Date post: | 16-Jan-2016 |
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CARACTERIZAÇÃO DE ARGAMASSAS ESTABILIZADAS SUBMETIDAS À
SUCÇÃO DE SUBSTRATO POROSO
GUSTAVO MACIOSKI (1); MARIENNE M. C. DA COSTA (2); JULIANA M. CASALI (3)
(1) Universidade Federal do Paraná - [email protected]; (2) Universidade Federal do Paraná – [email protected]; (3) Instituto Federal de Santa Catarina – [email protected].
RESUMO
O uso de argamassa estabilizada tem aumentado em função do ganho de produtividade
em obra, principalmente devido à manutenção da sua trabalhabilidade por um período
de até 72 horas. Contudo, para o seu êxito, toda argamassa deve apresentar
deformabilidade compatível com sua função. Assim, o objetivo deste trabalho é
caracterizar argamassas estabilizadas submetidas à perda de água por sucção de um
substrato poroso. No estado fresco foram analisados o índice de consistência, o teor de
ar incorporado e densidade de massa. Já no estado endurecido resistência à compressão
e tração na flexão, densidade de massa aparente, módulo de elasticidade dinâmico e
estático. Os ensaios foram realizados analisando o tempo de armazenamento e lotes
distintos do material. Com os resultados obtidos, foi possível verificar a influência da
perda de água nas propriedades analisadas (para o módulo de elasticidade em um dos
lotes houve uma diminuição de 14%). Também verificou uma variabilidade na
estabilidade da argamassa, sendo obtido valores distintos das propriedades conforme o
tempo de armazenamento e dos lotes.
Palavras-chave: Argamassa estabilizada, revestimento, absorção de água.
EVALIATION OF READY MIXED MORTARS SUBMITTED TO A POROUS SUBSTRACT
ABSORPTION
ABSTRACT
The use of ready mixed mortar has increased due to the improvement in work
productivity, mainly owed to the maintenance of its workability for a period up to 72
hours. However, for it succeed, all mortar shall have a deformability compatible with its
function. The aim of this paper is to characterize ready mixed mortars exposed to water
loss by suction of a porous substrate. In the fresh state were analyzed the consistency,
entrained air content and bulk density. In the hardened state it was analyzed the
compression and flexural strength, bulk density, dynamic and static modulus of
elasticity. Tests were performed analyzing the storage time in different batches. Based
on these results, it was observed the influence of water loss in the analyzed properties
(for the elastic modulus in one of the batches there was a decrease of 14%). In addition,
there is variability in the mortar stability, since it was obtained different values for its
properties according to the storage time and batches.
Keywords: Ready mixed mortar, rendering, water absorption.
1. INTRODUÇÃO
A argamassa estabilizada é um produto novo no mercado brasileiro, sendo necessário o
desenvolvimento de pesquisas e estudos referentes ao comportamento desse material,
tais como a avaliação das suas propriedades e interação com demais elementos da
edificação, uma vez que muitas dessas informações ainda não são efetivamente
conhecidas e quando existentes são pouco divulgadas(1). A argamassa estabilizada é uma
argamassa úmida, à base de cimento que vem pronta para o uso e se mantém
trabalhável por 36 a 72 horas. Para promover o retardamento do início da pega os
fabricantes introduzem aditivos retardadores e incorporadores de ar para que suas
características sejam preservadas por um período de tempo pré-definido. Na Tabela 1
são apresentadas vantagens e desvantagens do uso de argamassas estabilizadas com
base em avaliações de viabilidades(2).
Tabela 1- Vantagens e desvantagens da argamassa estabilizada(2)
VANTAGENS DESVANTAGENS
Aumenta o rendimento Redução de perdas
Limpeza da obra Reduz misturas constantes Reduz a responsabilidade
Melhora a logística Reduz a demanda de mão de obra
Planejamento preciso da quantidade Tempo para adquirir rigidez Variação ao longo do tempo
Esmagamento do assentamento Tempo para desempeno
As principais funções de um revestimento de argamassa de parede são: proteger a
alvenaria e a estrutura contra a ação de intemperismo, e visando satisfazer às funções
algumas propriedades tornam-se essenciais para essas argamassas, sendo uma delas a
capacidade de absorver deformações(3). Visando satisfazer às funções deste tipo de
argamassa, algumas propriedades tornam-se essenciais: trabalhabilidade (consistência
e plasticidade adequadas), aderência, resistência mecânica e capacidade de absorver
deformações (baixo módulo de elasticidade)(4).
Estudos demostraram uma variação nas propriedades do estado fresco da argamassa
estabilizada em função do tempo de armazenamento e também nas propriedades do
estado endurecido(5)(6)(7).
Desta forma, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o comportamento da argamassa
estabilizada para revestimento em função da perda de água para o substrato e ao longo
do tempo de utilização. O estudo das argamassas estabilizadas coletadas em obra foi
realizado através da determinação de diferentes parâmetros no estado fresco e no
estado endurecido. Além de avaliar a influência da perda de água para o substrato, do
tempo de armazenamento e de diferentes lotes em algumas das propriedades da
argamassa no estado endurecido.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Foram coletados três lotes distintos de argamassas estabilizadas dosadas em central
para revestimento de 48 horas. que são utilizadas por construtoras na região de Curitiba.
Cabe ressaltar que os lotes eram do mesmo produto especificado. Para cada um dos
lotes foram realizados todos os ensaios apresentados no quadro da Figura 1.
Figura 1 - Quadro com programa experimental.
*Ensaios incluíram a simulação da sucção de água da argamassa
•Índice de consistência
•Densidade de massa
•Teor de ar incorporado
ESTADO FRESCO
•Resistência à tração na flexão*
•Resistência à compressão*
•Densidade de massa aparente*
•Módulo de elasticidade dinâmico*
•Módulo de elasticidade estático
ESTADO ENDURECIDO
As argamassas estabilizada foram transportadas até o laboratório dentro de bombonas
lacradas. Antes dos ensaios, o material era homogeneizado durante dois minutos com o
auxílio de uma haste metálica. No dia 1 de utilização, com aproximadamente 2 horas
após a entrega na obra, foram realizados os ensaios conforme descrito anteriormente.
No dia seguinte, 24 horas após o início dos ensaios do dia anterior, os mesmos
procedimentos foram realizados para obter as amostras do dia 2 de armazenamento.
Durante este intervalo de 24 horas as bombonas permaneciam lacradas, impedindo
alterações externas e perda de água da argamassa.
2.1. Índice de consistência
O índice de consistência foi obtido com base nas indicações da ABNT NBR 13276:2002(8)
através do ensaio na mesa de abatimento (flow table). O ensaio foi realizado nos dois
dias de armazenamento para verificar a alteração do índice de consistência.
2.2. Densidade de massa
A avaliação da densidade de massa foi realizada com base na ABNT NBR 13278:2005(9),
através do preenchimento de um recipiente metálico, tanto para o dia 1 e dia 2 de
armazenamento.
2.3. Teor de ar incorporado
O teor de ar incorporado foi realizado com o auxílio de um picnômetro de boca larga
através de um método experimental(10). No ensaio foi utilizada uma solução de 50% de
álcool etílico hidratado com água destilada para facilitar o desprendimento de bolhas de
ar da argamassa quando agitados. Os procedimentos do método desenvolvido pode ser
melhor visualizado na Figura 2.
Figura 2 - Método do picnômetro para determinação do ar incorporado (10).
2.4. Resistência à tração na flexão e compressão
Para os ensaios de resistência à compressão e resistência à tração na flexão, foram
moldados corpos de prova prismáticos de acordo com a ABNT NBR 13279:2005(11), isto
é, sem sucção ou perda de água. E ainda, durante a moldagem dos corpos de prova
também foi simulada a absorção do substrato, isto é, com sucção ou com perda de água.
O molde prismático foi colocado sobre um bloco de concreto com um filtro previamente
umedecido em sua superfície e todo o conjunto foi fixado na mesa de adensamento,
que realizou as quedas como previsto em norma (Erro! Fonte de referência não
encontrada.3).
Cabe salientar que a moldagem dos corpos de prova foram realizadas para cada lote no
dia 1 e dia 2 de armazenamento e resistências foram obtidas aos 28 dias de moldagem.
Figura 3 - Mesa de adensamento adaptada.
As amostras foram desmoldadas após 7 dias, garantindo que a argamassa estabilizada
já possuísse uma resistência suficiente para ser manuseada. A cura dos corpos de prova
foi seca ao ar e os rompimentos seguiram as prescrições de norma aos 28 dias de
moldagem.
2.5. Densidade de massa aparente e módulo de elasticidade dinâmico
O módulo de elasticidade dinâmico das argamassas foi obtido de acordo com a norma
ABNT NBR 15630:2008(12) com o auxílio de um aparelho de ultrassom da marca PUNDIT.
Além dos ensaios realizados nos corpos de prova prismáticos (4x4x16) cm, foram
moldados corpos de prova cilíndricos no tamanho (10x20) cm. Este ensaio foi avaliado
com 28 dias de moldagem.
2.6. Módulo de elasticidade estático
O módulo de elasticidade estático foi obtido nos corpos de prova (10x20) cm com 28
dias de moldagem, sendo a deformação do material registrada por dois relógios
comparadores acoplados nas laterais do corpo de prova.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A seguir são apresentados os resultados obtidos para argamassa estabilizada estudada.
3.1. Índice de consistência
A Tabela 2 apresenta os valores para o índice de consistência para os dois dias de
armazenagem (dia 1 e dia 2).
Tabela 2- Valores de índice de consistência (valores em mm).
DIA 1 DIA 2 Lote 1 242,8 235,8 Lote 2 221,5 234,0 Lote 3 278,5 246,5
Pode-se observar na Tabela 2 que houve uma pequena perda de consistência ao longo
do tempo de armazenamento, com exceção do lote 2 que apresentou um pequeno
aumento de 5,64% no índice de consistência. Este comportamento do índice de
consistência pode ter influenciado na trabalhabilidade da argamassa em obra de um dia
para o outro de armazenamento, porém não inviabilizou a utilização da mesma.
3.2. Densidade de massa e teor de ar incorporado
Na Figura 5, são apresentados os resultados de densidade e teor de ar incorporado para
os dias 1 e 2 de utilização no estado fresco.
Figura 5 – Densidade de massa e teor de ar incorporado.
Nota-se na Figura 5 que os valores de densidade de massa obtidos apresentaram um
pequeno aumento em relação ao tempo de armazenamento (dia 1 para o dia 2) para
todos os lotes. Em relação ao teor de ar incorporado, em média, também houve uma
pequena diminuição em relação ao tempo de armazenamento, com exceção do lote 3
que apresentou um aumento na média dos resultados mas também obteve a menor
variação da densidade de massa.
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
1,7
1,8
1,8
1,9
1,9
2,0
Dia 1 Dia 2
Teo
r d
e ar
inco
rpo
rad
o (
%)
Den
sid
ade
de
mas
sa (
g/cm
³)
Densidade - L1 Densidade - L2
Densidade - L3 Ar Incorporado - L1
Ar Incorporado - L2 Ar Incorporado - L3
A partir dos resultados apresentados foi possível obter uma correlação entre os
resultados do teor de ar incorporado e densidade de massa, como apresentado na
Figura 6.
Figura 6 – Densidade de massa versus teor de ar incorporado.
Desta forma, observa-se na Figura 6 que como tempo ocorre uma redução do teor de ar
incorporado, e, consequentemente um aumento da densidade. É possível que esta
variação tenha causado alterações na trabalhabilidade do produto, conforme
apresentado na Tabela 2.
3.3. Resistência à tração na flexão e compressão
Os valores de resistência à tração na flexão e compressão dos corpos de prova com e
sem à sucção do substrato são apresentados no gráfico da Figura 7 e da Figura 8.
y = -0,4446x + 0,9384R² = 0,9446
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
1,75 1,80 1,85 1,90 1,95
Teo
r d
e ar
inco
rpo
rad
o (
%)
Densidade de massa (g/cm³)
Figura 7 – Resistência de compressão.
Figura 8 – Resistência de tração na flexão.
Pode-se observar na Figura 7 e na Figura 8, além da variação dos resultados entre os
lotes, que os valores de resistência à compressão e tração foram superiores para o lote
1 em relação aos outros lotes. Além disso, os valores de resistência, tanto à compressão
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Sem sucção Com sucção Sem sucção Com sucção
Dia 1 Dia 2
Res
istê
nci
a à
com
pre
ssão
(M
Pa)
Lote 1 Lote 2 Lote 3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Sem sucção Com sucção Sem sucção Com sucção
Dia 1 Dia 2
Res
istê
nci
a à
traç
ão n
a fl
exão
(M
Pa)
Lote 1 Lote 2 Lote 3
quanto à tração na flexão, maioria dos casos, foram maiores para os corpos de prova
sem à sucção, com queda de 13% nos valores tanto para à compressão como para à
tração na flexão.
Os dados de resistência foram submetidos a análise de variância e ao teste de separação
de médias de Duncan ao nível de 5% de probabilidade de erro. Desse modo não houve
diferença significativa entre os valores obtidos dos corpos de prova com e sem sucção
para todos os lotes, com exceção do lote 3 no dia 1 de armazenamento que houve
diferença significativa entre os valores de com e sem sucção.
Para os valores de resistência à compressão, analisando os valores somente dos corpos
de prova sem sucção, houve diferença significativa entre os lotes. Demonstrando
claramente que existe diferença entre os lotes mesmo sendo comercializados como o
mesmo produto.
Na Figura 9 é apresentada a correlação entre a densidade de massa no estado aparente
no endurecido e a resistência à compressão.
Figura 9 – Densidade de massa versus resistência à compressão.
y = 23,195x - 33,29R² = 0,7791
y = 17,037x - 22,484R² = 0,5574
0
2
4
6
8
10
1,55 1,6 1,65 1,7 1,75 1,8
Res
istê
nci
a à
com
prs
são
(M
Pa)
Densidade de massa aparente (g/cm³)
Com sucção Sem sucção
Linear (Com sucção) Linear (Sem sucção)
Na Figura 9, apesar das baixas correlações observadas, é possível verificar uma
tendência que com o aumento da resistência à compressão ocorre um aumento da
densidade de massa aparente no estado endurecido para ambos os corpos de prova
submetidos ou não à sucção. Este fenômeno é esperado uma vez que ocorre a expulsão
do ar incorporado e, possivelmente, a quantidade de vazios dentro da amostra foi
reduzida.
Na Figura 10 é apresentada a correlação entre a resistência à compressão e a resistência
de tração na flexão.
Figura 10 – Resistência à compressão versus resistência de tração na flexão.
Já na Figura 10, observa-se que existe uma boa correlação entre os resultados de
resistência à compressão e tração na flexão para os corpos de prova submetidos ou não
à sucção. Em média, os valores de resistência à resistência à tração na flexão foram em
média de 41% menores que os valores de resistência à compressão.
y = 0,3262x + 0,4136R² = 0,9376
y = 0,4826x - 0,4561R² = 0,888
0
1
2
3
4
0 2 4 6 8 10
Res
istê
nci
a à
traç
ão n
a fl
exão
(M
Pa)
Resistências à compressão (MPa)
Com sucção Sem sucção
Linear (Com sucção) Linear (Sem sucção)
3.4. Módulo de elasticidade estático e dinâmico
Na Figura 11 são apresentados os valores para os módulos de elasticidade obtidos
através dos ensaios dinâmicos, analisando a influência da sucção e na Figura 12 são
apresentados os resultados avaliando a influência da geometria dos corpos de prova.
Figura 11 – Módulo de elasticidade dinâmico em corpos de prova (4x4x16) cm.
Figura 12 – Módulo de elasticidade dinâmico em função da geometria do corpo de
prova sem sucção.
02468
1012141618
Com sucção Sem sucção Com sucção Sem sucção
Dia 1 Dia 2
Mó
du
lo d
e el
asti
cid
ade
din
âmic
o
(MP
a)
Lote 1 Lote 2 Lote 3
0
2
4
6
8
10
12
14
4x4x16 10x20 4x4x16 10x20
Dia 1 Dia 2
Mó
du
lo d
e el
asti
cid
ade
din
âmic
o (
MP
a)
Lote 1 Lote 2 Lote 3
Nota-se, na Figura 11 que ocorre um aumento no módulo de elasticidade após perda de
água (sucção) nos corpos de prova ensaiados, exceto para primeiro dia do lote 3.
Enquanto isso, a partir da Figura 12, não houve diferença significativa para os lotes 1 e
3 no dia 1 nos valores do módulo de elasticidade dinâmico entre os corpos de prova sem
sucção e corpos de prova (10x20) cm. Para o lote 2, não houve diferença significativa
entre os valores obtidos de módulo.
Destaca-se, ainda, que os valores do módulo de elasticidade dinâmico para as
argamassas variaram entre 8,8 e 15,38 GPa, apresentando resultados divergentes entre
os lotes.
Por sua vez, para os ensaios estáticos, nota-se um comportamento semelhantes ao
encontrado para o módulo de elasticidade dinâmico, com variações entre os lotes. Na
Figuras 13 são apresentadas a baixa correlação obtida entre os resultados das diferentes
geometrias de corpos de prova no ensaio dinâmico e valores de módulo de elasticidade
para corpo de prova cilíndrico.
Figura 13 – Módulo de elasticidade estático versus dinâmico.
y = 1,2467x - 7,2314R² = 0,4726
y = 2,1106x - 17,939R² = 0,4162
0123456789
1011
8 9 10 11 12 13 14
Mó
du
lo d
inâm
ico
(G
Pa)
Módulo estático - cilíndrico(GPa)
Prisma - Dinâmico Cilindro - Dinâmico
Linear (Prisma - Dinâmico) Linear (Cilindro - Dinâmico)
Apesar de não terem sido obtidas boas correlações entre os ensaios para nenhum dos
formatos de corpos de prova, em geral os valores para módulo de elasticidade dinâmico
foram superiores aos estáticos. Mas, de uma forma geral, os valores encontrados para
a deformabilidade das argamassas são aceitáveis. Na Figura 14 é apresentada a
correlação estre os resultados de módulo de elasticidade dinâmico em amostras
prismáticas não submetidas à compressão e a resistência à compressão destas
amostras.
Figura 14 – Módulo de elasticidade dinâmico versus resistência a compressão.
Observa-se também na Figura 14 uma correlação entre os resultados, uma vez que o
aumento da resistência à compressão causada pelo aumento da densidade de massa
torna o material mais rígido e com menor capacidade de deformação.
4. CONCLUSÕES
A partir dos resultados obtidos nos ensaios realizados nos três lotes de argamassa
estabilizada no estado fresco demonstra a falta de homogeneidade e de estabilidade
entre os lotes. Cabe ressaltar que o produto é vendido como sendo o mesmo. Nota-se
y = 0,8631x - 3,7583R² = 0,764
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8 9 10 11 12 13 14
Res
istê
nci
a à
com
pre
ssão
(M
Pa)
Módulo dinâmico prismático sem sucção (GPa)
uma grande variação nos resultados com os diferentes dias de utilização (dia 1 e dia 2),
dificultando-se a adaptação do operário ao produto ao longo do dia de trabalho. Os
valores médios para a densidade de massa e para o teor de ar incorporado foram de
1,83 g/cm³ e 12,47%, respectivamente. Com o aumento da densidade de massa houve
uma redução do teor de ar incorporado ao longo do tempo e foi possível obter uma
correlação entre essas duas propriedades.
A partir dos resultados obtidos dos ensaios no estado endurecido das argamassas
estabilizadas foi possível observar a variabilidade do produto quando comparados os
seus diferentes lotes, bem como os resultados dos diferentes dias de armazenamento.
Algumas destas variações estão vinculadas ao comportamento da argamassa
estabilizada no estado fresco. A influência do substrato poroso que ocasionou valores
inferiores na resistência à tração na flexão e resistência à compressão para as
argamassas estudadas, que apresentaram variações de 1,0 a 3,8 MPa e 2,5 e 8,0 MPa
respectivamente. Também verificou-se que ocorreu uma redução da resistência
conforme o aumento do teor de ar incorporado das argamassas.
De modo geral, a argamassa estabilizada, apesar de manter-se no estado fresco por um
longo período de tempo, não apresentou uma estabilização, uma vez que os lotes de
argamassa estabilizada estudados neste trabalho variaram suas características ao longo
do tempo de utilização e dos lotes. E mais uma vez destaca-se uma possível falta de
controle dos lotes produzidos que apresentaram grandes variações em seus resultados.
Assim, destaca-se a necessidade de se estabelecer limites de desempenho para a
avaliação deste tipo de argamassa, uma vez que as normas já existentes não
contemplam as características e nem o controle de qualidade para argamassas
estabilizadas, bem como já apontado por outros trabalhos. A verificação da influência
da sucção do substrato em outras propriedades da argamassa também é de extrema
importância uma vez que esta variável influenciou nos resultados em que foi avaliada.
5. REFERÊNCIAS
1. MACIOSKI, G. Avaliação do comportamento de argamassas estabilizadas para revestimento. 2014. 117 f. Trabalho Final de Curso (Graduação) - Engenharia Civil - Universidade Federal do Paraná. Curitiba, 2014.
2. HERMANN, A.; ROCHA, J. P. A. Pesquisa da viabilidade da utilização da argamassa estabilizada modificada para revestimento sem a necessidade de aplicação do chapisco. Trabalho de conclusão de curso. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco. 2010.
3. MOHAMED, G.; ROMAN, H. R.; RIZATTI, E.; ROMAGNA, R. Alvenaria Estrutural. In: ISAIA, G. C. (org.). Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais. São Paulo, 2010. v-2, p. 1045-1075.
4. CARASEK, H. Argamassas Cap. 26. In: ISAIA, G.C. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. São Paulo: IBRACON, 2010
5. CALÇADA, L. M. L.; PEREIRA, L.; SOUZA, R. A.; OLIVEIRA, A. L.; CASALI, J. M. Influência das características do molde e da superfície de contato nas propriedades da argamassa estabilizada. In: X Simpósio Brasileiro de Argamassas, 2013, Fortaleza. X Simpósio Brasileiro de Argamassas, 2013.
6. CASALI, J. M. ; MANN NETO, A. ; ANDRADE, D. A. ; ARRIAGADA, N. T. . Avaliação das propriedades do estado fresco e endurecido da argamassa estabilizada para assentamento e revestimento. In: IX Simpósio Brasileiro de Argamassas, 2011, Minas Gerais. IX Simpósio Brasileiro de Argamassas, 2011.
7. MACIOSKI, G.; KUSZKOWSKI, H.; COSTA, M. R. M. M.; CASALI, J. M. Avaliação de propriedades no estado fresco e endurecido de argamassas estabilizadas. In: X Simpósio Brasileiro de Argamassas, 2013, Fortaleza. X Simpósio Brasileiro de Argamassas, 2013.
8. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Preparo da mistura e determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, 2005.
9. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13278: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Rio de Janeiro, 2005.
10. SCHANKOSKI, R. A.; GRAEFF, E. R.; COSTA, F. O. ; PRUDÊNCIO, L. R. J. Comparação entre diferentes métodos de determinação do teor de ar incorporado em argamassas. Anais do 54º Congresso Brasileiro de Concreto - IBRACON. Maceió, Alagoas. 2012
11. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13279: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão. Rio de Janeiro, 2005.
12. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15630: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação do módulo de elasticidade dinâmico através da propagação de onda ultra-sônica. Rio de Janeiro, 2008.