INFLUÊNCIA DO PREPARO DA BASE NA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA DE TINTAS APLICADAS EM SUPERFÍCIES DE CONCRETO

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1 INFLUÊNCIA DO PREPARO DA BASE NA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA DE TINTAS APLICADAS EM SUPERFÍCIES DE CONCRETO Alexandra A. P. Mansur 1, Otávi L. d Nasciment 2, Herman S. Mansur 1* 1 Dept. Engenharia Metalúrgica e Materiais da Universidade Federal de Minas Gerais - hmansur@demet.ufmg.br Rua Espírit Sant, 35/316 Centr, Bel Hriznte, MG, CEP: Faculdade de Engenharia e Arquitetura FUMEC tavi@cnsultare.eng.br Study f Cncrete Substrate Surface Preparatin n Paint Cating Adhesin Painting slabs and cncrete flrs must be planned and executed precisely because brad painted areas are usually assciated with high csts. Als, catings n cncrete flrs may have numerus ptential prblems related t adhesin failure. In this sense, prper cncrete surface preparatin prir t the applicatin f any painting r cating is crucial. In this paper, tensile adhesin strength f paint t a standard cncrete substrate was evaluated after three different substrate preparatin: n preparatin, cleaning with brush, and acid etching. The results have indicated the need fr a prper cncrete surface preparatin in rder t guarantee quality and durability f painting. Intrduçã A pintura de lajes e piss de cncret representa uma peraçã de grande imprtância, uma vez que as áreas pintadas sã, geralmente, muit extensas, implicand em um alt cust. Além diss, diverss sã s fatres para falha de aderência assciads cm a pintura destas estruturas de cncret. Um ds aspects de fundamentais para a qualidade d sistema de revestiment é adequad prepar da superfície antes da aplicaçã da tinta [1-3]. O prcess de prepar da base, geralmente recmendad para lajes de cncret, inclui remçã de tda a sujeira e cntaminantes, seguida de uma aplicaçã de ácid clrídric diluíd para aument da rugsidade da superfície e abertura da prsidade para adequada penetraçã da tinta. N entant, que se bserva, nrmalmente, é a execuçã da pintura sbre a laje sem qualquer prcediment de limpeza u apenas varredura cm vassura. Deve-se bservar, ainda, que a aplicaçã d ácid deve ser seguida pr sua cmpleta remçã através de lavagem cm água em excess, uma vez que resídus de ácid também cmprmetem a aderência [3-5]. Neste sentid, bjetiv deste trabalh fi avaliar a aderência da tinta em substrat-padrã de base cimentícea em diferentes cndições de prepar desta base. Experimental Para a determinaçã da resistência da tinta em diferentes cndições de prepar fi utilizad substrat-padrã de base cimenticia prduzid cnfrme a NBR /98, adquirid junt à ABCP (Assciaçã Brasileira de Ciment Prtland). Os substrats-padrã fram utilizads em 3 diferentes cndições de prepar da base:

2 1ª Cndiçã: Sem qualquer prepar da base. O substrat fi utilizad cm recebid/armazenad sem qualquer prcediment de limpeza para a remçã de sujeiras sbre ele (Figura 1); 2ª Cndiçã: Remçã de peira e utras sujeiras cm escva de cerdas macias (Figura 2); 3ª Cndiçã: Limpeza cm ácid clrídric (muriátic) diluíd na prprçã de 1 : 9 (ácid : água). A aplicaçã d ácid seguiu três passs: saturaçã d substrat-padrã cm água; aplicaçã d ácid deixand- sbre a superfície pr 5 minuts, períd durante qual fi realizada escvaçã cm escva de cerdas macias; e lavagem cm água em abundância. Para a aplicaçã da tinta, aguardu-se a cmpleta secagem d substrat (Figura 3). Figura 1 1ª Cndiçã de prepar d substrat-padrã: ausência de limpeza. A tinta, recmendada para pintura de piss cimentícis, fi aplicada cm rl de lã cnfrme as indicações de demãs e diluições frnecidas pel fabricante na embalagem d prdut (3 demãs diluídas a 40%, 20% e 10% em água). Além diss, fi adtad interval entre demãs de, pel mens, 3 hras. Após 72 hras de aplicaçã da 3ª demã, fram fixadas sbre a tinta placas metálicas quadradas de dimensões 50 mm x 50 mm utilizand adesiv à base de epóxi. Após a secagem d adesiv fi feit crte da película de tinta até atingir substrat cm us de estilete tip faca, utilizand as laterais da placa metálica cm referência. O equipament de medida de aderência pr traçã direta fi acplad às placas metálicas send aplicada frça crescente até a ruptura d sistema. O valr da frça btid n equipament fi dividid pela área da placa, btend-se a tensã de ruptura. Além diss, fi antada a frma de ruptura cnfrme seguinte:

3 Figura 2 2ª Cndiçã de prepar d substrat-padrã: limpeza cm escva de cerdas macias remvend a peira. Figura 3 3ª Cndiçã de prepar d substrat-padrã: desgaste da superfície cm ácid. CA Ruptura cesiva d adesiv epóxi; AT Ruptura adesiva na interface adesiv epóxi-tinta; CT Ruptura cesiva da tinta; Ruptura adesiva na interface tinta-substrat padrã; CS Ruptura cesiva d substrat padrã.

4 Resultads e Discussã Os resultads de resistência de aderência à traçã juntamente cm as frmas de ruptura avaliadas estã mstrads nas Tabelas 1, 2 e 3 para as diferentes cndições de prepar d substrat. Tabela 1 Resultads de resistência à traçã para a tinta aplicada sbre substrat sem qualquer prepar. cp 1ª CONDIÇÃO: sem qualquer prepar d substrat Carga (kgf) Resistência de Frma de Ruptura (%) Aderência à Traçã (MPa) CA AT CT CS 1 408,6 1, ,3 1, ,8 1, ,6 1, ,5 1, ,6 1, Tabela 2 Resultads de resistência à traçã para a tinta aplicada sbre substrat após remçã de sujeiras cm escva de cerdas macias. cp 2ª CONDIÇÃO: remçã de sujeiras cm escva de cerdas macias Carga (kgf) Resistência de Frma de Ruptura (%) Aderência à Traçã (MPa) CA AT CT CS 1 399,6 1, ,6 1, ,7 1, ,6 1, ,1 1, ,6 1, Neste tip de ensai nã sã calculadas médias ds resultads individuais devid às diferentes frmas de ruptura, de md que a média nã expressaria um valr médi de resistência de aderência. N entant, pde-se cnsiderar s valres de resistência à traçã elevads e da mesma rdem de grandeza para as diversas situações. É interessante verificar que tã u mais imprtante que s valres de resistência à traçã sã as frmas de ruptura btidas. Nas Figuras 4, 5 e 6 estã mstradas as frmas de ruptura bservadas (também antadas em frma de gráfic). Pde-se bservar que as frmas de ruptura se mstraram bastante diferenciadas para as três cndições de ensai, a saber:

5 Tabela 3 Resultads de resistência à traçã para a tinta aplicada sbre substrat após lavagem cm ácid. cp Carga (kgf) 3ª CONDIÇÃO: lavagem cm ácid Resistência de Frma de Ruptura (%) Aderência à Traçã (MPa) CA AT CT CS 1 368,1 1, ,7 1, ,4 1, ,0 1, ,3 1, ,9 1, ª Cndiçã: a ausência de limpeza d substrat faz cm que exista a presença de sujeiras entre filme de tinta e a base de aplicaçã levand a uma ruptura na interface tinta substrat () da rdem de 15 a 65%; 2ª Cndiçã: bteve-se uma ruptura hmgênea, predminantemente cesiva próxima à superfície da base, indicand a fragilidade da película superficial d substrat-padrã. A fragilidade de superfícies e interfaces em materiais à base de ciment é nrmalmente verificada pel aument d ter de água em relaçã a ciment nestas regiões, cm cnseqüência d estad flculad d ciment e de fenômens de exsudaçã [6]; 3ª Cndiçã: mstra s dis efeits da utilizaçã de decapagem cm ácid. Inicialmente, efeit benéfic d ataque da superfície d substrat padrã que aumentand a sua rugsidade e expnd a prsidade, levu a ruptura a quase 100% cesiva dentr d substrat padrã. N entant, a pssibilidade de falha ns prcesss de saturaçã e remçã d material leva a um enfraqueciment da superfície final resultand em elevada ruptura da interface tinta-substrat (cp s 3 e 5).

6 AT CS Percentual de Ruptura (%) Frmas de Ruptura AT CT CS CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 Figura 4 Frmas de ruptura bservadas para a cndiçã de substrat sem qualquer prepar.

7 CS AT Percentual de Ruptura (%) Frma de Ruptura AT CT CS CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 Figura 5 Frmas de ruptura bservadas para a cndiçã de substrat cm limpeza pr escva de cerdas macias.

8 CS Percentual de Ruptura (%) Frma de Ruptura AT CT CS CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 Figura 6 Frmas de ruptura bservadas para a cndiçã de substrat preparad pela lavagem cm ácid.

9 Deve-se bservar que, em tdas as cndições de prepar de base, as situações de ruptura cesiva na tinta (CT), apesar de bastante reduzida, nã crrespnderam à falta de cesã d material (tinta), mas devid às irregularidades da superfície da aplicaçã cnfrme pde ser visualizad na Figura 7. Figura 7 Detalhe da ruptura cesiva da tinta. Cnclusões Os resultads mstraram efeit d prepar da base. Claramente, uma melhria das prpriedades finais d revestiment fi btida cm prepar adequad da base antes da aplicaçã da tinta. O us de ácid para a limpeza, prcediment mais recmendad, mstru tda a sua eficiência, mas, também, expôs tda a sua fragilidade: a pssibilidade de deteriraçã da interface pel tratament mal executad. Este aspect se trna ainda mais grave quand se pensa que s trataments fram executads em ambiente de labratóri cm td cuidad cnsiderad necessári. Desta frma, adequad prepar da base é fundamental para a qualidade d revestiment aplicad, mas deve ser avaliad e planejad cm bastante cautela, incluind equipaments e prazs entre as etapas n crngrama e na planilha de cust, para garantia das resistências de aderência necessárias. Agradeciments O presente trabalh fi realizad cm api d Cnselh Nacinal de Desenvlviment Científic e Tecnlógic CNPq Brasil Referências Bibligráficas 1. K. L. Uemt, Prjet, Execuçã e Inspeçã de Pinturas. Editra Pini, Sã Paul, J. Duglas; I. J. McEwen Cnstructin and Building Materials 1998, 12, ACI 515.1R-79, A guide t the use f waterprfing, dampprfing, prtective, and decrative barrier systems fr cncrete, American Cncrete Institute, Farmingtn Hills, Pintura de Piss Cimentads, Arquitetura e Cnstruçã, Janeir IS 134, Painting Cncrete, Prtland Cement Assciatin, Skkie J. Kim; R. E. Rbertsn Advn. Cem. Bas. Mat. 1998, 8, 66.