenção de água que as

argamassas com cal.

c) Adesão inicial

A adesão inicial é aumentada com a utilização dos aditivos incorporadores de ar

(BENINGFIELD, 1988b). A explicação para este aumento se deve ao fato do

tensoativo diminuir a tensão superficial, provocando uma maior facilidade da

argamassa molhar o substrato, aumentando a região de contato entre ambos. Além

disso, como a redução da tensão superficial gera uma redução do ângulo de

contato, haverá um incremento no trabalho de adesão

d) Plasticidade

Apenas BENINGFIELD (1988b), entre os trabalhos encontrados, comenta a

existência de uma relação direta entre o teor de ar e a plasticidade20, salientando

que a argamassa torna-se plástica pelo aumento da estruturação do sistema.

De uma forma geral, apesar de ser uma característica subjetiva, é colocado em

vários trabalhos, encontrados na literatura nacional e internacional, que os aditivos

incorporadores de ar melhoram as condições de aplicação das argamassas de

revestimento.

19 Conforme salientado no mecanismo de funcionamento dos aditivos e observado na Figura 3.4, a superfície (interface ar / líquido) da bolha de ar é composta pelas “cabeças” dos tensoativos. Estas porções polares são hidrófilas. 20 A plasticidade da argamassa, em linguagem de obra, é chamada de “liga” em várias regiões do país.

44

e) Exsudação, segregação e retração

A presença de microscópicas bolhas no interior das argamassas aumentam,

claramente, a sua coesão permitindo uma certa diminuição na quantidade de

agregado miúdo, sem alterar a tendência de segregação e exsudação.

A exsudação é reduzida tanto em condições estáticas como durante as operações

de transporte e lançamento. Porém, não está claro se esta menor exsudação é

resultante da diminuição da quantidade de água, pelo ganho de trabalhabilidade, ou

devido a alguma modificação físico-química, no interior da mistura, produzida pelos

aditivos (RIXON & MAILVAGANAN, 1999).

Pela capacidade das bolhas de ar reduzirem a exsudação e contribuírem na

retenção de água, provavelmente, haverá uma redução da retração por secagem e

da retração plástica. Contribuindo para esta hipótese, JOHN et al. (1994) verificaram

uma menor retração por secagem nas argamassas com ar incorporado.

f) Redução de água

Pelo ganho de trabalhabilidade gerada pelas bolhas de ar, pode-se reduzir a

quantidade de água, para se atingir as características de aplicabilidade desejadas.

g) Tempo de pega

RAMACHANDRAN (1984) afirma que os aditivos incorporadores de ar, não afetam o

tempo de pega do cimento.

3.6.1.2 Estado endurecido

a) Resistências mecânicas

É sempre assumido na literatura, que a produção de ar no concreto direciona para

uma considerável redução das resistências mecânicas. No entanto, como as bolhas

de ar aumentam a trabalhabilidade, permitindo uma conseqüente redução na

quantidade de água necessária, ocorre uma compensação dessa redução. É

evidente, que esta compensação somente ocorrerá dentro de certos limites.

45

Para as argamassas não existe um consenso entre os pesquisadores, como pode

ser visto nos trabalhos apresentados a seguir. CALHAU (2000) encontrou um valor

de resistência à compressão de 4,33 MPa, para uma argamassa com traço em

volume 1:1:6 (cimento, cal, areia), enquanto que para essa mesma argamassa, com

aditivo incorporador (15% de ar), a resistência foi de 4,74 MPa. JOHN et al. (1994)

compararam duas argamassas, sendo uma composta por cimento, cal, e areia, na

proporção 1:1:6, em volume, e a outra de cimento, e areia na proporção 1:6 em

volume, com aditivos incorporadores de ar. Os resultados, neste caso, acusaram

uma menor resistência na argamassa aditivada, o que já era previsto, em razão

desta argamassa possuir uma menor relação água/aglomerante.

b) Módulo de deformação

O módulo de deformação dos concretos com ar incorporado é reduzido somente

quando ocorre uma redução da resistência à compressão, caso contrário, o valor

será praticamente igual (RAMACHANDRAN, 1984).

Já para as argamassas, que apresentam, geralmente, 4 vezes mais ar que o

concreto, sugere-se que, devido ao maior espaço vazio no seu interior, haja uma

maior capacidade de absorver deformações, correspondendo a uma redução no

valor do módulo.

c) Absorção total e capilar

A absorção total e capilar são reduzidas pela presença das bolhas de ar, em razão

das mesmas, interromperem a passagem de líquidos, pelos canais capilares, após o

endurecimento do concreto ou da argamassa (RAMACHANDRAN, 1984).

d) Resistência de aderência à tração

Segundo CARASEK (1996), vários pesquisadores (GOODWIN & WEST, 1980;

LAWRENCE & CAO, 1988; RENTON & LEE, 1989; CARASEK & CAMPAGNOLO,

1990; LASKA, 1991; JOHN et al., 1994) afirmam que os aditivos incorporadores de

ar reduzem o valor da resistência de aderência à tração. Entretanto, esta mesma

pesquisadora verificou não haver uma relação direta entre a resistência de

aderência e a quantidade de ar incorporado. Por outro lado, OPPERMANN &

RUDERT (1983) afirmam que não é possível relacionar de forma direta a resistência

46

de aderência com o teor de ar incorporado na argamassa fresca, colocando que

mais importante do que a quantidade de ar incorporado é o tamanho das bolhas de

ar formadas e a espessura das paredes formadas entre elas. Aditivos que

incorporam bolhas de ar menores do que 100 µm podem agir como plastificantes,

sem prejudicar a aderência, porque permitem um grande número de pontos de

contato entre a argamassa e o substrato. Corroborando com estes pesquisadores,

ROBINSON & BROWN (1988) apud CALHAU (2000) verificaram que argamassas

iguais ou similares dosadas com diferentes aditivos, mas com teores de ar entre 18

e 19%, apresentaram resistências de aderência à tração entre 1,23 e 0,21 MPa.

Desta forma, constata-se que além do teor de ar, o tipo do aditivo e o tamanho das

bolhas influenciam na aderência.

A possível redução na resistência de aderência encontrada em argamassas com ar

incorporado é atribuída à diminuição da superfície de contato entre a argamassa e o

substrato e pela perda de compacidade do material após a incorporação de uma

certa quantidade de ar.

Pelo exposto anteriormente, fica difícil concluir sobre qual é o efeito do ar

incorporado na resistência de aderência à tração, sendo necessários mais estudos

sobre o assunto.

3.7 Fatores que influenciam no teor de ar

3.7.1 Dosagem e tipo do aditivo

A quantidade de ar incorporado depende tanto da dosagem como do tipo do aditivo,

como pode ser observado na Figura 3.8 (BRUERE, 1955 apud RIXON &

MAILVAGANAN, 1999), onde se verifica que, com o aumento da concentração dos

aditivos, ocorre um aumento do teor de ar incorporado. Além disto, para uma mesma

concentração, o aditivo 1 apresenta uma maior incorporação de ar que os aditivos 2

e 3.

Apesar do teor de ar ser diretamente proporcional ao teor de aditivo, existe um

limite, onde mesmo com a colocação de mais aditivo, não se verifica aumento no

volume de ar produzido, como pode ser visto nas Figuras 3.8 e 3.9. A Figura 3.9, em

particular, ainda sugere que este limite depende das características do cimento.

47

Figura 3.8 – Variação da capacidade de incorporação de ar de três aditivos em

pastas de cimento, em função das suas concentrações (BRUERE, 1955).

Figura 3.9 – Teor de ar em função da quantidade de aditivo adicionado para

cimentos com diferentes finuras (MAYFIELD, 1969 apud RIXON & MAILVAGANAN,

1999).

3.7.2 Relação água / cimento

De acordo com RAMACHANDRAN (1984), o aumento da relação água / cimento

provoca um aumento na fluidez, facilitando a incorporação de ar, devido ao maior

espaço que o concreto mais fluido apresenta, para a acomodação das bolhas de ar.

Concentração do tensoativo (% por massa de cimento)

Aditivo incorporador de ar (ml)

A – Superfície específica de 2750 cm g-1 B – Superfície específica de 3750 cm g-1

C – Superfície específica de 4750 cm g-1

48

Neste sentido, vale referenciar o trabalho de BRUERE (1967) apud RIXON &

MAILVAGANAN (1999), em pastas de cimento, onde se comprovou que um

aumento na relação água / cimento provoca uma maior incorporação de ar e um

decréscimo na área superficial específica das bolhas. No entanto, o fator de

espaço21 é relativamente inalterado, como mostra a Tabela 3.2.

Tabela 3.2 – Efeito da relação água / cimento em pastas de cimento no teor de ar,

área superficial especifica e fator de espaço (BRUERE, 1967).

Teor de Aditivo

Relação a/c (em massa)

Teor de ar (% por volume)

Área superficial especifica da bolha (mm2 mm –3)

Fator de espaço (mm)

0,025% 0,40 16,7 81 0,064

0,025% 0,45 21,4 69 0,066

0,025% 0,50 25,8 56 0,069

3.7.3 Tipo de cimento

As características e quantidades dos cimentos usados na confecção de argamassas

e concretos podem ter um considerável efeito no teor de ar produzido. Frente a isso,

SCRIPTURE (1949) apud RIXON & MAILVAGANAN (1999), realizaram uma

avaliação em 12 diferentes cimentos, em uma mistura idêntica de pasta, usando

uma dosagem padrão de aditivos (Tabela 3.3). Neste estudo, se observa a grande

variação no teor de ar, devido aos vários tipos de cimento, embora não seja possível

quantificar o efeito de todas as variáveis envolvidas.

RIXON & MAILVAGANAN (1999) afirmam que não existe um consenso sobre a

influência da composição química do cimento no teor de ar produzido. Entretanto,

algumas variáveis do cimento colocadas a seguir podem ajudar no entendimento da

influência do tipo de cimento na incorporação de ar.

21 O fator de espaço corresponde à distância média entre as bolhas de ar, que o material apresenta no estado endurecido (COUTINHO, 1997).

49

Tabela 3.3 – O tipo e a origem do cimento podem influenciar o volume de ar obtido

em misturas com e sem aditivos. (SCRIPTURE, 1949 apud RIXON &

MAILVAGANAN, 1999).

Código do cimento Teor de ar (%)

Sem aditivo Com aditivo

1 2 3

A 3,1 5,2 5,3 3,6

B 1,2 5,3 4,4 3,2

C 1,2 5,4 5,5 3,0

D 1,1 5,1 5,4 2,0

E 1,4 3,9 3,5 2,8

F 2,3 6,2 5,4 4,5

G 2,4 7,9 6,3 4,3

H 1,0 5,4 4,5 3,6

I 1,3 6,2 5,2 3,0

J 1,8 7,8 8,1 4,6

K 1,0 6,9 5,9 3,6

L 1,7 7,2 5,8 4,3

a) Finura

Para RIXON & MAILVAGANAN (1999), a finura do cimento é o fator mais importante

na determinação da quantidade de aditivo, requerida para se produzir uma dada

quantidade de ar. Estes pesquisadores citam o estudo de MAYFIELD (1969), cujos

resultados estão sumarizados na Tabela 3.4, quando foram utilizados 3 cimentos

diferentes, apenas na sua área superficial específica.

Tabela 3.4 – Variação da quantidade de aditivo requerida para se obter 4% de ar, ao

se aumentar a área superficial específica do cimento (MAYFIELD, 1969).

Cimento Área superficial específica Quantidade de aditivo requerida (ml 0,0368 m-3) para produzir 4% de ar

A 2750 6,5

B 3750 10,0

C 4750 14,0

50

Pelos resultados, nota-se que diferenças na finura do cimento, podem levar a

duplicar ou dividir a quantidade de aditivos necessária para se obter uma mesma

quantidade de ar produzido.

Nessa mesma linha de raciocínio, BRUERE (1955) apud RIXON & MAILVAGANAN

(1999), realizou um estudo em pastas, com cimentos enquadrados em quatro faixas

de tamanho de partícula, e encontrou que o teor de ar é diretamente proporcional ao

tamanho da partícula (Tabela 3.5).

Tabela 3.5 – Influência do tamanho da partícula do cimento no teor de ar produzido

(BRUERE, 1955).

Tamanho da partícula de cimento (malha BSS) Teor de ar da pasta (% por volume)

20 – 52 44,1

52 – 100 32,0

140 – 200 24,8

Passante 200 21,0

Em acordo com as afirmações feitas anteriormente, BENINGFIELD (1988b)

verificou, em pastas, uma redução média de 2,4% no teor de ar, independente do

teor de aditivo utilizado, quando se variou a área específica do cimento de 280 m2/kg

para 440 m2/kg (Figura 3.10).

Figura 3.10 – Efeito da finura do cimento no teor de ar para 5 diferentes teores de

aditivos incorporadores de ar (BENINGFIELD, 1988b).

Área superficial específica do cimento (m2 / kg)

51

b) Teor de cimento

A quantidade de ar produzida decresce com o aumento do teor de cimento (Figura

3.11). Isto acontece, em razão das partículas de cimento adsorverem grande parte

dos aditivos, presentes em solução. Desta forma, com o aumento do teor de

cimento, tem-se uma maior adsorção, que resultará em menos aditivo, livre na

solução, para produzir as bolhas de ar (BENINGFIELD, 1988b; RIXON &

MAILVAGANAN, 1999; RAMACHANDRAN, 1984).

Figura 3.11 – Efeito do aumento do teor de cimento, no teor de ar, utilizando 0,04%

de aditivos incorporadores de ar, em relação à massa total da argamassa anidra


Observando a Figura 3.11, também fica claro que não é o mais apropriado

prescrever o teor de aditivo em relação à massa total anidra do material (cimento +

areia), pois dependendo do teor de cimento, têm-se diferentes quantidades de ar

para um mesmo tempo de mistura. Assim, deve-se expressar o teor de aditivos em

relação à massa do cimento, apesar deste procedimento não ser absoluto, como

pode ser observado na Figura 3.12, onde se conseguiu diferentes teores de ar

incorporado, para dois teores de cimento (14 e 33%), ao se utilizar uma mesma

quantidade de aditivo por massa de cimento.

Tempo de mistura em minutos

52

Figura 3.12 – Influência do teor de aditivo na incorporação de ar (BENINGFIELD,

1988b).

c) Teor de álcalis

De acordo com RAMACHANDRAN (1984), cimentos com um alto teor de álcalis22

produzem ar, mais facilmente, que cimentos com baixo teor de álcalis. Em outras

palavras, uma menor quantidade de aditivos incorporadores de ar é requerida

quando se têm mais álcalis no cimento23.

GREENING (1967) utilizando argamassas, contendo diferentes cimentos apenas no

seu teor de álcalis, indicou que, quando o teor destes na água em contato com o

cimento atingiu aproximadamente 0,8 % por massa de água, a quantidade do aditivo

requerida para atingir um dado teor de ar foi minimizada.

3.7.4 Tempo de mistura

Com o aumento do tempo de mistura, ocorrerá o aumento do teor de ar, até um

ponto, a partir do qual ele pode começar a cair, conforme observado na Figura 3.13

(RAMACHANDRAN, 1984).

22 NaOH, KOH ou Na2O, K2O. 23 RAMACHANDRAN (1984) coloca que esta influência não é bem entendida.

53

Figura 3.13 – Variação do teor de ar com o tempo de mistura (RAMACHANDRAN,

1984).

BENINGFIELD (1988b) estudou em argamassas um dos mais usados aditivos

incorporadores de ar à base de resina Vinsol, e observou que com o início da

mistura, rapidamente (entre 2 e 8 minutos), se alcança o maior valor de ar

incorporado e que, com a continuidade da mistura, ocorre a diminuição do teor de ar.

A mudança no teor de ar, devido ao tempo de mistura, também foi estudada por

SCRIPTURE (1949) apud RIXON e MAILVAGANAN (1999), em condições de

laboratório, para concretos com dois tipos de cimento. Os resultados são mostrados

na Tabela 3.6.

Os dados indicam que o nível máximo de ar incorporado é rapidamente alcançado,

no caso da mistura com baixo teor de cimento, e é progressivamente menor com a

continuidade das misturas. No caso das misturas com alto teor de cimento, entre 5 e

10 minutos são requeridos para atingir o teor máximo de ar. Após este tempo, os

teores de ar tendem a diminuir com a continuação da mistura.

Tempo de mistura em minutos

54

Tabela 3.6 – Efeito do tempo de mistura no teor de ar incorporado em misturas de

laboratório (SCRIPTURE, 1949).

Tempo de mistura (minutos) Teor de ar (%)


A B C

256 kgm- 3 cimento

2 1,8 5,3 6,0 3,8

5 1,1 5,2 5,5 3,4

10 1,0 4,2 4,9 2,1

15 1,0 3,3 4,2 1,9

30 1,0 2,5 3,4 1,1

60 1,0 2,0 1,5 1,0

340 kgm- 3 cimento

2 1,3 4,5 4,4 3,1

5 1,0 5,2 5,9 2,1

10 0,9 5,8 5,9 1,4

15 0,8 5,7 5,8 1,3

30 0,8 4,8 5,5 1,2

60 0,8 4,0 4,1 1,0

Para avaliar a influência do tamanho da amostra no teor de ar produzido, foi

confeccionada uma amostra com tamanho natural, com a mesma mistura de

concreto e aditivos. Os resultados são apresentados na Tabela 3.7, onde se observa

que o efeito do tamanho da amostra pode ser desconsiderado.

55

Tabela 3.7 – Efeito do tempo de mistura no teor de ar incorporado para misturas de

tamanho natural (SCRIPTURE, 1949).

Porcentagem da

capacidade de mistura

Teor de ar (%)


A B C

256 kgm- 3 cimento

20 1,5 5,1 5,1 2,7

40 1,6 6,1 5,1 4,2

60 1,5 6,1 6,0 3,8

80 1,5 5,8 6,0 3,5

100 1,5 6,0 6,2 3,9

340 kgm- 3 cimento

20 0,7 3,0 3,0 1,9

40 0,8 4,4 3,9 2,2

60 1,0 4,5 4,1 2,4

80 1,0 4,3 4,1 2,9

100 1,1 4,6 4,5 3,0

3.7.5 Temperatura

De uma forma geral, é colocado que um aumento na temperatura provoca uma

diminuição no teor de ar produzido. Este fato foi observado por RAMACHANDRAN

(1984) e BLOEM (1946) apud RIXON & MAILVAGANAN (1999), em pesquisas

realizadas com concreto.

3.7.6 Tipo e teor de agregado miúdo

CRAVEN (1948) realizou pesquisas em concreto e mostrou que há um aumento no

teor de ar produzido, com o aumento do teor de areia (Figura 3.14). Como

orientação, o mesmo autor indica que um aumento de 5% no teor de areia

direcionará para um aumento de 1 – 1,5% no teor de ar no concreto.

56

Figura 3.14 – O efeito do teor de areia na produção de ar em concretos para dois

diferentes níveis de adição, com variação no módulo de finura24 das areias

(CRAVEN, 1948).

RAMACHANDRAN (1984) considera que o agregado miúdo atua como uma “tela

tridimensional”, que serve para capturar as bolhas e mantê-las estáveis, durante a

mistura, sendo este efeito, o responsável pela inegável influência do agregado na

incorporação de ar.

O mesmo pesquisador afirma ainda que uma maior proporção de areia, no teor de

agregado total, para o concreto, aumenta o teor de ar, pois aumenta o espaço entre

as partículas, os quais servirão para o crescimento das bolhas. Entretanto, para que

isso aconteça, é importante observar o tamanho e a classificação25 da areia.

24 De acordo com a NBR 7211 (1983), o módulo de finura corresponde à soma das percentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. 25 Segundo RAMACHANDRAN (1984), um tamanho médio para a areia, de 600 a 150µm, é mais eficiente para produzir ar.

% de areia % de areia

Aditivo 0,005%

Slump 90 mm

Aditivo 0,0066%

Slump 90 mm

57

BENINGFIELD (1988b) confeccionou argamassas com dois tipos de areia, sendo

uma fina e outra grossa, e verificou que para se obter uma mesma quantidade de ar,

em um mesmo tempo de mistura, foi utilizado muito mais aditivo para a areia fina,

que para a areia grossa (Figura 3.15).

Figura 3.15 – Influência do tamanho da partícula de areia no teor de ar incorporado


3.7.7 Materiais finos

Quando um material de partículas finas de diâmetro menor que 20 µm, é adicionado

à mistura, a quantidade de aditivo incorporador de ar deve ser aumentada para se

obter o teor de ar requerido. Este fato pode ser observado na Figura 3.16, onde se

verifica o efeito considerável da utilização da cinza volante e da Pedra Pome no teor

do aditivo.

Enfatizando a afirmação anterior, RAMACHANDRAN (1984) cita que a presença de

materiais finos26 causa uma redução no teor de ar, e aumenta a dosagem requerida

do aditivo. Comprovando esta colocação, ele cita o trabalho de HOLLON & PRIOR

(1974) onde se constatou que o excesso de finos e sujeira, apresentado nas areias

de pedra, provocou um elevado aumento no teor de aditivo, em relação ao

normalmente esperado.

26 Esses materiais finos são: a cinza volante, outras adições minerais, a região mais fina das areia e o cimento.

areia

areia

Teor de aditivo incorporador de ar (% em relação a massa seca total)

58

Figura 3.16 – O efeito de materiais pozolânicos na dosagem do aditivo incorporador

de ar para a manutenção de um determinado teor de ar (ANON, 1974).

Cinza volante Xisto calcinado

Diatomita não calcinada

Legenda

Pedregulho natural Calcário

Material pozolânico por massa de material cimentício

59

4. PROGRAMA EXPERIMENTAL

O programa experimental desta pesquisa foi elaborado, visando entender o

mecanismo de funcionamento dos aditivos incorporadores de ar em pastas de

cimento e em argamassas de revestimento e verificar a sua influência nas

propriedades das argamassas de revestimento.

Cabe salientar, que este estudo é exploratório, buscando uma tendência de

comportamento das variáveis estudadas. O presente trabalho foi desenvolvido nos

Laboratórios de Ensaio de Materiais, de Geotecnia e de Físico-Química da

Universidade de Brasília; no Laboratório de Tensoativos, da Universidade Federal do

Rio Grande do Norte, além dos Laboratórios de Concreto e de Caracterização de

Materiais de Furnas Centrais Elétricas, em Goiânia/GO.

4.1 PROJETOS EXPERIMENTAIS

4.1.1 Avaliação preliminar do mecanismo de funcionamento dos aditivos

De acordo com o apresentado na revisão bibliográfica (capítulo 3), a adição do

incorporador de ar melhora uma série de propriedades das argamassas e concretos,

a saber: módulo de deformação; retração; exsudação; densidade de massa;

rendimento; plasticidade e fluidez, entre outras.

Apesar destas propriedades serem facilmente quantificadas, faltam estudos

científicos que as relacionem com o mecanismo de funcionamento dos aditivos. Este

entendimento é essencial, para que se possa correlacionar a quantidade e o tipo do

aditivo, com o tempo de mistura e com o tipo e a granulometria dos agregados e do

cimento, buscando obter argamassas e concretos com propriedades controladas.

Dentro deste enfoque, é que se propõe a avaliação do mecanismo de funcionamento

dos aditivos incorporadores de ar em pastas e argamassas de revestimento.

4.1.1.1 Projeto experimental 1 – Influência do teor de cimento no teor de ar

incorporado.

Hipótese 1 – Nas argamassas, o volume de ar incorporado é inversamente

proporcional ao teor de cimento.

60

Buscando comprovar a Hipótese 1, proposta a partir do colocado por vários

pesquisadores (RIXON & MALVAGANAN, 1999; RAMACHANDRAN, 1984;

BENINGFIELD, 1988b; LEA, 1970; TAYLOR, 1992), de que, com o aumento do teor

de cimento27, mantendo-se constantes a quantidade de aditivo, de água, e o tempo

de mistura, ocorrerá uma diminuição do volume de ar incorporado, foi desenvolvido

o projeto experimental 1, para as argamassas de revestimento, conforme indicado

na Figura 4.1. Através desta Figura e da Tabela 4.1, observa-se que a quantidade

de água, o tempo de mistura e a quantidade do aditivo, foram mantidos constantes,

e a quantidade de cimento foi variável.

Em se confirmando o postulado pela literatura (RIXON & MALVAGANAN, 1999;

RAMACHANDRAN, 1984; BENINGFIELD, 1988b; LEA, 1970; TAYLOR, 1992),

também para as argamassas, se espera que, ao aumentar a quantidade de cimento,

tenha-se um menor volume de ar incorporado. Entretanto, como pode ocorrer

interferência no resultado (devido ao ganho de consistência, pelo acréscimo de

cimento), somente serão avaliadas as argamassas com valores similares de tensão

de cisalhamento28.

Neste projeto experimental, as variáveis dependentes foram: a tensão de

cisalhamento das argamassas e o teor de ar incorporado.

27 Em todos os estudos mencionados na literatura, esta avaliação foi desenvolvida em pastas de cimento. Neste trabalho a avaliação foi feita em argamassas. 28 A tensão de cisalhamento foi medida pelo equipamento Vane Tester.

61

Figura 4.1 – Variáveis independentes do projeto experimental 1.

Tabela 4.1 - Composição das argamassas utilizadas no projeto experimental 1.

Argamassa Cim (g) TC(%) AF (g) TAF(%) AA (g) TAA (%)1 TAA (%)2 Água (g) TAg(%) T M

ARM - 19C 380 19 1620 81 0,2 0,053 0,010 320 16 5 min

ARM - 20C 400 20 1600 80 0,2 0,050 0,010 320 16 5 min

ARM - 23C 460 23 1540 77 0,2 0,043 0,010 320 16 5 min

ARM - 25C 500 25 1500 75 0,2 0,040 0,010 320 16 5 min

1Em relação à massa de cimento. 2Em relação à massa total de argamassa anidra.

4.1.1.2 Projeto experimental 2 – Influência do teor de ar na consistência das pastas

de cimento.

Hipótese 2 – Nas pastas de cimento, a presença das bolhas de ar provoca um

ganho de consistência.

O projeto experimental 2 foi desenvolvido para verificar a Hipótese 2, que se baseou

em outro pressuposto apresentado por RIXON & MALVAGANAN (1999), no qual,

uma pasta de cimento sem ar incorporado, apresenta menor consistência, que uma

pasta com este ar.

PROJETO EXPERIMENTAL 1

ARM – 19C

Cimento 19%

Areia 81%

Água 16%

Mistura 5 min

Aditivo A 0,2 g

ARM – 20C

Cimento 20%

Areia 80%

Água 16%

Mistura 5 min

ARM – 25C

Cimento 25%

Areia 75%

Água 16%

Mistura 5 min

ARM – 23C

Cimento 23%

Areia 77%

Água 16%

Mistura 5 min

62

Observando a Figura 4.2 e a Tabela 4.2, nota-se que apenas a quantidade de aditivo

foi variável. Desta forma, se conseguiu diferentes teores de ar, para cada uma das

pasta, para um mesmo tempo de mistura.

No projeto experimental 2, as variáveis dependentes foram: a tensão de

cisalhamento das argamassas e o teor de ar incorporado.


Tabela 4.2 - Composição das pastas de cimento, utilizadas no projeto experimental

2.

Pasta Cim (g) AA (g) TAA (%)1 Água (g) TAg(%) TM

PA – SA 2000 0 0 720 36 5 min

PA – 0,1A 2000 2 0,10 720 36 5 min

PA – 0,25A 2000 5 0,25 720 36 5 min

1Em relação à massa de cimento.

4.1.1.3 Projeto experimental 3 – Influência do teor de ar na consistência das

argamassas.

Hipótese 3 – Nas argamassas, a presença das bolhas de ar provoca um ganho de

consistência.


PA - SA

Cimento 2000g

Água 720g

Mistura 5 min

Aditivo A 0 g Aditivo A 2 g Aditivo A 5 g

PA - 0,25A

Cimento 2000g

Água 720g

Mistura 5 min

PA - 0,1A

Cimento 2000g

Água 720g

Mistura 5 min

63

Hipótese 4 – Nas argamassas, o tempo de mistura e o teor de ar incorporado são

diretamente proporcionais.

Hipótese 5 – O teor de ar e a resistência de aderência à tração são inversamente

proporcionais.

A Hipótese 3 foi colocada após a análise do ganho de consistência nas pastas de

cimento, com a incorporação de ar e procurou verificar, se este ganho de

consistência, também era reproduzido nas argamassas de revestimento, quando

desta incorporação. Daí, a sugestão do projeto experimental 3 (Figura 4.3).


Tabela 4.3 - Composição das argamassas de revestimento utilizadas no projeto

experimental 3.

Argamassa Cim (g)

TC (%)

AF (g)

TAF (%)

AT (g)

TAT1

(%) TAT2 (%)

Água (g)

Tag (%)

TM

AR20 – 0,05T05 14000 20 56000 80 7 0,050 0,010 11200 16 5 min AR20 – 0,05T10 14000 20 56000 80 7 0,050 0,010 11200 16 10 min AR20 – 0,05T15 14000 20 56000 80 7 0,050 0,010 11200 16 15 min AR20 – 0,05T20 14000 20 56000 80 7 0,050 0,010 11200 16 20 min



AR20 – 0,05T05

Cimento 20%

Areia 80%

Água 16%

Aditivo T 7g

Tem. Mist. 5 min Tem. Mist. 10 min Tem. Mist. 20 min Tem. Mist. 15 min

AR20 – 0,05T10

Cimento 20%

Areia 80%

Água 16%

Aditivo T 7g

AR20 – 0,05T15

Cimento 20%

Areia 80%

Água 16%

Aditivo T 7g

AR20 – 0,05T20

Cimento 20%

Areia 80%

Água 16%

Aditivo T 7g

64

Diferentemente do projeto experimental 2, onde se variou a quantidade de aditivos,

no projeto experimental 3, foi variado o tempo de mistura (5 a 20 min). A variação

permitiu a incorporação de diferentes teores de ar incorporado, para cada tempo,

tornando possível, a verificação do efeito que o teor de ar apresenta sobre a

consistência das argamassas de revestimento, bem como, avaliar a influência do

tempo de mistura na incorporação de ar e a influência do teor de ar na resistência de

aderência à tração.

As variáveis dependentes para este projeto experimental foram: tensão de

cisalhamento; teor de ar incorporado; adesão inicial; e resistência de aderência à

tração.

4.1.2 Avaliação da influência dos diferentes aditivos incorporadores de ar em propriedades das argamassas de revestimento

4.1.2.1 Projeto experimental 4 - Influência dos diferentes aditivos incorporadores

de ar em propriedades das argamassas de revestimento

Hipótese 6 – Argamassas com teores de cimento diferentes, mantidos constantes a

quantidade de água e o teor de aditivos, se comportarão de maneira semelhante.

Hipótese 7 – Argamassas com diferentes teores de aditivos incorporadores de ar,

dentro de certos limites, terão uma mesma condição de aplicação, se apresentarem

um mesmo teor de ar incorporado.

Hipótese 8 – Argamassas confeccionadas somente com cimento, areia e aditivos

incorporadores de ar apresentam propriedades (no estado fresco e endurecido) tão

adequadas e algumas vezes melhores, que as propriedades das argamassas de

revestimento tradicionais.

O projeto experimental 4 apresenta dois grandes grupos de argamassas com teores

de cimento29 iguais a 15 e 20% (Figura 4.4 e Tabela 4.4). Cada um deles foi

confeccionado com 3 teores diferentes de 3 aditivos incorporadores de ar. A

29 Os teores de cimento utilizados nesta pesquisa corresponderam ao valor máximo (20%) e médio (15%), encontrados por BAUER (2001), quando este pesquisador avaliou o teor de cimento e de aditivos utilizados em argamassas industrializadas.

65

quantidade de água neste estudo foi a mesma, e os teores dos aditivos30 utilizados,

em relação à massa de cimento, foram 0,05%, 0,025% e 0,0125% para os aditivos A

e T, e 0,10%, 0,075% e 0,05% para o aditivo M, que mostrou um menor

desempenho em relação aos outros dois, durante o trabalho realizado por ALVES et

al. (2002).

Neste projeto, partiu-se do pressuposto, de acordo com ALVES & BAUER (2001),

que argamassas sem cal com o mesmo traço, porém com diferentes teores de

aditivos, terão a mesma condição de aplicação, se for alcançado o valor de 20 ± 1%

para o teor de ar incorporado. Sendo assim, sempre se buscou este valor de ar

incorporado, para as avaliações das argamassas.


30 Os teores de aditivos utilizados, também foram baseados no estudo de BAUER (2001), e corresponderam ao valor médio encontrado por este autor (0,025%), ao seu dobro (0,05%), e a sua metade (0,0125%).


AR20

Cimento 20%

Areia 80%

Água 16%

Aditivo A 0,05%

Aditivo A 0,025%

Aditivo A 0,0125 %

Aditivo T 0,05%

Aditivo T 0,025%

Aditivo T 0,0125 %

Aditivo M 0,05%

Aditivo M 0,075%

Aditivo M 0, 1 %

Aditivo A 0,05%

Aditivo A 0,025%

Aditivo A 0,0125 %

Aditivo T 0,05%

Aditivo T 0,025%

Aditivo T 0,0125 %

Aditivo M 0,05%

Aditivo M 0,075%

Aditivo M 0,1 %

AR15

Cimento 15%

Areia 85%

Água 16%

66

No intuito de encontrar dados que analisassem as hipóteses lançadas, neste último

projeto experimental, foram obtidas as seguintes variáveis dependentes: tempo de

mistura; retenção de água; densidade de massa; teor de ar incorporado; adesão

inicial; tensão de cisalhamento; índice de consistência; retração; resistência à

compressão; resistência à tração; resistência de aderência à tração; absorção

capilar e a absorção total.

Tabela 4.4 - Composição das argamassas de revestimento, utilizadas no projeto

experimental 4.

Série Argamassa TC (%) TAF (%) Teor Aditivo (%) Teor de Água (%) AR15 - 0,05A 15 85 0,05A 16

Série 1 AR15 - 0,025A 15 85 0,025A 16 AR15 - 0,0125A 15 85 0,0125A 16 AR15 - 0,05T 15 85 0,05T 16

Série 2 AR15 - 0,025T 15 85 0,025T 16 AR15 - 0,0125T 15 85 0,0125T 16 AR15 - 0,1M 15 85 0,1M 16

Série 3 AR15 - 0,075M 15 85 0,075M 16 AR15 - 0,05M 15 85 0,05M 16 AR20 - 0,05A 20 80 0,05A 16

Série 4 AR20 - 0,025A 20 80 0,025A 16 AR20 - 0,0125A 20 80 0,0125A 16 AR20 - 0,05T 20 80 0,05T 16

Série 5 AR20 - 0,025T 20 80 0,025T 16 AR20 - 0,0125T 20 80 0,0125T 16 AR20 - 0,1M 20 80 0,1M 16

Série 6 AR20 - 0,075M 20 80 0,075M 16 AR20 - 0,05M 20 80 0,05M 16

4.2 CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS UTILIZADOS

4.2.1 Cimento

Para a realização deste trabalho foi utilizado o cimento Portland, composto com

adição de filler calcário, CP II-F-32, de um mesmo lote, fornecido em sacos de 50 kg,

produzidos pela fábrica de cimento CIPLAN (Cimento Planalto S.A.), localizada no

Distrito Federal.

A caracterização física e química deste material está indicada nas Tabelas 4.5 e 4.6,

onde se comprova a qualidade do cimento, e a sua uniformidade, de acordo com o

estabelecido pela NBR 11578 (1991).

67

Tabela 4.5 - Ensaios físicos realizados no cimento.

Característica determinada Resultados Limites NBR 11578 (1991)

Método de ensaio

Área específica 364 m2/Kg ≥ 260 m2/Kg NBR 7224 (1996)

Massa unitária 1,12 g/cm3 -- NBR 6474 (1984)

Massa específica 3,10 g/cm3 -- NBR 6474 (1984)

Finura 10,5 % ≤ 12,0 % NBR 11579 (1991)

Início 2 h 28 min ≥ 1 hora Tempos de pega

Fim 4 h 8 min ≤ 10 horas

NBR 11581

(1991)

Expansibilidade a frio 1,2 mm ≤ 5 mm NBR 11582 (1991)

1 dia 13,5 MPa --

3 dias 23,2 MPa ≥ 10 MPa

7 dias 27,7 MPa ≥ 20 MPa

Resistência à

compressão

28 dias 34 MPa ≥ 32 MPa

NBR 7215

(1991)

Tabela 4.6 - Ensaios químicos realizados no cimento.

Composição química do clínquer Teores (%)

Limites NBR 11578 (1991)

Método de Ensaio

Dióxido de silício (SiO2) 19,86 -- NBR 5742 (1977)

Óxido de cálcio total (CaO) 54,61 -- NBR 5742 (1977)

Óxido de alumínio (Al2O3) 4,36 -- NBR 5742 (1977)

Óxido de ferro (Fe2O3) 3,22 -- NBR 5742 (1977)

Óxido de magnésio (MgO) 5,79 ≤ 6,50 % NBR 5742 (1977)

Trióxido de enxofre (SO3) 2,54 ≤ 4,00 % NBR 5745 (1989)

Óxido de sódio (Na2O) 0,25 -- NBR 5747 (1989)

Óxido de potássio (K2O) 0,71 -- NBR 5747 (1989)

Óxido de cálcio Livre (CaO) 1,98 -- NBR 5748 (1989)

Perda ao fogo 6,30 ≤ 6,50 % NBR 5743 (1989)

Resíduo insolúvel 1,0 ≤ 2,50 % NBR 5744 (1989)

Adição – calcário 4,02 ≤ 10,00 % --

NOTA: Ensaios realizados no Laboratório da Cimento Plananto S.A.

68

4.2.2 Agregado miúdo Toda a areia, empregada na confecção das argamassas dessa pesquisa, foi

artificial, com uma granulometria muito fina, de acordo com a NBR 7211 (1983),

adquirida junto à fábrica de cimento CIPLAN (Cimento Planalto S.A.).

De acordo com SELMO (1989), a classificação das areia também pode ser feita pelo

módulo de finura, da seguinte forma: MF >3,0 a areia é grossa; MF entre 2,0 e 3,0 a

areia é média e MF < 2,0, a areia é fina. Para esta forma de classificação, a areia

utilizada na confecção das argamassas é classificada como fina.

As Tabelas 4.7 e 4.8 apresentam os resultados dos ensaios realizados em uma

amostra coletada do lote da areia artificial utilizada na confecção das argamassas de

revestimento.

Tabela 4.7 - Ensaios de caracterização do agregado miúdo das argamassas. Característica determinada Resultados Método de ensaio

Módulo de finura 1,09 NBR 7217 (1987)

Dimensão máxima característica 0,6 mm NBR 7217 (1987)

Teor de materiais pulverulentos 7,75% NBR 7219 (1987)

Massa unitária 1,35 g/cm3 NBR 7810 (1983)

Massa específica 2,75 g/cm3 NBR 9776 (1987)

Nota: A distribuição granulométrica do agregado utilizado na preparação do chapisco encontra-se no Anexo A.

Tabela 4.8 – Distribuição granulométrica do agregado miúdo utilizado nas

argamassas.

Peneiras (mm)1 Peso da Amostra (g) % Retida % Retida Acumulada 2,4 0,00 0,00 0 1,68 0,00 0,00 0 1,2 0,00 0,00 0 0,84 0,80 0,16 0 0,6 1,80 0,36 1 0,42 44,45 8,89 9 0,3 106,45 21,29 31 0,21 104,90 20,98 52 0,15 130,75 26,15 78

0,105 52,90 10,58 88 0,075 19,20 3,84 92 Fundo 38,75 7,75 100 Total 500,00 100,00

1 Foi utilizada a série de peneiras prescrita pela NBR 5734 (1988), indicada por CARNEIRO (1999) como a que

melhor detalha a distribuição granulométrica de uma areia.

69

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2,41,681,20,840,60,420,30,210,150,1050,075Fundo

Abertura da peneira (mm)

% R

etid

a

% Individual% Acumulada

Figura 4.5 – Curva granulométrica da areia artificial.

O agregado miúdo, utilizado na confecção do chapisco (projeto experimental 3), foi

uma areia natural proveniente do rio Piracanjuba, em Goiás.

4.2.3 Aditivos incorporadores de ar

Durante a realização desta pesquisa, foram utilizados 3 aditivos incorporadores de

ar, sendo dois deles (A e T) à base de lauril-sulfato de sódio, e o terceiro (M) à base

de dodecilbenzeno sulfonato de sódio, com diferentes características de

incorporação de ar, produzidos pela Empresa COGNIS BRASIL LTDA e distribuídos

pela empresa Fermaflex Cimental.

Estes aditivos foram escolhidos por apresentarem a forma de pó, que permite a sua

utilização em argamassas industrializadas, e por serem largamente utilizados no

país para este fim.

Nos projetos experimentais 1, 2, e 3, se utilizou apenas os aditivos A e T, enquanto

que no projeto experimental 4, foram utilizados os três aditivos, quais sejam: Aditivo

A; Aditivo T; e Aditivo M.

As Tabelas 4.9, 4.10, e 4.11, mostram os resultados da caracterização Físico-

química dos aditivos.

70

Tabela 4.9 - Caracterização físico-química do Aditivo A.

Denominação Química Tensoativo à base de lauril-sulfato de sódio

Nome Comercial AERANTE 50

Nomenclatura no Trabalho Aditivo “A”

Aspecto Físico Pó branco levemente amarelado

Caráter iônico Aniônico

pH sol. 1% 7,0 – 9,0

Substância ativa 50%

Umidade máxima 1%

Concentração micelar crítica31 0,334% em água destilada

Fórmula estrutural CH3(CH2)10CH2O S

O

O

O Na

Tabela 4.10 - Caracterização físico-química do Aditivo T.

Denominação Química Tensoativo à base de lauril-sulfato de sódio

Nome Comercial TEXAPON ZACD

Nomenclatura no Trabalho Aditivo “T”



pH sol. 1% 7,0 – 9,0

Substância ativa 99 ± 1%

Umidade máxima 1%

Concentração micelar crítica 0,088 % em água destilada

Fórmula estrutural CH3(CH2)10CH2O S

O

O

O Na

31 Os resultados de tensão superficial encontrados durante a determinação da concentração micelar crítica, estão no Anexo D.

71

Tabela 4.11 - Caracterização físico-química do Aditivo M.

Denominação Química Tensoativo à base de dodecilbenzeno sulfonato de sódio

Nome Comercial MARANIL P46

Nomenclatura no Trabalho Aditivo “M”



pH sol. 1% 10 – 11

Substância ativa 45 - 50%

Umidade máxima 3%

Concentração micelar crítica 0,677% em água destilada

Fórmula estrutural NaO

O

O

SCH3(CH2)10CH2 O

Como forma de comprovar a natureza dos aditivos utilizados na pesquisa, foram

feitos seus espectros no infravermelho, utilizando um Espectrofotômetro FT – IR

Michelson Bomem Hartmann & Braun, série MB, do Laboratório de Análise

Instrumental do Instituto de Química da Universidade de Brasília.

A interpretação dos espectros32 obtidos foi realizada e comparada, aos espectros

das substâncias puras, indicadas por POUCHERT (1981). De acordo com esta

análise, se verificou que os aditivos A e T referem-se aos produtos indicados pelo

fabricante (lauril-sulfato de sódio), entretanto, como não foi encontrado o espectro

padrão da substância do aditivo M, não se pode realizar esta verificação para o

mesmo.

4.3 METODOLOGIAS DE ENSAIOS E PROCEDIMENTOS

4.3.1 Processo de produção das argamassas e pastas

O proporcionamento dos materiais utilizados na confecção das argamassas e pastas

foi realizado em massa. Os aditivos foram pesados em balança analítica, marca

A&D, precisão de 0,0001g. As pastas foram preparadas em um misturador elétrico

(argamassadeira) com capacidade de mistura em torno de 4000g de material,

32 Os espectros obtidos para os aditivos estão apresentados no Anexo E.

72

enquanto que as argamassas foram confeccionadas em betoneira com capacidade

de 120 litros e rotação de 30 rpm.

Para preparar as pastas e argamassas foram utilizados os seguintes procedimentos:

Pastas

1. determinação, em balança, das massas do cimento, água e aditivos;

2. homogeneização do cimento com o aditivo, em misturador elétrico

(argamassadeira), durante 2 minutos;

3. adição do total de água à mistura já homogeneizada;

4. mistura dos materiais em misturador elétrico, durante o tempo de mistura

determinado, de acordo com os objetivos dos projetos experimentais.

Argamassa

1. determinação, em balança, das massas do cimento, areia, água e aditivos;

2. homogeneização do cimento com a areia, em betoneira de mistura forçada,

com capacidade de 100 litros, durante 2 minutos;

3. adição do aditivo, e mais 2 minutos de mistura;

4. em seguida, os materiais homogeneizados eram colocados na betoneira de

120 litros;

5. logo depois, colocava-se toda a água utilizada, e se misturava durante o

período de tempo determinado, de acordo com os objetivos dos projetos

experimentais. Cabe salientar que, para a realização do projeto experimental

4, a argamassa era misturada, até alcançar 20±1% de ar incorporado. Por

este motivo, geralmente, o teor de ar incorporado foi avaliado mais de uma

vez.

Após estes procedimentos, as argamassas e as pastas eram caracterizadas no

estado fresco e endurecido, dependendo dos objetivos de cada projeto experimental,

através dos ensaios descritos a seguir.

73

4.3.2 Caracterização no estado fresco

4.3.2.1 Índice de consistência

Este índice é determinado, de acordo com o preconizado pela NBR 13276 (1995), e

serve para indicar o índice de consistência padrão, que as argamassas devem

apresentar, antes de serem caracterizadas. Entretanto, o mesmo é largamente

utilizado como uma medida de trabalhabilidade para as argamassas, embora

CAVANI et al. (1997) tenham encontrado argamassas com uma mesma condição de

aplicação, mas com diferentes valores para o índice de consistência. Os mesmos

autores, concluem que a fixação da trabalhabilidade, apenas por este índice, não é

adequada, principalmente, quando se utiliza aditivos incorporadores de ar na

composição das argamassas.

Observa-se, no meio técnico, a falta de metodologias eficientes para avaliação da

trabalhabilidade das argamassas de revestimento. Neste sentido, CARASEK &

DJANIKIAN (1993) avaliaram novos métodos, mas relataram não terem obtido

resultados estatisticamente significativos quando tentaram correlacionar os

resultados encontrados pelo ensaio de penetração de bola (BS-4551, 1980) e de

penetração de cone (ASTM C 780, 1991), com os resultados da mesa de

consistência. CINCOTTO et al. (1995) colocam que uma explicação possível para a

não correlação entre os métodos está no fato dos mesmos possuírem princípios

diferentes. GOMES et al. (1995) utilizaram o equipamento K Slump Tester (ASTM C

305, 1991), para determinação da trabalhabilidade de várias argamassas de

revestimento, e encontraram uma considerável correlação entre os valores

conseguidos na mesa de consistência e os conseguidos com o K Slump Tester.

Mais recentemente, OLIVEIRA et al. (2001) propuseram uma metodologia para

avaliação da trabalhabilidade de argamassas de assentamento, utilizando o

aparelho de Vicat adaptado. Estes pesquisadores colocaram que o ensaio por eles

proposto apresentou resultados mais confiáveis que os da mesa de consistência,

isto porque, argamassas de assentamento com o mesmo índice de consistência

apresentaram deformações das juntas, completamente distintas quando submetidas

à ação do peso próprio do bloco.

74

A respeito da utilização do índice de consistência padrão para realização dos

ensaios de caracterização das argamassas, FALCÃO BAUER & RAGO (1999)

indicam que os resultados da caracterização de argamassas industrializadas que

utilizaram a quantidade de água para se chegar ao índice de consistência padrão,

não são condizentes com os resultados obtidos com o consumo de água

recomendado pelos fabricantes, visando a aplicação em canteiros de obra.

Em razão disso, pode-se ter argamassas de boa qualidade prejudicadas, quanto à

sua classificação, e argamassas de má qualidade beneficiadas. Desta forma, estes

pesquisadores sugerem que a quantidade de água utilizada deva ser aquela

recomendada pelo fabricante e que será adotada em obra.

Por estes fatos, relatados anteriormente, é que no presente trabalho, não foi

utilizado o índice de consistência padrão para as argamassas caracterizadas. O

índice de consistência, medido na mesa de consistência, foi utilizado apenas como

uma medida de caracterização.

Na tentativa de se encontrar um método confiável e prático para se avaliar a

trabalhabilidade das argamassas de revestimento, se propõe a utilização, nesta

pesquisa, do ensaio Vane Tester para determinação da tensão de cisalhamento do

material.

4.3.2.2 Resistência ao cisalhamento

O ensaio da palheta ou Vane Tester (BS – 1377, 1988) é utilizado para medida da

resistência ao cisalhamento não drenado em argilas, sendo larga e continuamente

empregado, em face da rapidez de obtenção de resultados e confiabilidade dos

mesmos. No entanto, ao longo do presente trabalho, este ensaio foi usado para

verificar a tensão necessária para que ocorra deformação nas argamassas e pastas.

O equipamento utilizado é de fabricação da Wykeham Farrance (Foto 4.1a), e os

seus componentes básicos podem ser visualizados nas Fotos 4.1a - 4.1d, sendo

descritos por CUNHA (1988) como:

a) corpo do equipamento formado por peças metálicas aparafusadas entre si. Neste

são fixados o sistema de acoplamento das palhetas e hastes, o motor e o

transformador (caso haja) e a base da aparelhagem;

75

b) sistema de acoplamento das palhetas e haste, que possui a possibilidade de

movimentação vertical, através da rotação de uma manivela (Foto 4.1a). Neste

sistema se coloca a mola a ser utilizada nos ensaios e, no trecho inferior, fixam-se a

haste e as palhetas metálicas. As deformações são lidas através de uma escala

graduada existente;

c) jogo de molas e hastes com palhetas distintas. No presente trabalho se utilizou a

mola número 2 e uma palheta com altura de 48 mm e diâmetro de 24 mm, ou seja,

H/D = 2. A constante da mola utilizada foi a fornecida pelo fabricante no valor de

0,0170 kgf.cm / grau;

d) unidade motorizada em corrente contínua (15V – DC) que se acopla ao sistema

descrito em (b). A velocidade angular (W) produzida na palheta é de 10°/min, porém

existe a possibilidade de, através de uma manivela com correia (Foto 4.1b) acoplada

ao sistema motorizado, empregar-se outras velocidades angulares por processo

manual. Para este trabalho, foi utilizada a velocidade angular de 90°/min,

conseguida de forma manual, que possibilitou uma maior rapidez na medição;

e) escala de leitura de deformações presente na parte superior do sistema descrito

em (b), cuja graduação se dá em graus. O sistema de marcação é composto por 2

ponteiros que permanecem juntos entre si até ser alcançada a deformação

correspondente ao torque máximo. Neste momento o ponteiro principal começa a

acompanhar o material, enquanto que o secundário permanece estável na situação

de Su máximo.

A metodologia utilizada na execução deste ensaio é colocada a seguir:

1) foi preenchido um recipiente cilíndrico de PVC, com capacidade aproximada de

400 ml, em três camadas de alturas aproximadamente iguais, aplicando 20

golpes em cada uma delas, com uma espátula de bordas retas. Este

procedimento é semelhante ao utilizado para determinação da densidade de

massa e do teor de ar incorporado em argamassas de assentamento e

revestimento pela NBR 13278 (1995);

2) utilizando-se da manivela descrita em (b), procedia-se a operação de cravação

estática da palheta na argamassa ou na pasta, de forma que a aresta superior

76

da palheta ficasse rente à face superior do recipiente cilíndrico (Fotos 4.1c e

4.1d);

3) aplicava-se a velocidade de 90°/min manualmente e marcava-se, através da

escala de leituras descrita em (e), a deformação máxima medida na fase de

cisalhamento.

Os procedimentos 1, 2, e 3, se repetiam, até se conseguir dois valores semelhantes.

Os resultados de deformação obtidos eram multiplicados pela constante da mola,

para se encontrar o torque máximo. Feito isto, o seu valor era colocado na Equação

4.1, indicada por CUNHA (1988), para determinação da resistência não drenada ao

cisalhamento, quando H/D = 2.

3D

T 86 Suπ

= (Equação 4.1)

Onde:

Su = resistência não drenada ao cisalhamento (KPa);

T = torque máximo (Kgf.cm);

D = diâmetro da palheta (cm).

Durante a apresentação dos resultados, a resistência não drenada ao cisalhamento

será chamada de tensão de cisalhamento. Esta medida dá uma indicação da

consistência e plasticidade do material, de acordo com o colocado no capítulo 2. Isto

quer dizer que ao se comparar duas argamassas, a que apresentar o maior valor de

tensão de cisalhamento, será a mais consistente.

Frente a isso, se procurou encontrar uma faixa de valores de tensão de

cisalhamento, dentro da qual poder-se-ia afirmar que o material estava com uma

plasticidade adequada para ser aplicada e trabalhada. Além disso, através da tensão

de cisalhamento também foi possível verificar a variação de consistência das

argamassas.

77

Assim, com este ensaio pode-se ter uma idéia (quantitativa) da condição de

aplicação do material avaliado.

78

(a) (b)

(c) (d)

Foto 4.1 – Aspecto dos componentes e da seqüência executiva do Vane Tester.

79

4.3.2.3 Retenção de água

A NBR 13277 – Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de

paredes e tetos – Determinação da retenção de água (1995), prescreve a execução

desse ensaio.

O seu princípio de funcionamento se baseia na medição da quantidade de água

absorvida em um período de tempo fixo por papéis-filtro, colocados sobre uma

amostra de argamassa. A massa de água retida pela argamassa é expressa como

uma porcentagem, em relação à quantidade originalmente presente na mesma.

GREEN et al. (1999) afirmam que este método é puramente comparativo, não mede

nenhuma propriedade fundamental do material, e que a pressão de sucção capilar

do papel-filtro é muito menor que a pressão de sucção capilar dos materiais de

alvenaria, como os blocos cerâmicos.

Apesar disso, por se tratar de um método normalizado e bastante difundido, ele foi

utilizado na presente pesquisa.

Na Foto 4.2a estão reunidos os componentes necessários à execução deste ensaio

e na Foto 4.2b se observa a sua execução.

(a) (b)

Foto 4.2 – (a) Aspecto da aparelhagem utilizada no ensaio; (b) Aspecto do ensaio

em andamento.

80

4.3.2.4 Teor de ar incorporado e densidade de massa

O teor de ar incorporado foi determinado por dois métodos, a saber: o método

pressométrico e o método gravimétrico.

O método pressométrico é prescrito pela norma NM 47:95 – Concreto –

Determinação do teor de ar em concreto fresco – Método pressométrico (1996), que

preconiza dois tipos de aparelhos para a medição do teor de ar: o Tipo A e o Tipo B.

Neste trabalho, foi utilizado o aparelho do Tipo B (Foto 4.3), da marca SOLOTEST,

específico para argamassas com capacidade de 1 litro. A compactação realizada foi

manual, em 3 camadas com volume aproximadamente igual, sendo distribuídos 25

golpes verticais sobre toda a superfície das camadas, com uma barra lisa de 15 mm

de diâmetro e extremidades semiesféricas.

Já o método gravimétrico e a densidade de massa são indicados pela NBR 13278 –

Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos –

Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado (1995). Este

método está baseado na relação entre a densidade de massa da argamassa com

vazios e a teórica sem vazios.

Foto 4.3 – Aspecto do aparelho Tipo B utilizado para medir o teor de ar incorporado

pelo método pressométrico.

81

4.3.3 Caracterização no estado endurecido

4.3.3.1 Moldagem, adensamento e cura dos corpos de prova

Para a realização dos ensaios descriminados nos itens 4.3.3.2 a 4.3.3.4, foram

confeccionados 238 corpos de prova em formas metálicas cilíndricas com 50 mm de

diâmetro e 100 mm de altura, sendo 14 corpos de prova por argamassa. A

moldagem foi executada de acordo com a NBR 7215 (1997).

Após o término da moldagem, os corpos de prova eram cobertos com placas de

vidro, buscando evitar a perda de água por evaporação, e desformados em 48

horas, permanecendo expostos em ambiente de laboratório até a idade do ensaio de

28 dias.

4.3.3.2 Resistência à compressão

A resistência à compressão foi avaliada de acordo com a NBR 13279 – Argamassa

para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos – Determinação

da resistência à compressão (1995).

Para a realização deste ensaio foram confeccionados 4 corpos de prova para cada

argamassa, rompidos em uma prensa da marca Denison com capacidade máxima

de 200 tf.

4.3.3.3 Resistência à tração por compressão diametral

A norma NBR 7222 – Argamassas e concretos – Determinação da resistência à

tração por compressão diametral de corpos de prova cilídricos (1982) foi adaptada

para a realização deste ensaio, por não haver norma específica para as argamassas

de revestimento.

Foram moldados 4 corpos de prova para cada composição de argamassa, que eram

rompidos no mesmo equipamento utilizado no ensaio anterior.

82

4.3.3.4 Absorção de água por capilaridade e por imersão

O ensaio de absorção de água por capilaridade foi realizado de acordo com a NBR

9779 – Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água

por capilaridade (1995), enquanto que o ensaio de absorção por imersão utilizou os

preceitos da NBR 9778 – Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da

absorção de água por imersão – Índice de vazios e massa específica (1987).

Para cada um dos ensaios, foram utilizados 3 corpos de prova para cada

composição de argamassa, que ficaram curando em ambiente de laboratório por 28

dias, sendo, após esta data, submetidos a uma secagem em estufa, até obterem

constância de massa. Após este último procedimento, os corpos de prova foram

resfriados em um recipiente com sílica-gel (para evitar ganho de umidade) e,

completado o resfriamento, se iniciava a realização do ensaio.

CALHAU & TRISTÃO (1999) afirmaram que a simples imersão de argamassas com

ar incorporado em água à temperatura de 23 ± 2° C, não é suficiente para preencher

os vazios do ar incorporado, sendo necessária a realização da imersão com fervura.

Entretanto, os mesmos autores, consideram que uma argamassa de revestimento

externo não está em condições mais desfavoráveis do que o corpo de prova imerso.

Assim, neste trabalho, se considerou somente a situação de imersão sem fervura.

4.3.3.5 Retração livre

Este ensaio seguiu o método da NBR 8490 – Argamassas endurecidas para

alvenaria estrutural – Retração por secagem (1984) com algumas adaptações.

Moldaram-se 2 corpos de prova prismáticos, com dimensões de 25 x 25 x 285 mm

para cada argamassa, totalizando 34 CP´s.

Os passos para a realização deste ensaio são os mesmos preconizados por

CORTEZ (1999) e estão descritos abaixo:

a) misturada a argamassa, as formas metálicas foram preenchidas e o

adensamento realizado em mesa vibratória;

b) após a moldagem, os corpos de prova foram cobertos com filme plástico para

se evitar, ao máximo, a perda de água até 24 horas após a sua adição;

83

c) completadas 12 horas, foram coladas pastilhas metálicas, distanciadas de

250 mm, fixando-se um ponto inicial para possibilitar a realização das leituras;

d) após 24 horas, foram feitas a desforma, leitura inicial e pesagem;

e) logo a seguir, as barras foram estocadas ao ar ambiente, colocadas sobre

três apoios metálicos, a fim de manter todas as suas superfícies livres, e

leituras foram coletadas, aos 3, 7, 14, 21 e 28 dias de idade.

Para a medição da retração livre, foi utilizado um extensômetro com 250 mm de

base de medida e precisão de 0,001 mm. Através de pastilhas metálicas coladas

próximas às extremidades das barras, foram efetuadas as medidas.

Observou-se que, durante a execução do ensaio, a umidade relativa do laboratório

variou de 45 a 76% e a temperatura de 22 a 28° C.

4.3.4 Avaliação dos revestimentos

4.3.4.1 Preparo dos substratos

Na avaliação dos revestimentos, foram empregados dois tipos de substratos para a

aplicação das argamassas. Um deles foi a alvenaria de blocos de concreto33 sem

chapisco, usado na execução do projeto experimental 4, e o outro, foi a alvenaria de

blocos de concreto com chapisco, empregado no projeto experimental 3.

Essa alvenaria foi confeccionada em uma fôrma com área de 1,30 x 1,30 m2 e

espessura de 9 mm, colocada na horizontal, sobre o piso do laboratório, de acordo

com o procedimento utilizado por OLIVEIRA (1999). Após, 48 horas da sua

execução, ela era suspensa por um pórtico e, finalmente, colocada na vertical, fixada

por cavaletes.

A aplicação do chapisco sobre a superfície do bloco, sem pré-umedecimento, foi

realizada em uma fina camada, 72 horas antes de ser aplicada à argamassa de

revestimento.

33 A caracterização dos blocos de concreto se encontra no Anexo B.

84

4.3.4.2 Preparação dos revestimentos, processo de aplicação e mão-de-obra

Para minimizar o efeito da variável mão-de-obra (a qual não faz parte do escopo da

pesquisa), foi utilizado um único aplicador, treinado, durante a pesquisa, buscando

reduzir as dispersões.

A espessura dos revestimentos utilizada foi de 2,5 cm, garantida por um gabarito

metálico. Após a colocação deste item, se realizou o lançamento da argamassa

sobre a alvenaria, sempre de baixo para cima. Feito isso, se realizou o aperto da

argamassa, com uma colher de pedreiro, de forma constante, também de baixo para

cima.

Em seguida, se observou a adesão da argamassa até a hora do sarrafeamento. Se

essa não fosse satisfatória34, a argamassa seria descartada do ensaio de resistência

de aderência à tração. Nos casos em que a adesão se mostrou satisfatória,

procedeu-se o sarrafeamento, com uma régua metálica, até o ponto em que o

revestimento alcançasse a espessura determinada. O passo seguinte foi realizar o

desempeno, utilizando uma desempenadeira plástica, em movimentos circulares,

visando obter um melhor acabamento do revestimento. As etapas do processo

executivo do revestimento são mostradas na Foto 4.4.

4.3.4.3 Condição de cura

A cura dos corpos de prova e dos painéis com os revestimentos foi realizada durante

28 dias em ambiente de laboratório, com temperatura média em torno de 25° C e

umidade relativa de 58%.

34 A argamassa foi considerada com adesão insatisfatória, quando houve o desplacamento da mesma, após a sua primeira aplicação, independente deste desplacamento ter acontecido antes ou após o aperto.

85

(a) (b)

(c) (d)

Foto 4.4 - Etapas do processo executivo do revestimento: (a) lançamento; (b)

aperto; (c) sarrafeamento; (d) desempeno.

86

4.3.4.4 Resistência de aderência à tração

O ensaio de resistência de aderência à tração foi realizado de acordo com o

prescrito pela NBR 13528 – Revestimento de paredes e tetos de argamassas

inorgânicas – Determinação da resistência de aderência à tração – Método de

ensaio (1995). Esta norma indica que o número mínimo de corpos de prova é de

seis, para cada situação, espaçados entre si e dos cantos ou quinas de no mínimo

50 mm.

Nesta pesquisa, o ensaio foi realizado apenas aos 28 dias de idade, pois não se

buscava avaliar a variação de resistência de aderência dos revestimentos ao longo

do tempo, e sim, verificar se as argamassas confeccionadas conseguiriam atingir

valores acima do recomendado35 pela NBR 13749 (1995).

Para cada composição de argamassa, foram ensaiados 12 corpos de prova por

painel, totalizando em todo o estudo 168 corpos de prova avaliados. Estes eram

preparados no dia anterior à realização do ensaio, utilizando uma serra copo

diamantada, marca Brascoki (Foto 4.5), com diâmetro comercial de 60 mm e

diâmetro interno de 53,5 m.

Foto 4.5 – Preparação dos corpos de prova para a execução do ensaio de

resistência de aderência à tração, com serra copo diamantada.

35 A NBR 13749 – Revestimento de paredes e tetos em argamassas inorgânicas – Especificação (1995) indica como limite mínimo para a resistência de aderência a tração para emboço e camada única o valor de 0,30 MPa, quando localizados em paredes externas com acabamento em pintura, reboco ou cerâmica.

87

Após o corte dos corpos de prova, a superfície dos mesmos foi lixada e limpa, para

possibilitar a colagem das pastilhas metálicas circulares com 50 mm de diâmetro

(Foto 4.6), onde se acoplava o dispositivo de encaixe do equipamento de tração.

Foto 4.6 – Aspecto das pastilhas metálicas utilizadas para a execução do ensaio de

resistência de aderência à tração.

O equipamento de tração utilizado é da marca Dynatest, modelo DTE-500, com

capacidade máxima de 5 KN, resolução de 1N e leitura digital (Foto 4.7). Apesar

do carregamento ser manual, se conseguiu adotar uma taxa de carregamento em

torno de 25 N/s, valor este recomendado pela NBR 13528, para argamassas com

resistências de aderências entre 0,20 e 0,50 MPa.

Feito o ensaio de aderência nos corpos de prova, se verificava: a carga de ruptura; a

forma de ruptura; o diâmetro efetivo do corpo de prova e a espessura da camada de

revestimento. Neste ensaio, teve-se o cuidado de não se avaliar corpos de prova

que estavam sobre as juntas de assentamento, em razão dos mesmos

apresentarem resultados superiores aos obtidos pelos corpos de prova localizados

sobre os blocos (SCARTEZINI, 2002).

88

(a) (b)

(c)

Foto 4.7 – Execução do ensaio de resistência de aderência à tração: (a) colocação

do equipamento de tração; (b) detalhe do dispositivo para acoplamento do

equipamento de tração; (c) aspecto da ruptura do corpo de prova.

89

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1 AVALIAÇÃO PRELIMINAR DO MECANISMO DE FUNCIONAMENTO DOS ADITIVOS

Serão apresentados a seguir, os resultados pertinentes aos projetos experimentais,

discutindo-se as hipóteses formuladas.

5.1.1 Projeto experimental 1 – Influência do teor de cimento no volume de ar

incorporado.

Hipótese 1 – Nas argamassas, o volume de ar incorporado é inversamente

proporcional ao teor de cimento.

A Figura 5.1 apresenta os resultados encontrados, após a realização do projeto

experimental 1, onde se buscou comprovar que, com o aumento do teor de cimento

(mantendo-se constantes a quantidade do aditivo incorporador de ar, a quantidade

de água e o tempo de mistura), ocorrerá uma redução do volume de ar incorporado

nas argamassas.

Analisando os resultados, evidencia-se que essa afirmação (restrita a amostragem

empregada) é verdadeira, uma vez que houve uma redução significativa na

quantidade de ar incorporado (de 30 a 26%), com o aumento do teor de cimento (de

19 a 25%). Tal fato é explicado, de acordo com RIXON & MALVAGANAN (1999),

devido às partículas de cimento adsorverem grande parte dos aditivos presentes em

solução. Desta forma, com o aumento do teor de cimento, tem-se um incremento na

adsorção (dos aditivos pelo cimento), que resultará em menos aditivo livre na

solução, para produzir as bolhas de ar.

A Tabela 5.1 mostra que, com o aumento do teor de cimento, ocorreu um aumento

da tensão de cisalhamento das amostras, em razão do maior empacotamento das

argamassas, provocado pelo cimento. Este maior empacotamento pode interferir na

incorporação de ar, uma vez que haverá menos espaço livre para as bolhas de ar se

formarem. Por este motivo, é que se procurou avaliar argamassas com tensões de

cisalhamento próximas.

90

Tabela 5.1 – Influência do teor de cimento na incorporação de ar.

Argamassa Cim

(g)

TC

(%)

AF

(g)

TAF

(%)

AA

(g)

TAA1

(%)

TAA2

(%)

Água (g) TAg

(%)

Su (KPa) TAP

(%)

TM

ARM - 19C 380 19 1620 81 0,2 0,053 0,010 32,0 16 0,37 30 5 min

ARM - 20C 400 20 1600 80 0,2 0,050 0,010 320 16 0,39 29 5 min

ARM - 23C 460 23 1540 77 0,2 0,043 0,010 320 16 0,45 27 5 min

ARM - 25C 500 25 1500 75 0,2 0,040 0,010 320 16 0,51 26 5 min


29

26

30

27

24

25

26

27

28

29

30

31

18 19 20 21 22 23 24 25 26Teor de Cimento (%)

Ar In

corp

orad

o (%

)

Figura 5.1 – Influência do teor de cimento na incorporação de ar.

5.1.2 Projeto experimental 2 – Influência do teor de ar na consistência das pastas

de cimento.

Hipótese 2 – Nas pastas de cimento, a presença das bolhas de ar provoca um

ganho de consistência.

A Figura 5.2 apresenta os resultados encontrados, após a realização do projeto

experimental 2, onde se avaliou a hipótese em estudo, de que, com o aumento do

teor de ar incorporado, mantendo-se constantes o teor de cimento, a quantidade de

água e o tempo de mistura, ocorrerá um aumento da consistência em pastas de

cimento.

91

Ao consultar os resultados, evidencia-se a veracidade dessa hipótese, uma vez que

houve um ganho de consistência (avaliada pelo Vane Tester), com o aumento do

teor de ar incorporado. RIXON & MALVAGANAN (1999) colocam, que isso ocorre

devido ao efeito ponte, que passa a existir entre as partículas de cimento após a

incorporação de ar. Conforme apresentado no Capítulo 3, este efeito se deve à

participação na formação das bolhas de ar de tensoativos, que também estão

adsorvidos nas partículas do cimento.

Tabela 5.2 – Influência do teor de ar na consistência da pasta de cimento.

Pasta Cim (g) AA (g) Água (g) TAg (%) Su (KPa) TAP (%) TM PA – AS 2000 0 720 36 0,13 0,6 5 min

PA – 0,1A 2000 2 720 36 0,17 10,0 5 min PA – 0,25A 2000 5 720 36 0,20 14,5 5 min

0,13

0,17

0,20

0,1

0,2

0,3

0 2 4 6 8 10 12 14 16Ar Incorporado (%)

Tens

ão d

e ci

salh

amen

to (K

Pa)

Figura 5.2 – Influência do teor de ar na consistência da pasta de cimento.

5.1.3 Projeto experimental 3 – Influência do teor de ar na consistência das

argamassas.

Hipótese 3 – Nas argamassas, a presença das bolhas de ar provoca um ganho de

consistência.

92

Os resultados encontrados, após a realização do projeto experimental 3, onde uma

das hipóteses foi verificar a influência do aumento do teor de ar incorporado, na

consistência das argamassas de revestimento, mantendo-se constantes o teor de

cimento, o teor de areia, a quantidade de água, o teor de aditivos e variando-se o

tempo de mistura, estão apresentados na Tabela 5.3 e na Figura 5.3 .

Ao contrário do observado nas pastas de cimento, com o aumento do teor de ar

incorporado nas argamassas de revestimento, ocorreu uma diminuição da

consistência. Isto pode ter acontecido, provavelmente, pelo fato dos agregados

miúdos reduzirem o efeito ponte, que passa a existir entre as partículas de cimento,

após a incorporação de ar. Esta redução, diminui a estruturação interna da

argamassa, fazendo com que a ação lubrificante, que as microbolhas de ar

provocam nos agregados, seja predominante, em relação ao efeito ponte, tornando

a argamassa menos consistente.

Tabela 5.3 – Influência do teor de ar na consistência das argamassas de

revestimento e influência do tempo de mistura na incorporação de ar.

Argamassa Cim (g)

TC (%)

AF (g)

TAF (%)

AT (g)

TAT1 (%)

TAT2 (%)

Água (g)

TAg (%)

Su (Kpa)

TAP (%)

TM

A20 – 0,05T05 14000 20 56000 80 7 0,050 0,010 11200 16 0,64 21,5 5 min A20 – 0,05T10 14000 20 56000 80 7 0,050 0,010 11200 16 0,47 24,0 10 min A20 – 0,05T15 14000 20 56000 80 7 0,050 0,010 11200 16 0,40 28,0 15 min A20 – 0,05T20 14000 20 56000 80 7 0,050 0,010 11200 16 0,32 30,0 20 min


93

0,64

0,47

0,320,40

0,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

20 22 24 26 28 30 32Ar Incorporado (%)

Tens

ão d

e Ci

salh

amen

to (K

Pa)

Figura 5.3 – Influência do teor de ar na consistência das argamassas.

Hipótese 4 – Nas argamassas, o tempo de mistura e o teor de ar incorporado são

diretamente proporcionais.

A Figura 5.4 e a Tabela 5.3 apresentam os resultados encontrados após a

realização do projeto experimental 3, onde também se estudou a influência do

tempo de mistura na incorporação de ar, em argamassas de revestimento,

mantendo-se constantes o teor de cimento, o teor de areia, a quantidade de água e

o teor de aditivos.

Observa-se, pelos resultados, que o tempo de mistura e o teor de ar incorporado são

diretamente proporcionais nas argamassas, resultado este também verificado por

SCRIPTURE (1949)36 apud RIXON & MALVAGANAN (1999), para o concreto.

As implicações práticas do observado além de afetar os aspectos discutidos na

hipótese 3, podem alterar propriedades do sistema de revestimento como a

aderência.

36 Nesse estudo foi verificado que o teor de ar é diretamente proporcional ao tempo de mistura, até um certo ponto, acima do qual, ocorre uma diminuição do teor de ar incorporado com a continuação da mistura.

94

21,524

2830

58

1114172023262932

5 min 10 min 15 min 20 minTempo de Mistura (Minutos)

Ar In

corp

orad

o (%

)

Figura 5.4 – Influência do tempo de mistura na incorporação de ar em argamassas.

95

5.2 AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DOS ADITIVOS INCORPORADORES DE AR EM PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO NO ESTADO FRESCO

Este item engloba parte do projeto experimental 4 e as Hipóteses 6, 7 e 8, além de

análises complementares realizadas nas argamassas no estado fresco.

Tabela 5.4 – Propriedades no estado fresco das argamassas de revestimento

utilizadas na realização do projeto experimental 4.

Série Argamassa DM (g/cm3)

TAP (%)

TM Adesão Aspecto Su (KPa)

Flow (cm)

RA %

TS

AR15 - 0,05A 1,62 21,0 5 minutos Boa Plástica 0,74 23,5 92 01h:20m

1 AR15 - 0,025A 1,69 20,0 18 minutos Ruim Áspera 0,98 21,0 90

AR15 - 0,0125A 1,80 14,0 30 minutos Não test Seca 2,83

AR15 - 0,05T 1,60 20,0 3 minutos Boa Plástica 0,71 25,5 89 01h:18m

2 AR15 - 0,025T 1,60 21,0 5 minutos Boa Plástica 0,77 23,5 92 01h:25m

AR15 - 0,0125T 1,68 20,0 12 minutos Ruim Áspera 0,94 20,5 89

AR15 - 0,1M 1,65 20,0 6:22 minutos Ruim Áspera 0,88 24,0 90

3 AR15 - 0,075M 1,68 20,0 7 minutos Ruim Áspera 0,88 24,0 90

AR15 - 0,05M 1,68 20,0 8 minutos Ruim Áspera 0,98 23,0 90

AR20 - 0,05A 1,66 20,0 5 minutos Boa Plástica 0,81 25,0 89 01h:20m

4 AR20 - 0,025A 1,70 19,5 9 minutos Boa Plástica 0,81 25,0 92 01h:18m

AR20 - 0,0125A 1,79 17,0 30 minutos Ruim Seca 1,52 23,0 93


5 AR20 - 0,025T 1,66 21,0 5 minutos Boa Plástica 0,77 25,5 91 01h:16m


AR20 - 0,1M 1,68 20,0 7 minutos Ruim Áspera 0,84 24,0 90

6 AR20 - 0,075M 1,67 20,5 9:50 minutos Ruim Áspera 0,84 23,5 90

AR20 - 0,05M 1,75 20,0 10 minutos Ruim Áspera 0,88 24,5 91 01h:16m

96

9,510

78 7

6,5

13579

1113151719

0,025 0,05 0,075 0,1Teor de aditivo em relação à massa de cimento

Tem

po d

e m

istu

ra (M

inut

os) AR20 - M

AR15 - M

(a)

8

12

9

18

453

5

13579

1113151719

0 0,0125 0,025 0,0375 0,05Teor de aditivo em relação à massa de cimento

Tem

po d

e m

istu

ra (M

inut

os) AR20 - T

AR15 - TAR20 - AAR15 - A

(b)

Figura 5.5 – Influência do teor de aditivos, no tempo de mistura, para se atingir um

mesmo valor de ar incorporado (20 ± 1%): (a) Aditivo M; (b) Aditivos T e A.

Ao analisar as Figuras 5.5a e 5.5b, verifica-se que a quantidade de aditivo

incorporador de ar é inversamente proporcional ao tempo de mistura, quando se

pretende atingir um mesmo valor de ar incorporado37. Este resultado se deve à

presença de uma maior quantidade de aditivos em solução (para teores mais altos),

que facilita a aglomeração das partes hidrófobas dos aditivos, produzindo as bolhas

de ar, em um menor tempo de mistura. 37No presente estudo este valor foi de 20 ± 1% de ar incorporado.

97

Utilizando os dados apresentados na Tabela 5.4, observa-se, para argamassas de

uma mesma série, que, com diferentes teores de aditivos incorporadores de ar,

variando-se o tempo de mistura, atinge-se um mesmo teor de ar.

É evidente que a situação anterior somente ocorrerá dentro de certos limites. Isto é

comprovado ao se observar as argamassas AR20 – 0,0125A, e AR15 – 0,0125A,

que, mesmos após 30 minutos de mistura, não conseguiram atingir 20±1% de ar

incorporado. Este resultado é explicado pela pouca quantidade de aditivo colocada

na mistura, e sugere a existência de um limite, abaixo do qual não se consegue

chegar ao teor de ar que as outras argamassas da série chegaram. Entretanto,

mesmo que se coloque uma quantidade de aditivo acima deste limite inferior, e se

consiga o teor de ar requerido (20±1%), não se pode afirmar que as argamassas

apresentarão uma mesma condição de aplicação, contrariando a hipótese

originalmente colocada por BAUER & ALVES (2001), de que argamassas sem cal

com um mesmo teor de ar de 20±1% apresentariam uma mesma condição de

aplicação. Nesse sentido, através dos resultados, percebe-se a existência de um

limite mínimo intermediário para a quantidade de aditivo, onde, somente acima dele,

é que se pode afirmar que as argamassas com mesmo traço apresentarão uma

mesma condição de aplicação, quando possuírem um mesmo teor de ar

incorporado.

Evidencia-se no estudo, o referido comportamento, ao se observar a argamassa

AR15 – 0,025A, que, apesar de apresentar a mesma quantidade de cimento, areia,

água, o mesmo tipo de aditivo e a mesma quantidade de ar incorporado, da

argamassa AR15 – 0,05A, não apresentou as mesmas características38 no estado

fresco desta última. Uma situação semelhante, aconteceu com a argamassa AR15 -

0,0125T, quando comparada com a AR15 – 0,05T e com a AR15 – 0,025T. Nota-se

também, que a principal diferença no estado fresco, entre as argamassas citadas,

está no valor da tensão de cisalhamento. A possível explicação para a existência

deste limite mínimo intermediário, para a quantidade de aditivo, é exposta a seguir.

É sabido, que os tensoativos agem da seguinte forma: quando eles são

acrescentados a uma solução, uma certa quantidade irá se colocar na interface

38 As características que diferiram entre as argamassas AR15 – 0,025A e AR15 – 0,05A foram: a tensão de cisalhamento; o índice de consistência e a adesão.

98

líquido / ar, conforme indicado na Figura 3.3, com a sua extremidade hidrófoba

(retângulo azul) direcionada para o ar. Sabe-se também, que ocorrerá um momento,

no qual, não haverá mais espaço para outros tensoativos se posicionarem nessa

interface líquido / ar (concentração micelar crítica)39. Quando isto acontece, os

tensoativos, que ainda estão no interior da solução, irão se aglomerar formando as

micelas.

De acordo com o exposto anteriormente, é de se esperar o seguinte comportamento

dos tensoativos nas argamassas de revestimento.

Ao se adicionar os aditivos incorporadores de ar nas argamassas, parte deles irão

se adsorver nas partículas do cimento, outra parte irá se posicionar na interface ar /

líquido e, somente o que sobrar livre na solução, é que, efetivamente, produzirá as

bolhas de ar. Os tensoativos situados na interface ar / líquido terão a função de

reduzir a tensão superficial da argamassa, aumentando a molhabilidade da mesma.

Assim, supõe-se que, se não houver a incorporação de ar, a argamassa ficará mais

fluida.

Já, se houver a incorporação de ar, tem-se o efeito ponte entre as partículas de

cimento, que irá aumentar a coesão interna da argamassa, tornando-a plástica.

Entretanto, se a redução da tensão superficial não for significativa, mesmo havendo

uma grande quantidade de ar incorporado, a argamassa ficará com um aspecto

áspero, parecendo que está faltando água. Desta forma, fica claro que deve existir

um efeito sinérgico entre a tensão superficial e a incorporação de ar, para que se

tenha a condição desejada no estado fresco para a argamassa.

Cabe salientar, que em razão do tipo de mistura utilizado nas argamassas,

tensoativos que estavam na superfície ar / líquido (reduzindo a tensão superficial)

podem vir a se localizar dentro da mistura, onde, possivelmente, serão adsorvidos

pelas partículas do cimento, ou participarão da formação das bolhas de ar, conforme

mostra a Figura 5.6. Frente a isso, pode-se ter uma menor quantidade de

tensoativos na interface ar / líquido (o que diminuiria o efeito do tensoativo na tensão

superficial), em virtude dos mesmos terem sido re-alocados para o interior da

mistura.

39 A concentração micelar crítica corresponde à concentração mínima necessária para que se formem as micelas.

99

De um modo geral, propõe-se que a existência do limite mínimo intermediário se

deve à colocação de pouca quantidade de aditivo, fazendo com que, para se

incorporar uma certa quantidade de ar, seja necessária a utilização de tensoativos

que estavam na interface ar / líquido (atuando na tensão superficial). Por isso, é que

as argamassas AR15 – 0,025A e AR15 – 0,0125T, apesar de apresentarem uma

quantidade de ar incorporado igual a das outras argamassas da sua série, se

apresentaram ásperas, parecendo estar faltando água.

Em face do apresentado, pode-se concluir que não é somente o teor de ar

incorporado que irá informar, se a argamassa possui uma trabalhabilidade

adequada.

100

Figura 5.6 – (a) Tensoativos na interface argamassa (líquido) / ar; (b), (c) e (d) em

virtude do tipo de mistura utilizado, tensoativos que estavam atuando na tensão

superficial das argamassas passarão para o interior da mistura.

Pelo mesmo estudo, observa-se que todas as argamassas consideradas

trabalháveis, apresentaram um valor da tensão de cisalhamento entre 0,71 KPa e

0,81 KPa, e que para as consideradas não trabalháveis, o valor da tensão de

cisalhamento ficou acima de 0,81 KPa. Frente a isso, pode-se indicar uma faixa de

tensão de cisalhamento entre 0,71 KPa e 0,81 KPa, dentro da qual, as argamassas

de revestimento confeccionadas, com os materiais desta pesquisa, são

consideradas trabalháveis.

(a) (b)

(c) (d)

101

5.2.1 Avaliações complementares

O equipamento Vane Tester conseguiu evidenciar, nitidamente, as diferentes

condições de aplicação das argamassas de revestimento, mostrando-se confiável e

de fácil operação.

Os valores de retenção de água variaram entre 89 e 93%, o que demonstra não ter

havido perda na capacidade de reter água das argamassas, ao comparar estes

resultados com o conseguido por CORTEZ (1999)40, apesar de não haver cal nas

mesmas. Sendo assim, as bolhas de ar produzidas, por apresentarem uma

superfície hidrófila, contribuem na retenção de água, confirmando a colocação feita

por RIXON & MALVAGANAN (1999) e RAMACHANDRAN (1984), que a presença

das bolhas no interior do concreto diminui a exsudação, em conseqüência da

capacidade das mesmas, reterem água. Entretanto, cabe salientar, que o método de

ensaio utilizado neste trabalho vem recebendo varias críticas, pelo fato de ser um

método puramente comparativo e, de acordo com GREEN et al. (1999), não medir

nenhuma propriedade fundamental do material.

Já, ao se analisar os dados da Tabela 5.1, com mais detalhe, constata-se que a

maneira mais correta de se especificar o teor de aditivo é em relação à massa de

cimento, e não em relação à massa de argamassa anidra. Esta afirmação fica clara,

ao se observar que a argamassa ARM - 19C apresentou 30% de ar incorporado em

5 minutos de mistura com 0,01% de aditivo em relação à massa total de argamassa

anidra, e que a argamassa ARM – 25C apresentou 26% de ar incorporado, para o

mesmo teor de aditivo, em relação à massa total de argamassa anidra com o mesmo

tempo de mistura. Para explicar o presente resultado, deve-se atentar que os teores

do aditivo incorporador de ar em relação à massa de cimento das argamassas ARM

– 19C e ARM – 25C foram, respectivamente, 0,053% e 0,040%.

É essa diferença, entre os teores do aditivo A em relação à massa de cimento, que

provoca teores de ar incorporado diferentes, em argamassas com os mesmos

materiais, variando apenas o teor de cimento (Figura 5.7).

40 Valor da retenção de água encontrado para uma argamassa com traço 1:1,04:5,4 (Cimento: cal: areia) em volume foi de 85%.

102

0,050

0,040

0,0100,0100,0100,010

0,053

0,043

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

25 26 27 28 29 30 31Teor de ar incorporado(%)

Teor

de

aditi

vo (%

)

Em relação a a massa de Cimento

Em relação a massa total

Figura 5.7 – Comparação entre os teores do aditivo A em relação à massa de

cimento e em relação à massa total dos materiais anidros, nas argamassas ARM -

19C (30% de ar), ARM – 20C (29% de ar), ARM – 23C (27% de ar) e ARM – 25C

(26% de ar).

BENINGFIELD (1988b) também colocou que o aditivo deveria ser especificado em

relação à massa de cimento, entretanto, ressaltou que esta forma de especificação

não é absoluta. Em outras palavras, não necessariamente, uma argamassa com teor

de cimento igual a 15% e teor de aditivo incorporador de ar de 0,025%, em relação à

massa de cimento, apresentará uma mesma condição de aplicação ou terá o mesmo

volume de ar incorporado de uma outra argamassa com 20% de teor de cimento e

com o mesmo teor de aditivo, utilizando os mesmos materiais e tempos de mistura.

Esta afirmação foi confirmada no presente estudo, ao se comparar as argamassas

AR20 – 0,0125T41, e AR15 – 0,0125T, bem como, as argamassas AR15 – 0,025A , e

AR20 – 0,025A.

Em suma, apesar de se manter o mesmo teor de aditivo, tem-se uma maior

quantidade de aditivos livres na solução, para maiores teores de cimento.

A respeito dos métodos para determinação do teor de ar incorporado, apesar do

método gravimétrico, ter sido usado, os valores encontrados por ele não foram

41 A argamassa AR20 – 0,0125T apresentou uma excelente condição de aplicação (Su = 0,81 KPa), enquanto que a argamassa AR15 - 0,0125T (apesar de possuir o mesmo teor de aditivo, em relação à massa de cimento, da argamassa anteriormente citada), se apresentou áspera, sem condições de aplicação (Su = 0,94 KPa).

103

utilizados na discussão dos resultados, em virtude da sua alta magnitude e

diferença, em relação ao método pressométrico (Tabela 5.5), o qual já é consagrado

no meio técnico.

Tabela 5.5 – Comparação entre os métodos pressométrico e gravimétrico para

determinação do teor de ar incorporado em argamassas de revestimento.

Série Argamassa Teor de ar pelo método gravimétrico (%)

Teor de ar pelo método pressométrico (%)

AR15 - 0,05A 27 21,0

Série 1 AR15 - 0,025A 24 20,0

AR15 - 0,0125A ---- ----

AR15 - 0,05T 28 20,0

Série 2 AR15 - 0,025T 28 21,0

AR15 - 0,0125T 25 20,0

AR15 - 0,1M 26 20,0

Série 3 AR15 - 0,075M 26 20,0

AR15 - 0,05M 26 20,0

AR20 - 0,05A 26 20,0

Série 4 AR20 - 0,025A 24 19,5

AR20 - 0,0125A 20 17,0

AR20 - 0,05T 26 20,5

Série 5 AR20 - 0,025T 26 21,0

AR20 - 0,0125T 24 20,0

AR20 - 0,1M 25 20,0

Série 6 AR20 - 0,075M 26 20,5

AR20 - 0,05M 22 20,0

Este maior resultado obtido, ao se usar o método gravimétrico, também foi

observado por CARASEK (1996) em sua tese de doutorado, e, possivelmente, se

deve à execução defeituosa da compactação do material no recipiente padronizado,

de acordo com a NBR 13278 (1995).

104

5.3 INFLUÊNCIA DOS ADITIVOS INCORPORADORES DE AR EM PROPRIEDADES DO ESTADO ENDURECIDO DAS ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO

Este item complementa as hipóteses 6 e 8 do projeto experimental 4, além de avaliar

a hipótese 5 do projeto experimental 3.

5.3.1 Resistência à compressão

A Tabela 5.6 apresenta os resultados das resistências à compressão, aos 28 dias de

idade, das argamassas confeccionadas durante a realização do projeto experimental

4.

Para as séries 1, 2 e 3, que correspondem às argamassas confeccionadas com 15%

de cimento, os resultados variaram de 3,69 a 5,18 MPa. Nas séries 4, 5 e 6, onde as

argamassas possuíram 20% de cimento, os resultados variaram de 7,52 a 12,10

MPa. Teoricamente, as variações encontradas nas séries deveriam ser menores,

uma vez que as argamassas apresentavam, praticamente, uma mesma quantidade

de ar incorporado. Porém, além da quantidade de ar, existem outros fatores que

podem ter contribuído para esta diferença de valores, como a não uniformidade na

moldagem dos corpos de prova.

Outra explicação para essa variação, seria a presença de maiores bolhas de ar em

algumas argamassas, que teriam reduzido, mais significativamente, a resistência

mecânica. Neste sentido, RAMACHANDRAN (1984) coloca que o tamanho da bolha

formada depende, entre outras coisas, da quantidade e do tipo do tensoativo posto

na mistura. Assim, quanto mais aditivos se tiver em solução, pode-se ter maiores

bolhas de ar.

105

Tabela 5.6 – Resistência à compressão das argamassas de revestimento utilizadas

para realização do projeto experimental 4.

Série Argamassa Resistência à compressão (MPa) CV (%) TAP (%)

AR15 - 0,05A 3,69 4,88 21,0

Série 1 AR15 - 0,025A 5,18 2,84 20,0

AR15 - 0,0125A ---- ---- 14,0

AR15 - 0,05T 5,16 2,47 20,0

Série 2 AR15 - 0,025T 5,03 2,53 21,0

AR15 - 0,0125T 5,27 5,59 20,0

AR15 - 0,1M 5,10 4,08 20,0

Série 3 AR15 - 0,075M 4,97 5,13 20,0

AR15 - 0,05M 3,69 4,88 20,0

AR20 - 0,05A 7,64 3,33 20,0

Série 4 AR20 - 0,025A 10,19 4,08 19,5

AR20 - 0,0125A 11,46 1,81 17,0

AR20 - 0,05T 7,73 6,86 20,5

Série 5 AR20 - 0,025T 7,64 3,33 21,0

AR20 - 0,0125T 7,64 6,67 20,0

AR20 - 0,1M 7,77 2,32 20,0

Série 6 AR20 - 0,075M 7,52 2,40 20,5

AR20 - 0,05M 12,10 2,11 20,0

Apesar do relatado no parágrafo anterior, possivelmente, ter acontecido nas

argamassas das séries 1, 4 e 6 (onde as argamassas com mais aditivos

apresentaram uma menor resistência), um comportamento adverso é observado

nas argamassas da série 3. Ademais, as argamassas das séries 2 e 5

apresentaram, basicamente, um mesmo valor para a resistência à compressão.

A maior parte dos trabalhos sobre aditivos incorporadores de ar coloca que haverá

uma diminuição na resistência mecânica do material, com a introdução de

microbolhas de ar na matriz cimentícia, caso não haja uma redução da quantidade

de água. Isto porque, a utilização dos aditivos provoca um ganho na

trabalhabilidade, possibilitando uma redução da relação água/cimento, que

compensaria a perda de resistência.

106

Corroborando com esta última afirmação, CALHAU (2000) encontrou um valor de

resistência à compressão de 4,33 MPa, para uma argamassa com traço em volume

1:1:6 (cimento; cal; areia), enquanto que para essa mesma argamassa, com 15% de

ar incorporado, a resistência foi de 4,74 MPa. Entretanto, JOHN et al. (1994)

compararam duas argamassas, sendo uma composta por cimento, cal, e areia na

proporção 1:1:6 em volume, e a outra de cimento, e areia na proporção 1:6 em

volume, com aditivos incorporadores de ar. Os resultados desse estudo mostraram

uma menor resistência à compressão da argamassa aditivada.

CORTEZ (1999) e OLIVEIRA (1999) trabalharam com argamassas na proporção

1:1,04:5,4 (cimento; cal; areia), sem aditivos incorporadores de ar, e encontraram

respectivamente 3,83 e 4,04 MPa para a resistência à compressão.

Em razão do exposto, apesar da influência do aditivo incorporador de ar na

resistência à compressão não ser um consenso entre os pesquisadores, fica

evidente, ao se comparar os resultados das argamassas utilizadas no presente

trabalho com os resultados das argamassas confeccionadas usando traços

consagrados na construção civil, que, eles estão próximos.

107

5.3.2 Resistência à tração por compressão diametral

Os valores da resistência à tração por compressão diametral, aos 28 dias de idade,

estão apresentados na Tabela 5.7.

Tabela 5.7 – Resistência à tração por compressão diametral, aos 28 dias, das

argamassas de revestimento utilizadas para realização do projeto experimental 4.

Série Argamassa Resistência à tração (MPa) Coeficiente de variação (%)

AR15 - 0,05A 0,64 4,90

Série 1 AR15 - 0,025A 0,64 3,27

AR15 - 0,0125A ---- ----

AR15 - 0,05T 0,97 1,86

Série 2 AR15 - 0,025T 0,96 0,77

AR15 - 0,0125T 0,97 2,28

AR15 - 0,1M 0,65 2,77

Série 3 AR15 - 0,075M 0,64 4,32

AR15 - 0,05M 0,64 3,40

AR20 - 0,05A 1,29 1,03

Série 4 AR20 - 0,025A 1,28 0,86

AR20 - 0,0125A 1,86 3,23

AR20 - 0,05T 1,29 1,51

Série 5 AR20 - 0,025T 1,29 2,09

AR20 - 0,0125T 1,92 0,47

AR20 - 0,1M 0,92 3,48

Série 6 AR20 - 0,075M 1,27 2,65

AR20 - 0,05M 2,61 7,38

Nas séries 1, 2 e 3, que correspondem às argamassas confeccionadas com 15% de

cimento, os resultados variaram de 0,64 a 0,97 MPa. Enquanto que as séries 4, 5 e

6, onde as argamassas possuíram 20% de cimento, apresentaram resultados que

variaram de 0,92 a 2,61 MPa.

108

Mais uma vez, ao se comparar estes valores com os resultados apresentados por

OLIVEIRA (1999)42, CORTEZ (1999)43 e CALHAU (2000)44, se observa a

proximidade dos valores encontrados nas argamassas de revestimento consagradas

no meio técnico, com as utilizadas neste trabalho.

5.3.3 Absorção de água por capilaridade

Tabela 5.8 – Absorção de água por capilaridade das argamassas utilizadas para

realização do Projeto Experimental 4.

Série Argamassa Absorção por capilaridade (g/cm2) Coeficiente de variação (%)

AR15 - 0,05A 1,91 2,37

Série 1 AR15 - 0,025A 2,11 1,72

AR15 - 0,0125A ---- ----

AR15 - 0,05T 1,57 0,82

Série 2 AR15 - 0,025T 1,72 2,32

AR15 - 0,0125T 2,02 5,24

AR15 - 0,1M 1,84 0,66

Série 3 AR15 - 0,075M 1,84 0,66

AR15 - 0,05M 1,95 3,98

AR20 - 0,05A 0,96 2,93

Série 4 AR20 - 0,025A 1,00 3,09

AR20 - 0,0125A 0,95 7,26

AR20 - 0,05T 1,55 4,75

Série 5 AR20 - 0,025T 1,56 4,43

AR20 - 0,0125T 1,53 3,92

AR20 - 0,1M 1,56 0,34

Série 6 AR20 - 0,075M 1,41 5,8

AR20 - 0,05M 1,13 0,03

Nas séries 1, 2 e 3, que correspondem às argamassas confeccionadas com 15% de

cimento, os resultados variaram de 1,57 a 2,11 g/cm2. Enquanto que as séries 4, 5 e

42 Valor da resistência à tração por compressão diametral encontrado foi de 0,34 MPa (Argamassa 1:1,04:5,4 em volume). 43 Valor da resistência à tração por compressão diametral encontrado foi de 0,29 MPa (Argamassa 1:1,04:5,4 em volume). 44 Valor da resistência à tração por compressão diametral encontrado foi de 0,57 MPa (Argamassa 1:1: 6 em volume).

109

6, onde as argamassas confeccionadas possuíram 20% de cimento, apresentaram

resultados que variaram de 0,95 a 1,56 g/cm2.

Observa-se que os valores da absorção capilar foram maiores para as argamassas

com menor teor de cimento, possivelmente, devido à maior compacidade que as

argamassas com o maior teor de cimento apresentam.

Comparando os resultados obtidos com o apresentado por CORTEZ (1999), que

encontrou um valor de 2,45 g/cm2, para uma argamassa, cimento; cal; areia, com

traço em volume igual a 1:1,04:5,4, nota-se o desempenho satisfatório (em relação a

este item) das argamassas confeccionadas no presente trabalho.

Em virtude da proximidade dos valores de ar incorporado encontrados nas

argamassas, não foi possível indicar uma correlação entre o teor de ar e a absorção

capilar.

110

5.3.4 Absorção de água por imersão

Tabela 5.9 – Absorção de água por imersão das argamassas utilizadas para

realização do projeto experimental 4.

Série Argamassa Absorção por imersão (%) Coeficiente de variação (%)

AR15 - 0,05A 12,23 1,97

Série 1 AR15 - 0,025A 12,51 3,21

AR15 - 0,0125A ---- ----

AR15 - 0,05T 12,20 1,89

Série 2 AR15 - 0,025T 12,10 3,25

AR15 - 0,0125T 11,90 0,66

AR15 - 0,1M 11,92 0,67

Série 3 AR15 - 0,075M 11,95 1,00

AR15 - 0,05M 12,03 2,65

AR20 - 0,05A 11,78 1,44

Série 4 AR20 - 0,025A 11,33 4,89

AR20 - 0,0125A 11,27 0,8

AR20 - 0,05T 11,23 3,38

Série 5 AR20 - 0,025T 11,60 2,65

AR20 - 0,0125T 11,30 4,50

AR20 - 0,1M 11,90 0,96

Série 6 AR20 - 0,075M 11,37 2,52

AR20 - 0,05M 11,96 0,15

Da mesma forma que na absorção por capilaridade, as argamassas confeccionadas

com 15% de cimento, apresentaram valores um pouco maiores da absorção por

imersão, quando comparadas às argamassas com 20% de cimento. A explicação

para tal fato é a mesma dada anteriormente, e se refere à maior compacidade

conseguida ao se aumentar o teor de cimento.

Ao se confrontar os resultados deste ensaio com os de alguns pesquisadores

(OLIVEIRA, 199945; CORTEZ, 199946; e CALHAU, 200047), se verifica que os

mesmos estão próximos dos valores encontrados em argamassas freqüentemente

utilizadas. 45 Valor da absorção por imersão encontrado foi de 15% (Argamassa 1:1,04:5,4 em volume). 46 Valor da absorção por imersão encontrado foi de 13,19 % (Argamassa 1:1,04:5,4 em volume). 47 Valor da absorção por imersão encontrado foi de 11,73 % (Argamassa 1:1: 6 em volume).

111

Apesar de CALHAU (2001) ter concluído que com o aumento do teor de ar

incorporado em argamassas, haverá uma diminuição da absorção por imersão, no

presente trabalho não foi possível indicar essa correlação entre o teor de ar e a

absorção por imersão.

5.3.5 Retração livre

Os resultados da retração livre, aos 28 dias, encontrados para as argamassas que

apresentaram condições de aplicação no estado fresco, variaram de 0,0716 a

0,0960%. Estes valores ficaram próximos ao encontrado por CORTEZ (1999) de

0,0755% para uma argamassa com traço 1:1,04:5,4 (cimento:cal:areia), em volume.

Observando a Figura 5.8 e a Tabela 5.10, constata-se que os valores de retração

foram praticamente os mesmos para as argamassas em estudo, o que contribui para

comprovar a Hipótese 7, de que, se pode executar argamassas com as mesmas

propriedades no estado fresco e endurecido, com diferentes teores de aditivos,

dentro de certos limites.

Tabela 5.10 – Retração livre das argamassas, aos 28 dias.

Argamassa Retração livre aos 28 dias (%) Teor de ar pelo método pressométrico (%)

AR15 – 0,05A 0,0960 21,0

AR15 – 0,05T 0,0836 20,0

AR15 – 0,025T 0,0880 21,0

AR20 – 0,05A 0,0828 20,0

AR20 – 0,025A 0,0824 19,5

AR20 – 0,05T 0,0716 20,5

AR20 – 0,025T 0,0756 21,0

AR20 - 0,0125T 0,0836 20,0

112

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0 7 14 21 28Idade (dias)

Retr

ação

(%

)

AR20 - 0,05AAR20 - 0,025AAR20 - 0,05TAR20 - 0,0125TAR20 - 0,025T

(a)

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0 7 14 21 28Idade (dias)

Retr

ação

(%

)

AR15 - 0,05T

AR15 - 0,025T

AR15 - 0,05A

(b)

Figura 5.8 – (a) e (b) Retração livre das argamassas com 20 ± 1% de ar

incorporado.

113

5.3.6 Resistência de aderência à tração

O último ensaio realizado, para verificar a hipótese 8, foi a resistência de aderência à

tração.

Tabela 5.11 – Resistência de aderência à tração, aos 28 dias de idade, dos

revestimentos utilizados para realização do projeto experimental 4.

Argamassa Resistência de aderência à tração (MPa) TAP (%). Coeficiente de variação (%)

AR15 – 0,05A 0,32 21,0 23.53

AR15 – 0,05T 0,33 20,0 23,51

AR15 - 0,025T 0,27 21,0 9,62

AR20 – 0,05A 0,47 20,0 20,25

AR20 - 0,025A 0,38 19,5 24,38

AR20 – 0,05T 0,29 20,5 13,39

AR20 - 0,025T 0,38 21,0 23,92

AR20 - 0,0125T 0,37 20,0 22,96

A resistência de aderência à tração, aos 28 dias, variou de 0,27 a 0,33 MPa, para as

argamassas com 15% de cimento, e de 0,29 a 0,47 MPa para as argamassas com

20% de cimento. Com exceção do revestimento confeccionado com a argamassa

AR20-0,05T, todos os outros produzidos com o maior teor de cimento apresentaram

maiores valores de aderência, em relação aos revestimentos confeccionados com o

menor teor de cimento.

Pode-se notar, ainda, que apenas os revestimentos confeccionados com as

argamassas AR20-0,05T e AR15-0,025T (0,29 e 0,27 MPa, respectivamente) não

apresentaram um valor acima do limite mínimo de 0,30 MPa, colocado pela NBR

13749 (1995) para a resistência de aderência à tração em emboço ou camada única

em ambiente externo. Porém, devido ao coeficiente de variação encontrado para

estas duas argamassas, pode-se considerar que elas também atendem a norma.

Cabe salientar que a Tabela 5.11 somente está apresentando os resultados dos

revestimentos confeccionados com 8, das 18 argamassas utilizadas na pesquisa,

devido ao descarte de 10 argamassas que não apresentaram adesão inicial

satisfatória.

114

Em virtude da proximidade dos valores de ar incorporado encontrados nas

argamassas mostradas na Tabela 5.11, não foi possível avaliar a hipótese 5, onde

se afirmou que o teor de ar e a resistência de aderência à tração são inversamente

proporcionais. Entretanto, essa hipótese pode ser avaliada ao se observar os

resultados da Tabela 5.12 e a Figura 5.9.

Tabela 5.12 – Resistência de aderência à tração, aos 28 dias de idade, dos

revestimentos utilizados para realização do Projeto Experimental 3.

Forma de Ruptura Argamassa Res. de aderência à tração (MPa) TAP (%) CV (%)

A1 B2

AR20 – 0,05T05 0,38 21,5 24,60 50% 50%

AR20 – 0,05T10 0,30 24,0 24,69 50% 50%

AR20 – 0,05T15 0,26 28,0 17,29 30% 70%

AR20 – 0,05T20 0,17 30,0 17,70 10% 90%

1 Interface Argamassa/Substrato. 2 Argamassa de revestimento.

0,38

0,300,26

0,17

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

20 22 24 26 28 30 32T eo r d e ar inco rpo rad o ( %)

Figura 5.9 – Influência do teor de ar incorporado na resistência de aderência à

tração.

Utilizando a Tabela 5.12 e a Figura 5.9 conclui-se que a hipótese 5, onde se afirmou

que o teor de ar e a resistência de aderência à tração são inversamente

proporcionais, é verdadeira.

115

A diferença na resistência de aderência à tração entre os revestimentos produzidos

com as argamassas apresentando o menor e o maior teor de ar foi de 55%, o que

demonstra a necessidade de se ter um limite máximo para o teor de ar incorporado

nas argamassas de revestimento. Mesmo nos teores de ar de 24 e 28%, também se

observou uma queda acentuada de 21 e 31%, respectivamente, no valor da

resistência de aderência à tração, em relação ao revestimento com o menor teor de

ar. Possivelmente, essa diminuição da resistência de aderência à tração aconteceu

pela redução da superfície de contato entre a argamassa e o substrato, em virtude

da presença das bolhas de ar na interface desses dois materiais, e pela perda de

resistência mecânica da argamassa, principalmente devido a perda de compacidade

do material. Esta última afirmação fica evidenciada ao se observar na Tabela 5.9,

que 90% dos corpos de prova ensaiados, nos revestimentos com 30% de ar

incorporado, apresentaram ruptura na argamassa.

Apesar dos resultados encontrados indicarem um limite no teor de ar de 24%, para

que o revestimento apresente aderência acima do prescrito em norma, não se pode

generalizá-lo, uma vez que a resistência de aderência também depende do

substrato, do tipo de aditivo incorporador de ar, além da dosagem e processo

executivo utilizado.

Na tentativa de se apresentar indicações práticas para serem utilizadas no meio

técnico, acha-se coerente os limites mínimo e máximo de 14 e 20%, que a BS 4887

indica para as argamassas com aditivo incorporador de ar.

Em razão do exposto, apesar da influência do aditivo incorporador de ar na

resistência mecânica não ser um consenso entre os pesquisadores, fica evidente, ao

se comparar os resultados das argamassas utilizadas no presente trabalho com os

resultados das argamassas confeccionadas com traços consagrados na construção

civil, que, se for realizado o correto proporcionamento entre os materiais, pode-se

confeccionar argamassas de revestimento sem cal, utilizando apenas o aditivo

incorporador de ar como material plastificante.

116

5.4 COMPARAÇÃO DOS ADITIVOS INCORPORADORES DE AR

5.4.1 Tempo de mistura e capacidade de incorporação de ar

Os tempos de mistura, para se atingir uma mesma quantidade de ar incorporado do

aditivo T, em relação aos aditivos M e A, foram sempre menores (Figura 5.5),

quando se utilizou os mesmos teores. Este resultado foi observado, tanto nas

argamassas com teor de cimento de 15%, bem como, nas com 20%.

Para as argamassas com 20% de cimento, somente o aditivo T conseguiu produzir

argamassas trabalháveis nos três teores48 utilizados. Com o aditivo A, apenas a

argamassa com o menor teor de aditivo, não conseguiu apresentar trabalhabilidade,

e nenhuma argamassa com o aditivo M, mostrou esta propriedade.

Já ao se analisar as argamassas com 15% de teor de cimento, nota-se que nenhum

aditivo conseguiu, em todos os teores, produzir argamassas trabalháveis. Este fato,

certamente aconteceu, pelos menores teores de aditivos terem ficado abaixo do

limite mínimo ou do limite mínimo intermediário. Utilizando o aditivo M, se repetiu o

acontecido nas argamassas com 20% de cimento, ou seja, não se conseguiu

confeccionar argamassas trabalháveis, mesmo com o aumento dos seus teores, em

relação aos utilizados pelos aditivos T e A.

Nesse sentido, conclui-se que o aditivo M, para os materiais e teores utilizados nesta

pesquisa, não apresenta desempenho satisfatório para ser utilizado nas argamassas

de revestimento. Supõe-se que este comportamento, se deva a presença na

estrutura deste aditivo de um anel benzênico, que, provavelmente, irá provocar a

formação de micelas mais volumosas, aprisionando bolhas de ar maiores, e, desta

forma, influenciando negativamente no desempenho da argamassa.

Além disso, pode-se dizer que o aditivo T é o que apresenta maior capacidade de

incorporação de ar, o que já era esperado, devido a sua maior quantidade de

substância ativa, seguido do aditivo A e depois, o aditivo M que, apesar de

apresentar praticamente uma mesma quantidade de substância ativa do aditivo A, é

produzido à base de outro composto químico. Tal situação, comprova os resultados

alcançados durante a caracterização dos mesmos, onde o aditivo T foi o que

48 Os três teores foram: 0,05%; 0,025% e 0,0125%, todos em relação à massa de cimento.

117

apresentou concentração micelar crítica mais baixa, seguido do aditivo A e depois

pelo aditivo M.

E por último, mas não menos importante, não se conseguiu observar influências

significativas do tipo de aditivo, nas propriedades das argamassas no estado

endurecido.

118

6. CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

6.1 Conclusões

De acordo com o exposto na análise dos dados referentes às argamassas e

sistemas de revestimento, se chegou as seguintes conclusões:

• À medida em que se aumenta o teor de cimento, ocorre uma redução no teor de

ar incorporado, indicando que eles são inversamente proporcionais;

• A presença das bolhas de ar provoca um ganho de consistência nas pastas de

cimento. No entanto, nas argamassas de revestimento com o aumento do teor de

ar incorporado, se verifica uma redução na consistência;

• O teor de ar incorporado é diretamente proporcional ao tempo de mistura. Esta

conclusão é restrita aos intervalos de tempo utilizados na pesquisa, uma vez que

a literatura coloca que haverá um tempo, acima do qual, ocorrerá uma perda de

ar;

• Ao se aumentar à quantidade de aditivo nas argamassas, ocorre uma redução do

tempo de mistura para se atingir um dado teor de ar incorporado;

• Argamassas com o mesmo traço, porém com teores diferentes de aditivo

incorporador de ar (dentro de certos limites), conseguem atingir um mesmo

volume de ar incorporado, variando-se o tempo de mistura;

• Somente a observação do teor de ar incorporado de uma argamassa, não é

suficiente para estabelecer se ela possui ou não condições de aplicação

adequadas;

• Em função das argamassas confeccionadas neste trabalho, apesar de não

possuírem cal na sua composição, terem apresentado elevados valores de

retenção de água, bem acima dos limites mínimos propostos pela NBR 7175

(1992) e pela NBR 13281 (1995), conclui-se que as bolhas de ar produzidas com

a colocação de um aditivo, contribuem na retenção de água;

• A maneira mais correta de se especificar o teor de aditivos é em relação à massa

de cimento da argamassa, e não em relação à massa total de argamassa anidra;

119

• A maior parte das argamassas confeccionadas na realização deste trabalho se

mostraram adequadas para utilização, ficando suas propriedades no estado

fresco e endurecido compatíveis com as propriedades apresentadas pelas

argamassas consagradas na construção civil;

• Com o aumento do teor de ar se observou uma redução na resistência de

aderência à tração dos revestimentos;

• O aditivo T, à base de lauril-sulfato de sódio, se mostrou o mais eficiente na

incorporação de ar e para conferir as argamassas condições necessárias de

aplicação;

• O aditivo M, à base de dodecilbenzeno sulfonato de sódio, não apresentou

desempenho satisfatório nas argamassas utilizadas na pesquisa;

• Ao analisar os dados tanto no estado fresco como no endurecido, constata-se

que as argamassas com diferentes teores de cimento foram influenciadas da

mesma forma pelos aditivos incorporadores de ar;

• O equipamento Vane Tester forneceu informações úteis e confiáveis para

verificação das diferentes condições de aplicação apresentadas pelas

argamassas, além de ser de fácil execução e apresentar resultados pouco

dispersos.

6.2 Sugestões para trabalhos futuros

Para o prosseguimento da presente pesquisa, buscando avaliar outras propriedades

dos aditivos incorporadores de ar em argamassas de revestimento, recomendam-se

as seguintes sugestões para trabalhos futuros:

• Avaliar a influência dos aditivos incorporadores de ar em argamassas com baixo

consumo de cimento;

• Avaliar a influência do tipo de cimento e do agregado na incorporação de ar;

• Avaliar a influência da granulometria dos materiais na incorporação de ar;

120

• Avaliar a capacidade de absorver deformação das argamassas com e sem a

utilização dos aditivos incorporadores de ar;

• Verificar a influência do tamanho da bolha de ar nas propriedades das

argamassas;

• Verificar a influência dos aditivos incorporadores de ar nas argamassas

projetadas;

• Avaliar os diferentes métodos para determinação do teor de ar incorporado;

• Avaliar a alteração no rendimento que o ar incorporado provoca nas argamassas,

no estado fresco e a manutenção deste rendimento no estado endurecido;

• Desenvolver aditivos incorporadores de ar utilizando matéria prima regional.

121

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SCARTEZINI, L.M.B. Influência do tipo e preparo do substrato na aderência dos revestimentos de argamassa: Estudo da evolução ao longo do tempo, influência da cura e avaliação da perda de água de argamassa fresca. Goiânia, 2002. Dissertação (mestrado) – CMEC - Escola de Engenharia Civil – Universidade Federal de Goiás.

SELMO, S. M. S. Dosagem de argamassas de cimento Portland e cal para revestimento externo de fachada de edifícios, Dissertação de Mestrado, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 1989, 227p.

SOBRAL, H, S. Reologia e trabalhabilidade dos concretos. Estudo técnico, ABCP, São Paulo, 1990.

SOROUSHIAN, P.; RAVANBAKHSH, S. Control of plastic shrinkage cracking with specialty cellulose fibers. ACI Materials Journal, v. 95, n. 4 , pp. 429-435, July-August, 1998.

SHAW, D. J. Introdução à química dos colóides e de superfícies. São Paulo, Edgard Blücher, Ed. Da Universidade de São Paulo, 1975.

TAYLOR, H. W. F. Cement chemistry. Academic Press Inc, San Diego, 1992.

THOMAZ, E. Trincas em edifícios: causas, prevenção e recuperação, São Paulo, PINI/EPUSP/IPT, 1989, 194p.

TRISTÃO, F. A. Influência da composição granulométrica da areia nas propriedades das argamassas de revestimento, Dissertação de Mestrado,

Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1995, 188p.

130

ANEXO A

A.1 – AGREGADO MIÚDO USADO NA PREPARAÇÃO DE BASE (CHAPISCO)

Tabela A.1 - Ensaios de caracterização do agregado miúdo do chapisco.

Característica Determinada Resultados Normas

Módulo de finura 2,51 NBR 7217 (1987)

Dimensão máxima característica 4,8 NBR 7217 (1987)

Massa específica unitária 1,51 g/cm3 NBR 7810 (1983)

NOTA: Ensaios realizados no Laboratório de Ensaios de Materiais da UnB.

Tabela A.2 - Dados do ensaio de granulometria do agregado miúdo do chapisco.

Abertura da Peneira (mm)

Material Retido (g)

porcentagem Retida (%)

Porcentagem Corrigida

(%)

Porcentagem Acumulada

(%)

6.3 30,89 3,09 3 3

4.8 3,00 0,30 0 3

2.4 50,00 5,00 5 8

1.2 157,10 15,17 16 24

0.6 246,73 24,68 25 49

0.3 241,82 24,19 24 73

0.15 210,74 21,08 21 94

0.075 44,08 4,41 4 98

Fundo 15,60 1,56 2 100

Totais 1000,00 100,00 100 100

131

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

6,34,82,41,20,60,30,150,075Fundo

Abertura da peneira (mm)

% R

etid

a

% Individual% Acumulada

Figura A.1 - Curva granulométrica da areia utilizada no chapisco.

132

ANEXO B

B.1 – CARACTERIZAÇÃO DOS BLOCOS DE CONCRETO

Tabela B.1 - Absorção inicial dos blocos de concreto (ASTM C – 67).

Tipo de bloco

Dimensões Área (cm²)

CP’s Estado Natural

(g)

Estado Seco (g)

Estado Úmido – 1 min.

(g)

IRA (g/30 pol²/min.)

1 12289 12183 12445 68,59

2 12437 12342 12535 50,52

3 12462 12352 12546 50,79

4 12363 12251 12412 42,15

5 12926 12855 13056 52,62

6 12465 12363 12569 53,93

7 12451 12345 12540 51,05

8 12389 12353 12545 50,27

9 12645 12610 12749 36,39

10 13004 12911 13153 63,36

11 13002 12913 13122 54,72

Estrutural 39x19x14 741

12 13007 12915 13070 40,58

Média 51,25 CV (%) 17,53

133

Tabela B.2 - Resistência à compressão dos blocos de concreto (MB-3459/91).

Tipo de Bloco Dimensões (cm)

Área (cm²)

CP’s Carga (kgf)

Resistência à Compressão (MPa)

1 29000 5,31

2 27600 5,05

3 28500 5,22

4 25000 4,58

5 24100 4,41

6 24800 4,54

7 24700 4,52

8 24000 4,39

9 24300 4,45

10 24400 4,47

11 24550 4,50

Estrutural 39x19x14 546

12 25300 4,63

Média 4,67 CV (%) 7,00

134

ANEXO C

C.1 – RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA À TRAÇÃO

1. As formas de ruptura dos corpos de prova são indicadas para todas as tabelas

deste item de acordo com a classificação abaixo:

(a) Ruptura na interface argamassa/substrato

(b) Ruptura da argamassa de revestimento

(c) Ruptura do substrato

(d) Ruptura na interface revestimento/cola

(e) Ruptura na interface cola/pastilha

2. *E significa valor expúrio, quando descartado, torna o coeficiente de variação

inferior a 25%.

Tabela C.1 – Resistência de aderência à tração AR20 – 0,05A aos 28 dias.

Ruptura (%) C.P. Diâmetro (cm)

Área (cm2) Carga (N) Tensão

(MPa) a b c 1 5 19,63 0,865 0,44 x 2 5 19,63 1,241 0,63 x 3 5,3 22,05 0,148 *E x 4 5 19,63 0,774 0,39 x 5 5,3 22,05 0,231 *E x 6 5,4 22,89 0,233 *E x 7 5,3 22,05 0,933 0,42 x 8 5,3 22,05 1,115 0,51 50 50 9 5,4 22,89 0,172 *E x 10 5,5 23,75 0,489 *E 90 10 11 5 19,63 1,062 0,54 x 12 5,4 22,89 0,815 0,36 50 50

Média 0,47 DesvPad 0,10

C.V. (%) 20,25

135



Área (cm2)

Carga (N)

Tensão (MPa) a b c

1 5 19,63 1,427 *E x 2 5 19,63 1,172 *E x 3 5,4 22,89 0,629 0,27 50 50 4 5 19,63 0,990 0,50 x 5 5,4 22,89 0,570 *E x 6 5 19,63 1,049 *E x 7 5 19,63 0,851 0,43 x 8 5 19,63 0,994 0,51 x 9 5,4 22,89 0,930 0,41 X

10 5 19,63 0,651 0,33 x 11 5 19,63 0,594 0,30 x 12 5 19,63 0,588 0,30 x


C.V. (%) 24,38

Tabela C.3 – Resistência de aderência à tração AR20 – 0,05T aos 28 dias.



(MPa) a b C 1 5 19,63 0,491 0,25 x 2 5 19,63 0,731 *E x 3 5 19,63 0,627 0,32 x 4 5 19,63 0,549 0,28 x 5 5 19,63 0,515 0,26 x 6 5 19,63 0,578 0,29 x 7 5,3 22,05 0,401 *E x 8 5 19,63 0,72 *E x 9 5 19,63 0,506 0,26 x 10 5 19,63 0,553 0,28 x 11 5 19,63 0,722 0,37 x


C.V. (%) 13,39

136



Área (cm2)

Carga (N)

Tensão (MPa) a b C

1 5,3 22,05 0,776 0,35 x 2 5 19,63 1,027 0,52 x 3 5 19,63 0,961 0,49 x 4 5 19,63 1,313 *E x 5 5,3 22,05 0,356 *E x 6 5 19,63 0,625 0,32 x 7 5,3 22,05 0,18 *E x 8 5,3 22,05 0,682 0,31 x 9 5 19,63 0,709 0,36 x

10 5 19,63 0,584 0,30 x Média 0,38

DesvPad 0,09 C.V. (%) 23,92




(MPa) a b c 1 5 19,63 1,532 *E x 2 5,3 22,05 0,262 *E x 3 5,3 22,05 0,763 0,35 x 4 5,3 22,05 1,176 *E 20 80 5 5,3 22,05 0,7 0,32 50 50 6 5,3 22,05 0,206 *E x 7 5,3 22,05 0,119 *E x 8 5 19,63 1,025 0,52 x 9 5,3 22,05 0,71 0,32 x 10 5,3 22,05 0,775 0,35 x


C.V. (%) 22,96

137



Área (cm2)

Carga (N)

Tensão (MPa) a b c

1 5 19,63 0,553 0,28 x 2 5 19,63 0,628 0,32 x 3 5 19,63 0,461 0,23 x 4 5 19,63 0,623 0,32 x 5 5,3 22,05 0,227 *E x 6 5 19,63 0,388 *E x 7 5 19,63 0,98 *E x 8 5 19,63 0,624 0,32 x 9 5 19,63 0,950 0,48 x

10 5 19,63 0,698 0,36 x Média 0,33

DesvPad 0,08 C.V. (%) 23,51




(MPa) a b c 1 5 19,63 0,564 0,29 x 2 5 19,63 0,48 0,24 x 3 5 19,63 0,491 0,25 x 4 5 19,63 0,553 0,28 x 5 5 19,63 0,553 0,28 x 6 5 19,63 0,564 0,29 x 7 5,4 22,89 0,265 *E x 8 5,3 22,05 0,401 *E x 9 5,3 22,05 0,402 *E x 10 5 19,63 0,439 0,22 x


C.V. (%) 9,62

138



Área (cm2)

Carga (N)

Tensão (MPa) a b c

1 5,0 19,63 0,700 0,36 x 2 5,3 22,05 0,650 0,29 x 3 5,0 19,63 0,850 0,43 x 4 5,3 22,05 0,690 0,31 70 30 5 5,3 22,05 0,700 0,32 x 6 5,3 22,05 0,367 0,17 x 7 5,0 19,63 0,505 0,26 x 8 5,0 19,63 0,800 0,41 x 9 5,0 19,63 0,600 0,31 x

10 5,0 19,63 0,630 0,32 x Média 0,32

DesvPad 0,07 C.V. (%) 23,53

C.2 – RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL


inferior a 5%.

Tabela C.9 – Resistência à compressão AR20 – 0,05A aos 28 dias.

C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Área (cm2) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 19,63 1450 7,39 2 5 10 19,63 1550 7,90 3 5 10 19,63 1500 7,64 4 5 10 19,63 1000 *E


C.V. (%) 3,33


C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Área (cm2) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 19,63 2100 10,70 2 5 10 19,63 1900 9,68 3 5 10 19,63 2000 10,19 4 5 10 19,63 2000 10,19


C.V. (%) 4,08

139




C.V. (%) 1,81

Tabela C.12 – Resistência à compressão AR20 – 0,05M aos 28 dias.



C.V. (%) 2,11

Tabela C.13 – Resistência à compressão AR20 – 0,05T aos 28 dias.



C.V. (%) 6,86 Tabela C.14 – Resistência à compressão AR20 – 0,025T aos 28 dias.



C.V. (%) 3,33

140


C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Área (cm2) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 19,63 1750 *E 2 5 10 19,63 1600 8,15 3 5 10 19,63 1400 7,13 4 5 10 19,63 1500 7,64


C.V. (%) 6,67




C.V. (%) 2,47 Tabela C.17 – Resistência à compressão AR15 – 0,025T aos 28 dias.



C.V. (%) 2,53




C.V. (%) 5,59

141


C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Área (cm2) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 19,63 500 *E 2 5 10 19,63 700 3,57 3 5 10 19,63 750 3,82 4 5 10 19,63 1000 *E


C.V. (%) 4,88




C.V. (%) 2,84




C.V. (%) 2,40




C.V. (%) 2,32

142


C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Área (cm2) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 19,63 750 3,82 2 5 10 19,63 700 3,57 3 5 10 19,63 500 *E 4 5 10 19,63 500 *E


C.V. (%) 4,88




C.V. (%) 5,13




C.V. (%) 4,08

143

C.3 – RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL


inferior a 5%.

Tabela C.26 – Resistência à tração por compressão diametral AR20 – 0,05A aos 28

dias.

C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 1250 *E 2 5 10 1020 1,30 3 5 10 1015 1,29 4 5 10 1000 1,27


C.V. (%) 1,03

Tabela C.27 – Resistência à tração por compressão diametral AR20 – 0,025A aos

28 dias.



C.V. (%) 0,86


28 dias.

C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 1720 2,19 2 5 10 1410 1,80 3 5 10 1500 1,91 4 5 10 1480 1,89


C.V. (%) 3,23

144

Tabela C.29 – Resistência à tração por compressão diametral AR20 – 0,05M aos 28

dias.



C.V. (%) 7,38

Tabela C.30 – Resistência à tração por compressão diametral AR20 – 0,05T aos 28

dias.

C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 1030 1,31 2 5 10 1010 1,29 3 5 10 1000 1,27 4 5 10 750 *E


C.V. (%) 1,51

Tabela C.31 – Resistência à tração por compressão diametral AR20 – 0,025T aos

28 dias.

C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 1250 *E 2 5 10 1030 1,31 3 5 10 1000 1,27 4 5 10 1500 *E


C.V. (%) 2,09

145


28 dias.

C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 1750 *E 2 5 10 1000 *E 3 5 10 1500 1,91 4 5 10 1510 1,92


C.V. (%) 0,47

Tabela C.33 – Resistência à tração por compressão diametral AR15 – 0,05T aos 28

dias.



C.V. (%) 1,86


28 dias.



C.V. (%) 0,77

146


28 dias.

C.P. Diâmetro (cm) Altura (cm) Carga (Kgf) Tensão (MPa) 1 5 10 750 0,96 2 5 10 780 0,99 3 5 10 750 0,96 4 5 10 500 *E


C.V. (%) 2,28

Tabela C.36 – Resistência à tração por compressão diametral AR15 – 0,05A aos 28

dias.



C.V. (%) 4,90


28 dias.



C.V. (%) 3,27

147

Tabela C.38 – Resistência à tração por compressão diametral AR20 – 0,075M aos

28 dias.



C.V. (%) 2,65


dias.



C.V. (%) 3,48


dias.



C.V. (%) 3,40

148

Tabela C.41 – Resistência à tração por compressão diametral AR15 – 0,075M aos

28 dias.



C.V. (%) 4,32


dias.



C.V. (%) 2,77

149

C.4 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE

Tabela C.43 – Absorção de água por capilaridade (g/cm2) das argamassas em CP´s

moldados.

Argamassa C.P. Leitura seco

(g) Diâmetro

(cm) Área (cm2)

Leitura 72 h (g)

Absorção (g/cm2) média

1 308,33 5 19,63 327,78 0,99 2 303,6 5 19,63 321,94 0,93 AR20 - 0,05A 3 304,69 5 19,63 323,64 0,97 0,96 1 313,45 5 19,63 333,54 1,02 2 317,27 5 19,63 336,5 0,98 AR20 - 0,025A 3 313,34 5 19,63 335,68 1,14 1,00 1 313,7 5 19,63 330,84 0,87 2 335,21 5 19,63 355,03 1,01 AR20 - 0,0125A 3 313,69 5 19,63 332,44 0,96 0,95 1 333,82 5 19,63 358,92 1,28 2 334,86 5 19,63 356,96 1,13 AR20 - 0,05M 3 336,46 5 19,63 358,57 1,13 1,13


(g) Diâmetro

(cm) Área (cm2)

Leitura 72 h (g)

Absorção (g/cm2 média

1 307,89 5 19,63 334,67 1,36 2 306,66 5 19,63 336,12 1,50 AR20 - 0,05T 3 310,08 5 19,63 341,59 1,61 1,55 1 309,28 5 19,63 339,06 1,52 2 305,7 5 19,63 337,81 1,64 AR20 - 0,025T 3 309,69 5 19,63 339,44 1,52 1,56 1 319,6 5 19,63 350,92 1,60 2 327,07 5 19,63 357,11 1,53 AR20 - 0,0125T 3 314,32 5 19,63 343,28 1,48 1,53 1 296,48 5 19,63 317,71 1,08 2 296,48 5 19,63 327,53 1,58 AR15 - 0,05T 3 299,41 5 19,63 330,1 1,56 1,57 1 311,52 5 19,63 345,74 1,74 2 303,09 5 19,63 336,03 1,68 AR15 - 0,025T 3 290,95 5 19,63 325 1,74 1,72


(g) Diâmetro

(cm) Área (cm2)

Leitura 72 h (g)


1 322,69 5 19,63 362,54 2,03 2 319,69 5 19,63 357,8 1,94 AR15 - 0,0125T 3 328,61 5 19,63 369,66 2,09 2,02 1 301,52 5 19,63 338,45 1,88 2 297,21 5 19,63 335,4 1,95 AR15 - 0,05A 3 0 5 19,63 0 0,00 1,91 1 334,18 5 19,63 376,02 2,13 2 325,17 5 19,63 366 2,08 AR15 - 0,0125A 3 0 5 19,63 0 0,00 2,11

1 311,05 5 19,63 339,18 1,43 2 327,98 5 19,63 354,14 1,33 AR20 - 0,075M 3 320,14 5 19,63 348,6 1,45 1,41

150


(g) Diâmetro

(cm) Área (cm2)

Leitura 72 h (g)


1 305,65 5 19,63 336,42 1,57 2 306,3 5 19,63 336,92 1,56 AR20 - 0,1M 3 0 5 19,63 0 0,00 1,56


(g) Diâmetro

(cm) Área (cm2)

Leitura 72 h (g)


1 314,24 5 19,63 354,31 2,04 2 324,6 5 19,63 361,76 1,89 AR15 - 0,05M 3 314,99 5 19,63 352,8 1,93 1,95 1 316,57 5 19,63 353,74 1,89 2 304,32 5 19,63 340,2 1,83 AR15 - 0,075M 3 304,31 5 19,63 339,85 1,81 1,84 1 316,57 5 19,63 353,74 1,89 2 304,32 5 19,63 340,2 1,83 AR15 - 0,1M 3 304,31 5 19,63 339,85 1,81 1,84

C.5 – ABSORÇÃO DE ÁGUA POR IMERSÃO

Tabela C.44 – Absorção de água por imersão (%) das argamassas em CP´s

moldados.

Argamassa C.P. Leitura seco (g) Leitura 72h (g) Absorção % média

1 308,59 345,49 11,96 2 304,59 339,98 11,62 AR20 - 0,05A 3 305,32 341,24 11,76 11,78 1 317,91 352 10,72 2 313,94 351 11,80 AR20 - 0,025A 3 313,97 350 11,48 11,33 1 314,37 349,46 11,16 2 335,9 373,94 11,32 AR20 - 0,0125A 3 314,37 349,94 11,31 11,27 1 334,56 374,65 11,98 2 335,89 376,06 11,96 AR20 - 0,05M 3 337,44 377,75 11,95 11,96

Argamassa C.P. Leitura seco (g) Leitura 72 h (g) Absorção % média 1 323,16 361,44 11,85 2 319,79 358,03 11,96 AR15 - 0,0125T 3 0 0 #DIV/0! 11,90 1 298,56 334,97 12,20 2 301,54 338,51 12,26 AR15 - 0,05A 3 297,48 335,09 12,64 12,23 1 324,78 366,54 12,86 2 334,5 375,17 12,16 AR15 - 0,0125A 3 325,53 365,13 12,16 12,51 1 311,27 347,3 11,58 2 328,13 364,78 11,17 AR20 - 0,075M 3 0 0 #DIV/0! 11,37

151

Argamassa C.P. Leitura seco (g) Leitura 72 h (g) Absorção % média 1 305,9 342,26 11,89 2 306,45 342,6 11,80 AR20 - 0,1M 3 308,71 345,83 12,02 11,90 1 314,93 353,6 12,28 2 324,73 362,63 11,67 AR15 - 0,05M 3 315,53 353,86 12,15 12,03

Argamassa C.P. Leitura seco (g) Leitura 72 h (g) Absorção % média 1 316,76 354,34 11,86 2 304,32 340,77 11,98 AR15 - 0,075M 3 0 0 #DIV/0! 11,92 1 316,76 354,34 11,86 2 304,32 340,77 11,98 AR15 - 0,1M 3 0 0 #DIV/0! 11,92

152

ANEXO D

D.1 – RESULTADOS DE TENSÃO SUPERFICIAL ENCONTRADOS DURANTE A

DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA DOS ADITIVOS.

Aditivo M Concentração (%)

(em água destilada a 25°C) Tensão Superficial

(dynas/cm) Tensão Superficial corrigida

(dynas/cm) 0,0078 75 70,5 0,0142 71 66,74 0,033 50 47

0,0623 41 38,54 0,1246 38 35,72 0,2501 37 34,78

0,5 35 32,9 1 32 30,08 3 32 30,08

Aditivo A Concentração (%)



(dynas/cm) 0,002 75 70,5

0,0035 70 65,8 0,0077 66 62,04 0,0155 56 52,64 0,0312 50 47 0,0621 49 46,06 0,1228 47 44,18

0,25 42 39,48 0,5 38 35,72 3 38 35,72

Aditivo T Concentração (%)



(dynas/cm) 0,002 75 70,5

0,0039 72 67,68 0,0079 63 59,22 0,0156 55 51,7 0,0319 48 45,12 0,0629 42 39,48 0,1253 38 35,72

3 38 35,72

153

ANEXO E

E.1 – ESPECTROS NO INFRAVERMELHO DOS ADITIVOS INCORPORADORES

DE AR.

4000 3000 2000 100020

40

60

80

100

120

140

Tra

nsm

itânc

ia

Núm ero de onda (cm -1)

Figura E.1 - Espectro no infravermelho do aditivo A.

Tabela E.1 – Atribuições das bandas vibracionais no infravermelho do aditivo A.

Número de onda (cm-1) Intensidade Atribuições

3700 - 3200 F Estiramento OH

2960 - 2850 M Estiramento CH de grupos CH2 e CH3

1433 F Deformação CH de grupos CH2 e CH3

1220 e 1084 F Deformação SO42-

870 M Deformação C-O-S

Nota - Intensidade das bandas: f = fraca; m = média; F = forte.

154

4000 3000 2000 100020

40

60

80

100

120

Tra

nsm

itânc

ia

Núm ero de onda (cm -1)

Figura E.2 - Espectro no infravermelho do aditivo T.

Tabela E.2 – Atribuições das bandas vibracionais no infravermelho do aditivo T.


3700 - 3200 F Estiramento OH

2960 - 2850 F Estiramento CH de grupos CH2 e CH3

1468 F Deformação CH de grupos CH2 e CH3

1221 e 1084 F Deformação SO42-

996 M Deformação CH fora do plano

870 F Deformação C-O-S


155

4000 3000 2000 10000

20

40

60

80

100

120

Tra

nsm

itânc

ia

Número de onda (cm -1)

Figura E.3 - Espectro no infravermelho do aditivo M.

Tabela E.3 – Atribuições das bandas vibracionais no infravermelho do aditivo M.


3700 - 3200 m Estiramento OH

2960 - 2850 F Estiramento CH de grupos CH2 e CH3

1627 f Deformação C=C

1465 f Deformação CH de grupos CH2 e CH3

1225 - 1114 F Deformação SO42-

1044 - 1013 m Deformação CH do anel

830 f Deformação de anel dissubstituído (para)


156

Figura E.4 - Espectro padrão de uma amostra de Dodecil sulfato de sódio

(POUCHERT, 1981).

157

ANEXO F

F.1 – FICHAS DOS ENSAIOS REALIZADOS NO ESTADO FRESCO

158

ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 19/03/02IDENTIFICAÇÃO: AR20 - 0,05A TRAÇO: 1

COMPOSIÇÃO % g RETENÇÃO DE ÁGUACimento 20 11000 Massa Molde Vazio (g) 688,00Areia Fina 80 44000 Massa Molde Cheio (g) 1018,10Aerante 50 0,05 5,5 Massa Discos Secos (g) 11,00Texapon ZACD 0 Massa Discos Molhados (g) 16,10Maranil P46 0 AF 0,137931

Ra (%) 89QUANTITATIVOSArgamassa (g) 55000,00 TEMPO DE SARRAFEAMENTOÁgua (g) 8800,00 Final lançamento 10:50Água/ Arg (%) 16,00 Início sarrafeamento 12:10

Tempo Fim lan. - Início.Sarr. 01:20

4 min mistura seca TEOR DE AR INCORPORADO5 min mistura final Gravimétrico 26%

Pressométrico 20%CONSISTÊNCIA

1° Leitura 281° 305° ADESÃO INICIAL2° Leitura 281° 305° Adequada x3° Leitura Inadequada1° Leitura2° Leitura ASPECTO DA MISTURA 3° Leitura Seca

ÁsperaDENSIDADE DE MASSA Plástica xMassa Recip. Cheio (g) 943,90 Muito PlásticaMassa Recip. Vazio (g) 281,50 FlúidaVolume do Recip. (cm3) 400Densidade de massa (g/cm3) 1,66

ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 19/03/02IDENTIFICAÇÃO: AR20 - 0,05A TRAÇO: 1.1


Ra (%) 89QUANTITATIVOSArgamassa (g) 55000,00 TEMPO DE SARRAFEAMENTOÁgua (g) 8800,00 Final lançamentoÁgua/ Arg (%) 16,00 Início sarrafeamento

Tempo Fim lan. - Início.Sarr.





MISTURA

MISTURA

25 x 25,5 cm

Vane

25 x 25 cmFlow

Vane

Flow25 x 25 cm26 x 25 cm

159






Pressométrico 19,5%CONSISTÊNCIA











Vane

Flow25,5 x 25,3 cm

25 x 24 cm

MISTURA

MISTURA

24 x 25,3 cm

Vane

25 x 25 cmFlow

160







1° Leitura 281 326 ADESÃO INICIAL2° Leitura 280 325 Adequada 3° Leitura Inadequada x1° Leitura2° Leitura ASPECTO DA MISTURA 3° Leitura Seca x

ÁsperaDENSIDADE DE MASSA Plástica Massa Recip. Cheio (g) 998,60 Muito PlásticaMassa Recip. Vazio (g) 282,50 FlúidaVolume do Recip. (cm3) 400Densidade de massa (g/cm3) 1,79









MISTURA

MISTURA

24 x 23 cm

Vane

23 x 23 cmFlow

Vane


161

ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 27/03/02IDENTIFICAÇÃO: AR20 - 0,05M TRAÇO: 4

COMPOSIÇÃO % g RETENÇÃO DE ÁGUACimento 20 11000 Massa Molde Vazio (g) 688,30Areia Fina 80 44000 Massa Molde Cheio (g) 1035,80Aerante 50 0 Massa Discos Secos (g) 11,10Texapon ZACD 0 Massa Discos Molhados (g) 15,30Maranil P46 0,05 5,5 AF 0,137931





1° Leitura 285 311 ADESÃO INICIAL2° Leitura 285 312 Adequada 3° Leitura Inadequada x1° Leitura2° Leitura ASPECTO DA MISTURA 3° Leitura Seca

Áspera xDENSIDADE DE MASSA Plástica Massa Recip. Cheio (g) 982,20 Muito PlásticaMassa Recip. Vazio (g) 283,50 FlúidaVolume do Recip. (cm3) 400Densidade de massa (g/cm3) 1,75

ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 27/03/02IDENTIFICAÇÃO: AR20 - 0,05M TRAÇO: 4.1








MISTURA

MISTURA

25 x 24 cm

Vane

25,5 x 24 cmFlow

Vane


162

ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 08/04/02IDENTIFICAÇÃO: AR20 - 0,05T TRAÇO: 5

COMPOSIÇÃO % g RETENÇÃO DE ÁGUACimento 20 11000 Massa Molde Vazio (g) 688,40Areia Fina 80 44000 Massa Molde Cheio (g) 1011,20Aerante 50 0 Massa Discos Secos (g) 10,50Texapon ZACD 0,05 5,5 Massa Discos Molhados (g) 14,60Maranil P46 0 AF 0,137931





1° Leitura 282 303 ADESÃO INICIAL2° Leitura 283 306 Adequada x3° Leitura Inadequada1° Leitura2° Leitura ASPECTO DA MISTURA 3° Leitura Seca


ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 08/04/02IDENTIFICAÇÃO: AR20 - 0,05T TRAÇO: 5.1








MISTURA

MISTURA

26,5 x 26,5 cm

Vane

27 x 26 cmFlow

Vane


163







1° Leitura 284 306 ADESÃO INICIAL2° Leitura 283 306 Adequada x3° Leitura 283 306 Inadequada1° Leitura2° Leitura ASPECTO DA MISTURA 3° Leitura Seca










Vane

Flow25,5 x 25 cm26 x 25 cm

MISTURA

MISTURA

25,5 x 25,5 cm

Vane

26 x 25 cmFlow

164













4 min mistura seca TEOR DE AR INCORPORADO8 min mistura final Gravimétrico 24,5%




MISTURA

MISTURA

23,5 x 23 cm

Vane

23 x 23 cmFlow

Vane

Flow23,5 x 23 cm23 x 23 cm

165

















Vane

Flow25,5 x 25 cm25 x 25,5 cm

MISTURA

MISTURA

25 x 26 cm

Vane

25 x 25,5 cmFlow

166

















Vane

Flow

MISTURA

MISTURA

23,5 x 24 cm

Vane

23,5 x 23 cmFlow

167

ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 29/04/02IDENTIFICAÇÃO: AR15 - 0,0125T TRAÇO:10






1° Leitura 284 312 ADESÃO INICIAL2° Leitura 284 314 Adequada 3° Leitura 283 311 Inadequada x1° Leitura2° Leitura ASPECTO DA MISTURA 3° Leitura Seca


ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 29/04/02IDENTIFICAÇÃO: AR15 - 0,0125T TRAÇO:10.1






1° Leitura 284 312 ADESÃO INICIAL2° Leitura 284 312,5 Adequada 3° Leitura Inadequada x1° Leitura2° Leitura ASPECTO DA MISTURA 3° Leitura Seca


Vane

Flow

MISTURA

MISTURA

20 x 21 cm

Vane

20,5 x 21 cmFlow

168

ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 30/04/02IDENTIFICAÇÃO: AR15 - 0,05A TRAÇO:11








ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 30/04/02IDENTIFICAÇÃO: AR15 - 0,05A TRAÇO:11.1








Vane

Flow24 x 23 cm

23,5 x 23 cm

MISTURA

MISTURA

24 x 23,5 cm

Vane

24,5 x 23 cmFlow

169









ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 02/05/02IDENTIFICAÇÃO: AR15 - 0,025A TRAÇO:12.1








Vane

Flow

MISTURA

MISTURA

21 x 21 cm

Vane

22,5 x 21 cmFlow

170

ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 06/05/02IDENTIFICAÇÃO: AR20 - 0,075M TRAÇO:13




4 min mistura seca TEOR DE AR INCORPORADO9:50 min mistura final Gravimétrico 26%




ROTINA DE ENSAIO - DISSERTAÇÃO NIELSEN ALVES DATA: 06/05/02IDENTIFICAÇÃO: AR20 - 0,075M TRAÇO:13.1








Vane


MISTURA

MISTURA

23 x 23,5 cm

Vane

24 x 23 cmFlow

171


COMPOSIÇÃO % g RETENÇÃO DE ÁGUACimento 20 11000 Massa Molde Vazio (g) 688,00Areia Fina 80 44000 Massa Molde Cheio (g) 1021,00Aerante 50 0 Massa Discos Secos (g) 10,70Texapon ZACD 0 Massa Discos Molhados (g) 15,30Maranil P46 0,1 11 AF 0,137931








COMPOSIÇÃO % g RETENÇÃO DE ÁGUACimento 20 11000 Massa Molde Vazio (g) 688,00Areia Fina 80 44000 Massa Molde Cheio (g) 1018,00Aerante 50 0 Massa Discos Secos (g) 10,60Texapon ZACD 0 Massa Discos Molhados (g) 15,00Maranil P46 0,1 11 AF 0,137931







Vane

Flow24 x 24 cm

MISTURA

MISTURA

24 x 24 cm

Vane

24 x 23 cmFlow

172


COMPOSIÇÃO % g RETENÇÃO DE ÁGUACimento 20 11000 Massa Molde Vazio (g)Areia Fina 80 44000 Massa Molde Cheio (g)Aerante 50 0,0125 1,375 Massa Discos Secos (g)Texapon ZACD 0 Massa Discos Molhados (g)Maranil P46 0 AF 0,137931

Ra (%) #DIV/0!QUANTITATIVOSArgamassa (g) 55000,00 TEMPO DE SARRAFEAMENTOÁgua (g) 8800,00 Final lançamentoÁgua/ Arg (%) 16,00 Início sarrafeamento


4 min mistura seca TEOR DE AR INCORPORADO30 min mistura final Gravimétrico




MISTURA

Vane

Flow

173

















MISTURA

MISTURA

23 x 23,5 cm

Vane

23 x 23 cmFlow

Vane

Flow25 x 23,5 cm22 x 24 cm

174










COMPOSIÇÃO % g RETENÇÃO DE ÁGUACimento 15 8250 Massa Molde Vazio (g)Areia Fina 85 46750 Massa Molde Cheio (g)Aerante 50 0 Massa Discos Secos (g)Texapon ZACD 0 Massa Discos Molhados (g)Maranil P46 0,1 8,25 AF 0,137931

Ra (%) #DIV/0!QUANTITATIVOSArgamassa (g) 55000,00 TEMPO DE SARRAFEAMENTOÁgua (g) 8800,00 Final lançamentoÁgua/ Arg (%) 16,00 Início sarrafeamento






Vane

Flow

MISTURA

MISTURA

24 x 23,5 cm

Vane

25 x 23 cmFlow

175

















MISTURA

MISTURA

24 x 24 cm

Vane

25 x 23 cmFlow

Vane

Flow

Documents

Alves 2002