Argamassas de Cal Hidráulica para Revestimentos de Paredes

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1 Argamassas de Cal Hidráulica para Revestimentos de Paredes Filipa Ezequiel Penas Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em: Engenharia Civil Júri Presidente: Prof. Jorge Manuel Calico Lopes de Brito Orientador: Eng. Maria do Rosário da Silva Veiga Co-Orientador: Prof. Augusto Martins Gomes Vogal: Prof. Ana Luísa Pinheiro Lomelino Velosa Novembro de 2008

2 Agradecimentos Com a apresentação da presente dissertação, gostaria de agradecer a todos aqueles que de forma directa ou indirecta, contribuíram para a sua execução, principalmente: À minha orientadora Engenheira Maria do Rosário Veiga pela constante disponibilidade, incentivo, motivação, não esquecendo os conhecimentos e sugestões que me transmitiu. Também gostaria de agradecer ao meu co-orientador Professor Augusto Martins Gomes pela sua colaboração e disponibilidade. À Professora Ana Paula Pinto pela disponibilidade e conhecimentos transmitidos. Aos meus pais e ao meu irmão, pelo constante apoio, confiança, incentivo, amizade e por me apoiarem em todos os momentos. A toda a minha família pelo incentivo e amizade. Aos meus amigos e colegas de faculdade pelo constante apoio, paciência e amizade e por se mostrarem sempre compreensivos com as minhas ausências. Ao Ismael pela amizade e companheirismo no desenvolvimento do trabalho experimental. Aos experimentadores do LNEC, Bento Sabala, Dora Santos e Ana Francisco pela disponibilidade e ajuda preciosa na realização da campanha experimental. i

3 ARGAMASSAS DE CAL HIDRÁULICA PARA REVESTIMENTOS DE PAREDES Resumo A escolha de um revestimento, tanto para edifícios antigos como para edifícios recentes, deve ser cuidada de modo a garantir a compatibilidade com os materiais pré-existentes. As argamassas de cal hidráulica, com a cal hidráulica como único ligante ou misturada com cal aérea surgem como eventuais argamassas de substituição. Um dos objectivos deste estudo é a caracterização das argamassas de cal hidráulica tendo em vista a sua aplicação na reabilitação de edifícios antigos e determinar se estas também podem ser aplicadas em edifícios recentes. Outro objectivo consiste em determinar as várias diferenças entre as argamassas de cal hidráulica produzidas pelos vários tipos de cal hidráulica presentes no mercado nacional. Nesta dissertação é descrito e analisado os resultados experimentais de seis argamassas. Em três delas, a cal hidráulica é utilizada como ligante único com o traço volumétrico (L/A) 1:3. Nas outras três argamassas, a cal aérea é misturada com a cal hidráulica, mantendo a mesma relação total Ligante/Agregado (L1/L2/Ag) 1:1:6. Quatro tipos de ligantes foram utilizados: dois tipos de cal hidráulica de classe NHL 5; uma cal hidráulica de classe HL 3,5 e uma cal aérea hidratada. Vários testes foram realizados de modo a avaliar as características mais importantes das argamassas, nomeadamente: resistência á compressão e à flexão; tensão de aderência; módulo de elasticidade dinâmico; coeficiente de capilaridade e a permeabilidade ao vapor de água. Com os resultados obtidos é possível verificar a adequabilidade das argamassas estudadas para reparar ou substituir as argamassas existentes nos edifícios antigos e para a aplicação em revestimentos de edifícios recentes. Palavras-chave: Cal hidráulica Caracterização de argamassas Argamassas de substituição Revestimentos para edifícios antigos Revestimentos de edifícios recentes ii

4 HYDRAULIC LIME MORTARS FOR WALL RENDERING Abstract The choice of a render, for ancient buildings as for recent buildings, must be careful to guarantee the compatibility with pre-existing materials. The hydraulic lime mortars, with hydraulic lime as a unique binder or mixed with air lime, appears as a possible replacement mortar. One of the aims of this study is to characterize hydraulic lime mortars with a view to their use in rehabilitation of old buildings and determinate if they can also be applied in recent buildings. Another aim is find the differences between the various hydraulic mortars produced by the several hydraulic lime presents in the national market. This dissertation describes and analyses the results of an experimental study with six formulations. In three of them, the hydraulic lime was used as a unique binder, with binder/aggregate volumetric ratio (B/Ag) 1:3. For the other three mortars, air lime was mixed with hydraulic lime, keeping the same total binder/aggregate ratio (B1/B2/Ag) 1:1:6. Four different types of binders were chosen: two kinds of NHL 5 hydraulic limes, a Hl 3,5 hydraulic lime and a hydrated air lime. Several tests were performed to evaluated the most important characteristics of the mortars, namely: compressive and flexural strength; adhesive strength; dynamic modulus of elasticity; capillarity coefficient; water vapour permeance. With the results obtained it is possible to verify the suitability of studied mortars for repair or substitute the existing mortars of ancient buildings and for application as render in recent buildings. Key-words Hydraulic lime Mortars characterization Substitution mortars Renders for old buildings Renders for new buildings iii

5 ARGAMASSAS DE CAL HIDRÁULICA PARA REVESTIMENTOS DE PAREDES ÍNDICE DO TEXTO I Introdução... 1 I.1 Enquadramento e justificação do tema... 1 I.2 Objectivos... 2 I.3 Estrutura e organização do texto... 2 II Estado de Arte... 4 II.1 Revestimentos de paredes... 4 II.1.1 Introdução... 4 II.1.2 Requisitos gerais... 4 II.1.3 Constituição do revestimento II Edifícios antigos II Edifícios recentes II.2 Argamassas de revestimento II.2.1 Introdução II.2.2 Argamassas de revestimento para edifícios antigos II Considerações gerais II Constituintes II Características II.2.3 Argamassas de revestimento para edifícios recentes II Considerações gerais II Constituintes II Características II.3 Argamassas de cal hidráulica II.3.1 Cal hidráulica II Introdução II Processo de formação II Tipos II.3.2 Características das argamassas de cal hidráulica II.3.3 Argamassas bastardas II Cal aérea II Características III Descrição do Programa Experimental e Métodos de Ensaio III.1 Descrição geral III.2 Caracterização da matéria-prima III.2.1 Análise granulométrica da areia III.2.2 Massa volúmica aparente III.3 Preparação das argamassas III.4 Ensaios em estado fresco iv

6 III.4.1 Consistência por espalhamento III.4.2 Massa volúmica da argamassa em pasta III.4.3 Retenção de água III.4.4 Preparação dos provetes III.5 Ensaios no estado endurecido III.5.1 Ensaio de resistência à flexão e à compressão III.5.2 Massa volúmica aparente da argamassa endurecida III.5.3 Módulo de elasticidade dinâmico III.5.4 Absorção de água por capilaridade III.5.5 Permeabilidade ao vapor de água III.5.6 Susceptibilidade à fendilhação III.5.7 Aderência ao suporte III.5.8 Envelhecimento acelerado IV Apresentação e Análise de resultados IV.1 Considerações gerais IV.2 Matérias-primas IV.2.1 Materiais utilizados IV Cal hidráulica IV Cal aérea IV Areia IV Água IV.2.2 Caracterização da matéria-prima IV Análise granulométrica da areia IV Massa volúmica aparente IV.3 Preparação das argamassas IV.3.1 Traço IV.4 Caracterização das argamassas no estado fresco IV.4.1 Consistência por espalhamento IV.4.2 Massa volúmica da argamassa em pasta IV.4.3 Retenção de água IV.5 Preparação dos provetes IV.6 Ensaios no estado endurecido IV.6.1 Massa volúmica IV.6.2 Ensaio de resistência à flexão e à compressão IV.6.3 Módulo de elasticidade dinâmico IV.6.4 Absorção de água por capilaridade IV.6.5 Secagem IV.6.6 Permeabilidade ao vapor de água IV.6.7 Susceptibilidade à fendilhação IV.6.8 Aderência ao suporte v

7 IV.6.9 Envelhecimento V desempenho das argamassas estudadas V.1 Considerações gerais V.2 Análise por tipo de argamassa V.2.1 Argamassas de cal hidráulica, A, B e C V.2.2 Argamassas bastardas de cal hidráulica e cal aérea, D, E e F V.3 Evolução das características com a idade V.4 Interacção entre as características das argamassas V.5 Desempenho como argamassas de revestimento V.5.1 Argamassas de substituição para edifícios antigos V.5.2 Argamassas para edifícios recentes V.6 Avaliação global VI Conclusão e desenvolvimentos futuros VI.1 Considerações finais VI.2 Conclusões finais VI.3 Propostas para desenvolvimentos futuros VII Bibliografia Anexos i Anexo I Análise granulométrica da areia......ii Anexo II Resultados individuais para cada tipo de argamassa......iii vi

8 ÍNDICE DE FIGURAS Fig. III-1 Peneiros colocados no equipamento de vibração Fig. III-2 Material usado no ensaio da massa volúmica aparente Fig. III-3 Determinação da massa volúmica aparente da areia Fig. III-4 Misturadora utilizada na preparação das argamassas Fig. III-5 Mesa de espalhamento com o cone cilíndrico e pilão de compactação Fig. III-6 Compactação da argamassa com o pilão Fig. III-7 Medição do espalhamento com a craveira Fig. III-8 Pesagem do recipiente usado na massa volúmica aparente Fig. III-9 Colocação da primeira camada de argamassa no recipiente de massa volúmica aparente Fig. III-10 Compactação da argamassa no ensaio de massa volúmica aparente Fig. III-11 Alisamento da superfície com colher de pedreiro Fig. III-12 Material necessário ao ensaio de retenção de água Fig. III-13 Conjunto invertido sobre a superfície não absorvente Fig. III-14 Introdução da argamassa no molde prismático Fig. III-15 Compactação da primeira camada de argamassa com o pilão Fig. III-16 Visualização da argamassa no fim da segunda compactação Fig. III-17 Compactação da argamassa utilizando o molde prismático Fig. III-18 Alisamento da superfície do molde prismático com a talocha Fig. III-19 Molde prismático moldado Fig. III-20 Moldes prismáticos no interior dos sacos de polietileno Fig. III-21 Desmoldagem dos provetes prismáticos Fig. III-22 Provetes desmoldados dentro dos sacos de polietileno Fig. III-23 Molde circular Fig. III-24 Introdução e compactação da argamassa no molde circular Fig. III-25 Alisamento da superfície do molde circular com a talocha Fig. III-26 Molde circular preparado Fig. III-27 Desmoldagem de um provete circular Fig. III-28 Provetes circulares na sala de cura após desmoldagem Fig. III-29 Colocação do molde no tijolo vii

9 Fig. III-30 Humedecimento das zonas em contacto com a argamassa Fig. III-31 Introdução e compactação da argamassa Fig. III-32 Alisamento da superficie com uma ripa de Madeira Fig. III-33 Tijolo moldado Fig. III-34 Tijolos condicionados com sacos de plástico Fig. III-35 Máquina de ensaio utilizada no ensaio de compressão e de flexão Fig. III-36 Acessório utilizado no ensaio de flexão Fig. III-37 Ensaio de flexão de um prisma Fig. III-38 Acessório utilizado no ensaio de compressão Fig. III-39 Ensaio de compressão de um prisma Fig. III-40 Aparelho utilizado na medição do módulo de elasticidade dinâmico Fig. III-41 Colocação de cera nos semi provetes Fig. III-42 Semi-prismas colocados no exicador Fig. III-43 Semi-prismas introduzidos em água Fig. III-44 Marcação da área de colocação de cera Fig. III-45 Introdução de água nas taças-teste Fig. III-46 Colocação dos provetes circulares nas taças-testes Fig. III-47 Selagem do conjunto provete taça com cera Fig. III-48 Pesagem das taças-teste já preparadas Fig. III-49 Taças teste na câmara de atmosfera controlada Fig. III-50 Marcação das áreas de corte Fig. III-51 Corte das áreas de corte com a caroteadora Fig. III-52 Áreas de corte delimitadas Fig. III-53 - Áreas de corte delimitadas e limpas Fig. III-54 Colagem das pastilhas Fig. III-55 Pastilhas coladas nos provetes Fig. III-56 - Dinamómetro utilizado no ensaio de aderência Fig. III-57 - Arrancamento dos provetes com o dinamómetro Fig. III-58 Provetes no final do ensaio de arrancamento Fig. III-59 Tijolos colocados na câmara climática viii

10 Fig. IV-1 Peneiração da areia Fig. IV-2 Curva granulométrica dos agregados Fig. IV-3 Retenção de água Fig. IV-4 Evolução da massa volúmica ao longo do tempo Fig. IV-5 Representação gráfica da resistência à tracção e compressão das argamassas ao longo do tempo Fig. IV-6 Relação Rt/Rc das argamassas nas várias idades Fig. IV-7 Evolução do módulo de elasticidade de cada argamassa Fig. IV-8 Tensão de ruptura à compressão e à tracção com o módulo de elasticidade aos 28 dias de idade. (esquerda) e aos 90 dias de idade (direita) Fig. IV-9 Representação da capilaridade aos 28 e 90 dias de idade Fig. IV-10 Representação gráfica do coeficiente de capilaridade Fig. IV-11 Absorção de água por capilaridade dos provetes com cera e sem cera Fig. IV-12 Representação gráfica da absorção e secagem de água Fig. IV-13 Representação gráfica da permeabilidade ao vapor de água e da camada de ar de difusão equivalente das argamassas Fig. IV-14 Provete partido pela introdução da caroteadora no molde Fig. IV-15 Representação gráfica da aderência Fig. IV-16 Representação da resistência à tracção com a aderência Fig. IV-17 Tipologias de rotura observadas. Direita rotura adesiva. Esquerda rotura coesiva Fig. IV-18 Rotura intermédia adesiva/coesiva Fig. IV-19 Identificação e caracterização das patologias nos tijolos cerâmicos após o ensaio de envelhecimento Fig. IV-20 Representação gráfica da aderência após o ensaio de envelhecimento Fig. IV-21 Rotura dada na interface argamassa/pastilha Fig. V-1 Evolução da massa volúmica com a idade Fig. V-2 Evolução da resistência à tracção com a idade (à esquerda). Evolução da resistência à compressão com a idade (à direita) Fig. V-3 Evolução do módulo de elasticidade dinâmico com a idade Fig. V-4 Evolução do coeficiente de capilaridade com a idade Fig. V-5 Relação entre a resistência à compressão e a resistência à flexão ix

11 Fig. V-6 Relação entre a resistência à compressão e o módulo de elasticidade (esquerda). Relação entre a resistência à tracção e módulo de elasticidade (direita) Fig. V-7 - Relação entre a resistência à compressão e o coeficiente de capilaridade (esquerda). Relação entre a resistência à tracção e o coeficiente de capilaridade (direita) Fig. V-8 Relação do coeficiente de capilaridade com o valor da permeabilidade ao vapor de água, na idade de 90 dias de idade Fig. V-10 Relação entre o coeficiente de capilaridade calculado com cera e sem cera Fig. V-11 Relação entre a resistência à compressão e a aderência (esquerda). Relação entre a resistência à tracção e a aderência (esquerda) x

12 ÍNDICE DE QUADROS Quadro II.1 Requisitos estabelecidos para as características mecânicas das argamassas de substituição (adaptação de [60]) Quadro II.2 Funções e exigências de rebocos correntes para edifícios novos e características das argamassas a usar (adaptado de [51] e de [70]) Quadro II.3 Classificação da natureza da cal de acordo com a matéria-prima [10] Quadro II.4 Classificação da cal hidráulica segundo a resistência à compressão [80] Quadro IV-1 Características geométricas dos agregados Quadro IV-2 Massa volúmica aparente dos constituintes Quadro IV-3 Ligantes, traços e relações água/ligante utilizados nas argamassas Quadro IV-4 Valores de espalhamento Quadro IV-5 Massa volúmica aparente da argamassa em pasta Quadro IV-6 Massa volúmica da argamassa endurecida Quadro IV-7 Resistência à compressão e tracção por flexão das argamassas Quadro IV-8 Módulo de elasticidade dinâmico Quadro IV-9 Coeficiente de capilaridade aos 28 e 90 dias Quadro IV-10 Coeficientes de capilaridade com e sem cera Quadro IV-11 Permeabilidade ao vapor de água e espessura da camada de ar de difusão equivalente das argamassas Quadro IV-12 Valores da tensão de aderência e tipologia de rotura Quadro IV-13 - Valores da tensão de aderência e tipologia de rotura, após o ensaio de envelhecimento Quadro V.1 Evolução das características com a idade Quadro V.2 Análise da adequação das argamassas para revestimentos de edifícios antigos.79 Quadro V.3 Análise da adequação das argamassas para revestimentos de edifícios recentes80 xi

13 Lista de abreviaturas Materiais ch1 cal hidráulica de origem portuguesa produzida pela Secil Martingança de classe NHL5 ch2 cal hidráulica de origem português produzida pela Cimpor de classe NHL5 ch3 cal hidráulica de origem francesa produzida pela Lafarge de classe HL3,5 ca cal aérea de origem portuguesa produzida pela Lusical ar areia do Rio Tejo ar1 areia do Rio Tejo proveniente do lote 1 ar2 areia do Rio Tejo proveniente do lote 2 Argamassas A argamassa de cal hidráulica e areia com o traço volumétrico 1:3 (ch1:ar) B argamassa de cal hidráulica e areia com o traço volumétrico 1:3 (ch2:ar) C - argamassa de cal hidráulica e areia com o traço volumétrico 1:3 (ch3:ar) D argamassa bastarda de cal hidráulica, cal aérea e areia com o traço volumétrico 1:1:6 (ch1:ca:ar). E - argamassa bastarda de cal hidráulica, cal aérea e areia com o traço volumétrico 1:1:6 (ch2:ca:ar). F - argamassa bastarda de cal hidráulica, cal aérea e areia com o traço volumétrico 1:1:6 (ch3:ca:ar). Ensaios e determinações Ader tensão de aderência C.C. coeficiente de capilaridade DP desvio padrão Edin módulo de elasticidade dinâmico Esp consistência por espalahmento HR humidade relativa MVap massa volúmica aparente Perm.vapor permeabilidade ao vapor de água Rc resistência à compressão Rt resistência à tracção por flexão Sd espessura da camada de ar de diusão equivalente xii

14 I. INTRODUÇÃO I.1. Enquadramento e justificação do tema Até ao aparecimento do cimento, as argamassas de revestimentos eram produzidas com cal, tanto aérea como hidráulica. Com o aparecimento do novo ligante, com maior resistência e maior facilidade de aplicação, o uso da cal tem caído em progressiva diminuição de uso, sendo nos nossos dias só aplicada em casos pontuais de reabilitação. Contudo, as argamassas de cimento têm-se mostrado demasiado rígidas para funcionarem como argamassas de substituição. Por isso, tal como em outros países, procura-se incrementar o uso de cal (hidráulica e aérea) na formulação das argamassas de substituição. Estes materiais possibilitam a obtenção de argamassas deformáveis e não muito fortes, capazes de acompanhar as deformações do suporte, que usualmente é fraco, em edifícios antigos. Em edifícios antigos, dado o seu valor histórico e estético, é aconselhável, sempre que possível, a conservação dos revestimentos em vez da sua substituição. Contudo, nos casos de grande degradação do revestimento, a solução mais plausível passa pela substituição total. A escolha da argamassa de substituição deve ser cuidada de forma a se obter uma solução que incremente a durabilidade do conjunto, e por outro lado, que seja compatível com o suporte pré-existente, não contribuindo para a sua degradação. Uma das maneiras de assegurar esta compatibilidade é usar uma argamassa semelhante à utilizada no revestimento a substituir, o que engloba a utilização do mesmo material e das mesmas técnicas de aplicação. Como, apesar dos sofisticados métodos de ensaio existentes hoje em dia, é difícil saber exactamente quais os materiais e técnicas de aplicação utilizados anteriormente, não se conseguem obter argamassas com o mesmo comportamento. Na impossibilidade de se obter uma argamassa igual, é aconselhável o uso de materiais compatíveis com o suporte, como a cal. Actualmente, tal como em outros países, procura-se incrementar o uso da cal, (hidráulica e aérea) nos revestimentos de paredes. Em Portugal têm sido realizados vários estudos para determinar as características e estudar as aplicabilidades das argamassas de cal aérea, como ligante único ou misturadas com outro ligante em revestimentos de paredes. Nesses estudos é usual haver a comparação ou aplicação de cal hidráulica. Mas, ao observar os resultados dos vários estudos, constatou-se uma incoerência de resultados uma vez que nos diversos estudos foram utilizadas cais hidráulicas diferentes. Ou seja, cada tipo de cal hidráulica forma uma argamassa com características distintas de outra argamassa produzida com outro tipo de cal hidráulica, e produzida nas mesmas condições. Por isso surgiu a necessidade de se averiguar o comportamento das várias cais hidráulicas existentes no mercado nacional. Por outro lado, tendo presente a meta de incrementar o uso da cal, procura-se averiguar se as argamassas de cal hidráulica são aptas para argamassas de revestimento de edifícios antigos e recentes. Este trabalho surge de uma parceria entre o Instituto Superior Técnico (IST) com o Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC). Na qual foi concebida a oportunidade a um aluno finalista da referida faculdade em realizar o seu trabalho final de curso no LNEC. 1

15 I.2. Objectivos Com a elaboração desta dissertação, baseada num trabalho laboratorial, pretende-se caracterizar várias argamassas de cal hidráulica. Esta caracterização tem por base satisfazer três objectivos principais: Avaliar a influência do tipo de cal hidráulica no desempenho das argamassas; Estudar a evolução das características físicas e mecânicas das argamassas de cal hidráulica ao longo do tempo; Estudar a adequabilidade das argamassas formuladas para argamassas de revestimento de edifícios recentes e edifícios antigos. O primeiro objectivo surge em seguimento de vários estudos realizados anteriormente no Departamento de Edifícios do Laboratório Nacional de Engenharia Civil, LNEC, que constatam que existe uma grande variabilidade dentro dos produtos com a designação de cal hidráulica. Assim, surgiu a necessidade de conhecer a influência do tipo de cal hidráulica no desempenho das argamassas, principalmente com a cal hidráulica como ligante único. O segundo objectivo surge da necessidade de se conhecer o comportamento das argamassas de cal ao longo do tempo, de modo a se compreender a sua evolução com a idade. O terceiro objectivo prende-se ao facto de se pretender aumentar o uso de cal, hidráulica e aérea, em revestimentos de edifícios, evitando assim o uso generalizado do cimento, material com inconvenientes devido à sua maior rigidez e tendência à fendilhação e ainda devido à desvantagem ambiental decorrente do maior consumo de energia na produção. Por isso, procura-se averiguar se as argamassas formuladas, com cal hidráulica como único ligante ou misturadas com cal aérea, são compatíveis e adaptáveis a edifícios antigos e recentes. Para edifícios antigos, a análise é realizada por comparação das características obtidas para as argamassas estudadas com os requisitos estabelecidos em estudos anteriores, que têm em conta as propriedades da maioria das paredes de alvenaria antiga existente em Portugal. Para edifícios recentes, a análise é realizada através da comparação com requisitos estabelecidos por normas ou por trabalhos anteriormente realizados. I.3. Estrutura e organização do texto O texto da dissertação está organizado em seis capítulos, cujo conteúdo será apresentado nos próximos parágrafos. O primeiro capítulo consiste na parte introdutória do trabalho. Inicialmente é realizado o enquadramento e a justificação do tema perante a actualidade da construção no país. Seguidamente são estabelecidos de forma clara quais os principais objectivos do estudo. Por fim, é divulgada a forma como a informação está distribuída e a organização do texto. 2

16 No capítulo II é realizada uma pesquisa bibliográfica e a sua análise de forma a adquirir um conhecimento geral sobre o tema. É iniciado com uma análise sobre os revestimentos de paredes, apontando as suas funções, constituição e requisitos de bom desempenho para edifícios antigos e em edifícios recentes. Posteriormente, é realizada uma análise às argamassas de revestimento para edifícios antigos e para edifícios recentes, referindo constituintes e características. A terminar, as argamassas de cal hidráulica são caracterizadas com referência ao processo de formação, tipos de cais existentes e características das argamassas de cal hidráulica, tanto como ligante único, como misturadas com cal aérea. Segue-se, no capítulo III, a apresentação do plano de ensaios, o qual tem por base a avaliação das propriedades das diferentes argamassas estudadas. Nesta fase é definida toda a campanha experimental, englobando os ensaios a realizar e respectivos procedimentos laboratoriais, atendendo a normalização europeia e ensaios normalizados. No capítulo IV são apresentados e discutidos os resultados obtidos na campanha experimental. Em laboratório foi realizada a caracterização dos materiais, assim como a caracterização das argamassas no estado fresco e no estado endurecido em várias idades. Os resultados são analisados a partir da comparação com as várias formulações e são confrontados com os resultados espectáveis e com outros resultados laboratoriais obtidos em trabalhos anteriores presentes na bibliografia consultada. No capítulo V procura-se uma generalização dos resultados obtidos, tendo presente vários pontos de análise: análise por tipo de argamassa; evolução das características das argamassas ao longo do tempo; a interacção entre as características das argamassas; e o desempenho como argamassas de revestimento, tanto para argamassas de substituição para edifícios antigos como argamassas para edifícios recentes. Por fim, o capítulo VI é a conclusão do trabalho, onde se faz uma síntese das conclusões retiradas ao longo do trabalho e são apresentadas algumas propostas para o desenvolvimento de estudos futuros. 3

17 II. ESTADO DE ARTE II.1. Revestimentos de paredes II.1.1 Introdução Os revestimentos, para além de conferirem o aspecto estético do edifício, devem contribuir para a protecção da parede perante os vários agentes de degradação: acção da água; acção directa dos agentes climáticos; acção mecânica de choque; acção química da poluição e dos sais solúveis contidos nos materiais, na água e no solo. Acumulam ainda a função de regularização das alvenarias e de impermeabilização no caso de revestimentos exteriores. Por se encontrarem tão expostos, a degradação dá-se com facilidade o que normalmente conduz à necessidade de obras de conservação [43][54]. Em edifícios antigos, devido ao valor histórico e estético, é aconselhável, sempre que possível, a conservação dos revestimentos em vez da sua substituição. Por vezes, o estado de degradação do revestimento é muito elevado, implicando a renovação parcial/total do revestimento. Neste caso limite, existem autores que defendem 2 maneiras de actuação [54]. A primeira consiste na determinação da constituição do revestimento pré-existente e reproduzir a argamassa antiga, procurando garantir a sua compatibilidade e o seu bom desempenho. Contudo a determinação da composição pode não ser precisa uma vez que em algumas argamassas antigas se utilizavam aditivos (como por exemplo, leite, sangue de animais, gorduras animais ou vegetais, etc.) que com o passar dos anos, a sua composição química pode ter alterado, dificultando a sua identificação. Por outro lado, é necessário considerar que a argamassa está em constante evolução, alterando a constituição do ligante original. As técnicas de preparação da argamassa também constituem um parâmetro de variabilidade no comportamento final do revestimento. Estas evoluíram ao longo dos tempos e são bastante distintas das utilizadas actualmente. As técnicas de aplicação podem influenciar a microestrutura e o bom desempenho do revestimento. Devido aos vários parâmetros de variabilidade, torna-se praticamente impossível seguir por esta metodologia [54]. A segunda metodologia consiste em formular uma argamassa compatível com os materiais preexistentes, com um comportamento adequado ao edifício em causa e um aspecto que preserve a imagem deste. Com o objectivo de obter uma argamassa compatível com o suporte torna-se necessário identificar as suas funções como argamassa de revestimento e as regras de qualidade para satisfazer essas funções [54]. II.1.2 Requisitos gerais Os revestimentos de paredes são obtidos a partir de argamassas e genericamente apresentam a função de proteger o suporte, regularizar as alvenarias, impermeabilizar e atribuir o aspecto estético. De forma a cumprir estas funções, os rebocos devem cumprir determinadas exigências funcionais, que variam se o edifício é recente ou antigo. A variabilidade, entre edifícios antigos e recentes é devida à diferença de materiais e técnicas de construção [43]. 4

18 Veiga [43] estabelece os requisitos mais significativos para alcançar um revestimento (tanto para edifícios antigos como para edifícios recentes) com bom comportamento de modo a cumprir com as funções que lhe são exigidas: i) Aderência ao suporte; ii) Resistência à fendilhação; iii) Capacidade de impermeabilização em zona não fendilhada; iv) Capacidade de promover a expulsão do vapor de água formado no interior e da água infiltrada, por evaporação; v) Aspecto estético; vi) Durabilidade face às acções externas O primeiro requisito, aderência entre a argamassa e o suporte condiciona a reversibilidade, capacidade de impermeabilização, distribuição de tensões do revestimento e a durabilidade. Uma aderência relativamente baixa favorece a remoção do revestimento sem provocar o risco de danificação do suporte, possibilitando a reversibilidade da solução. Ao invés, o valor da aderência não deve ser demasiado baixo de modo a não possibilitar o destacamento do revestimento, que por sua vez favorece a infiltração de água, afectando a capacidade de impermeabilização do revestimento. A aderência influencia ainda a distribuição das tensões geradas por movimentos diferenciais entre a argamassa e o suporte, afectando a resistência à fendilhação do revestimento [42]. A longo prazo, a aderência surge em função da deformabilidade da argamassa, ou seja, da capacidade de adaptação aos movimentos diferenciais entre o revestimento e o suporte. Uma argamassa deformável tem a capacidade de acompanhar os movimentos do suporte, diminuindo a retracção no revestimento. Quando os módulos de elasticidade do suporte e do revestimento são muito distintos, podem ocorrer descolamentos do revestimento, condicionando a durabilidade da solução. Esta situação é agravada no caso de o módulo de elasticidade do revestimento ser muito superior ao do suporte, uma vez que o revestimento suportará as tensões de compressão mais fortes e, devido à sua espessura baixa, é mais susceptível a fenómenos de encurvadura que podem provocar descolamentos localizados ou generalizados [42]. A resistência à fendilhação de um revestimento aparece em função da capacidade da argamassa em resistir às tensões de tracção nela induzidas pelo efeito da restrição da retracção e por outro lado, pela intensidade dessas tensões. Assim, quanto maior for a retracção e quanto mais elevada for a relação módulo de elasticidade/resistência à tracção, maior a tendência para ocorrer fendilhação do revestimento. A fendilhação é ainda influenciada pela aderência e pela retenção de água. Uma boa aderência possibilita uma distribuição de tensões mais eficiente. Por outro lado, um poder de retenção de água elevado reduz os riscos de dissecação prematura da argamassa, melhorando o comportamento à fendilhação [42]. 5

19 A capacidade de impermeabilização em zona não fendilhada corresponde à capacidade do reboco de não permitir a permanência de água no suporte durante muito tempo de modo a impedir a degradação do revestimento. Isto é conseguido através da conjugação de dois factores. Por um lado, o revestimento deve resistir à penetração da água proveniente do exterior e por outro, deve eliminar a água em excesso, assim que as condições atmosféricas sejam favoráveis. As argamassas são materiais de porosidade aberta (porosidade aberta é constituída pelo volume total de poros que comunicam entre si, formando uma rede continua de vazios [27]), nas quais a água pode penetrar principalmente por permeabilidade ou capilaridade, em função da dimensão dos poros e dos capilares e da pressão da água [42]. A água que penetra na argamassa pode ter várias origens, das quais se destaca: água proveniente das chuvas; a água infiltrada através de fendas ou de zonas particulares, como vãos e remates; água que entra na execução das alvenarias e rebocos e não é necessária à hidratação do ligante; água transportada por ascensão capilar proveniente do terreno e por causas acidentais [42]. À partida, a melhor combinação para obter uma boa capacidade de impermeabilização em zona não fendilhada é a utilização de uma argamassa com valores de coeficiente de capilaridade e permeabilidade á água baixos e uma elevada permeabilidade ao vapor de água. Normalmente, em argamassas tradicionais estas propriedades são interdependentes, havendo a tendência a que uma menor permeabilidade à água corresponda a uma menor permeabilidade ao vapor de água. A permeabilidade ao vapor de água é influenciada por vários factores, dos quais se salienta o traço, tipo de ligante e areia utilizada [42]. O revestimento contribui para a atribuição e preservação do aspecto estético do edifício. No caso de edifícios antigos, o aspecto estético deve ser preservado, para garantir a autenticidade do edificado. Contudo, existem vários fenómenos/anomalias que condicionam o aspecto estético, nomeadamente: fendilhação; eflorescências e criptoflorescências; poluição atmosférica e humidade. A fendilhação é muito usual, podendo ter várias origens, das quais se destacam: espessura inadequada do revestimento; deficiente dosagem de ligante; excessiva capacidade de absorção do suporte absorvendo a água de amassadura do revestimento levando à retracção; retracção do revestimento quando os módulos de elasticidade são muito dispares; os ciclos gelo/degelo que provocam um aumento de volume da água; evaporação da água de amassadura conduzindo a fenómenos de retracção; ciclos de cristalização/dissolução de sais presentes no suporte, ou nos materiais de constituição, ou transportados pela água das chuvas; concentração de tensões junto a aberturas [20][24][29]. Outra anomalia comum em edifícios antigos é o aparecimento de eflorescências e criptoflorescências que correspondem à formação de cristais de sais, no exterior e no interior do revestimento, respectivamente. O aparecimento destas anomalias pode ter várias causas. Frequentemente é devido à presença prolongada da humidade conjugada com um dos dois factores: a existência de sais solúveis nos materiais constituintes do reboco ou do suporte; ou a cristalização/dissolução de cal não carbonatada existente no suporte ou no revestimento [20]. 6

20 A poluição atmosférica provoca a acumulação de sujidade na fachada que pode ser significativa em revestimentos muito lisos, nos quais não é favorecida a auto-lavagem. Ao chover vai haver escorrimento que pode provocar marcas nos locais de escorrimento da água [42]. A presença prolongada da humidade, a falta de ventilação, a acumulação de sujidade nos revestimentos pode conduzir à presença de organismos e microrganismos que se depositam na superfície do revestimento e contribuem para a sua degradação [20] O último requisito, durabilidade face às acções externas, está relacionado com algumas anomalias que possam afectar o revestimento, como exemplo: a fendilhação; a penetração de água por capilaridade; as perdas de aderência; o esfarelamento provocado por dissecação prematura e o ataque de sais [42]. A durabilidade da argamassa está correlacionada com a sua estrutura porosa. A estrutura porosa condiciona a capacidade para transportar, reter e expulsar a água por evaporação e o comportamento aos sais, ao gelo e a respectiva resistência mecânica. Por outro lado, a durabilidade implica ainda resistência à colonização biológica, que por sua vez se relaciona com a composição (os adjuvantes podem tornar as argamassas mais susceptíveis a este tipo de degradação), mas também ao comportamento à água, uma vez que períodos longos de humedecimento aumentam a probabilidade de fixação de fungos [50]. Em edifícios antigos, as argamassas de substituição devem apresentar compatibilidade com o suporte para não contribuir para a sua degradação. É possível estabelecer vários tipos de compatibilidade entre o suporte e a argamassa de substituição de forma a contribuir para o bom desempenho do conjunto: compatibilidade geométrica, compatibilidade mecânica; compatibilidade química e compatibilidade física [42]. A compatibilidade geométrica traduz-se na capacidade de adesão do reboco á superfície do suporte, que em reabilitação normalmente é irregular e descontínuo. A adesão do reboco é condicionada pela quantidade de água existente, pelo teor de finos e pelo coeficiente de absorção do suporte. Por outro lado, é aconselhável recorrer a uma espessura de revestimento suficiente para garantir ao suporte planeza e verticalidade [14][42]. A compatibilidade mecânica entre o reboco e o suporte permite evitar grandes diferenças de rigidez, prevenindo a deterioração do reboco. O revestimento ao ser aplicado introduz tensões resultantes da retracção da argamassa e do impedimento do movimento pela própria geometria da parede. Essas tensões, no caso de serem excessivas podem levar à degradação do suporte. Deste modo, é aconselhável o uso de um revestimento com fraca retracção durante o processo de endurecimento e com um módulo de elasticidade baixo de forma a acompanhar os movimentos do suporte, garantindo a sua deformabilidade. Contudo, o módulo de elasticidade não deve ser demasiado baixo para evitar que as deformações do suporte danifiquem o próprio revestimento [6][14][42]. 7

21 A compatibilidade química está relacionada com o comportamento do reboco face aos sais. As alvenarias antigas, normalmente, apresentam grande teor de sais solúveis, principalmente sulfatos. O novo revestimento deve apresentar a capacidade de resistir aos sais que eventualmente estejam presentes no suporte. Por outro lado, o novo revestimento deve ser isento de sais já que estes podem ser transportados por dissolução para o interior do suporte por acção da água das chuvas. Ao ocorrer uma diminuição da humidade existe uma propensão para os sais cristalizarem e consequentemente, aumentarem de volume, contribuindo para a degradação gradual tanto da alvenaria, como do suporte [6][42]. A compatibilidade física do reboco está relacionada com a sua capacidade de permitir trocas de humidade entre a parede e o exterior e com o seu coeficiente de condutibilidade térmica. O coeficiente de condutibilidade térmica deve ser idêntico ao do suporte evitando formação de tensões. Quanto maior a diferença entre os módulos de elasticidade, maiores serão as tensões formadas. Por outro lado, a permeabilidade ao vapor de água deve ser suficiente para garantir as trocas de humidade entre a alvenaria e o ar exterior, permitindo a eliminação rápida da água por secagem, evitando a acumulação desta no interior. A capacidade aderente também constitui um aspecto relevante de modo a evitar destacamentos e a consequente infiltração de água. Contudo, a capacidade aderente não deve ser em demasia para possibilitar uma eventual substituição sem danificar o suporte [6][14][42]. A composição de uma argamassa de revestimento para conservação e reabilitação de edifícios antigos deverá ter em atenção que os processos construtivos e os materiais utilizados no passado são distintos aos utilizados actualmente. Das diferenças apresentadas, as mais significativas são o uso de materiais mais porosos, a ausência de sistemas de impermeabilização, o elevado teor de sais solúveis e uma maior espessura das paredes. A combinação destas particularidades possibilita a penetração de água na parede, tanto no estado líquido, por absorção capilar, como na forma de vapor de água, por difusão ou higroscopicidade dos materiais, podendo haver condensação no interior da parede [6][39]. Assim, os edifícios antigos apresentam um modo de funcionamento distinto dos edifícios recentes, o que conduz ao estabelecimento de requisitos para as argamassas de substituição para edifícios antigos distintos dos utilizados para edifícios recentes. Os requisitos para as argamassas de substituição têm por objectivo garantir a compatibilidade entre a nova argamassa e os elementos pré-existentes de forma a contribuir para o bom desempenho e para a durabilidade do conjunto [43][54] Podem ser estabelecidos dois grupos de requisitos para as argamassas de substituição: requisitos de desempenho e requisitos relacionados com a ética de conservação [54]. Os requisitos de desempenho estão ligados com o bom comportamento dos revestimentos e são os seguintes [54]: 8

22 Não contribuir para acelerar a degradação do suporte e das argamassas preexistentes (aspectos mecânicos, físicos e químicos). Ter capacidade de protecção e conservação dos elementos que se destina a preservar, nomeadamente das alvenarias. Não prejudicar a apresentação visual da arquitectura, nem descaracterizar o edifício, contribuindo assim para a manutenção de uma imagem histórica e esteticamente compatível. Ter durabilidade, protegendo e conservando as alvenarias e a estrutura, mantendo a imagem do edifício durante um período de tempo razoável. Os requisitos ligados à ética de conservação são [54]: Reversibilidade - Possibilidade de extrair os revestimentos sem degradar os materiais préexistentes. Reparabilidade - Possibilidade de reparar o revestimento sem provocar danos e sem alterações de comportamento inaceitáveis. Identidade funcional - Comportamento idêntico ao do revestimento antigo. Identidade material e tecnológica - Constituição idêntica ao antigo e com tecnologia de aplicação parecida à do original. A partir dos requisitos apresentados para as argamassas de substituição para edifícios antigos, foram estabelecidos princípios para a formulação de argamassas de substituição [41][43][47]: i) Características mecânicas similares às das argamassas originais e inferiores às do suporte. ii) A aderência não deve ser por rotura adesiva pelo suporte; iii) A tensão desenvolvida por retracção restringida deve ser inferior à resistência à tracção do suporte; iv) A capilaridade, a permeabilidade ao vapor de água e a facilidade de secagem devem ser semelhantes às argamassas originais e superiores às do suporte; v) Compatibilidade da função estética e funcional, preservando a identidade do edifício; vi) Durabilidade elevada e envelhecimento semelhante e não provocar alteração de cor em revestimentos adjacentes preservados. Os requisitos para as características mecânicas das argamassas de substituição encontram-se sintetizados no quadro II.1. 9

23 Argamassa Reboco exterior Reboco interior Quadro II.1 Requisitos estabelecidos para as características mecânicas das argamassas de Caracteristicas mecânicas aos 90 dias (Mpa) Resistência à tracção Resistência à compressão substituição (adaptação de [52]) Módulo de elasticidade Aderência ao suporte (MPa) Comportamento à água Permeância ao vapor de água Coeficiente de capilaridade C Resistência ao Rt Rc E arrancamento (Ra) (m) (kg/m 2.h 1/2 ) 0,2-0,7 0,4-2, ,2-0,7 0,4-2, Juntas 0,4-0,8 0,6-3, ,1-0,3 ou com rotura coesiva pelo reboco. 0,1-0,3 ou com rotura coesiva pelo reboco. 0,1-0,5 ou com rotura coesiva pela argamassa. < 0,08 < 12; >8 < 0,10 - < 0,10 < 12; >8 No capítulo relativo à análise de resultados, os valores apresentados no quadro II.1 vão ser comparados com os resultados obtidos para as argamassas estudadas de modo a analisar a adequação das argamassas estudadas para argamassas de substituição. Tal como nas argamassas de substituição para revestimentos de edifícios antigos, foram estabelecidas características para as argamassas a usar em rebocos correntes para edifícios novos, demonstradas no quadro II.2. Quadro II.2 Funções e exigências de rebocos correntes para edifícios novos e características das argamassas a usar (adaptado de [44] e de [60]). Função Exigência funcional Característica Normalização Especificação CS I: 0,4 a 2,5 Impermeabilização e protecção Resistência mecânica Impermeabilização em zona não fendilhada Resistência à compressão Rc (N/mm 2 ) Coeficiente de capilaridade C.C. (kg/m 2.min 1/2 ) Permeabilidade à água sob pressão P (ml/cm 2 ) Módulo de elasticidade E (MPa) EN CS II: 1,5 a 5,0 Classes CS III: 3,5 a 7,5 CS IV: 6 w0: sem exigência Classes w1: C 0,40 w2:c 0,20 P 1 após 48 h E Susceptibilidade à fendilhação Retracção Resistência à tracção Preferencialmente moderada Preferencialmente elevada Permeabilidade ao vapor de água Ensaio de retracção restringida Espessura da camada de ar de difusão equivalente Sd (m) Relatório do LNEC 427/05 - NCCt e exigências complementares do LNEC Susceptibilidade média ou fraca Sd 0,15m Durabilidade Aderência ao suporte Resistência ao arrancamento 0,3 MPa ou rotura coesiva Resistência ao clima Resistência aos ciclos climáticos calor-chuva e chuva-gelo Sem degradação visível 10

24 As exigências apresentadas no quadro II.2 são para o sistema reboco e não para cada camada. No caso de revestimentos monocamada, as exigências são aplicadas à única camada do revestimento e nas massas de reboco, a uma ou duas camadas, consoante o que for recomendado na ficha técnica para o revestimento em causa [44]. Os valores apresentados no referido quadro vão ser comparados com os resultados obtidos para as argamassas estudadas, no capítulo de análise de resultados, de modo a averiguar se são adequadas para aplicação em edifícios novos. Para além dos materiais constituintes, existem outros parâmetros que influenciam o comportamento, a durabilidade e, em geral, a qualidade do revestimento, tais como: a trabalhabilidade da argamassa; o traço; as condições de cura; as técnicas de preparação e aplicação. A trabalhabilidade da argamassa no estado fresco influencia o rendimento da mão-de-obra, a aderência ao suporte, a possibilidade de trabalho da superfície das argamassas para lhe conferir o acabamento pretendido, assim como a distribuição das tensões que se geram na interface revestimento-suporte [49]. Esta propriedade, para além de permitir e facilitar a aplicação da argamassa, condiciona o comportamento no estado endurecido do reboco no que diz respeito à sua retracção e impermeabilização. A trabalhabilidade é condicionada pelo teor de finos das areias utilizadas, pela quantidade de água da amassadura e pelo teor de ligante. O aumento de cada um destes parâmetros conduz a uma melhoria na trabalhabilidade, contudo, este aumento facilita a retracção da argamassa e a perda da capacidade de impermeabilização do revestimento [14][42]. O método e a intensidade de compactação influenciam o comportamento da argamassa. Uma argamassa mais compacta apresenta maior probabilidade de segregação de água. Por outro lado, uma boa compactação possibilita um melhor modo de organização entre os constituintes, conduzindo a uma argamassa menos porosa e com melhor comportamento mecânico. A capilaridade é ainda influenciada pela compactação da argamassa. Quando esta é deficiente a argamassa fica mais porosa, provocando um aumento no valor do coeficiente de capilaridade [37]. O processo de endurecimento aparece em função do grau de hidraulicidade do ligante, que, no caso da cal, surge em função do teor de argila. O grau de hidraulicidade representa o teor de argila presente na cal e pode ser definido pelo índice de hidraulicidade [6][29]. O traço corresponde à percentagem de cada componente sólido na argamassa, podendo esta relação ser em massa ou volume [6][45]. O traço é influenciado pelo volume de agregado da mistura, pela máxima dimensão do agregado e a sua granulometria [37]. Com o objectivo de obter uma argamassa o mais compacta possível é necessário que a quantidade de ligante preencha os vazios deixados pelo agregado, volume este que depende da granulometria, distribuição granulométrica, forma das partículas e finura do ligante [6][45]. A escolha do traço é um passo importante na elaboração da argamassa. O excesso de ligante pode acarretar uma maior retracção e por consequência, a tendência para fendilhar. Por outro lado, a quantidade insuficiente de ligante, produz uma argamassa com pouca trabalhabilidade, exigindo uma maior quantidade de água de amassadura, tendendo à obtenção de um revestimento menos compacto e menos resistente [6]. 11

25 Os traços utilizados nas argamassas de recuperação são formulados com o objectivo de obter a máxima compacidade de maneira a que a cal adicionada preencha por completo os vazios dos grãos de areia. Normalmente, a proporção 1:3 é a mais adequada [45]. A capilaridade é bastante sensível à dosagem de ligante e à quantidade de água. Quanto maior a dosagem de ligante, menor é a absorção capilar, por outro lado, quanto maior a dosagem de água, maior é a absorção capilar [8]. Geralmente, as argamassas que apresentam grande quantidade de ligante apresentam maior resistência de compressão e de flexão, independentemente do tipo de agregado. Lanas [18] apresenta a relação do traço com as resistências, utilizando cal hidráulica de classe HL5, e conclui que nos traços em volume mais fortes em ligante (1:1 e 1:2) as resistências são mais elevadas enquanto nas argamassas com traço mais fraco em ligante (1:3, 1:4 e 1:5) as resistências são semelhantes [18]. As condições de cura influenciam o processo de endurecimento da argamassa. As argamassas de ligantes hidráulicos apresentam melhor comportamento em ambiente húmido, ou em imersão de água, uma vez que estas condições de cura permitem a lenta evaporação de água, necessária para a hidratação dos componentes hidráulicos. Pelo contrário, as argamassas de cal aérea endurecem melhor em ambientes secos, embora a presença de humidade favoreça a carbonatação, apesar de atrasar o processo. O atraso é devido à camada de água que se forma na superfície da cal, impedindo o acesso directo do CO 2 [7]. Para uma boa aplicação, a superfície do suporte deve ser contínua e homogénea, sem cavidades ou buracos, limpa, sem a presença de sais, poeiras, óleos e gorduras que possam condicionar a adesão do reboco ao não efectuar a correcta absorção de água por parte da parede. Após a preparação do suporte, antes da aplicação de cada camada, é aconselhável pulverizar a superfície da parede 24 horas antes da aplicação do reboco, uma vez que se não existir água suficiente na parede, esta pode absorver a água do reboco, provocando a dissecação deste, impedindo a hidratação dos constituintes. Por outro lado, a existência de água em excesso, favorece o aparecimento de eflorescências e manchas, através da libertação dessa água [14]. II.1.3 Constituição do revestimento II Edifícios antigos O revestimento de um edifício antigo à base de ligantes minerais é geralmente executado em 3 camadas: salpico; camada de base e camada de acabamento [4][28]. Cada camada tem uma função específica e para isso há uma alteração na composição consoante a função da camada na totalidade do revestimento. Como exemplo, a argamassa para ter boa aderência e ser impermeável deve ter uma dosagem forte em ligante e ser bastante fluida, ao invés, a argamassa para apresentar boa resistência à fendilhação e uma elevada permeabilidade ao vapor de água é necessário reduzir o teor de ligante. Cada uma das camadas pode ser constituída por várias subcamadas [52]. O número de camadas é condicionado pelo tipo de suporte sobre o qual o revestimento vai ser aplicado, pelas condições atmosféricas a que vai ser exposto e pelo tipo de acabamento pretendido [28]. 12

26 A aplicação de várias camadas num revestimento resulta da necessidade de construir um revestimento com uma espessura suficiente para disfarçar e corrigir os eventuais defeitos e imperfeições do suporte [42]. Para uma mesma espessura total de reboco, um maior número de camadas mais finas assegura maior durabilidade e melhor capacidade de protecção [52]. No mínimo, é aconselhável um revestimento de 2cm, com esta espessura é possível conferir verticalidade e protecção às alvenarias [4]. A construção de um reboco numa só camada favorece a perda da capacidade de impermeabilização do revestimento uma vez que as fendas, normalmente resultantes da retracção, são mais largas, atravessando toda a camada, permitindo a entrada de água [4]. Ao invés, a aplicação de várias camadas, de menor espessura e de peso inferior conduz a várias vantagens: secagem mais uniforme; uma retracção inferior; minimização do perigo de escorregamento e consequentemente a diminuição da abertura de fendas e menor propensão para descolar do suporte [6]. Por outro lado, ao aplicar várias camadas cria-se uma descontinuidade entre estas, que funciona como uma barreira de passagem da água no estado líquido (água das chuvas), deixando passar o vapor de água, facilitando a secagem do revestimento [4][6]. Normalmente, devido a significativas descontinuidades presentes nas alvenarias antigas, a primeira fase da elaboração de um revestimento passava pelo preenchimento dos vazios existentes com fragmentos de pedra, tijolo ou outro material e com argamassa de assentamento ou igual à aplicada na camada de base. Este processo é denominado por encasque [4]. A primeira camada, salpisco, acumula a função de assegurar uma boa aderência entre o revestimento e o suporte com a função de reduzir e homogeneizar a absorção de água pelo suporte, quando este é muito poroso [4][28][44]. Por estas razões deve possuir uma fraca absorção de água e possuir um aspecto final rugoso de forma a facilitar a aderência da camada seguinte. A camada de salpisco possui elevado teor de ligante para garantir a aderência ao suporte, conduzindo a uma forte tendência para fissurar. Contudo, esta fissuração não é preocupante uma vez que esta camada não apresenta a função de impermeabilização, mas sim a sua sucessora [4][28]. A camada de base constitui a base do reboco, garantindo a atribuição de planeza, verticalidade, impermeabilidade e a regularidade do conjunto [4][28][44]. Para alcançar estas características é aplicada uma menor quantidade de água e de ligante, em comparação à primeira camada, de modo a limitar a retracção da argamassa, diminuindo a tendência de fissuração do revestimento [4][28]. As camadas anteriores, com função de regularização e protecção, eram constituídas por argamassas de cal e areia, e eventualmente com adições minerais e aditivos orgânicos. Normalmente, as camadas internas têm granulometria mais grosseira que as externas, promovendo assim um comportamento às deformações estruturais e à água [41]. 13

27 A camada de acabamento confere o aspecto estético do revestimento, não deve por isso apresentar a tendência a fissurar. A limitação da fissuração é assegurada pela utilização de uma granulometria mais fina e por uma dosagem fraca de ligante. Para além da função estética, apresenta ainda a função de impermeabilização uma vez que constitui a primeira barreira às condições climáticas, permitindo a passagem do vapor de água proveniente do interior do revestimento. O uso de baixo teor de ligante permite obter uma boa resistência à fendilhação e uma boa permeabilidade ao vapor de água [4][28][44]. A camada de acabamento, nos revestimentos tradicionais de edifícios antigos, era formada por uma massa fina de pasta de cal, ou de pasta de cal com pó de pedra. A coloração dos paramentos era conseguida através da introdução de agregados com cor seleccionada, de terras ou de pigmentos minerais na última camada de acabamento ou pela aplicação de posteriores camadas de pintura, geralmente de cal aditivada com pigmentos e outras adições minerais [41]. Ao realizar um revestimento com várias camadas, o teor de ligante deverá diminuir à medida que se aproxima da camada de acabamento de modo a que o revestimento seja mais poroso e deformável do interior para o exterior, obedecendo à regra de degressividade do ligante [4][44][52]. Ao longo deste trabalho, a designação de revestimento corrente é utilizada para revestimentos de ligante mineral, doseados e preparados em obra de acordo com as tecnologias tradicionais - preparação manual, com betoneira ou com misturador mecânico e aplicação manual, no mínimo em três camadas e constituídos basicamente por cimento, cal hidráulica ou cal aérea e areia (siliciosa, calcária ou sílico-calcária) II Edifícios recentes Nos edifícios recentes, tal como nos edifícios antigos, é recomendada a execução de pelo menos três camadas: salpisco, camada de base e camada de acabamento. Actualmente, em consequência do elevado custo de mão-de-obra, dos prazos de execução curtos e do avanço da tecnologia e dos materiais, usam-se cada vez mais produtos pré-doseados aplicados numa única camada (reboco monocamada) ou em uma ou duas camadas seguidas de pintura (argamassa de reboco). A constituição de uma argamassa para reboco monocamada é semelhante à argamassa para revestimentos correntes, só que contem diversas adições e a sua formulação é mais elaborada. Esta constituição possibilita, ao reboco monocamada, alcançar o nível de desempenho que os revestimentos recentes alcançam em 3 ou mais camadas [44]. Nos rebocos correntes, como já foi referido, cada camada tem a sua função bem definida e por isso cada camada tem características distintas. Nos rebocos monocamada e nas massas de reboco aplicadas em camada única, os requisitos têm que ser cumpridos numa única camada. Essa camada única é composta por uma única formulação. Isto conduz uma maior exigência a estas argamassas pré-doseadas para que o reboco no seu conjunto tenha um comportamento, no mínimo, semelhante ao reboco corrente [44]. 14

28 Num reboco monocamada, as eventuais fendas formadas tendem a ser mais gravosas do que num revestimento correntes. Normalmente, as fendas tendem a evoluir até atravessar toda a camada. Quanto mais espessa for a camada, mais largas tendem a ser as fendas. Um reboco de monocamada é caracterizado por uma elevada espessura o que conduz à abertura de fendas mais largas. Fendas essas que atravessam toda a camada favorecendo a acção dos agentes de degradação e a entrada de água até ao suporte, possibilitando a degradação. Assim, num revestimento de monocamada torna-se difícil de garantir a capacidade de impermeabilização em zona não fendilhada [44]. II.2. Argamassas de revestimento II.2.1 Introdução As primeiras argamassas conhecidas foram descobertas na localidade de Galileia, hoje estado de Israel, com mais de anos de existência. A partir de então o seu uso tem sido alargado, utilizando cal aérea e gesso como ligantes, usados separadamente ou em conjunto. As primeiras argamassas hidráulicas foram encontradas nas cisternas de Jerusalém, construídas pelos fenícios [1]. A partir de produção familiar era produzida cal gorda. Esta cal era utilizada como ligante na consolidação de alvenarias ou na realização de rebocos pintados com cores naturais. Ao longo dos tempos, o processo da produção da cal aérea foi desenvolvido até aos nossos dias. Actualmente a cal aérea tem produção fabril [1]. Os romanos começaram a adicionar pozolanas às argamassas de cal. As pozolanas têm na sua constituição alumina, sílica e cálcio que ao reagir com o hidróxido de cálcio formam silicatos de cálcio, os quais, devido à sua estabilidade, permitem uma maior resistência mecânica da argamassa e uma redução da sua porosidade [1]. Mais tarde, Vicat ( ) percebe que a cozedura de calcários siliciosos provoca a dissolução da sílica dos ácidos e a sua combinação com a cal, conferindo à argamassa propriedades hidráulicas, que lhe permitiam fazer presa debaixo de água [1]. Ele demonstrou que as cais hidráulicas tem origem em calcários argilosos e que não era obrigatório que a argila estivesse na composição original do calcário, uma vez que podia ser adicionada antes da cozedura [10]. Deste modo, começou a ser produzida cal hidráulica artificial. O avanço da tecnologia, permite aos fornos alcançar maior temperatura e a partir de então começou a ser produzido o cimento [1]. No princípio do século dezanove, com a instalação da indústria cimenteira em Portugal, o cimento Portland passa a ser o ligante preferencial, substituindo a cal hidráulica e a cal hidratada. O cimento Portland apresenta algumas vantagens, das quais: tempo de presa pequeno; facilidade de manuseamento, preparação e armazenagem no estaleiro; melhor comportamento mecânico. Contudo, as desvantagens do novo material, susceptibilidade à fendilhação e elevada rigidez, começam a ser significativas quando aplicado em edifícios antigos, nos quais apresenta um mau comportamento [18][5]. 15

29 Tendo em vista a obtenção de um revestimento adequado para edifícios antigos e edifícios recentes, com um bom comportamento e baixo custo, em vários países estão a desenvolver-se estudos que possibilitaram o aparecimento da cal hidráulica, como ligante único ou misturada com cal aérea. Em Portugal também se procura o aumento do uso deste material, tendo em consideração as exigências e técnicas actualmente praticadas. II.2.2 Argamassas de revestimento para edifícios antigos II Considerações gerais A realização de um reboco tradicional de boa qualidade implica algumas exigências de execução que são incompatíveis com os prazos de execução e com os materiais e mão-de-obra existentes nos estaleiros actuais. Para se obter um reboco tradicional com bom desempenho é aconselhável o recurso a mão-de-obra qualificada e a realização de várias camadas de revestimento [28]. O modelo de funcionamento das paredes antigas é diferente do usado actualmente. Uma das diferenças está relacionada com a protecção da humidade. Enquanto as paredes recentes são concebidas para evitar a entrada de humidade através do uso de materiais impermeáveis e da realização de cortes de capilaridade, as paredes antigas permitem a entrada da humidade por serem constituídas por materiais mais porosos. Contudo, nestas últimas, a água que penetra com facilidade no suporte é também retirada com facilidade devido à elevada permeabilidade ao vapor de água. O invés se passa com as paredes actuais, a água que eventualmente entra, é dificilmente expulsa [52]. Na reabilitação de um edifício antigo, deve ser mantido o modelo de funcionamento do revestimento, sendo desejável, manter os materiais, caso não seja possível, substitui-los por outros compatíveis com o suporte. Esta atitude previne a criação de patologias mais significativas do que a que se está a corrigir [52]. II Constituintes Ligante O ligante é um pó muito fino que ao ser amassado com água dá origem a uma pasta. Esta pasta endurece pela ocorrência da reacção química entre esse pó e água e/ou ar [10]. O ligante assume a função de aglutinador entre os vários constituintes, concedendo às argamassas coesão e resistência. Os ligantes normalmente utilizados são: o cimento (utilizado em argamassas de revestimento e assentamento); a cal aérea ou hidráulica (utilizada em argamassas de revestimento) e o gesso (utilizado em argamassas de revestimento interior e decoração). Os ligantes podem ser aéreos ou hidráulicos. Os primeiros só endurecem ao ar, enquanto os segundos adquirem elevadas resistências debaixo de água. A designação hidráulica está relacionada com a propriedade de endurecer quando a água é adicionada ao ligante seco e à capacidade de endurecer debaixo de água [31]. Os ligantes podem ser utilizados individualmente ou combinados, quando são compatíveis, permitindo aproveitar as propriedades de cada constituinte. 16

30 A cal aérea é produzida por cozedura de rochas calcárias puras (com percentagem de carbonato de cálcio não inferior a 95%), sendo constituídas principalmente por óxido ou hidróxido de cálcio. A cal aérea apresenta coloração branca, grande finura e confere às argamassas elevada plasticidade. As argamassas de cal aérea só adquirem as capacidades mecânicas ao fim de muito tempo (por carbonatação). Por isso, é usual serem aplicadas com cimento de modo a obterem alguma resistência mecânica inicial. Não fazem presa debaixo de água por não terem propriedades hidráulicas [4]. As cais vivas são cais aéreas constituídas essencialmente por óxido de cálcio e por óxido de magnésio, consoante a rocha de origem é calcária ou dolomítica. A matéria-prima é extraída da pedreira, seleccionada através do equipamento de britagem e crivagem e depois é transportada para o forno. No forno, a uma temperatura entre os ºC ocorre a descarbonatação, sofrendo a reacção (1): CaCO CO + CaO (1) 3 2 Posteriormente, a cal é apagada é hidratada segundo a equação (2). CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + calor (2) A hidratação da cal dá origem à formação de cristais que correspondem ao hidróxido de cálcio (Ca(OH) 2 ). Estes cristais contém elevada quantidade de água adsorvida, pelo que a cal hidratada torna-se retentora da água de amassadura na fase inicial da cura do reboco [1]. As cais hidratadas são cais aéreas resultantes da extinção de cais vivas. Aparecem sob a forma de pó seco, de pasta, ou de calda. A realização de argamassas bastardas com cal hidratada traz como vantagem a obtenção de melhor trabalhabilidade, conferindo maior facilidade de manuseamento e aplicação [26]. O cimento é o ligante mais utilizado actualmente nas formulações de argamassas. Trata-se de um ligante hidráulico por ganhar presa e endurecer por via de reacção de hidratação, em presença de água. Em Portugal, o mais utilizado é o cimento Portland que é obtido a partir de uma mistura de calcário (carbonato de cálcio) e margas, contendo por isso argila (silicatos de alumínio e ferro) e eventualmente pode conter algumas substâncias ricas em sílica, alumina ou ferro. Os constituintes são reduzidos a pó muito fino e são submetidos a temperaturas elevadas. O clinquer é composto por quatro minerais artificiais, sendo eles: silicatos bicálcicos e tricálcicos, o aluminato tricálcico e o ferroaluminato tetracálcico. O clinquer é moído e adicionado ao gesso (assume o papel de retardador de presa) e adições (normalmente calcário moído) [29]. As cais hidráulicas naturais, tal como os cimentos, são ligantes hidráulicos. Estas cais são fabricadas a partir de rochas calcárias argilosas a uma temperatura de cozedura de cerca de 1200ºC. Posteriormente, a cal viva é extinta e reduzida a pó. O processo de formação e as características deste material vão ser aprofundados no capítulo seguinte. 17

31 - Agregados Os agregados são utilizados com o intuito de diminuir a retracção, aumentar a porosidade melhorando a permeabilidade ao vapor de água, diminuir a quantidade de ligante, melhorar a resistência ao gelo e aumentar a resistência à compressão. Estes elementos influenciam a compacidade da argamassa pela sua granulometria e forma das partículas, que por sua vez influenciam o volume de vazios [6]. Normalmente, os agregados utilizados na constituição de argamassas são areias, de dimensões que passem no peneiro de 4,75 mm [4]. A natureza e a forma das areias condicionam o comportamento da argamassa. Relativamente à natureza, as areias podem ter origem natural ou serem fabricadas por britagem do material extraído das pedreiras. As primeiras são geralmente de natureza siliciosa (quartzosas e graníticas), provenientes de rio ou de areeiro. As segundas, normalmente apresentam natureza calcária. A forma das partículas condiciona a aderência da pasta de ligante ao agregado, a trabalhabilidade da argamassa no estado fresco, a compacidade do material endurecido e o valor da superfície específica [25]. Quanto mais angulosas forem as partículas, menor será a percentagem de vazios, conduzindo a uma menor quantidade de água de amassadura e uma menor quantidade de ligante, aumentando a compacidade da argamassa e a resistência mecânica [18]. A granulometria da areia representa a distribuição das dimensões dos grãos, apresentando influência na estrutura porosa e consequentemente no seu posterior comportamento [27]. Uma granulometria desejável corresponde a apresentar maior percentagem de partículas de dimensão média, e uma percentagem decrescente em ambos sentidos. A utilização de uma granulometria adequada contribui para aumentar a resistência mecânica e a durabilidade das argamassas, permitindo ainda diminuir a dosagem de ligante. É aconselhável uma granulometria contínua e bem equilibrada, de maneira a que haja cerca de 15% de elementos finos [4]. A utilização de areias mais grossas permite a redução da tendência à fendilhação, enquanto o uso de areias mais finas permite a redução da porosidade e da absorção de água das argamassas. Relativamente à percentagem de vazios, quanto maior este valor, maior é a quantidade de ligante e água necessária para a elaboração da argamassa e consequentemente maior retracção da argamassa [6]. As areias podem conter argila. A utilização de areias argilosas conduz a uma maior trabalhabilidade e a uma maior resistência mecânica causada pelos finos da argila. Contudo, a utilização de uma areia com elevada quantidade de argila pode reduzir a ligação da areia à cal, levando à necessidade de se adicionar mais água na argamassa, possibilitando a ocorrência de fenómenos de retracção. Adjuvantes Os adjuvantes são todos os materiais ou substâncias que são introduzidos na argamassa durante a amassadura, numa quantidade não superior a 10% da massa em ligante. Estas substâncias são introduzidas com o objectivo de modificar as propriedades da argamassa, tanto no estado fresco como no estado endurecido [4]. 18

32 Água de amassadura A água de amassadura permite a hidratação do ligante, possibilitando a aglomeração dos constituintes e a constituição de uma pasta. Confere a trabalhabilidade da argamassa, condicionando a aderência ao suporte e o rendimento da mão-de-obra. A quantidade de água utilizada na amassadura aparece em função de vários factores: tipo de ligante; traço da argamassa; granulometria da areia e água presente no próprio agregado. O seu excesso conduz ao aumento da retracção de secagem e porosidade do revestimento [6][39]. A água de amassadura deve ser controlada, de forma a obter uma argamassa mais consistente, levando a um revestimento mais compacto, com menor tendência para fissurar, menor permeabilidade à água, mas com maior capacidade resistente, embora seja menos trabalhável [45]. A água de amassadura é utilizada para hidratar o ligante, perdendo-se alguma por evaporação e por absorção do suporte. A água absorvida pelo suporte não é contabilizada na maioria dos ensaios feitos em laboratório uma vez que se utilizam moldes metálicos não absorventes [7]. II Características Para argamassas de substituição de edifícios antigos têm vindo a ser utilizados vários tipos de argamassas das quais se destacam: i) argamassas de cimento; ii) argamassas de cal hidráulica natural; iii) argamassas de cal hidráulica artificial; iv) argamassas de cal aérea e cimento; v) argamassas de cal aérea [41]. As argamassas de cimento não são adequadas para a recuperação de alvenarias antigas devido a várias características. Estas argamassas apresentam resistências mecânicas altas, provocando a transmissão de tensões para o suporte, possibilitando a degradação do suporte [4]. Por outro lado, as argamassas de cimento apresentam insuficiente permeabilidade ao vapor de água e apresentam hidróxidos alcalinos que podem reagir com as soluções salinas que entram no revestimento por capilaridade, levando ao aparecimento de sais solúveis [1][22]. Estas argamassas apresentam um aspecto final muito diferente das argamassas antigas, como por exemplo, na textura da superfície e no modo como reflectem a luz [41]. As argamassas bastardas de cimento e cal aérea, em comparação com as argamassas de cimento, já apresentam melhor comportamento para edifícios antigos por apresentarem maior deformabilidade, maior porosidade e menor tendência para fissuração. Contudo, apresentam elevado teor de sais solúveis [4][53]. As argamassas bastardas de cimento e cal hidráulica, em comparação com as argamassas de cimento, apresentam menor resistência, coeficiente de capilaridade mais elevado e menor tendência para a fendilhação, contudo não são muito adequadas para argamassas de substituição para revestimentos antigos [4]. 19

33 As argamassas de cal aérea, dentro das opções apresentadas, são as que apresentam a composição mais próxima das argamassas antigas e por isso, as mais adequadas de assegurar uma compatibilidade estética e funcional com os materiais pré-existentes. Contudo, apresentam algumas limitações no que se refere à durabilidade, principalmente quando se encontram expostas à chuva e ao gelo, apesar de haver algumas argamassas de cal aérea com centenas de anos que apresentam resistência e coesão superiores a muitas argamassas actuais [40]. As argamassas bastardas de cal hidráulica e cal aérea são principalmente utilizadas em acções de reabilitação de revestimentos antigos, por constituírem soluções fáceis de usar devido ao seu grau de hidraulicidade e pela sua aparente compatibilidade com edifício antigos [21]. As argamassas de cal hidráulica natural apresentam características intermédias entre as argamassas de cal aérea e as de cimento [40]. Contudo, a designação cal hidráulica traz alguma ambiguidade porque é dada a materiais com composições e processos distintos, que conduz a características bastante diferentes, desde as com comportamento mais próximo das cais aéreas até às de comportamento mais próximo do cimento. Estas últimas apresentam pior comportamento para rebocos de edifícios antigos [53]. De um modo generalizado, apresentam menor resistência, menor retracção e elevado coeficiente de capilaridade, em comparação com as argamassas de cimento [4]. Veiga [40], ao estudar argamassas de cal hidráulica artificial, observa que estas são demasiado rígidas, apresentando elevada tendência a fendilhar e não se considerando aptas para acções de reabilitação. Contudo, estudos mais recentes demonstram [30][55] que a utilização de cal hidráulica artificial permite obter soluções que contribuem para a durabilidade da solução de revestimento e que em alguns casos, são mesmo compatíveis com o suporte. Não estando por isso, excluídas à partida para acções de reabilitação, sendo necessário analisar cada caso individualmente. II.2.3 Argamassas de revestimento para edifícios recentes II Considerações gerais Os rebocos monocamada apresentam várias vantagens em comparação com os revestimentos tradicionais, das quais se destacam: são fornecidos em pó e prontos a amassar; são doseados e preparados segundo métodos precisos, apresentando uma qualidade constante; redução dos tempos de execução quando comparada com a solução tradicional de reboco; podem ser pigmentados na massa, assegurando por si só o acabamento decorativo [28]. O bom desempenho de um sistema de reboco em monocamada, para além de depender da formulação da argamassa a aplicar, depende ainda das condições de amassadura, quantidade de água introduzida, tipo e estado do suporte onde vai ser aplicado, espessura da camada, condições de aplicação e cura. Deste modo, a aplicação de uma argamassa pré-doseada com boas características, por si só, não garante uma boa solução de revestimento. Um sistema monocamada tem a aplicação numa só camada, aplicada directamente na alvenaria, que desempenha em simultâneo a função técnica e estética. 20

34 II Constituintes Ligante O ligante utilizado nos rebocos de monocamada é de natureza idêntica ao utilizado nos revestimentos tradicionais. Contudo a sua escolha é mais restrita porque a maioria dos revestimentos monocamada asseguram o aspecto estético final e por isso devem ser realizados com ligantes e areias cujos elementos finos são de cor branca [28]. Agregados Os agregados, tal como os ligantes, devem ser seleccionados de um modo criterioso. Ao contrário dos revestimentos tradicionais, a granulometria não precisa de ser necessariamente contínua uma vez que as características podem ser conferidas ou modificadas pela introdução de cargas ligeiras ou de adjuvantes. Em alguns casos, pode-se recorrer a uma granulometria descontínua para enfraquecer as resistências mecânicas, principalmente para produtos que vão ser aplicados sobre suportes de baixas resistências [28]. Adjuvantes Existem vários adjuvantes que adicionados aos revestimentos monocamada vão modificar as suas propriedades [28]. Os retentores de água diminuem a quantidade de água que é absorvida pelo suporte, evitando uma dessecação demasiado rápida da argamassa de reboco ao longo da presa. Os agentes de aderência melhoram a aderência do reboco ao suporte [28]. Os hidrófugos permitem um abaixamento da tensão capilar no interior do produto, possibilitando uma redução da capilaridade do reboco [28]. Os plastificantes permitem a melhoria da trabalhabilidade, conduzindo a uma maior facilidade de aplicação em obra. A melhoria da trabalhabilidade permite uma redução da água de amassadura, possibilitando uma redução da retracção [28]. Os introdutores de ar permitem a modificação das propriedades tanto no estado fresco, como no estado endurecido. No estado fresco, a criação de microbolhas de ar, permite a melhoria da plasticidade e da trabalhabilidade, conduzindo a um melhor rendimento de aplicação. No estado endurecido, permitem a diminuição das características mecânicas, mais o módulo de elasticidade do que a resistência à tracção. Esta redução conduz a um reboco mais deformável e menos susceptível à fendilhação. Pode ainda diminuir a capilaridade do produto uma vez que as bolhas de ar ao se introduzirem na rede de capilares constituem um corte de capilaridade, permitindo a diminuição do coeficiente de capilaridade da argamassa e melhorando a sua resistência ao gelo [28]. Os agentes fungicidas impedem a fixação de microrganismos (bactérias, algas, bolores, fungos, líquenes) no reboco, que aí se podiam desenvolver devido à presença de adjuvantes orgânicos [28]. Os pigmentos permitem a coloração da massa. Normalmente são óxidos metálicos (óxidos ou hidróxidos de ferro, de crómio, cobalto, manganês) e são utilizados em fraca quantidade, menos de 5% em massa [28]. 21

35 Cargas ligeiras A introdução de cargas ligeiras possibilita a melhoria das condições de aplicação por haver uma diminuição da densidade da argamassa e por outro lado conduz a uma diminuição do módulo de elasticidade, que permite a realização de rebocos deformáveis. Contudo, a incorporação de cargas leves, não implica a supressão do risco de fendilhação, uma vez que a retracção que ocorre na argamassa durante a presa é, normalmente, mais elevada [28]. As cargas ligeiras podem ser de diversos tipos e natureza: vermiculite que é uma rocha micácea que contêm silicatos de alumínio, de ferro e de magnésio; perlite que é uma rocha vulcânica siliciosa da família dos riolitos perlíticos; a pedra-pomes é uma rocha de origem vulcânica; granulados de poliestireno expandido [28]. II Características As argamassas pré-doseadas apresentam composições muito variadas o que conduz a características e comportamentos diversificados, impossibilitando uma uniformização de características, pelo que terão de ser avaliadas caso a caso [40]. Estes produtos encontram-se sujeitos a um elevado controlo interno, possibilitando a obtenção de características constantes e uniformes [42]. Alguns rebocos monocamada, principalmente aos quais não são incorporados cargas leves, têm características próximas das dos rebocos tradicionais à base de cimento ou bastardos. Ao invés, os rebocos monocamada que incorporam cargas ligeiras apresentam características bastantes diferentes das dos rebocos tradicionais [28]. Os rebocos monocamada são aplicados por projecção, o que possibilita uma melhoria da aplicabilidade e do rendimento. Como desvantagem apresenta um custo inicial do material bastante superior aos tradicionais, a exigência de mão-de-obra treinada e a necessidade de um planeamento de obra e de alvenarias bem desempenadas [42]. Por outro lado, o aspecto final pode ser influenciado pelas condicionantes atmosféricas. Como vantagens apresentam baixo módulo de elasticidade o que permite absorver os movimentos do suporte e por outro lado mantém as suas propriedades ao longo do tempo com custos baixos de conservação e manutenção dos edifícios. Existem também revestimentos pré-doseados que são formulados com o objectivo de proporcionar um complemento de isolamento térmico à envolvente. Para isso, a camada destinada a conferir isolamento térmico tem na sua constituição grande quantidade de cargas leves, geralmente granulado de poliestireno expandido. São revestimentos aplicados em três camadas, em que o produto para cada camada é comercializado individualmente. Estes revestimentos são muito susceptíveis à fendilhação, devido à reduzida resistência mecânica inicial. Por outro lado, os revestimentos de complemento de isolamento térmico apresentam um desempenho térmico limitado, sendo proporcional à espessura, não atingindo nunca os valores de resistência térmica dos sistemas de isolamento térmico pelo exterior providos de uma camada contínua de isolante [42]. 22

36 II.3. Argamassas de cal hidráulica II.3.1 Cal hidráulica II Introdução Segundo a NP EN 459-1, as cais hidráulicas são constituídas essencialmente por hidróxido, silicatos e aluminatos de cálcio e são produzidas pela cozedura de rocha calcária argilosa e/ou pela mistura de materiais apropriados. Apresentam a propriedade de fazer presa e endurecer debaixo de água, apesar de o dióxido de carbono da atmosfera contribuir para o endurecimento [70]. II Processo de formação A cal hidráulica natural é obtida a partir da cozedura de calcários que apresentam uma determinada quantidade de impurezas argilosas. Alguns autores [10] defendem que essa percentagem varia entre 5-20 %, enquanto outros autores defendem um intervalo mais restrito 6,5-20% [18]. A cal hidráulica artificial é obtida através da cozedura de pedra calcária, à qual é adicionada argila ou marga até conferir a percentagem de argila pretendida [4]. Até aos ºC ocorre a evaporação da água de embebição da pedreira, até aos 500 ºC a 700ºC dá-se a desidratação das margas, havendo a decomposição da argila; a silica (SiO 2 ) e a alumina (Al 2 O 3 ) combinam-se com o óxido de cálcio (CaO), entre os 850ºC a 1100ºC, dando origem aos silicatos bicálcicos (SiO 2.2CaO) (3) e aos aluminatos tricálcicos (Al 2 O 3.3CaO) (4), até aos 1500ºC que corresponde à temperatura máxima de cozedura das cais hidráulicas naturais, uma vez que a sinterização ocorre a temperaturas superiores [33]. SiO2 2CaO SiO2.2CaO + (3) Al2O3 3CaO Al2O3.3CaO + (4) A partir dos 850ºC, através da calcinação do carbonato de cálcio (CaCO 3 ), obtém-se o dióxido de carbono (CO2) e o óxido de cálcio (CaO). A cozedura de substâncias calcárias e argilosas, em proporções definidas, até à ustulação (sem que ocorra formação da fase liquida) origina uma estrutura compacta, normalmente designada por pedra cozida (5) (à saída dos fornos) [33]. CaCO + 3 SiO 2 + Al2O3+ Kcal CaO(livre) + Al2O3.3CaO + SiO 2.2CaO CO2 + (5) A cal retirada do forno deve ser extinta para eliminar a cal viva e para provocar a pulverização de toda a cal hidráulica. O processo de extinção é feito com adição de água, a qual deve ser apenas a necessária para hidratar a cal viva, o seu excesso provoca a hidratação dos silicatos e aluminatos. A hidratação da cal viva conduz a um aumento de volume provocando a pulverização dos grãos com silicatos e aluminatos. Após a extinção é necessário separar os constituintes incozidos e sobrecozidos. Os grãos maiores são separados, moídos e adicionados à cal, conduzindo a um aumento de hidraulicidade. Assim, a cal hidráulica resulta da conjugação do pó de moagem, com o pò de silicatos e aluminatos de cálcio e hidróxido de cálcio [10][29]. 23

37 A presa da cal hidráulica natural ocorre em duas fases, a primeira hidráulica e a segunda aérea. Na primeira ocorre a hidratação dos aluminatos tricálcicos e silicatos bicálcicos. Na segunda, o dióxido de carbono atmosférico reage com o hidróxido de cálcio [33]. A fase hidráulica consiste nas reacções químicas dos silicatos bicálcicos (C 2 S) com a água, que se transformam em silicatos de cálcio hidratados. O alumino-silicato bicálcico (C 2 AS) é formado a temperaturas inferiores a 1200ºC. Nas cais naturais está presente uma certa quantidade de cal livre, na forma de óxido de cálcio (CaO), que se transforma em hidróxido de cálcio [Ca(OH) 2 ] por extinção com água. A hidratação dos silicatos e aluminatos possibilita a presa da argamassa e por consequência o seu ganho de consistência [1][10][29]. A carbonatação é o processo pelo qual ocorre a transformação do Ca(OH) 2 em CaCO 3. Esta reacção vai provocar a variação da microestrutura das argamassas provocando um decréscimo da sua porosidade, alterando ainda algumas propriedades relacionadas com a microestrura, assim como a permeabilidade, a difusão de gases e a capilaridade. Com a carbonatação, a porosidade diminui, principalmente nas argamassas com baixa relação água/ligante (0,9), uma vez que estas apresentam como proposição inicial menor porosidade e maior quantidade de Ca(OH) 2 para carbonatar num mesmo volume. A porosidade e a estrutura porosa modificam-se durante a carbonatação, a porosidade diminui cerca de 10% e os poros tornam-se mais pequenos, na mesma proporção que o Ca(OH) 2 se transforma em CaCO 3. Com a carbonatação, a área específica das argamassas de cal diminui por haver uma diminuição da porosidade menor [1]. II Tipos A cal hidráulica pode ser classificada com base na matéria-prima que lhe deu origem, em função do índice de hidraulicidade. Este índice dá uma indicação do grau de hidraulicidade da cal, que por sua vez dá indicação do tempo de presa. Esta classificação pode ser vista no quadro seguinte, quadro II.3. Quadro II.3 Classificação da natureza da cal de acordo com a matéria-prima [10]. Natureza da cal Teor de argila Índice de hidraulicidade Tempo de presa % CaO/(SiO2 + AL2O3) Dias Cal aérea, gorda <1 - - Cal aérea, magra 1 a Cal fracamente hidráulica 5,3 a 8,2 10 a 6,2 16 a 30 Cal medianamente hidráulica 8,2 a 14,8 6,2 a 3,1 10 a 15 Cal hidráulica 14,8 a 19,1 3,2 a 2,4 5 a 9 Cal eminentemente hidráulica 19,1 a 21,8 2,4 a 2,0 2 a 4 Cal limite ou cimento de presa lenta 21,8 a 26,7 2,0 a 1,5 1 Cimento de presa rápida 26,7 a 40 1,5 a 0,8 - Pela norma, NP EN 459-1, a cal hidráulica pode ser classificada em função da sua classe de resistência, tal como pode ser visto no seguinte quadro II.4. 24

38 Quadro II.4 Classificação da cal hidráulica segundo a resistência à compressão [70]. Resistência à compressão (Mpa) Tipo de cal 7 dias 28 dias HL2 e NHL2-2 a 7 HL3,5 e NHL3,5-3,5 a 10 HL5 e NHL5 2 5 a 15 Por cal hidráulica natural (NHL) entende-se a cal hidráulica produzida a partir de rocha calcária mais ou menos argilosa ou siliciosa por cozedura a uma temperatura inferior a 1250ºC, extinta e reduzida a pó, com ou sem moagem. No caso de se adicionar até 20% em massa de materiais pozolânicos ou hidráulicos, a cal hidráulica é denominada por NHL Z [70]. As várias cais existentes no mercado apresentam características distintas causadas pela calcinação de diferentes proporções de calcário e argila, com diferentes temperaturas de cozedura e diferentes tratamentos. Por esse motivo surge a necessidade de identificar cada tipo de cal hidráulica utilizada e estudar cada caso separadamente, de maneira a compreender os diferentes factores envolvidos [55]. II.3.2 Características das argamassas de cal hidráulica Normalmente, as argamassas de cal hidráulica apresentam características intermédias entre as argamassas de cimento e as argamassas de cal aérea. A retenção de água assume um valor elevado, mesmo quando o suporte é muito absorvente. Isto quer dizer que a perda de água durante a presa é muito lenta, possibilitando a hidratação do ligante [15]. O elevado valor de retenção de água associado às suas características viscosas e plásticas, evita a segregação da argamassa, possibilitando a obtenção de superfícies sem macro fendas uma vez que são suficientemente elásticas, com capacidade de suportarem pequenos movimentos do suporte [4]. As argamassas de cal hidráulica apresentam baixas resistências mecânicas, quer à compressão, quer à flexão não contribuindo para a degradação mecânicas das alvenarias. Contudo, as resistências obtidas são suficientes, pelo menos, para situações em que não se prevejam solicitações muito gravosas de choques, punçoamento ou atrito [49]. Lanas [18] apresenta um estudo que demonstra a evolução da resistência com o tempo de cura e a dosagem de ligante, utilizando cais hidráulicas NHL5 de classe HL5. As argamassas mais fortes em ligante (traço 1:1 e 1:2), nas idades mais jovens (até aos 28 dias de idade) alcançam cerca de 50% do seu valor máximo de resistência, enquanto nas argamassas mais fracas (traço 1:3, 1:4 e 1:5) esse valor varia entre 85-90%. Nesse estudo não se verifica nenhum incremento de resistência no último período de cura ( dias). Nas idades mais jovens a argamassa perde a água em excesso, com a excepção da argamassa muito forte em ligante 1:1. Essa argamassa precisa de mais água para hidratar o ligante e ganhar trabalhabilidade, perdendo a água em excesso apenas a partir dos 90 dias de idade [18]. 25

39 Nas argamassas de cal hidráulica, por serem bastante porosas, a velocidade de absorção de água nos instantes iniciais é bastante elevada, conduzindo a um coeficiente de capilaridade alto [49]. Normalmente observa-se uma melhoria desta característica ao longo da idade, tanto a nível de velocidade com que se dá a absorção inicial, como relativamente à quantidade total de água absorvida por capilaridade [15]. O calor de hidratação é baixo, libertando-se lentamente, fazendo com que a evaporação da água seja lenta, limitando assim, as retracções iniciais. As retracções que se registam são moderadas [15]. A relação resistência à tracção/resistência à compressão dá uma indicação da ductilidade da argamassa. Um valor alto indica um comportamento mais dúctil, permitindo optimizar a resistência às tensões de tracção criadas sem que ocorra uma transmissão de esforços muito elevada para o suporte. Segundo Veiga, as argamassas de cal hidráulica apresentam um comportamento menos dúctil do que as argamassas de cal aérea [49]. As argamassas de cal hidráulica apresentam tendencialmente módulos de elasticidade dinâmicos baixos, inferiores às argamassas de cimento [49]. Característica essa que indica que as argamassas de cal hidráulica apresentam grande deformabilidade, indiciando boa capacidade de absorver as tensões internas provocadas pela retracção e pela interacção com o suporte [49]. As argamassas de cal hidráulica apresentam um valor baixo de aderência a um suporte de alvenaria de tijolo, sendo a rotura no seio da argamassa. Esta tipologia de rotura não quer dizer que a aderência seja deficiente, nas sim que apresenta fraca coesão, consequente da estrutura porosa das argamassas de cal hidráulica [49]. Lanas [19] estudou a durabilidade e o comportamento mecânico de argamassas de cal hidráulica de classe HL5 expostas a várias condições de cura. Nesse estudo, conclui que ocorre um aumento da porosidade à medida que o grau de alteração evolui. O aumento da porosidade é justificado pela circulação da água no interior dos poros e pela expansão quando a água congela. Por consequência do aumento da porosidade, a entrada dos agentes poluentes é mais fácil, assim como a penetração do CO 2. A combinação destes factores provoca um agravamento na carbonatação e por consequência, uma maior alteração. Relativamente às condições de cura, o autor observa que a humidade relativa tem grande influência na resistência à flexão, obtendo-se uma melhoria destes valores quando a humidade relativa é maior [19]. A resistência aos cloretos aumenta com o aumento da resistência mecânica da argamassa. A introdução de cal hidráulica numa argamassa de cal aérea faz melhorar o comportamento face à acção dos cloretos da argamassa uma vez que neste estudo a introdução de cal hidráulica conduziu a um aumento da resistência [15]. 26

40 Ao estudar uma argamassa de cal hidráulica branca com areia de rio num traço volumétrico 1:3, Rodrigues [30] observa que: a composição apresenta um baixo coeficiente de capilaridade, dificultando a entrada de água até ao suporte; o módulo de elasticidade é muito alto indiciando uma não compatibilidade mecânica com suportes fracos; o valor da condutividade é elevado, indicando a presença de sais solúveis, que pode possibilitar a degradação da parede pré-existente. A análise destes resultados permitiu concluir que a argamassa de cal hidráulica não apresenta um bom comportamento na protecção das paredes de alvenaria antiga, mas apresenta um bom comportamento para prevenir a degradação do revestimento. II.3.3 Argamassas bastardas II Cal aérea Pela norma NP EN [70], cal aérea é constituída fundamentalmente por óxidos ou hidróxidos de cálcio que, amassado com água, endurecem lentamente ao ar por reacção com o dióxido de carbono da atmosfera. Não apresenta propriedades hidráulicas, não realizando presa debaixo de água[70]. A cal aérea pode aparecer sob duas formas: cal hidratada em pó ou cal em pasta. A primeira é a mais utilizada devido à semelhança de aplicação com os outros ligantes e pela facilidade de armazenamento. A cal em pasta tem um uso mais limitado provocado pela falta de experiencia dos trabalhadores em lidar com constituintes em pasta [6]. Relativamente ao comportamento, Margalha [22] após aplicações em obra de argamassas e ensaios laboratoriais de cal em pasta e de cal em pó verificam que não existe uma diferença significativa de comportamento, apesar de alguns factores dificultarem a comparação de resultados, como o teor real de hidróxido de cálcio e a quantidade de água. II Características Faria [12], ao analisar a influência do tipo de ligante e agregado nas argamassas correntes para aplicação em reabilitação de edifícios, estudou várias argamassas, das quais: uma argamassa de cal hidráulica no traço volumétrico 1:4 e uma argamassa bastarda de cal hidráulica e cal aérea hidratada no traço volumétrico 1:1:6. Ao efectuar vários ensaios verificou que a introdução de cal aérea numa argamassa de cal hidráulica, em comparação à argamassa de cal hidráulica, provoca: aumento da relação água ligante; diminuição do coeficiente de capilaridade; aumento da retenção de água. 27

41 Magalhães [21] no estudo de argamassas de cal aérea e cal hidráulica com areia de rio e areia amarela de Corroios no traço volumétrico de 1:1: (3+3), conclui que esta argamassa bastarda é adequada para reabilitação de edifícios antigos. Esta conclusão é retirada devido aos vários resultados obtidos laboratorialmente, nomeadamente: o módulo de elasticidade dinâmico é baixo, mostrando que a argamassa é deformável; as resistências de compressão e flexão assumem valores baixos, mas dentro dos limites recomendados, mostrando que as argamassas podem ser aplicadas, tanto em rebocos exteriores como interiores; a tensão de aderência é elevada e com uma rotura predominantemente no seio da argamassa; o coeficiente de capilaridade é alto, conjugado com uma boa permeabilidade ao vapor de água, ou seja, a água penetra com facilidade no revestimento mas é rapidamente retirada por secagem, assim que as condições atmosféricas sejam favoráveis; no ensaio de envelhecimento artificial acelerado não ocorreu descolagem ou queda do material nem se verificou degradação da aderência do suporte. O aspecto menos favorável foi apresentar forças desenvolvidas por retracção restringida ligeiramente elevadas. Gaspar [14] refere que quanto maior a quantidade de cal aérea na argamassa, menor é a aderência, devido à sua grande contracção. 28

42 III. DESCRIÇÃO DO PROGRAMA EXPERIMENTAL E MÉTODOS DE ENSAIO III.1. Descrição geral No presente trabalho experimental vão ser formuladas seis argamassas distintas. Três apresentam traço volumétrico de 1:3 (cal hidráulica: areia), e nas outras três mantém-se um traço volumétrico ligante: areia de 1:3, mas faz-se a conjugação com cal aérea com um traço de 1:1:6 (cal hidráulica: cal aérea: areia). O desenvolvimento do trabalho começou pela determinação da massa volúmica aparente de todos os constituintes. Seguidamente foi determinada a quantidade de água de amassadura, predefinindo o espalhamento de forma a garantir a trabalhabilidade. Em cada argamassa no estado fresco foi determinado a consistência por espalhamento, a massa volúmica e a retenção de água. Para a caracterização da argamassa no estado endurecido foi efectuado cinco provetes circulares (φ95, e=20mm), dezoito provetes prismáticos (40x40x160) e a aplicação de 2 cm de argamassa em três tijolos. Os provetes circulares são utilizados na determinação da permeabilidade do vapor de água. Doze dos provetes prismáticos são utilizados na determinação da massa volúmica, resistência à tracção por flexão e resistência à compressão, três para cada uma das idades, 7, 14, 28 e 90 dias. Três provetes foram utilizados na determinação do módulo de elasticidade dinâmico, que não é um ensaio destrutivo e por isso é utilizado nas várias idades servindo de reserva no caso de alguma coisa correr mal e assegurar a existência de provetes. No fim da campanha experimental aproveitouse estes provetes para caracterizar mecanicamente as argamassas aos 180 dias de idade. Os restantes três provetes foram utilizados no ensaio de determinação da absorção por capilaridade. Os tijolos revestidos são utilizados para a observação ou não de fissuração e para o ensaio de aderência. III.2. Caracterização da matéria-prima A caracterização dos constituintes das argamassas é efectuada através dos ensaios de massa volúmica aparente e da análise granulométrica, no caso da areia. Para além de caracterizarem os constituintes, estes ensaios têm outras funções. A massa volúmica aparente é utilizada para converter o traço volumétrico, correntemente utilizado em obra, para uma relação de massas, essencial a uma dosagem rigorosa em laboratório. A análise granulométrica é utilizada para compreender o comportamento de cada constituinte na argamassa e a respectiva influência na estrutura porosa da argamassa. III.2.1 Análise granulométrica da areia A análise granulométrica dos agregados é realizada segundo a EN [58], na qual são definidos dois métodos consoante a natureza do material, em pó ou agregados. No presente trabalho só vai ser realizada a análise granulométrica da areia, por constituir um parâmetro de grande variância e influencia no comportamento das argamassas. 29

43 A amostra é preparada segundo a norma europeia EN [59] e deverá estar bem seca, no caso de não estar, é introduzida na estufa ventilada. A areia é colocada durante 48 h à temperatura de 105ºC ± 5ºC. Da amostra seca são retiradas duas tomas que são ensaiadas à temperatura ambiente. A análise granulométrica da areia é efectuada através do método de vibração de peneiros, com uma toma de 1 kg (m total ). Os peneiros são encaixados uns nos outros, com um progressivo aumento da abertura da malha, de maneira a que o peneiro de baixo tenha malha com abertura inferior ao que se encontra por cima. A amostra é introduzida no peneiro de maior malha e coloca-se o conjunto de peneiros em vibração horizontal durante 5 minutos. Os constituintes vão descendo por gravidade ficando retidos num recipiente disposto a cada uma das diferentes granulometrias. Os peneiros são retirados individualmente e são peneirados manualmente até não se verificar passagem de grãos durante, pelo menos um minuto, procedendo-se posteriormente á sua pesagem (m peneiro ). Fig. III-1 Peneiros colocados no equipamento de vibração. A percentagem retida em cada peneiro (R) corresponde ao quociente entre a massa obtida em cada peneiro (m peneiro ) pela massa total de amostra (m total ). O procedimento é repetido para a segunda toma. Com a percentagem de material retido em cada peneiro, é possível desenhar a curva granulométrica do agregado. III.2.2 Massa volúmica aparente A massa volúmica aparente de um material é obtida com base na NP-955 [71]. As amostras de cal deverão ser colocadas na estufa a uma temperatura de 60ºC ± 5ºC durante 24 horas. A areia, tal como no ensaio anterior, é colocada durante 48 h à temperatura de 105ºC ± 5ºC. Na altura do ensaio, os constituintes devem se encontrar secos e à temperatura ambiente. O ensaio é efectuado com recurso a dois recipientes, um cónico colocado na parte superior do suporte e outro cilíndrico de massa (m 0 ) e volume (V) conhecido, colocado por debaixo do anterior. A amostra seca é colocada, com o auxílio da colher de pedreiro, no recipiente cónico com a parte inferior fechada e sem compactar. No fim de estar cheio abre-se a parte inferior, o constituinte vai descendo por gravidade para o recipiente cilíndrico colocado abaixo do recipiente cónico. Com o auxílio da espátula a superfície é alisada pelo contorno do recipiente. O exterior do recipiente é limpo e determina-se a sua massa (m 1 ). 30

44 Fig. III-2 Material usado no ensaio da massa volúmica aparente Fig. III-3 Determinação da massa volúmica aparente da areia. A massa volúmica aparente é determinada pela seguinte expressão: com, ρ - massa volúmica do agregado [g/dm 3 ]; M massa do agregado contido no molde cilíndrico [g]; V capacidade do recipiente cilíndrico [dm 3 ]. M ρ = [g/dm 3 ] (6) V Para cada constituinte são realizadas 3 medições, resultando a massa volúmica da média dos valores individuais. III.3. Preparação das argamassas As argamassas são realizadas de acordo com a norma europeia EN [59], com excepção dos tempos de amassadura. No recipiente são introduzidos os constituintes sólidos nas quantidades previamente determinadas de acordo com o traço pretendido. O recipiente é colocado na misturadora e esta é ligada na velocidade mais lenta. Adiciona-se a água nos primeiros 15 segundos, e desliga-se a misturadora passado 150 segundos desde o início. Segundo a norma o processo cessa por aqui, mas para obter maior homogeneidade, o recipiente é retirado e mexe-se a pasta manualmente com recurso a uma colher de pedreiro, raspando no fundo para juntar os constituintes ai acumulados. Coloca-se novamente o recipiente na misturadora por mais 30 segundos. Estas alterações são devidas ao facto de que a cal é constituída por partículas muito finas e precisa de mais tempo para obter uma boa ligação entre os constituintes. Fig. III-4 Misturadora utilizada na preparação das argamassas. 31

45 III.4. Ensaios em estado fresco Os ensaios utilizados para caracterizar a argamassa no estado fresco foram: a consistência por espalhamento, a massa volúmica da argamassa em pasta e a retenção de água. O ensaio de consistência por espalhamento é aplicado como uma medida da trabalhabilidade e uniformidade das argamassas. O ensaio de massa volúmica permite encontrar o contributo de cada constituinte na argamassa. O ensaio de retenção de água é utilizado para determinar a água que se mantém na argamassa para as reacções de hidratação, após a sucção inicial do suporte, no momento em que a argamassa é aplicada. III.4.1 Consistência por espalhamento O ensaio é elaborado com base na EN [61]. Após a amassadura da argamassa, são introduzidas no molde tronco-cónico, previamente centrado no disco, com ajuda de uma colher de pedreiro, duas camadas de argamassa compactadas individualmente com 10 pancadas do pilão. A parte de cima do molde é retirada e com a colher de pedreiro remove-se a argamassa excedente. Findos 15 segundos, o molde é retirado lentamente na vertical, normalmente a argamassa espalha-se no disco por gravidade e por rotação manual do manípulo empregam-se 15 pancadas com frequência constante de uma pancada por segundo. Com a utilização da craveira, mede-se o diâmetro da pasta em milímetros em duas direcções perpendiculares. O espalhamento é obtido a partir da média das duas direcções. O ensaio é realizado em todas as amassaduras como garantia de uniformidade. Fig. III-5 Mesa de espalhamento com o cone cilíndrico e pilão de compactação. Fig. III-6 Compactação da argamassa com o pilão. Fig. III-7 Medição do espalhamento com a craveira. III.4.2 Massa volúmica da argamassa em pasta A massa volúmica da argamassa em pasta é obtida com base na EN [62]. No molde metálico cilíndrico com capacidade de um litro, previamente tarado, é colocado até meia altura argamassa que é compactada com 10 pequenas pancadas efectuadas a partir da oscilação do recipiente em lados alternados. O recipiente é cheio com argamassa e dá-se nova compactação, após a qual se retira a argamassa excedente ao nível da aresta superior do recipiente com uma espátula e pesa-se o recipiente cheio. A massa volúmica corresponde ao quociente da massa de argamassa contida no recipiente pelo volume do recipiente. 32

46 Fig. III-8 Pesagem do recipiente usado na massa volúmica aparente. Fig. III-9 Colocação da primeira camada de argamassa no recipiente de massa volúmica aparente. Fig. III-10 Compactação da argamassa no ensaio de massa volúmica aparente. Fig. III-11 Alisamento da superfície com colher de pedreiro. III.4.3 Retenção de água O ensaio é realizado segundo a EN [63]. No molde previamente pesado (m 1 ) é introduzida argamassa com a ponta de uma espátula em 10 incrementos, o mais rápida e uniformemente possível. Com recurso a uma espátula, a superfície é alisada pelo bordo do recipiente e pesa-se o conjunto (m 3 ). De seguida é colocada uma gaze por cima da argamassa e uma folha de papel de filtro com 2 mm previamente pesado (m 2 ). Inverte-se o recipiente para cima de uma superfície não absorvente, por exemplo vidro, e é colocado um peso com cerca de 2 kg por cima do conjunto. Passados 5 minutos, o peso é retirado, o conjunto é invertido e o papel de filtro é retirado e pesado (m 4 ). O procedimento é repetido com 3 tomas de argamassa. Fig. III-12 Material necessário ao ensaio de retenção de água. Fig. III-13 Conjunto invertido sobre a superfície não absorvente. 33

47 A quantidade total de água na amostra (W1) é dada pela seguinte fórmula: W = [g/g] (7) 1 m água/m argamassa com, m água massa de água adicionada na argamassa [g]; m argamassa massa de argamassa total [g]. A quantidade de água contida na argamassa dentro do molde (W 2 ) é determinada pela seguinte expressão: W = [g] (8) 2 m5.w1 com, m 5 quantidade de argamassa dentro do molde (m 5 = m 3 - m 1 ) [g] A quantidade de água absorvida resulta da água absorvida pelo papel de filtro (W 3 ), segundo a expressão: W 3 m4 m2 = [g] (9) com, m 2 massa do papel de filtro antes de ser utilizado [g]; m 4 massa do papel de filtro após a inversão do sistema [g]. No caso de a quantidade de água absorvida exceder os 10g, o procedimento é repetido com a utilização de 2 papéis de filtro. A quantidade de água perdida pela argamassa (W 4 ), normalmente apresentada em percentagem é obtida pela seguinte fórmula: W W W 3 2 x100% Por último, é possível determinar a retenção de água pela expressão: 4 = [%] (10) WRV 100 W 4% = [%] (11) III.4.4 Preparação dos provetes Após a caracterização das argamassas no estado fresco é necessário preparar os moldes para a realização dos ensaios no estado endurecido. Tendo por base os ensaios a realizar, vão ser moldados três tipos de provetes, prismáticos, circulares e tijolos. Os provetes prismáticos são utilizados na determinação da massa volúmica no estado endurecido, no ensaio de resistência á compressão e flexão, no ensaio de capilaridade e na determinação do módulo de elasticidade dinâmico. Os provetes circulares são utilizados no ensaio de permeabilidade ao vapor de água. Os tijolos são utilizados no ensaio de aderência, observação da fendilhação e envelhecimento acelerado. Os moldes prismáticos utilizados têm dimensões de 40 x 40 x 160 mm e encontram-se em conjuntos de três moldes que são previamente limpos e lubrificados com óleo mineral. Estes são preenchidos com duas camadas de argamassa que se compactam individualmente com recurso ao pilão dando 25 34

48 pancadas uniformemente distribuídas. Como os provetes devem ser bem compactados para não apresentarem vazios, para além da compactação referida na norma são dadas mais quatro pancadas elevando individualmente cada lado do molde. Utilizando uma talocha, a superfície é alisada, retirando o excesso de argamassa presente. Fig. III-14 Introdução da argamassa no molde prismático. Fig. III-15 Compactação da primeira camada de argamassa com o pilão. Fig. III-16 Visualização da argamassa no fim da segunda compactação. Fig. III-17 Compactação da argamassa utilizando o molde prismático. Fig. III-18 Alisamento da superfície do molde prismático com a talocha. Fig. III-19 Molde prismático moldado. Os moldes são colocados em sacos de polietileno e introduzidos numa sala condicionada com 20 ºC ± 2 ºC. Ficam assim em ambiente com humidade relativa de 95 % ± 5 %. O tempo de desmoldagem depende da argamassa, os provetes de cal hidráulica (A, B e C) são desmoldados aos 2 dias de idade, enquanto os provetes com cal hidráulica e cal aérea (D, E e F) são desmoldados aos 3 dias de idade. Após a desmoldagem são mantidos nos sacos de plástico até perfazerem 7 dias de idade. A essa idade são retirados do saco de polietileno, ficando na sala com a mesma temperatura, só que com uma humidade relativa de 65 % ± 5 %, onde permanecem até à data de ensaio. Fig. III-20 Moldes prismáticos no interior dos sacos de polietileno. Fig. III-21 Desmoldagem dos provetes prismáticos. Fig. III-22 Provetes desmoldados dentro dos sacos de polietileno. 35

49 Os moldes circulares utilizados apresentam uma espessura de 20 mm e um raio de 95 mm, medidas essas, adequadas para fixar os provetes nas cápsulas de ensaio disponíveis. Os moldes encontram-se limpos, lubrificados e prontos a usar. Com utilização de uma colher de pedreiro, a argamassa é introduzida no molde e compactada ao mesmo tempo até o molde estar preenchido. De forma a garantir a compactação uniforme são dadas mais quatro pancadas elevando individualmente cada um dos lados do molde. Seguidamente a superfície é alisada pelo bordo do molde com a talocha. Os provetes são sujeitos a uma cura seca, na qual a temperatura é de 23 C ± 2 C e humidade relativa de 50 ± 5%. O tempo de desmolde é o mesmo do que para os provetes prismáticos, 2 dias de idade para as argamassas A, B e C e 3 dias de idade para as argamassas D, E e F. Fig. III-23 Molde circular. Fig. III-24 Introdução e compactação da argamassa no molde circular. Fig. III-25 Alisamento da superfície do molde circular com a talocha. Fig. III-26 Molde circular preparado. Fig. III-27 Desmoldagem de um provete circular. Fig. III-28 Provetes circulares na sala de cura após desmoldagem Após a desmoldagem, os moldes, tanto prismáticos como circulares, devem ser limpos de qualquer resíduo de argamassa, utilizando para tal uma espátula e um pano. De seguida, são pincelados com óleo mineral e armazenados até próxima moldagem, evitando a sua corrosão. Na moldagem dos tijolos, a escolha recaiu em tijolos de 11 cm, uma vez que é o tijolo usualmente utilizado na construção. O molde do tijolo é construído aquando da realização da moldagem. Em cada aresta de maior dimensão do tijolo é colocada uma tábua de madeira com altura correspondente à espessura pretendida de argamassa. As tábuas de madeira são presas com grampos. As superfícies de contacto com a argamassa são humedecidas com água de maneira a prevenir a absorção de água pelo suporte, água essa, necessária para a hidratação do ligante hidráulico. Após a preparação do 36

50 molde, introduz-se a argamassa em estado fresco com uma colher de pedreiro, perfazendo uma altura de 2 cm, alisando a parte superior com uma ripa de madeira. Para cada argamassa são moldados três tijolos que são sujeitos a cura húmida, semelhante aos provetes prismáticos. Fig. III-29 Colocação do molde no tijolo. Fig. III-30 Humedecimento das zonas em contacto com a argamassa. Fig. III-31 Introdução e compactação da argamassa. Fig. III-32 Alisamento da superficie com uma ripa de Madeira. Fig. III-33 Tijolo moldado. Fig. III-34 Tijolos condicionados com sacos de plástico. III.5. Ensaios no estado endurecido Os ensaios para caracterizar a argamassa no estado endurecido são: massa volúmica; resistência á compressão e flexão; módulo de elasticidade dinâmico; absorção de água por capilaridade e secagem; a permeabilidade ao vapor de água; ensaio à fendilhação, ensaio de aderência ao suporte e envelhecimento acelerado. O ensaio de massa volúmica no estado endurecido é efectuado para verificar a influência dos constituintes e as suas quantidades na massa volúmica das argamassas no estado endurecido. A determinação da resistência á compressão e flexão aparece como uma medida de durabilidade, mas também fornece indicações sobre o risco de introdução de tensões no suporte. O módulo de elasticidade surge como um indicador da capacidade de absorção de tensões, portanto da resistência à fendilhação, e ainda de compatibilidade com o suporte em termos de deformabilidade. A aderência representa a união e a compatibilidade ao suporte. O conhecimento da capilaridade e permeabilidade ao vapor de água facilita saber se o reboco protege a parede em relação às infiltrações de água e se permite a fácil evaporação da água e secagem da parede. A fendilhação fornece uma indicação da distribuição das tensões existentes, constituindo um indicador de durabilidade e estética. O 37

51 envelhecimento acelerado permite conhecer o comportamento da argamassa perante os vários agentes de degradação. III.5.1 Ensaio de resistência à flexão e à compressão Ambos os ensaios são realizados segundo a Norma Europeia EN [65]. Inicialmente os provetes são pesados e medidos. No ensaio de resistência à flexão, o provete é colocado com uma das faces de moldagem sobre os rolos de suporte que, tal como todos os acessórios da máquina devem estar limpos. Os dados do provetes são introduzidos no programa de cálculo. A carga é aplicada sem choque a uma velocidade de 50N/s com o propósito de a rotura ocorrer entre 30 a 90 segundos, se tal não acontecer, é necessário alterar a velocidade para um valor pertencente ao intervalo 10 a 50N/s até que a rotura se dê naquele espaço de tempo. Fig. III-35 Máquina de ensaio utilizada no ensaio de compressão e de flexão. Fig. III-36 Acessório utilizado no ensaio de flexão. Fig. III-37 Ensaio de flexão de um prisma. A força de rotura de flexão corresponde à máxima força registada pela máquina. No ensaio de resistência à compressão são utilizadas as metades dos moldes resultantes dos ensaios de flexão. Os provetes são colocados com uma das faces de moldagem de encontro com os marcadores, nos quais a carga é aplicada sem choque a uma velocidade de 100N/s observando se a rotura ocorre entre os 30 e os 90 segundos, no caso de isso não acontecer deve ser alterada a velocidade para um intervalo pertencente ao intervalo entre 50 a 500N/s, até que ocorra rotura. 38

52 Fig. III-38 Acessório utilizado no ensaio de compressão. Fig. III-39 Ensaio de compressão de um prisma. A resistência à compressão é determinada pelo quociente entre a força e a área do provete à qual é transmitida a força (40 mm x 40 mm), segundo a seguinte expressão: FL f c = 1,5 3 b (12) com, f c - resistência à flexão [N/mm 2 ] b largura da base do provete [40 mm] L distância entre os apoios inferiores [100 mm] O valor da resistência à compressão é obtido através da média dos valores individuais. O ensaio é realizado aos 7, 14, 28, 90 e 180 dias de idade. III.5.2 Massa volúmica aparente da argamassa endurecida. O ensaio é executado segundo a Norma Europeia EN [64]. Com a utilização da craveira são medidas as dimensões do prisma. A largura e a espessura são determinadas em ambos os extremos e no centro do prisma, sendo a medida final, a média destas três medidas. O comprimento, medido na longitudinal, é determinado apenas uma vez. Posteriormente realiza-se a pesagem do provete e a massa volúmica é obtida pelo quociente entre a massa e o volume. III.5.3 Módulo de elasticidade dinâmico O ensaio é executado segundo a norma francesa NF B [57]. Na data do ensaio, os provetes são pesados e medidos. Na largura e na altura são retiradas 3 medidas, enquanto no comprimento é retirado apenas uma. O provete é colocado no instrumento de medição, preso na parte central. Numa das extremidades é incutida uma vibração que é recebida pela outra extremidade, passando por todo o provete. Após incutida a vibração são introduzidos os dados do provete e é obtido um espectro com um intervalo bastante grande de frequências. A partir da observação do andamento do gráfico e do conhecimento prévio do intervalo de frequências em função do material a ensaiar, é obtida a frequência fundamental de ressonância. 39

53 Fig. III-40 Aparelho utilizado na medição do módulo de elasticidade dinâmico. Com o valor da frequência fundamental de ressonância é possível determinar o módulo de elasticidade dinâmico a partir da seguinte fórmula: E d = 4L. F. ρ.10 [MPa] (13) com, Ed módulo de elasticidade dinâmico [MPa]; L comprimento longitudinal do provete [m]; F frequência de ressonância longitudinal [Hz]; ρ - massa volúmica [kg/m 3 ] O módulo de elasticidade dinâmico é obtido a partir da média dos valores individuais. O ensaio é executado aos 14, 28, 63, 90 e 180 dias de idade, utilizando os mesmos provetes uma vez que não é um ensaio destrutivo, de modo a detectar a evolução do módulo de elasticidade. III.5.4 Absorção de água por capilaridade O ensaio é realizado segundo a Norma Europeia EN [67]. Os provetes prismáticos são moldados segundo o que é apresentado no ponto III.5.4 Preparação dos provetes, ao invés do que é referido na norma, na qual é referido a colocação de papel de filtro no fundo e no topo do molde. Esta medida foi tomada para facilitar a preparação dos provetes de forma a homogeneizar o processo. Antes da data de ensaio, os provetes são divididos em duas metades, com recurso a uma serra manual e são introduzidos numa estufa ventilada a uma temperatura de 60ºC ± 5ºC até se alcançar massa constante. No fim de se encontrarem à temperatura ambiente, é aplicado uma mistura de cera com pez-louro, numa proporção de massa de 50% para cada um, no estado líquido, num dos dois semi-prismas de cada provete. A cera deve ser aplicada bem quente de maneira a ser estabelecido um bom manuseamento e a selagem do provete. Após a secagem da cera, os provetes são introduzidos no exicador para se manterem secos até à altura do ensaio. Na altura de iniciação do ensaio, os semi-prismas são pesados e introduzidos num tabuleiro com as faces de corte previamente medidas viradas para baixo, ficando suportados por barras de plástico. No tabuleiro é introduzido água da torneira até uma altura tal que permita a extremidade de cada semi-prisma esteja submersa 10 mm. Esta altura deve permanecer até ao fim do ensaio e para isso, o tabuleiro é coberto de maneira a evitar a evaporação de água. Após um dado tempo (t i ), os provetes são retirados do tabuleiro, a superfície imersa é limpa com um papel absorvente e são pesados (M i ) e colocados 40

54 novamente no tabuleiro. A medição é repetida aos 10, 30, 60, 90, 180, 300, 480 e 1440 minutos após a imersão inicial. O ensaio é realizado na sala onde foi efectuada a cura. Fig. III-41 Colocação de cera nos semi provetes Fig. III-42 Semi-prismas colocados no exicador. Fig. III-43 Semi-prismas introduzidos em água. Para cada idade é utilizado um dos dois semi-prismas, não dando para reutilizar os provetes dos 28 dias de idade nos 90 dias de idade porque não é possível garantir a total secagem do provete nem é possível colocá-los na estufa devido à cera. Nas argamassas D, E e F, para além do método descrito na norma vai ser seguido um método semelhante com uma pequena alteração: nos semi-provetes não vai ser colocada cera. A absorção por capilaridade pode ser traduzida pela curva de absorção capilar que corresponde ao andamento do gráfico que exprime a quantidade de água absorvida por unidade de área da base do provete (em ordenadas [kg/m 2 ]), em função da raiz quadrada do tempo decorrido (em abcissas [s 1/2 ]). O coeficiente de absorção de água por capilaridade (C [kg/m 2.s 0,5 ] ) traduz a velocidade de absorção de água nos instantes iniciais, correspondendo ao declive do segmento de recta obtido no troço inicial. Na presente norma está referido que esse intervalo vai até aos 90 minutos, contudo, nas argamassas de cal, é usual a absorção cessar mais cedo, determinando-se esse valor também para os 60 minutos. O coeficiente de absorção de água por capilaridade é determinado para cada provete, sendo o valor final, o valor médio dos 3 provetes (C m ). III.5.5 Permeabilidade ao vapor de água O ensaio é realizado perante a norma europeia EN [68]. Com recurso a uma craveira, é medida a espessura dos provetes circulares em 4 pontos e é marcada a área limite de colocação de cera com auxílio de um aro metálico. As taças-teste são preenchidas com 600 ml de água e os provetes circulares são introduzidos na sua abertura. As juntas entre o molde e a taça são seladas com a mistura de cera e de pez-louro de maneira a isolar o sistema para garantir que se mantêm um ambiente húmido a temperatura e humidade constante. As taças são colocadas numa câmara à temperatura de 23 C ± 2 C e humidade relativa de 50% ± 5%. A massa das taças é medida todos os dias à mesma hora, para determinar a quantidade de água evaporada por permeabilidade da argamassa durante pelo menos 15 dias até se alcançar uma perda de água constante. 41

55 Fig. III-44 Marcação da área de colocação de cera. Fig. III-45 Introdução de água nas taças-teste. Fig. III-46 Colocação dos provetes circulares nas taçastestes. Fig. III-47 Selagem do conjunto provete taça com cera. Fig. III-48 Pesagem das taças-teste já preparadas. Fig. III-49 Taças teste na câmara de atmosfera controlada. A permeabilidade ao vapor de água (Ρ) é determinada pela seguinte expressão: Ρ = permeância e [ng/m.s.pa] (14) com, e - espessura do provete, e=0,02 m; A permeância, para as taças utilizadas no LNEC, ensaiadas a uma temperatura de 23ºC e a uma humidade relativa de 50%, é calculada pela seguinte expressão: permeância = J/(e 1230,7) [ng/m 2.s.Pa] (15) sendo, J - fluxo de vapor de água é dado pelo quociente da quantidade de vapor de água ( M) que atravessa o provete por unidade de tempo segundo a expressão: J M = 10 [kg/s] (16) A permeabilidade ao vapor de água corresponde à média dos valores individuais obtidos. 42

56 III.5.6 Susceptibilidade à fendilhação O ensaio não é baseado em nenhuma norma, nem em nenhuma especificação. Este ensaio dá uma indicação, sem muito rigor, do desempenho da argamassa face à fissuração. A susceptibilidade à fendilhação é um ensaio que consiste apenas na observação da presença ou ausência de fendilhação no revestimento nas diferentes idades. No caso de ocorrer fissuração, é anotado a orientação, dimensão e espessura das fendas. III.5.7 Aderência ao suporte O ensaio é realizado segundo a norma europeia EN [66]. Nesta, não se encontra especificado o tipo de suporte a utilizar. A escolha recaiu sobre o tijolo cerâmico de barro vermelho furado de 11cm, por ser de fácil aquisição. Contudo, não é o suporte mais adequado para testar argamassas que possam ser aplicadas em edifícios antigos, uma vez que o tijolo apresenta uma superfície lisa e pouco permeável quando comparado com os suportes antigos. Após a moldagem dos tijolos, estes são colocados em sacos de polietileno. Na véspera da data de ensaio, as áreas de teste, com aproximadamente 50 mm de diâmetro, são marcadas. Para cada argamassa são marcadas no mínimo 5 áreas de corte com um espaçamento mínimo de 50 mm. Para estabelecer os parâmetros anteriores, são moldados dois tijolos para cada argamassa, marcando-se 6 áreas de corte. Com a caroteadora executam-se os furos na profundidade de toda a argamassa delimitando as áreas de corte. Com o compressor retira-se o pó envolvente de cada área de corte. Nestas, são coladas as pastilhas aderentes com resina epóxida, acautelando que a cola em excesso atravesse a zona de corte à volta das áreas de teste. Fig. III-50 Marcação das áreas de corte. Fig. III-51 Corte das áreas de corte com a caroteadora. Fig. III-52 Áreas de corte delimitadas. Fig. III-53 - Áreas de corte delimitadas e limpas. Fig. III-54 Colagem das pastilhas. Fig. III-55 Pastilhas coladas nos provetes. 43

57 No ensaio é aplicada uma força, perpendicular à pastilha através do acessório de arrancamento. Deste modo, é aplicado um acréscimo de tensão aproximado entre 0,003 e 0,100 N/(mm 2.s) de maneira a que a cedência ocorra entre 20 e 60 s após o inicio do carregamento. A cedência deve ocorrer na interface argamassa/suporte (rotura adesiva), ou então no interior da argamassa ou do suporte (rotura coesiva, pela argamassa ou pelo suporte) e nunca pastilha/argamassa, nesses casos o ensaio é considerado nulo. Fig. III-56 - Dinamómetro utilizado no ensaio de aderência. Fig. III-57 - Arrancamento dos provetes com o dinamómetro. Fig. III-58 Provetes no final do ensaio de arrancamento. A rotura pode ter várias tipologias: rotura adesiva (a rotura ocorre na interface da argamassa e do suporte); rotura coesiva pela argamassa (a rotura ocorre no interior da argamassa); rotura coesiva pelo suporte (a rotura ocorre no interior do suporte) e a rotura pela pastilha (a rotura ocorre na interface da pastilha e da argamassa). A força aderente obtida é o quociente entre a carga de cedência/colapso e a área testada, segundo a expressão: com, F força de rotura lida no dinamómetro [KN] S área de contacto da pastilha com a argamassa [mm 2 ] σ a = F/S [MPa] (17) O valor da tensão de aderência final corresponde à média dos provetes de cada argamassa. III.5.8 Envelhecimento acelerado O ensaio de envelhecimento foi elaborado segundo uma metodologia presente no LNEC que já foi seguida em trabalhos anteriores [56]. Os ciclos e as temperaturas utilizados no ensaio são baseados nas condições atmosféricas existentes em Portugal. As temperaturas utilizadas são aproximações da temperatura máxima e mínima registada no país. Os tijolos são revestidos seguindo a metodologia que já foi explicada, mas com o cuidado de não deixar descontinuidades entre o revestimento e o suporte de modo a evitar que a água penetre por essas descontinuidades e provoque um consequente destacamento e degradação do revestimento. Após a moldagem, os tijolos são sujeitos à cura húmida, anteriormente descrita. Na altura do ensaio são retirados do ambiente condicionado e são colocados na câmara climática. Nesta câmara são 44

58 sujeitos a dois ciclos que ocorrem individualmente, chuva/calor e gelo/degelo. Ambos os ciclos são compostos por repetições de 10 vezes de um ciclo padrão. O ciclo padrão do ciclo chuva/calor consiste em, inicialmente, submeter os tijolos a 4 horas a uma temperatura de 40ºC, seguido de 4 horas num período de chuva intensa de 1l/min, terminando com 16 horas em condições secas. No ciclo gelo/degelo, o ciclo tipo é iniciado com um período de chuva durante 4 horas, seguido de um período de 4 horas a uma temperatura de -10ºC e termina com 4 horas de tempo de espera. Entre o primeiro e o segundo ciclo, assim como no final, os tijolos são observados, anotando-se as alterações/degradações. Seguidamente, é realizado o ensaio de aderência para se comparar com os resultados obtidos aos 28 dias em condições de cura normais. Fig. III-59 Tijolos colocados na câmara climática. 45

59 IV. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS IV.1. Considerações gerais No presente capítulo vão ser apresentados e analisados os resultados obtidos nos ensaios laboratoriais, de forma a caracterizar as argamassas no estado fresco e no estado endurecido. IV.2. Matérias-primas IV.2.1 Materiais utilizados IV Cal hidráulica As cais hidráulicas objecto de estudo são as duas em pó fabricadas em Portugal de fabricantes diferentes e uma cal branca produzida na Europa bastante utilizada em Portugal em trabalhos de reabilitação. As cais nacionais pertencem a uma classe de resistência superior NHL5 segundo a EN 459-1:2001, enquanto a cal francesa pertence a uma classe inferior HL 3,5, segundo a mesma norma. IV Cal aérea A cal aérea hidratada (ca) escolhida é de origem nacional, tendo sido já utilizada em vários estudos, proporcionando a comparação entre resultados constituindo um parâmetro de controlo. IV Areia A areia seleccionada foi a areia do Rio Tejo, areia de natureza siliciosa, com grande abundância e facilidade de aquisição na zona de Lisboa. A conjugação destes factores leva à aplicação deste tipo de areia nos vários estudos experimentais existentes, facilitando a comparação de resultados, eliminando mais um parâmetro de variância. Após a sua aquisição e secagem numa estufa à temperatura de 105ºC, a areia é peneirada manualmente com um peneiro de abertura de 3.15 mm para retirar as partículas de dimensão superior a esse valor e para uniformizar a granulometria máxima da areia. A peneiração com este peneiro, ao retirar as partículas de maiores dimensões, evita a criação de descontinuidades nos provetes. A eventual criação de descontinuidades pode possibilitar a percolação de água. Percolação essa que pode ser significativa dadas as dimensões reduzidas do provete. A utilização deste peneiro permite maximizar a continuidade e coesão da argamassa. Fig. IV-1 Peneiração da areia. 46

60 IV Água A água utilizada é a água da rede pública. A sua quantidade aparece em função da trabalhabilidade pretendida. A trabalhabilidade depende de vários factores e diz respeito à menor ou maior facilidade de manuseamento da argamassa. Essa trabalhabilidade é definida pelo ensaio de espalhamento, cujo valor se fixa, variando a quantidade de água até se obter o espalhamento predefinido. IV.2.2 Caracterização dos materiais A descrição dos procedimentos e metodologias utilizados foi apresentada no capítulo III descrição do programa experimental e métodos de ensaio. A caracterização da matéria-prima consistiu na determinação da massa volúmica aparente de todos os constituintes e na análise granulométrica da areia. A massa volúmica aparente foi determinada na fase inicial da campanha experimental, enquanto a análise granulométrica foi realizada no final por ser um ensaio pontual, sem influência na continuidade do trabalho prático. IV Análise granulométrica da areia No início do trabalho experimental foi adquirida uma quantidade de areia que no decorrer do estudo se tornou insuficiente. Levando a se adquirir posteriormente areia do mesmo tipo, mas de um lote diferente, caracterizada por uma granulometria diferente da do lote inicial. A recolha da amostra de areia do lote 1 para a análise granulométrica não seguiu os parâmetros da norma. A toma utilizada consistiu num resto de areia já peneirada que sobrou da realização dos provetes. A utilização desta amostra condicionou o valor do diâmetro máximo (D máx ) uma vez que a areia já se encontrava peneirada com o peneiro 3,15 mm. Quadro IV-1 Características geométricas dos agregados. Lote 1 Lote 2 D máximo (mm) 2,36 4,00 D mínimo (mm) 0,13 0,13 Módulo de finura 4,31 2,23 O módulo de finura foi determinado segundo Coutinho [10], ou seja, a soma das percentagens totais que ficaram retidas em cada peneiro, dividida por 100. Este valor confirma a observação empírica, a areia do lote 2 é mais fina do que a do lote 1, por apresentar um módulo de finura inferior. 47

61 Resíduos Passados [%] Análise granulométrica Lote 1 Lote Abertura da malha dos peneiros [mm] Fig. IV-2 Curva granulométrica dos agregados Pela análise da curva granulométrica é possível ver que ambos os agregados utilizados possuem granulometria contínua. Uma granulometria contínua é caracterizada pela existência de partículas uniformemente distribuídas por todas as dimensões, da mais pequena à maior. Esta propriedade possibilita a obtenção de argamassas compactas e resistentes para uma dosagem mínima de ligante, reduzindo o risco de segregação [11]. IV Massa volúmica aparente No quadro seguinte, Quadro IV.2 é apresentada a massa volúmica aparente de cada constituinte utilizado nas diferentes argamassas. Quadro IV-2 Massa volúmica aparente dos constituintes. Material Massa volúmica aparente [kg/m 3 ] ch1 836 ch2 760 ch3 701 ca 325 Areia 1438 ch1 Cal hidráulica NHL5-A; ch2 Cal hidráulica NHL5-B; ch3 Cal hidráulica HL3,5; ca Cal arérea hidratada. O valor da massa volúmica aparente da areia do rio Tejo está coerente com a bibliografia consultada que geralmente pertence ao intervalo 1400/1500 kg/m 3 [42]. A massa volúmica aparente da cal, tal como constata Rodrigues [29], diminui à medida que a hidraulicidade diminui, apresentando menor valor na cal aérea. Por outro lado, a cal ch3 caracterizada por uma classe menor HL 3,5 apresenta uma massa volúmica aparente inferior às cais hidráulicas de origem nacional. IV.3. Preparação das argamassas A preparação das argamassas foi realizada em três fases. A primeira fase englobou a produção dos provetes prismáticos e cilíndricos para os ensaios aos 28 e 90 dias de idade, tudo com o primeiro lote de areia. A segunda fase correspondeu a aplicação de argamassas sobre tijolos para o ensaio de aderência aos 28 dias de idade e à moldagem de provetes prismáticos para o ensaio de capilaridade 48

62 para os 28 dias de idade. A terceira fase, inicialmente não prevista, compreendeu a preparação de aplicações sobre tijolos para o ensaio de envelhecimento acelerado e de provetes prismáticos para os ensaios de caracterização mecânica aos 7 e 14 dias de idade. Como critério de uniformização entre as várias amassaduras utilizou-se o ensaio de espalhamento, com o objectivo de se obter argamassas com a mesma consistência. Entre o primeiro e segundo períodos de produção, terminou o primeiro lote de areia. Como o segundo lote é constituído por material mais fino, foi necessária uma adaptação da quantidade de água de modo a obter o mesmo espalhamento. Em todos os casos ocorreu um aumento da quantidade de água. IV.3.1 Traço O traço representa a percentagem de cada componente sólido na argamassa. Para garantir a compacidade de uma argamassa é necessário que a quantidade de ligante preencha os vazios deixados pelo agregado, volume este que depende da granulometria e da forma das partículas. O traço volumétrico das argamassas foi previamente estabelecido com base em estudos anteriores que aconselham o conhecimento das características das argamassas com estes traços. O traço volumétrico foi convertido em traço de massa com o recurso ao valor da massa volúmica aparente de cada constituinte. As argamassas formuladas apresentam traço volumétrico ligante:areia de 1:3. Nas argamassas A, B e C o ligante utilizado é a cal hidráulica (traço 1:3, cal hidráulica: areia). Nas argamassas D, E e F são utilizados os dois ligantes, cal hidráulica e cal aérea (traço 1:1:6, cal hidráulica: cal aérea: areia). A quantidade de água foi obtida por um processo iterativo, no qual se estabeleceu o espalhamento pretendido. A relação água/ligante aumenta significativamente nas argamassas com a utilização de cal aérea. Faria [12] chega à mesma observação, justificando-a com a elevada superfície específica deste ligante que segundo esta é o triplo da cal hidráulica, conduzindo a que o ligante da argamassa bastarda apresente uma superfície específica superior à cal hidráulica. Pelos valores obtidos verificase que este factor tem mais peso do que o facto das cais hidráulicas, ao contrário da cal aérea, consumirem água na reacção que conduz ao endurecimento. Quadro IV-3 Ligantes, traços e relações água/ligante utilizados nas argamassas. Argamassa Ligante ch1 ch2 ch3 ca Traço volumétrico Traço em massa Relação água/ligante (%) A 1:3 1:5,16 111,3 B 1:3 ch:ar 1:5,67 ch:ar 122,3 C 1:3 1:6,15 119,8 D 1:1:6 1:0,4:10,3 160,3 E 1:1:6 ch:ca:ar 1:0,4:11,4 ch:ca:ar 171,4 F 1:1:6 1:0,5:12,3 169,6 49

63 IV.4. Caracterização das argamassas no estado fresco O ensaio de espalhamento foi realizado em todas as amassaduras. O ensaio de massa volúmica foi realizado em duas amassaduras. O ensaio de retenção de água foi elaborado a partir de uma amassadura, na qual se mediram os três provetes necessários. Nos quadros apresentados nos subcapítulos seguintes, é indicado o número total de provetes em cada uma das determinações, ao qual corresponde o valor médio apresentado, e o valor do desvio padrão obtido. IV.4.1 Consistência por espalhamento O espalhamento foi predefinido de modo a determinar a quantidade de água nas argamassas. O valor definido foi de 145 ± 5mm. Com esse espalhamento, as argamassas produzidas com cal ch3, eram demasiado fluidas e trabalháveis, optando-se por um espalhamento inferior de 135 ± 5 mm. Assim, nas argamassas produzidas com cal ch1 e ch2 (cais hidráulicas NHL5) o espalhamento base foi de 145 ± 5mm, enquanto nas argamassas produzidas com ch3 (cal hidráulica HL3,5), o espalhamento foi de 135 ± 5 mm. Em todas as argamassas, com este espalhamento, foi possível obter argamassas homogéneas, coesas e trabalháveis, não havendo uma diferenciação significativa no manuseamento e aplicação. Quadro IV-4 Valores de espalhamento. Argamassa N Espalhamento [mm] DP Espalhamento [%] DP A ,8 43 2,8 B ,9 46 2,9 C ,1 34 3,1 D ,4 42 3,4 E ,8 45 2,8 F ,1 32 3,1 N Número de determinações; A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6). IV.4.2 Massa volúmica da argamassa em pasta Os valores da massa volúmica da argamassa em pasta estão representados no quadro IV.5. O ensaio de massa volúmica podia ter sido efectuado em todas as amassaduras. Contudo, como se utilizou sempre a mesma quantidade total de constituintes, e o mesmo espalhamento, era esperado que a massa volúmica se mantivesse constante e por isso só se realizaram as determinações mínimas exigidas. 50

64 Quadro IV-5 Massa volúmica aparente da argamassa em pasta Argamassa N Massa volúmica aparente [kg/m 3 ] DP A B C D E F N Número de determinações; A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6). A massa volúmica aparente da argamassa em pasta diminui com a introdução de cal aérea, material com uma baridade inferior em comparação com a cal hidráulica. IV.4.3 Retenção de água Os valores obtidos no ensaio de retenção de água estão representados na fig. IV-3. As três medições foram efectuadas numa mesma amassadura. Argamassa N Retenção de água (%) DP A 3 88,9 0,5 B 3 90,2 1,7 C 3 91,7 0,6 D 3 92,6 1,4 E 3 93,0 1,5 F 3 93,5 0,5 Retenção de Água [%] A B C D E F N Número de determinações; A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6). Fig. IV-3 Retenção de água. As argamassas apresentam uma retenção de água elevada, indiciando um bom comportamento quando aplicadas em condições atmosféricas adversas (tempo seco e quente), ou no caso de suportes muito absorventes, como as alvenarias de pedra ordinária em edifícios antigos [15]. A retenção de água aumenta com a introdução de cal aérea. Esta observação é coerente com Rodrigues [29] que refere que é esperado que as argamassas com maior teor de cal aérea apresentem maior valor de retenção de água, sendo uma característica benéfica da utilização deste material. As argamassas produzidas com ch3 são as que apresentam melhor retenção de água, seguidas pelas argamassas produzidas por ch2 e por último, as que apresentam retenção de água mais baixa são as produzidas com ch1. 51

65 Paiva [25] ao enunciar Y. Sébaili afirma que a utilização em simultâneo das duas cais é favorável uma vez que a capacidade de retenção de água observada nas argamassas de cal aérea favorece as reacções de hidratação, possibilitado uma maior reacção dos silicatos e aluminatos de cálcio com a água, aumentando o grau de hidratação do sistema. IV.5. Preparação dos provetes Na moldagem dos provetes prismáticos das argamassas A e B, compostos pelas cais ch1 e ch2, respectivamente, observou-se uma ligeira tendência para a exsudação. Este fenómeno era denunciado por uma película de água que ficava na superfície do molde. A exsudação não é favorável ao comportamento da argamassa uma vez que ao segregar, é criada uma rede de capilares, principalmente na parte superior, conduzindo à redução de resistência desta camada. Nas argamassas bastardas D e E, compostas pelo mesmo tipo de cal hidráulica (ch1 e ch2) e com cal aérea, já não houve sinais deste fenómeno, indiciando a redução deste fenómeno com a introdução deste tipo de cal. Os provetes foram sujeitos a cura em ambiente controlado. Os provetes prismáticos e os tijolos foram sujeitos a uma humidade relativa de 95 ± 5% nos primeiros 7 dias. A partir dessa idade, até à altura de ensaio foram sujeitos a uma humidade relativa de 65 ± 5, encontrando-se sempre submetidos à temperatura de 23 ± 3 ºC. Os provetes circulares foram sujeitos a uma cura seca, numa sala à temperatura de 23 ± 3 ºC e 50 ± 5% de humidade relativa. Na altura da desmoldagem, por se tratar de uma cura húmida, os provetes prismáticos, encontravamse ainda muito húmidos, dificultando este processo e por vezes danificando os próprios provetes. Na desmoldagem, a argamassa E assumiu-se como a mais frágil ao manuseamento, partindo-se vários provetes, sendo necessário a produção de mais provetes prismáticos. IV.6. Ensaios no estado endurecido No estado endurecido foram determinadas algumas características mecânicas e físicas. As características mecânicas foram: a resistência à tracção e à compressão e módulo de elasticidade dinâmico. As características físicas englobam a determinação da permeabilidade ao vapor de água, absorção de água por capilaridade e respectiva secagem. Foi ainda realizado o ensaio de aderência e o ensaio de envelhecimento com recurso a um ciclo de calor/chuva e frio/chuva seguido de aderência. Os resultados obtidos no estado endurecido vão ser comparados com resultados obtidos em estudos anteriores [55] para algumas argamassas de referência. Uma argamassa de cimento com areia de rio Tejo no traço 1:4 (traço correntemente utilizado em obra na construção recente). Outra argamassa de cal aérea com areia do Rio Tejo no traço 1:3 (argamassa frequentemente recomendada para reabilitação de edifícios antigos). E por último, por uma argamassa bastarda de cimento e cal areia num traço 1:1:6 (argamassa com comportamento intermédio). Para verificar se os resultados obtidos são os esperados para as argamassas de cal hidráulica, vão ser comparados com os resultados obtidos para uma argamassa de cal hidráulica NHL5 de traço 1:3,5 [55]. 52

66 IV.6.1 Massa volúmica A massa volúmica endurecida foi determinada na idade dos ensaios de compressão e do módulo elasticidade dinâmico, a partir de provetes prismáticos. Aos 7, 14, 63 e 180 dias de idade foram ensaiados apenas 3 provetes enquanto aos 28 e 90 dias de idade foram ensaiados 6 provetes. Idade (dias) Quadro IV-6 Massa volúmica da argamassa endurecida. N Massa volúmica (kg/m 3 ) Argamassa A B C D E F ±1 1950± ± ± ± ± ±8 1680±8 1670± ±7 1630±7 1640± ± ±8 1730± ± ± ± ±6 1720±2 1750±7 1690±5 1700± ± ± ± ± ± ± ± ± ±8 1760±3 1690±9 1710± ±15 N Número de determinações; A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6) Mv [(kg/m 3 ] A B C D E F Fig. IV-4 Evolução da massa volúmica ao longo do tempo. A massa volúmica da argamassa endurecida assume um valor muito elevado aos 7 dias de idade, sendo ligeiramente inferior à massa volúmica no estado fresco. Esta pequena diferença é devida à presença de água, consequência do tipo de cura. Numa cura húmida, os provetes são retirados dos sacos de plástico aos 7 dias de idade, encontrando-se ainda bastante húmidos. Deste modo, verificase uma perda de água pouco acentuada do estado fresco para os 7 dias de idade. Na argamassa em pasta os poros encontram-se preenchidos com água. Ao se retirar os sacos de plástico, a argamassa começa a secar e no mesmo período de tempo, a perda de água presente nos poros é bem mais significativa. A partir dos 14 dias de idade, ocorre um aumento da massa volúmica ao longo do tempo, tendendo a manter-se constante com o passar do tempo. Tal como acontece na argamassa no estado fresco, as argamassas A, B e C apresentam valores superiores às argamassas bastardas de cal hidráulica e cal aérea. Contudo, no estado endurecido essa diferença é superior. 53

67 IV.6.2 Ensaio de resistência à flexão e à compressão Os ensaios de resistência à flexão e à compressão foram realizados aos 7, 14, 28, 90 e 180 dias de idade. Estes ensaios foram efectuados na sala de cura húmida onde se encontravam os provetes. Quadro IV-7 Resistência à compressão e tracção por flexão das argamassas. Tensão de rotura à flexão [MPa] Tensão de rotura à compressão [MPa] Argamassa Idade Idade N N A 3 0,1±0,05 0,3±0,08 0,4±0,15 0,3±0,05 0,1±0,09 6 0,4±0,04 0,7±0,19 1,2±0,17 0,6±0,04 0,4±0,06 B 3 0,1±0,00 0,1±0,03 0,2±0,08 0,2±0,06 0,0±0,04 6 0,3±0,03 0,5±0,04 0,7±0,08 0,6±0,04 0,5±0,05 C 3 0,1±0,03 0,3±0,06 0,4±0,03 0,6±0,10 0,2±0,29 6 0,4±0,03 0,6±0,14 1,1±0,06 1,6±0,18 1,4±0,30 D 3 0,1±0,00 0,2±0,00 0,2±0,03 0,2±0,03 0,1±0,06 6 0,2±0,02 0,3±0,03 0,4±0,03 0,4±0,04 0,4±0,04 E 3 0,1±0,00 0,2±0,00 0,2±0,06 0,1±0,03 0,0±0,03 6 0,2±0,02 0,2±0,05 0,3±0,02 0,4±0,03 0,3±0,1 F 3 0,1±0,00 0,2±0,03 0,2±0,03 0,2±0,03 0,1±0,13 6 0,2±0,03 0,3±0,07 0,4±0,03 0,4±0,04 0,4±0,08 N Número de determinações; A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6). Rc [Mpa] 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Resistência à Compressão A B C D E F Rt [Mpa] 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0-0,1 Resistência à Tracção A B C D E F Fig. IV-5 Representação gráfica da resistência à tracção e compressão das argamassas ao longo do tempo. Os valores obtidos para as resistências à compressão e à tracção nas argamassas (Rt = 0,1-0,6 MPa e Rc=0,4-1,6 MPa) ensaiadas são semelhantes aos resultados obtidos por Veiga [55] para uma argamassa de cal hidráulica NH5 de traço 1:3,5 com a utilização de areia do rio Tejo aos 90 dias de idade (Rt = 0,2MPa e Rc = 0,9 MPa) [55]. De um modo geral, as resistências à compressão e à flexão são baixas, quando comparadas com argamassas de cimento (Rt =1,1 MPa e Rc = 3,2 MPa) [55] e com argamassas bastardas de cimento e cal aérea (Rt=0,7-1,6 MPa e Rc=1,6-1,9 MPa) [55], aos 90 dias de idade. Em comparação com argamassas de cal aérea, aos 90 dias de idade (Rt = 0,2-0,8 MPa e Rc = 0,6-1,6 MPa) [55], só a argamassa C atinge valores superiores. Ao contrário do que era inicialmente expectável, as argamassas de cal hidráulica deveriam ter um comportamento intermédio entre as argamassas de cal aérea e de cimento. 54

68 Em todas as argamassas, ambas as resistências apresentam uma evolução crescente até aos 28 dias. A partir desta idade, as resistências tendem a manter-se constantes ou a diminuírem, com excepção da argamassa C que dos 28 dias de idade para os 90 dias de idade aumenta de resistência, diminuindo dos 90 para os 180 dias de idade. As argamassas compostas por cal hidráulica natural (ch1 e ch2) demonstram maior variabilidade no seu comportamento do que as argamassas produzidas por cal hidráulica artificial (ch3). Isto acontece porque as cais naturais não são tão controladas na produção como as cais artificiais, que são alteradas de modo a obterem melhor desempenho. A introdução de cal aérea provoca uma diminuição das resistências, que se manifesta de forma mais significativa nas idades mais avançadas, 28, 90 e 180 dias de idade. Este facto justifica-se pelo elevado tempo de endurecimento, característica deste material. Por outro lado, é possível aferir que a introdução de cal aérea provoca uma menor variância na evolução das resistências ao longo do tempo. Nas argamassas A e B, constituídas só por cal hidráulica natural, verifica-se um aumento de resistência dos 7 para os 28 dias de idade enquanto diminui dos 28 para os 90 dias de idade. Veiga e Carvalho [39] ao estudar argamassas de cal hidráulica natural no traço 1:4, com maior percentagem de espalhamento, observam que existe uma diminuição de resistência, tanto à flexão como à compressão, dos 7 dias de idade para os 28 dias de idade. Esta diferença de comportamentos poderá ser justificada pelo facto de no presente estudo a argamassa ser mais forte em ligante e provavelmente conduzirá a um melhor comportamento nas idades mais jovens, diminuindo nas idades mais avançadas. Após a determinação da resistência à compressão e à tracção das diferentes argamassas, é possível obter um valor da ductilidade das argamassas através da relação Rt/Rc. A ductilidade dá uma indicação da capacidade da argamassa se deformar consoante as solicitações mecânicas a que está sujeita. A relação Rt/Rc dá uma indicação da ductilidade. Segundo Veiga e Carvalho [39], quanto maior este coeficiente, mais dúctil é a argamassa. Um comportamento mais dúctil permite optimizar as resistências das argamassas às tensões criadas, sem que sejam transmitidos esforços muito elevados para o suporte. 1,2 1,0 Rt/Rc [Mpa] 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 A B C D E F Fig. IV-6 Relação Rt/Rc das argamassas nas várias idades. 55

69 De um modo geral, as argamassas bastardas apresentam maiores relações Rt/Rc, indiciando uma melhor ductilidade que permite optimizar as resistências das argamassas às tensões criadas, sem que sejam transmitidos esforços muito elevados para o suporte. A argamassa B é a que apresenta um comportamento menos dúctil. IV.6.3 Módulo de elasticidade dinâmico Tal como nos ensaios de compressão e flexão, estava previsto fazer a determinação do módulo de elasticidade aos 7 dias de idade para averiguar a rigidez inicial das argamassas. Mas isso não foi possível uma vez que os provetes são sujeitos a uma cura húmida, ou seja, após 7 dias de idade são retirados dos sacos de plástico, encontrando-se ainda bastante húmidos, impedindo a propagação das ondas. O ensaio de determinação do módulo de elasticidade dinâmico é um ensaio muito susceptível a erros e com vários parâmetros que influenciam a obtenção de bons resultados, dos quais se destaca: a colocação e posicionamento do provete no aparelho; a compactação da argamassa; o alisamento da superfície em contacto com o aparelho, que devido às dificuldades de desmoldagem, era difícil de se obter. Tendencialmente, é espectável um incremento do módulo de elasticidade com a idade. Ao analisar os resultados, isso só é verificado na argamassa C e F. As outras argamassas não apresentam um andamento constante com a idade. O ensaio aos 63 dias de idade não estava inicialmente previsto, mas ao analisar os resultados dos 28 dias de idade, deparou-se com resultados muito díspares, como os baixos valores obtidos para as argamassas A e B. Não se sabe ao certo a razão desta discrepância, mas possivelmente foi influenciado por um dos parâmetros anteriormente referidos. Outra explicação possível é a permanência de elevados teores de humidade nos provetes, já que a partir dos 63 dias de idade os resultados já apresentam valores explicáveis. Quadro IV-8 Módulo de elasticidade dinâmico. Módulo de Elasticidade [MPa] Argamassa N A ± ± ± ± ± 341 B ± ± ± ± ± 449 C ± ± ± ± ± 366 D ± ± ± ± ± 50 E ± ± ± ± ± 150 F ± ± ± ± ± 114 N Número de determinações; A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6). 56

70 E [MPA] A B C D E F Fig. IV-7 Evolução do módulo de elasticidade de cada argamassa. Apesar da disparidade de resultados, a evolução do módulo de elasticidade com a idade é coerente com a evolução das resistências. Na argamassa A, as resistências aumentam até aos 28 dias de idade e verifica-se uma diminuição dos 28 dias de idade para os 180 dias de idade, assim como acontece com o módulo de elasticidade. A argamassa B tem uma evolução de resistências semelhantes. Contudo no módulo de elasticidade existe uma diminuição significativa dos 14 para os 28 dias de idade, resultado que se considera uma consequência de anomalias no ensaio. As argamassas D e E apresentam módulos de elasticidade muito elevados aos 14 dias de idade, não sendo compatíveis com as resistências. Este facto pode ser justificado pela elevada retenção de água característica das argamassas com cal aérea, e a presença de água incute alguma variabilidade no presente ensaio. Como os valores a partir dos 63 dias são mais uniformes, considera-se que o motivo que assume maior importância para a variabilidade apresentada no ensaio é a presença de água nos provetes nas idades mais jovens (até 28 dias de idade, inclusive). Por esse motivo, para efeitos de análise e conclusões apenas é referido os valores do módulo de elasticidade a partir dos 63 dias de idade. Considera-se que os valores aos 14 e 28 dias de idade são anómalos. Os módulos de elasticidade obtidos aos 90 dias de idade (E = MPa) são mais elevados dos obtidos por Veiga [55] para uma argamassa de cal hidráulica NHL5 de traço 1:3,5 aos 90 dias de idade (E = 1650 MPa) [55]. Os valores obtidos são inferiores às argamassas de cimento aos 28 dias de idade (E= MPa) [55], uma vez que a introdução de cal (aérea ou hidráulica) faz diminuir o módulo de elasticidade [12]. Semelhantes às argamassas bastardas de cimento e cal aérea aos 28 dias de idade (E = 4770 MPa) [55] e superiores às argamassas de cal aérea aos 90 dias de idade (E = MPa) [55]. Assim, as argamassas estudadas são mais deformáveis que as argamassas de cimento e menos deformáveis que as argamassas de cal aérea, verificando-se que relativamente ao módulo de elasticidade, as argamassas estudadas tem um comportamento intermédio às argamassas anteriores. 57

71 As argamassas bastardas E e F apresentam um módulo de elasticidade superior à argamassa respectiva de ligante único (B e C), levando a induzir que a introdução de cal aérea numa argamassa de cal hidráulica faz aumentar o módulo de elasticidade. No estudo realizado por Rodrigues [12] utilizando cal hidráulica natural NHL5 e cal aérea hidratada foi observado o mesmo. Em ambos os casos, a introdução de cal aérea numa argamassa de cal hidráulica parece provocar o aumento do módulo de elasticidade, ao contrário do que seria expectável. Neste caso, a variação do valor do módulo de elasticidade não acompanha variação no mesmo sentido das resistências à compressão e à tracção, parecendo antes variar no sentido contrário, como se observa na fig. Iv.8. 1, , , , Rt, Rc [MPa] 0,9 0, E [Mpa] Rt, Rc [MPa] 1,2 0,9 0, E [Mpa] 0, , ,0 A B C D E F 0 0,0 A B C D E F 0 Rt Rc E Rt Rc E Fig. IV-8 Tensão de ruptura à compressão e à tracção com o módulo de elasticidade aos 28 dias de idade. (esquerda) e aos 90 dias de idade (direita). Salienta-se o facto de que este ensaio apresenta uma grande variabilidade nos resultados obtidos, principalmente nas argamassas preparadas in situ, sendo mais fiável, por ter resultados mais homogéneos nas argamassas pré-doseadas. IV.6.4 Absorção de água por capilaridade A absorção de água por capilaridade foi determinada utilizando semi-provetes selados com cera segundo o procedimento apresentado na norma referida no capítulo III. Como, nas argamassas bastardas, se moldou mais três provetes, utilizou-se um provete para cada idade e assim, sobrava um semi-prisma dos dois existentes. De modo a comparar os resultados, utilizou-se esse semi-provete para verificar se alcançava valores semelhantes, com e sem utilização de cera. A absorção de água por capilaridade pode ser traduzida graficamente através da apresentação da massa de água absorvida por unidade de área de contacto pela raiz quadrada do tempo passado. 58

72 Àgua Absorvida [kg/m 2 ] dias Tempo [min 1/2 ] A B C D E F Àgua Absorvida [kg/m 2 ] dias Tempo [min 1/2 ] A B C D E F Fig. IV-9 Representação da capilaridade aos 28 e 90 dias de idade. A partir das curvas de absorção de água por capilaridade foram determinados os coeficientes de capilaridade que traduzem a absorção de água nos instantes iniciais, estando apresentados no quadro IV-9 e na fig. IV 10. Quadro IV-9 Coeficiente de capilaridade aos 28 e 90 dias de idade. A B C D E F Dias C. Cap ,8 kg/m 2 min 1/2 ± 0,01 1,6 ± 0,03 2,1 ± 0,01 1,8 ± 0,07 1,6 ± 0,08 1,4 ± 0,04 1,8 ± 0,16 2,2 ± 0,10 1,7 ± 0,10 1,9 ± 0,32 1,2 ± 0,08 1,7 ± 0,09 A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6) 2,5 C.C (Kg/m 2.min 1/2 ) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 A B C D E F Fig. IV-10 Representação gráfica do coeficiente de capilaridade. Ao observar a Fig. IV-9 verifica-se que a recta de absorção de água nos instantes iniciais da argamassa A tem uma inclinação diferente das outras argamassas, o que indicia ter um coeficiente de capilaridade inferior às outras argamassas. Ao analisar o Quadro IV-9 verifica-se que isso não acontece. O valor do coeficiente de capilaridade da argamassa A é semelhante ao das outras argamassas. Isto acontece porque no intervalo dos 10 aos 60 minutos, intervalo no qual é determinado o coeficiente de capilaridade, a recta que representa a absorção de água tem um declive 59

73 semelhante em todas as argamassas. O mesmo não acontece nos primeiros instantes, até aos 10 minutos, em que a recta que representa a argamassa A tem uma inclinação menor. As argamassas de cal estudadas apresentam uma elevada velocidade de absorção de água, esquematizada por elevados coeficientes de capilaridade. Nos instantes iniciais, a quantidade de água absorvida é maior dado que os poros de maiores dimensões são os primeiros a serem preenchidos existindo assim existe um maior consumo de água por unidade de superfície. Com o passar do tempo, todos os poros são preenchidos e o provete alcança a saturação. Nas duas idades estudadas, os provetes alcançam a saturação após a primeira hora de contacto com a água, com excepção da argamassa A, que por sua vez só atinge a saturação após 3 horas a contar desde o início do ensaio. Este facto leva a induzir que a argamassa A tem uma maior compacidade que as restantes argamassas. A partir do momento em que os provetes atingem a saturação, a velocidade de absorção de água por unidade de superfície é a mesma. Por esse motivo, à excepção da argamassa A, o coeficiente de capilaridade determinado no intervalo de minutos conduz a valores semelhantes aos calculados no intervalo minutos, como se observa na consulta do quadro IV.9. Contudo, o coeficiente de capilaridade deve ser determinado antes da saturação dos provetes. Por isso, como os provetes saturam no intervalo dos 60 aos 90 minutos vai ser determinado o coeficiente de capilaridade com base nos resultados dos minutos, para todos os casos. Não se considerou o intervalo dos 0-60 minutos, porque a absorção inicial dá-se com grande velocidade, aumentando significativamente o valor do coeficiente de capilaridade. Tal como nas propriedades mecânicas, é espectável que as características de absorção de água por capilaridade sejam melhoradas, ou seja, que o coeficiente de capilaridade decresça ao longo do tempo. Analisando a fig. IV-10 e o quadro IV 9, observa-se que nas argamassas bastardas isso não acontece, dos 28 para os 90 dias de idade, verificando-se que o coeficiente de capilaridade aumenta. Este facto é justificado pela diferença da granulometria da areia dos dois lotes utilizados. Como foi referido anteriormente, os provetes prismáticos utilizados na determinação do coeficiente de capilaridade das argamassas bastardas aos 28 dias de idade foram os únicos provetes produzidos com a areia do lote 2, caracterizada por uma granulometria mais fina. Ao possuir uma granulometria mais fina, os poros apresentam menores dimensões e tal como observa Rato [27], poros de menores dimensões conduzem a coeficientes de absorção menores. Por outro lado, o coeficiente de capilaridade evolui de modo inverso com as resistências, ou seja, quanto maior a resistência, maior a compacidade e menor será o coeficiente de capilaridade. Nas argamassas bastardas, como se pode observar na fig. IV 5 e no quadro IV 7, a resistência tende a aumentar ou a manter-se constante o que indicia que o coeficiente de capilaridade deverá diminuir. Por estas causas, apesar de no presente estudo, nas argamassas bastardas ter ocorrido um aumento do coeficiente de capilaridade dos 28 dias de idade para os 90 dias de idade, não é um resultado conclusivo uma vez que teve origem em diferentes lotes de areia caracterizados por diferentes granulometrias. 60

74 A utilização de diferentes lotes de areia teve ainda outra consequência. A introdução de cal aérea numa argamassa de cal hidráulica faz diminuir as características mecânicas, fazendo aumentar o coeficiente de capilaridade. Aos 90 dias de idade, verifica-se este aumento, o coeficiente de capilaridade nas argamassas bastardas é superior ao das argamassas de ligante único. O invés acontece aos 28 dias de idade, as argamassas bastardas tem coeficientes menores do que as outras. Este acontecimento também é justificado pela diferença de granulometrias. Ao observar o quadro IV. 9, as argamassas bastardas apresentam um desvio padrão bem mais elevado do que as argamassas com ligante único. Este facto pode ser justificado pela variabilidade química da mistura. Esta variabilidade química pode estar relacionada com vários factores, dos quais: a variabilidade da cal aérea, e da composição da marga que lhe está associada; a variabilidade de composição da cal aérea e por fim a variabilidade dos compostos resultantes da mistura das duas. O valor assintótico da curva de absorção quantifica a quantidade total de água que por unidade de superfície penetra na argamassa. Este valor não foi calculado porque existe alguma diferença, em certos casos significativa, nas dimensões dos provetes. A dimensão dos provetes influencia a quantidade de água absorvida, uma vez que não se tem em consideração a altura do provete mas apenas a área de contacto com a água. As argamassas de cal estudadas no presente trabalho apresentam coeficientes de capilaridade (Cc= 0,9-1,6 kg/m 2.min 1/2 ), aproximados às argamassas de cimento (Cc = 0,7-1,9 kg/m 2.min 1/2 ) [55] e relativamente mais baixos do que as argamassas bastardas de cimento e de cal aérea (Cc = 1,0-1,8 kg/m 2.min 1/2 ) [55], observando-se um aumento do coeficiente de capilaridade quando se introduziu cal aérea, tal como é observado no presente trabalho, ao invés do que acontece aos 28 dias de idade. A segunda maneira de determinar a absorção de água por capilaridade foi apenas utilizada nos provetes de argamassa bastarda, nos quais os provetes de 28 dias de idade foram produzidos com o lote 2 de areia, caracterizado por uma granulometria mais fina e os provetes aos 90 dias de idade foram produzidos com areia do lote 1. Nestes provetes, no final de se alcançar a saturação, por vezes, ocorria uma diferença negativa de massas entre duas pesagens consecutivas. Isto surge em consequência de os provetes não se encontrarem isolados e terem maior área por onde possa ocorrer evaporação de água, quando comparado com a área dos provetes isolados. Tal como esperado, a absorção de água em função da raiz do tempo apresenta o mesmo andamento do que os provetes isolados com cera. 61

75 Àgua Absorvida [kg/m 2 ] Capilaridade D Capilaridade E Capilaridade F Tempo [min 1/2 ] Com cera (28 dias) Sem cera (28 dias) Com cera (90 dias) Sem cera (90 dias) Fig. IV-11 Absorção de água por capilaridade dos provetes com cera e sem cera. Ao observar a fig. IV 11, observa-se que o declive da recta de absorção de água é semelhante nos provetes com e sem cera, ou seja, a velocidade de absorção é semelhante. Os provetes sem cera têm maior área de absorção (zona lateral em contacto com a água mais extremidade inferior), apresentam maior velocidade de absorção nos instantes iniciais e esta diminui à medida que se aproxima da saturação. Estes provetes alcançam a saturação antes dos 60 minutos, ao contrário do que acontece com os provetes ensaiados com cera, como se pode observar na fig. IV -11. Por esse motivo, não é aconselhável o cálculo do coeficiente de capilaridade até aos 90 minutos, nem mesmo até aos 60 minutos, porque a absorção de água termina antes desse intervalo. Assim, neste caso, o coeficiente de capilaridade deve ser determinado até aos 30 minutos, para não apanhar a zona de saturação. No entanto, ao considerar o intervalo minutos, só se consideram dois pontos, o que implica menor rigor, pelo que se optou por considerar o intervalo 0-30 minutos, que abrange três pontos. Quadro IV-10 Coeficientes de capilaridade com e sem cera. Argamassa D E F C. C. [kg/m 2 min 1/2 ] 28 dias 90 dias Com cera Sem cera Diferença Com cera Sem cera Diferença C.C ,77* 1,26 0,50 2,18* 2,13 0,05 C.C ,90 2,99-0,10 2,68 2,79-0,11 C.C ,67* 1,28 0,39 1,91* 1,88 0,03 C.C ,61 2,75-0,14 2,51 2,64-0,13 C.C ,25* 1,03 0,22 1,70* 1,48 0,22 C.C ,01 2,89 0,12 3,03 2,96 0,07 N=3 (N-numero de determinações) D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6) * Valores de referência, calculados segundo a norma. O coeficiente de capilaridade obtido no intervalo 0-30 minutos é semelhante nos dois métodos de ensaio, sendo a diferença pouco significativa. A determinação da absorção de água por capilaridade sem cera poderá ser melhorada ao se realizar mais medições do intervalo de tempo 0-60 minutos de forma a obter mais pontos do gráfico e dar 62

76 uma melhor aproximação. Assim, poderá ser possível aproximar o coeficiente de capilaridade do declive da recta real, tornando-se num método possível para determinar o coeficiente de capilaridade. IV.6.5 Secagem A secagem poderia ter sido feita de duas maneiras, tal como a capilaridade, utilizando provetes com ou sem cera. Como os provetes isolados com cera demoravam muito tempo a secar totalmente (aproximadamente 3 semanas), optou-se por utilizar os provetes sem cera. Por outro lado, salienta-se que o ensaio de secagem não é baseado em nenhuma norma, consiste num ensaio empírico para determinar a capacidade de uma argamassa secar após estar saturada, não se baseando em nenhum coeficiente ou índice. 25 Àgua Absorvida [kg/m 2 ] Tempo [min 1/2 ] D (28 dias) D (90 dias) E (28 dias) E (90 dias) F (28 dias) F (90 dias) Fig. IV-12 Representação gráfica da absorção e secagem de água. Um indício de boa secagem é o provete secar na totalidade no mínimo tempo possível. Este método de ensaio é muito aproximado. Ao observar a Fig. IV-12, verifica-se que o coeficiente assimptótico da absorção de água por capilaridade é diferente em cada argamassa testada, não existindo uma origem de secagem, simultânea para todos os provetes. De um modo geral, os provetes aos 28 dias de idade secam mais rapidamente que os provetes aos 90 dias de idade. Eventualmente, esta diferença pode ser justificada por dois factores, que podem acontecer individual ou em conjugação. Um deles está relacionado é justificada pela utilização de lotes diferentes de areia, em que a areia utilizada para a produção dos provetes de 28 dias de idade é mais fina do que a utilizada nos provetes de ensaio aos 90 dias de idade. Este facto leva a que os poros dos provetes ensaiados aos 28 dias de idade sejam menores que os poros dos provetes ensaiados aos 90 dias de idade e ainda que a sua porosidade total seja inferior à dos provetes com 90 dias de idade, como é sugerido pelo gráfico da fig. IV.12. A menor porosidade total, associada à menor absorção total, explica uma mais rápida expulsão da água dos provetes com 28 dias de idade. O outro factor está correlacionado com o processo de carbonatação e hidratação da cal que influencia a estrutura interna da argamassa. 63

77 IV.6.6 Permeabilidade ao vapor de água Após o cálculo do fluxo de vapor de água e da permeância, é possível determinar a permeabilidade ao vapor de água. A partir deste valor, por relação inversa, é determinado a espessura de ar de difusão equivalente por centímetro de argamassa. Deste modo, à medida que a permeabilidade aumenta, a espessura da camada de ar de difusão equivalente diminui. Quadro IV-11 Permeabilidade ao vapor de água e espessura da camada de ar de difusão equivalente das argamassas. Argamassa Permeabilidade [ng/m.s.pa] Sd [m] Valores individuais DP Valores Individuais DP A 25,89 0,9 0,07 0,002 B 27,59 0,48 0,07 0,001 C 26,37 1,16 0,07 0,004 D 30,56 2,67 0,06 0,005 E 29,51 0,61 0,06 0,002 F 28,31 1,25 0,06 0,003 N=5 (N- Numero de determinações). A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6). Permeabilidade [ng/m.s.pa] A B C D E F 0,07 0,07 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,05 0,05 Sd [m] Perm. Vap. Sd Fig. IV-13 Representação gráfica da permeabilidade ao vapor de água e da camada de ar de difusão equivalente das argamassas. O valor apresentado de espessura da camada de ar de difusão equivalente é apresentado por centímetro de revestimento, ou seja, metade do realmente obtido, uma vez que o molde tinha uma espessura de 2 cm. Os resultados induzem a que se conclua que a introdução de cal aérea faz melhorar a permeabilidade ao vapor de água, favorecendo a secagem da argamassa. No presente trabalho, as argamassas de ligante único de cal hidráulica apresentam menor permeabilidade ao vapor de água do que as argamassas bastardas, com cal aérea. Isto quer dizer que, em comparação com os revestimentos compostos por argamassas bastardas, os revestimentos de cal hidráulica apresentam maior dificuldade de secagem por evaporação. 64

78 A argamassa D apresenta um desvio padrão demasiado alto. Este facto é justificado pelo facto de num provete, entre dois dias seguidos ocorrer uma variação de massa muito grande, provavelmente resultante da molhagem do provete circular aquando do transporte da câmara para a balança. IV.6.7 Susceptibilidade à fendilhação Em todos os provetes, prismáticos, cilíndricos e tijolos, não se verificou o aparecimento de qualquer tipo de fendilhação. Assim, conclui-se que as argamassas produzidas apresentam um bom desempenho à retracção. Após a aplicação da argamassa não se verificou a formação de fendas. Contudo, o modo de aplicação nos tijolos não foi o que normalmente se utiliza em obra, tanto no que diz respeito à aplicação como à própria compactação. No laboratório o tijolo encontrava-se na horizontal, enquanto em obra as paredes são verticais. Por outro lado, em laboratório aplicava-se e compactava-se no mesmo instante, enquanto em obra a argamassa é chapada, não se compactando. Por estas razões, apesar de não se ter verificado fissuração no laboratório, não implica que aconteça o mesmo em obra. IV.6.8 Aderência ao suporte As camadas de revestimento mantêm-se aderentes aos tijolos passados 28 dias de idade, sem qualquer tipo de destacamento. No fim do ensaio de aderência, a camada de revestimento contínua aderente ao tijolo. Na realização das carotes, um provete da argamassa E apresentou uma rotura no seio da argamassa, no momento em que se introduziu a caroteadora no molde, denunciando uma fraca coesão e pouca resistência ao choque. Fig. IV-14 Provete partido pela introdução da caroteadora no molde. Após a realização das carotes e da colagem das pastilhas foi efectuado o ensaio de aderência, cujos valores e tipologias de rotura são apresentados no quadro IV

79 Quadro IV-12 Valores da tensão de aderência e tipologia de rotura. Argamassa N Tensão (MPa) Tipo de ruptura A 5 0,05±0,00 Adesiva B 6 0,10±0,04 Coesiva C 6 0,15±0,02 Coesiva D 6 0,10±0,02 Coesiva E 5 0,05±0,00 Coesiva F 6 0,05±0,00 Coesiva N (Número de determinações); A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6) 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 A B C D E F Aderência Fig. IV-15 Representação gráfica da aderência. O valor da aderência é baixo em todas as argamassas, sendo a argamassa C a que apresenta o maior valor. Os resultados obtidos induzem que a introdução de cal aérea provoca uma redução da aderência da argamassa, com excepção da argamassa A e D produzidas com a cal ch1. Contudo, salienta-se que a tipologia de rotura da argamassa A é adesiva. Ao confrontar os presentes resultados com os valores obtidos da resistência à tracção, constata-se que resistências à tracção mais baixas estão associadas a valores de aderência mais baixos, com excepção da argamassa A. Nesta argamassa, a tipologia de rotura é adesiva pelo suporte e por isso, a resistência à tracção não é coerente com a aderência. Rt, Aderência [MPa] 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 A B C D E F Rt Aderência Fig. IV-16 Representação da resistência à tracção com a aderência. 66

80 De uma forma generalizada, a tensão de aderência de todas as argamassas é fraca uma vez que todos os valores são inferiores a 0,15 MPa. Segundo Veiga, é usual para argamassas fracas se atingir apenas 0,1 MPa. Nas alvenarias de tijolo é usual que os valores de resistência ao arrancamento sejam no máximo 0,3 MPa, uma vez que se não ocorrer o arrancamento pela argamassa, ocorre pelo suporte [42]. Os valores de aderência obtidos nas argamassas estudadas são semelhantes aos valores obtidos com algumas argamassas de cimento (Aderência = 0,07 MPa [55]) e em argamassas bastardas de cimento e cal aérea (Aderência = 0,1MPa [55]). Fig. IV-17 Tipologias de rotura observadas. Direita rotura adesiva. Esquerda rotura coesiva. À excepção da argamassa A, todas as argamassas apresentam uma rotura coesiva, tendo a rotura surge no interior do revestimento. Este facto denuncia que as argamassas são menos coesas do que aderentes. O contrário se passa com a argamassa A, na qual a tipologia de rotura apresentada foi principalmente adesiva, ou seja, a rotura ocorreu na interface revestimento suporte, não sendo uma rotura favorável. Na argamassa C, houve um provete em que se obteve um caso de rotura mista, numa parte foi por aderência entre o suporte e o revestimento, e na outra parte foi no seio da argamassa. Fig. IV-18 Rotura intermédia adesiva/coesiva. 67

81 IV.6.9 Envelhecimento O ensaio de envelhecimento foi executado aproximadamente aos 40 dias de idade. Após os dois ciclos, calor/chuva e gelo/degelo, as argamassas não apresentaram qualquer tipo de fendilhação, indiciando um bom comportamento. Por outro lado, de um modo geral não apresentam uma degradação acentuada. Apenas foi observada uma degradação ligeira e pouco significativa, tal como se pode ver na fig. IV-19. Simbologia Patologia Exemplificação Argamassa A Argamassa B Argamassa C Ligeira degradação nos cantos Degradação moderada nos cantos Argamassa D Argamassa E Argamassa F Ligeiro destacamento do revestimento nos cantos Fig. IV-19 Identificação e caracterização das patologias nos tijolos cerâmicos após o ensaio de envelhecimento. Após o ensaio de envelhecimento foi realizado o ensaio de aderência de forma a comparar com os resultados obtidos aos 28 dias de idade. Quadro IV-13 - Valores da tensão de aderência e tipologia de rotura, após o ensaio de envelhecimento. Argamassa N Tensão (MPa) Tipo de ruptura A 1 0,05±0,00 Coesiva B 3 0,10±0,00 Coesiva C 3 0,15±0,00 Coesiva D 3 0,10±0,02 Coesiva E 2 0,05±0,03 Coesiva F 3 0,05±0,00 Coesiva N- Numero de determinações. A ch1:ar (1:3); B ch2:ar (1:3); C ch3:ar (1:3); D ch1:ca:ar (1:1:6); E ch2:ca:ar (1:1:6); F ch3:ca:ar (1:1:6) 68

82 Tensão de Aderência [Mpa] 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 A B C D E F Aderência Fig. IV-20 Representação gráfica da aderência após o ensaio de envelhecimento. Na realização do ensaio de aderência, houve algumas pastilhas que não foram devidamente coladas e em vários provetes, a rotura deu-se na interface pastilha/argamassa. Provavelmente, este tipo de rotura surgiu por origem de uma colagem deficiente. Nos provetes em que a rotura se deu na interface argamassa/pastilha, os resultados foram desprezados. Ao se desprezar estes resultados, a tensão de aderência apresentada corresponde à tensão de um só provete, conduzindo a um valor individual, não se podendo propagar o resultado. Fig. IV-21 Rotura dada na interface argamassa/pastilha. De um modo geral, a tensão de aderência é semelhante à determinada aos 28 dias de idade. 69