INFLUÊNCIA DO TIPO DE PROJEÇÃO DA ARGAMASSA NA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA À TRAÇÃO E

PERMEABILIDADE À ÁGUA

DUAILIBE, Roberto Palacio (1); CAVANI, Gilberto de Ranieri (2); OLIVEIRA, Mirian Cruxên Barros (3)

(1) Eng. Civil. Mestrando em Habitação pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo – IPT. Rua Guriatãs, quadra 05, nº 20 – Renascença II – São Luís – MA. CEP 65075-460. E-mail: beto.pd@bol.com.br

(2) Msc. Eng. Civil. Pesquisador do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo – IPT. Cidade Universitária - CEP 05508-901. E-mail: grcavani@ipt.br

(3) Dra. Geóloga. Pesquisadora do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo – IPT. Cidade Universitária - CEP 05508-901. E-mail: miriancr@ipt.br

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo principal estudar a influência do processo de aplicação da argamassa na resistência de aderência à tração e permeabilidade à água. Os ensaios para determinação das características analisadas foram realizados 28 dias após o lançamento da argamassa de revestimento. Os resultados obtidos indicam que nas aplicações por projeção os revestimentos apresentam maior resistência de aderência e menor permeabilidade à água.

ABSTRACT

This is a study of the influence of the process of mortar application on bond tensile strength and water permeability. The tests for determination of the analyzed characteristics had been carried out 28 days after mortar application. The results indicate that in the applications by projection, the coverings present greater resistance and less water permeability.

Palavras-chave: argamassa; resistência de aderência; permeabilidade.

Keywords: mortar; tack resistance; permeability.

1. INTRODUÇÃO

Um dos grandes desafios na construção civil é a racionalização dos serviços, com menor custo de mão-de-obra e maior controle da produção. Na busca por otimizar cada vez mais seus processos de produção (e depender menos da mão-de-obra), as construtoras

VI Simpósio Brasileiro de Tecnologia de Argamassas I International Symposium on Mortars Technology

Florianópolis, 23 a 25 de maio de 2005

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têm incentivado as indústrias de equipamentos a produzirem ferramentas que lhes auxiliarão na execução das obras. Para execução dos revestimentos de argamassa em fachada, a utilização de equipamentos de projeção tem sido muito bem aceita pelo mercado por possibilitar maior produtividade e menor variabilidade do revestimento. É nesse contexto que se insere este trabalho, na tentativa de avaliar qual o comportamento do revestimento quanto à resistência de aderência à tração e permeabilidade à água quando do uso destes equipamentos.

2. ADERÊNCIA DAS ARGAMASSAS

A aderência é uma propriedade relacionada ao fenômeno mecânico que ocorre em superfícies porosas, pela ancoragem da argamassa na base, através da penetração da pasta de cimento nos poros, reentrâncias e saliências da base, seguidas do endurecimento. A aderência depende dentre outros fatores, das propriedades da argamassa no estado fresco, das características da base de aplicação e da superfície de contato efetivo entre a argamassa e a base. CARASEK (1996) salienta, portanto, que a aderência é composta de dois fatores: a resistência de aderência e a extensão de aderência. Esta última corresponde à razão entre a área de contato efetivo e a área total possível de ser unida. A argamassa, quando lançada por projeção mecânica, tem maiores chances de ter uma maior extensão de aderência, já que a pressão utilizada para o lançamento (aproximadamente 7,0Kg/cm2) é maior do que a conferida pelo pedreiro no lançamento manual. Outra vantagem do lançamento por projeção é o maior controle da produção, uma vez que a pressão de lançamento é controlada por um manômetro que indica a pressão com que o ar está projetando a argamassa. Como aponta CINCOTTO et al (1995), a alta variabilidade dos resultados de aderência decorre também da inconstância ao longo da execução do revestimento, uma vez que quando lançada manualmente, a energia de lançamento da argamassa contra a base, varia bastante já que cabe ao pedreiro lançar e pressionar a argamassa.

3. PERMEABILIDADE À ÁGUA DOS REVESTIMENTOS

A penetração de umidade é uma das maiores causas de deterioração das construções, inclusive dos revestimentos. Tanta importância justifica a necessidade de estudos para garantir que os revestimentos possam oferecer menor permeabilidade e conseqüentemente maior durabilidade. A permeabilidade é a propriedade que governa o fluxo de um fluido através de um sólido poroso. Esse fluxo pode ocorrer por meio de infiltração sobre pressão, capilaridade ou difusão de vapor de água. Conforme defende CANDIA (1998), na ausência de fissuras, a penetração de água pelos poros do revestimento é rara de acontecer, desde que a argamassa, que constitui o revestimento, tenha uma boa compacidade. As argamassas lançadas por projeção têm em geral maior compacidade do que as lançadas manualmente, devido à energia de lançamento que propicia a diminuição dos vazios entre as “cheias”. O “método do cachimbo” é um ensaio proposto pelo Centre Scientifique et Technique de la Construction – CSTC para avaliação da permeabilidade à água dos revestimentos de parede. O método consiste resumidamente em um tubo de vidro em forma de “L”, graduado em décimos de mililitro com uma borda plana e circular no fundo, a qual é

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fixada à superfície do revestimento, com algum selante, e preenchido com água até o nível de referência. Com este ensaio é possível avaliar a permeabilidade de um revestimento, através da propriedade de absorção de água sob uma pressão inicial de 92mm de coluna de água. Esta pressão corresponde à ação estática de um vento com velocidade aproximada de 140km/h (CSTC, 1982).

4. MATERIAIS E MÉTODOS

4.1. Caracterização dos materiais e equipamento de projeção

Para o estudo da influência do modo de aplicação da argamassa na resistência de aderência à tração e permeabilidade à água, foram executados 12 panos de revestimento constituídos por chapisco e emboço sobre parede de alvenaria de blocos cerâmicos utilizando-se os seguintes materiais:

• Cimento portland CPIV 32 RS; • Cal hidratada CH-I; • Areia proveniente da cidade de São Luís (MA); • Bloco cerâmico 9x19x19; • Aditivo impermeabilizante para argamassas, “Vedareboco” da Queveks (à base

de resinas naturais e estearatos segundo o fabricante).

4.1.1. Cimento portland

O cimento Portland utilizado para as argamassas de chapisco e emboço é proveniente de uma fábrica em Itapecuru Mirim/MA. A Tabela 1 e Tabela 2 indicam respectivamente os resultados dos ensaios físicos e químicos1 do cimento utilizado:

Tabela 1 – Ensaios físicos do cimento CPIV32RS Massa unitária cimento para transformação do traço em volume para massa 1,01 Kg/l Massa específica 2,95 g/cm3 Finura #200 1,08% Início de pega 189 minutos Fim de pega 243 minutos Resistência à compressão aos 3 dias 22,9 MPa Resistência à compressão aos 7 dias 31,3 MPa Resistência à compressão aos 28 dias 39,6 MPa

Tabela 2 – Análise química do cimento CPIV32RS Perda ao fogo 3,85% Óxido de magnésio 1,61% Trióxido de enxofre 3,00%

4.1.2. Cal hidratada CH-I

A cal hidratada utilizada para a argamassa de emboço é proveniente de uma fábrica em Limoeiro do Norte/CE. Suas características avaliadas estão apresentadas na Tabela 3 e Tabela 4:

1 Informado pelo fabricante.

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Tabela 3 – Análise química da cal hidratada CH-I2 Ensaios Resultados Limites da NBR 7175/1992

para CH-I Massa unitária da cal para transformação do traço em volume para massa 0,47 Kg/l -

Anidrido carbônico (CO2) 1,0% ≤5,0%* ≤7,0%**

Óxidos não hidratados na base do material original*** 0,0% ≤10,0% Óxidos totais (CaO + MgO) na base de não voláteis*** 98,0% ≥88,0% *Limite para material na fábrica. **Limite para material no depósito. ***Valores calculados a partir da análise química.

Tabela 4 – Análise física da cal hidratada CH-I3 Ensaios Resultados Limites da NBR 7175/1992

para CH-I Material retido acumulado na peneira nº30 0,0% ≤0,5% Material retido acumulado na peneira nº200 0,1% ≤15,0% Plasticidade 113 ≥110 Presença de cavidades e/ou protuberâncias Ausência Ausência Retenção de água 85% ≥80% Capacidade de incorporação de areia (cal:areia, em massa) 3,6 ≥2,5

4.1.3. Areia

As características avaliadas para a areia utilizada nas argamassas de chapisco e emboço estão apresentadas na Tabela 5:

Tabela 5 – Caracterização física da areia Zona granulométrica (segundo a NBR 7211, 1983) 2 (fina) Dimensão máxima característica (segundo a NBR 7217, 1987) 1,18mm Módulo de finura (segundo a NBR 7217, 1987) 1,98 Massa unitária (com umidade de 3%) 1,37 Kg/l

4.1.4. Bloco cerâmico

A base sobre a qual o revestimento foi aplicado é o bloco cerâmico vazado de 9x19x19cm (tijolo baiano). Foram realizados os ensaios nos blocos cerâmicos de absorção de água, segundo a NBR 8947 (ABNT, 1985) e o de Índice de absorção inicial (IRA), segundo a ASTM C-67 (ASTM, 1998) conforme Tabela 6:

Tabela 6 – Ensaios de absorção de água e IRA dos blocos cerâmicos Corpo de prova Absorção de água (%) IRA (g/cm2.min) IRA (Kg/m2.min)

01 6,0 8,6 0,86 02 4,4 4,6 0,46 03 7,3 14,9 1,49 04 8,8 15,2 1,52 05 6,3 8,2 0,82

4.1.5. Aditivo

Para a argamassa com traço em volume de 1:3,8 (cimento:areia), foi utilizado aditivo impermeabilizante (à base de resinas naturais e estearatos segundo o fabricante) na proporção de 40ml de aditivo (diluído previamente na água de amassamento em volume e incorporado na argamassa) para cada 18 litros de areia (com umidade natural) conforme recomendações do fabricante. 2 Informações obtidas do Relatório de ensaio IPT nº 898 948. 3 Informações obtidas do Relatório de ensaio IPT nº 899 158.

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4.1.6. Equipamento de projeção

O equipamento utilizado para projeção das argamassas denominado “Reboq-Jet”, de fabricação da Consolid, consiste de um reservatório de ar com capacidade para 70 litros, um compressor (que alimenta o reservatório de ar), mangueiras e a caneca de projeção (Figura 1), que tem a função de acomodar a argamassa imediatamente antes do seu lançamento. Quatro bicos de saída de ar atomizados com diâmetro de 2mm, lançam a argamassa de dentro da caneca contra a parede a uma distância de aproximadamente 15cm. A pressão de lançamento conferida pelo projetor é de aproximadamente 7,0Kg/cm2.

Figura 1 – Caneca de projeção

4.2. Execução da parede de alvenaria

Foi executada 1 parede de alvenaria com dimensões de 12,0x1,0m (Figura 2). Em seguida foi feita a preparação da base e aplicação do emboço conforme apresentado na Tabela 7:

Tabela 7 – Definição das características de cada pano de revestimento Preparação da base Traço do emboço* Modo aplicação**

Chapisco sem cura

Chapisco com cura

1:1:6,5 1:1:8 1:3,8 + aditivo

Manual Projetada***

Pano 01 X X X Pano 02 X X X Pano 03 X X X Pano 04 X X X Pano 05 X X X Pano 06 X X X Pano 07 X X X Pano 08 X X X Pano 09 X X X Pano 10 X X X Pano 11 X X X Pano 12 X X X (*) Traço em volume para umidade da areia de 3%. (**) Tanto da argamassa de chapisco quanto emboço. (***) Pressão de lançamento de aproximadamente 7,0 Kg/cm2 (105 psi).

Figura 2 – Parede de alvenaria executada

Orifício para saída de argamassa

Bicos de saída de ar

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4.3. Preparação da base

Para a preparação da base foi empregada uma argamassa de chapisco com traço 1:3 (cimento:areia) em volume. Foram analisadas duas variáveis: o modo de aplicação da argamassa de chapisco sobre a base (aplicação manual e por projeção) (Figura 3) e a influência da cura do chapisco na resistência de aderência à tração do revestimento (umedecimento do chapisco duas vezes por dia, durante três dias).

Figura 3 – Chapisco aplicado manualmente e por projeção mecânica

4.4. Execução do emboço

Na parede, foram executados 12 panos de revestimento, de aproximadamente 1m2 cada. Os revestimentos foram executados por pedreiro experiente, em uma camada com espessura de 3 cm. O chapisco não foi umedecido previamente à aplicação do emboço. As argamassas foram sarrafeadas, aproximadamente, uma hora e 45 minutos após a sua aplicação e não foram curadas. Para o emboço foram analisadas duas variáveis: o modo de aplicação da argamassa sobre o chapisco (aplicação manual e por projeção) e o traço do emboço (1:1:6,5, 1:1:8 e 1:3,8+aditivo, em volume e que corresponde a 1:0,47:8,56, 1:0,47:10,53 e 1:5+aditivo, em massa respectivamente). A temperatura média no período desde a aplicação da argamassa até a realização dos ensaios de resistência de aderência e permeabilidade foi de 28°C (com média das máximas diárias de 33°C e média das mínimas diárias de 23°C), umidade relativa do ar de 80% e velocidade média dos ventos de 15km/h segundo dados do INMET – Instituto Nacional de Meteorologia.

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1. Ensaios realizados na argamassa de emboço

Foram realizados os seguintes ensaios nas argamassas de emboço: a) Índice de consistência segundo a NBR 13276 (Tabela 8); b) retenção de água segundo a NBR 13277 (Tabela 8); c) densidade de massa e teor de ar incorporado segundo a NBR 13278 (Tabela 8); d) resistência à compressão aos 7 e 28 dias, segundo a NBR 13279 (Tabela 9); e) retração por secagem segundo a NBR 8490 (Tabela 10); f) módulo de deformação aos 28 dias, segundo a NBR 8522 (Tabela 11);

Tabela 8 – Resultados dos ensaios das argamassas no estado fresco Ensaio Traço 1:1:6,5 Traço 1:1:8 Traço 1:3,8 +

aditivo Consistência (mm) – NBR 13276 (ABNT, 2002) 314 283 270 Retenção de água (%) – NBR 13277 (ABNT, 1995) 90 91 87 Densidade de massa (g/cm3) – NBR 13278 (ABNT, 1995) 2,10 2,07 1,94 Teor de ar incorporado (%) – NBR 13278 (ABNT, 1995) 3,0 5,0 12,0

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Tabela 9 – Resistência a compressão axial (MPa)

TRAÇO 1:1:6,5 TRAÇO 1:1:8 TRAÇO 1:3,8 +aditivo Idade (dias) Média* Sd (%) Drm** Média* Sd (%) Drm** Média* Sd (%) Drm** 7 3,8 0,2 4,9 3,2 0,0 0,0 4,5 0,1 3,2 28 4,3 0,1 2,2 3,2 0,1 3,3 4,8 0,2 5,3 (*) Resistência à compressão axial média desconsiderando-se o valor com desvio relativo máximo superior a 6%, em atendimento com a NBR13279 (ABNT, 1995). (**) Desvio relativo máximo, em %.

Tabela 10 – Retração linear média (mm/m) Retração Linear média (mm/m) Idade (dias) Traço 1:1:6,5 Traço 1:1:8 Traço 1:3,8 + aditivo

1 -0,28 -0,27 -0,30 2 -0,30 -0,29 -0,55 7 -0,37 -0,33 -0,64 14 -0,37 -0,33 -0,75 28 -0,48 -0,42 -0,74

Tabela 11 – Módulo de deformação aos 28 dias (GPa) Traço 1:1:6,5 Traço 1:1:8 Traço 1:3,8 + aditivo Idade

(dias) Média Sd Cv (%) Média Sd Cv (%) Média Sd Cv (%) 28 4,7 0,23 4,8 3,4 0,44 12,9 4,2 0,13 3,2

5.2. Ensaios realizados no revestimento

Foram realizados os seguintes ensaios no revestimento: a) Resistência de aderência à tração direta após 28 dias do lançamento da

argamassa (12 corpos de prova por pano) (Tabela 12); b) Permeabilidade à água com o uso do cachimbo após 28 dias do lançamento da

argamassa (2 corpos de prova por pano) (Figura 4);

Tabela 12 – Resultados do ensaio de resistência de aderência à tração após 28 dias do lançamento da argamassa (média dos valores de 12 corpos de prova por pano)

Parede Características da parede Resistência de aderência à tração (Mpa) 01 P..MANUAL; SEM cura; Traço 1:1:6,5 0,34 03 P. MECÂNICA; SEM cura; Traço 1:1:6,5 0,37 02 P. MANUAL; COM cura; Traço 1:1:6,5 0,24 04 P. MECÂNICA; COM cura; Traço 1:1:6,5 0,37 05 P. MANUAL; SEM cura; Traço 1:1:8 0,13 07 P. MECÂNICA; SEM cura; Traço 1:1:8 0,19 06 P. MANUAL; COM cura; Traço 1:1:8 0,16 08 P. MECÂNICA; COM cura; Traço 1:1:8 0,15 09 P. MANUAL; SEM cura; Traço 1:3,8 + aditivo 0,20 11 P. MECÂNICA; SEM cura; Traço 1:3,8 + aditivo 0,42 10 P. MANUAL; COM cura; Traço 1:3,8 + aditivo 0,23 12 P. MECÂNICA; COM cura; Traço 1:3,8 + aditivo 0,60

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5.3. Influência do modo de aplicação na resistência de aderência à tração

Tendo em vista a diferença entre os resultados de resistência de aderência à tração direta, realizou-se uma análise de variância (ANOVA), feita pelo software JMP Discovery (versão 04) com um nível de significância de 5%. O coeficiente de determinação do modelo foi de 0,64, ou seja, 64% da variação dos dados é explicada por este modelo. A análise dos resultados permite concluir que existe diferença significativa entre os dois tipos de aplicação da argamassa sendo a argamassa projetada

Figura 4 – Gráfico do ensaio de permeabilidade com o uso do cachimbo após 28 dias do lançamento da argamassa (média dos valores de 2 corpos de prova por pano)

0

1

2

3

4

1 3 5 7 9 11 13 15

Tempo (min)

Perm

eabi

lidad

e (m

l)

P.01 (P.MANUAL; SEM cura; T raço 1:1:6,5)

P.03 (P.MECÂNICA; SEM cura; Traço 1:1:6,5)

0

1

2

3

4

1 3 5 7 9 11 13 15

T empo (min)

Perm

eabi

lidad

e (m

l)

P.02 (P.MANUAL; COM cura; Traço 1:1:6,5)

P.04 (P.MECÂNICA; COM cura; Traço 1:1:6,5)

0

1

2

3

4

1 3 5 7 9 11 13 15

T empo (min)

Perm

eabi

lidad

e (m

l)

P.05 (P.MANUAL; SEM cura; Traço 1:1:8)

P.07 (P.MECÂNICA; SEM cura; Traço 1:1:8)

0

1

2

3

4

1 3 5 7 9 11 13 15

T empo (min)

Perm

eabi

lidad

e (m

l)

P.06 (P.MANUAL; COM cura; T raço 1:1:8)

P.08 (P.MECÂNICA; COM cura; T raço 1:1:8)

0

1

2

3

4

1 3 5 7 9 11 13 15

Tempo (min)

Perm

eabi

lidad

e (m

l)

P .10 (P.MANUAL; COM cura; T raço1:3,8+aditivo)

P.12 (P.MECÂNICA; COM cura; Traço1:3,8+aditivo)

0

1

2

3

4

1 3 5 7 9 11 13 15

T empo (min)

Perm

eabi

lidad

e (m

l)

P .09 (P.MANUAL; SEM cura; T raço1:3,8+aditivo)P.11 (P.MECÂNICA; SEM cura; T raço1:3,8+aditivo)

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a que apresentou maiores valores de resistência de aderência à tração. Os valores são apresentados na Tabela 13:

Tabela 13 – Influência do modo de aplicação na resistência de aderência à tração Resistência de aderência à tração (MPa)

Média Desvio padrão Aplicação manual 0,22 0,11 Projeção mecânica 0,34 0,18 Aumento de resistência de aderência à tração devido projeção mecânica 55% ---

5.4. Influência do modo de aplicação na permeabilidade à água

Para os resultados de permeabilidade também foi feita uma análise de variância (ANOVA) com um nível de significância de 5%. O coeficiente de determinação do modelo foi de 0,74, ou seja, 74% da variação dos dados é explicada por este modelo. A análise dos resultados permite concluir que existe diferença significativa entre os dois tipos de aplicação da argamassa sendo a argamassa projetada a que apresentou menores valores de permeabilidade à água. Os valores são apresentados na Tabela 14.

Tabela 14 – Influência do modo de aplicação na permeabilidade à água Permeabilidade à água (tempo em minutos para

atingir o limite do ensaio – 4ml) Média Desvio padrão

Aplicação manual 6,5 2,90 Projeção mecânica 12,0 3,40 Ganho de permeabilidade devido projeção mecânica 85% ---

6. CONCLUSÕES

A análise dos resultados permite concluir que o modo de aplicação da argamassa (se manual ou por projeção mecânica) é fator influente tanto na resistência de aderência à tração quanto da permeabilidade à água dos revestimentos de argamassa. De fato, com base no estudo em questão, pode-se concluir que: A argamassa projetada mecanicamente confere resultados de resistência de

aderência à tração em média 55% maior se comparada com a argamassa lançada manualmente. O efeito é maior na argamassa com maior teor de ar incorporado (traço 1:3,8 com aditivo); A argamassa projetada mecanicamente confere uma melhora na permeabilidade à

água em média de 85% se comparada com a argamassa lançada manualmente (maior tempo em minutos para atingir o limite do ensaio - 4ml).

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CANDIA, M. C. Contribuição ao estudo das técnicas de preparo da base no desempenho dos revestimentos de argamassa. 1998. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.

CARASEK, H. Aderência de argamassas à base de cimento portland a substratos porosos – avaliação dos fatores intervenientes e contribuição ao estudo do mecanismo de ligação. 1996. Tese (Doutorado) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo.

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CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE LA CONSTRUCTION. Hydrofuges de surface: choix et mise em oeuvre. Bruxelles, 1982. 24p. (Note D´Information Technique – NIT n. 140).

CINCOTTO, M. A.; SILVA, M. A. C.; CASCUDO, H. C. Argamassas de revestimento: características, propriedades e método de ensaio. São Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas, 1995. (Boletim 68)

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a José Leopoldo Pugliese e ao técnico Vilas Boas pela presteza na realização de parte dos ensaios e ao Edson Rui Montoro, pela ajuda na análise estatística dos dados dos ensaios.

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