Desempenho relativo das argamassas de argila expandida na execução de camadas de forma

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1 Desempenho relativo das argamassas de argila expandida na execução de camadas de forma Ana Sofia Ferreira (IST) Jorge de Brito (IST) Fernando Branco (IST) º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

2 Estrutura da apresentação Objectivo: As camadas de forma realizam-se com a constituição base do betão. No entanto, devido à ausência de função macro-estrutural, as camadas de enchimento são normalmente constituídas por materiais mais leves. Esta comunicação aborda a argila expandida, o seu processo de fabrico, as suas características e propriedades. Dentro da argila expandida, faz-se a distinção entre a argamassa doseada em obra e a pré-doseada e as respectivas caracterizações identificando as vantagens e desvantagens destes dois modos de aplicação de argila expandida. Pretende-se também comparar o agregado de argila expandida com os agregados de EPS e granulado de cortiça e com o betão celular. º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

3 . Introdução Camadas de forma com betão leve A introdução do agregado na pasta de cimento prende-se principalmente com a função económica,, uma vez que o cimento é um material caro (devido à energia consumida na sua produção). A incorporação do agregado numa pasta cimentícia também tem a função de estabilização, visto que reduz a fluência e a retracção O agregado corresponde a cerca de 70 a 80% do volume do betão e influi directamente no seu comportamento, deste modo, existe uma relação directa entre a verificação das propriedades do agregado e a qualidade do betão produzido Existem dois tipos de betões de agregados: betão de granulometria óptima - mistura optimizada de agregados de modo a obter maior compacidade e o espaço entre eles é totalmente preenchido por ligante; betão de estrutura porosa - com agregados do mesmo tamanho e sem preenchimento dos vazios por eles gerados, sendo que o ligante faz apenas uma fina envolvência e contacto por pontos. º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

4 . Tipos de agregados para camadas de enchimento Argila expandida Os enchimentos realizam-se a partir da constituição base do betão; devido à ausência de função macro-estrutural,, as camadas de enchimento são normalmente constituídas por materiais mais leves. É permitido aos agregados terem uma menor capacidade resistente em função da diminuição da sua massa volúmica A argila expandida é obtida por cozedura a alta temperatura (cerca de 000 a 50 ºC) de grânulos de argila previamente formados por moldagem ou fragmentação Compacidade: para o efeito de camada de forma, o betão usado é de estrutura porosa, onde a resistência depende apenas da argila expandida, com compacidades inferiores a 0,750 (excluindo-se do cálculo os vazios do próprio agregado). º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

5 . Tipos de agregados para camadas de enchimento Argila expandida Vantagens: boas características de isolamento térmico e de resistência ao fogo (material incombustível, classe M0), favorecendo o seu balanço energético. A redução do peso próprio permite novas soluções estruturais para as propostas arquitectónicas e induz um menor esforço ao nível das fundações Desvantagens: baixa capacidade resistente à compressão e sobretudo à tracção e ao corte; a necessidade de incorporar areia na argamassa com agregados de argila, quando se pretende aumentar a resistência; menor adequação para betão armado do que os agregados de densidade normal; as superfícies carecem de uma argamassa de revestimento. Quadro I - Comparação das características entre a Leca doseada em obra e a pré-doseada Revestimentos Betão Leca em obra Leca Mix Espessura m 0, 0, Térmica Condutibilidade térmica W/mºC º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007 0, 0,5 Resistência térmica m ºC/W 0,6 0,8 Massa volúmica kg/m Massa Massa kg/m 08 54

6 Massa volúmica (kg/m³) Resistência à compressão (MPa) Resistência ao fogo. Tipos de agregados para camadas de enchimento Síntese comparativa de agregados Absorção de água às 4 h (% volume) Preço ( /m³) Quadro II - Características dos agregados leves Coeficiente de condutibilidade térmica (W/m ºC) Argila expandida 40 a 700 0,7 a, 0, a 0, Classe A < 6 46 a 67 Granulado de EPS 0 a ,05 a 0,044 Classe E < a < 5,5 Granulado de cortiça 70 a ,044 Classe E < 5 55 Massa volúmica Resistência à compressão Coeficiente de condutibilidade térmica Resistência ao fogo Absorção de água às 4 h Preço Quadro III - Análise comparativa dos betões leves argila expandida granulado de EPS granulado de cortiça Classificação: situação mais favorável, situação mais desfavorável. Esta classificação resulta da análise das características dos respectivos betões º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

7 . Concepção de enchimento com agregados leves Materiais constituintes Materiais constituintes dos enchimentos com agregados leves: cimento: segundo a NP ENV 06 de 99, a escolha do betão deve satisfazer as referências normativas da ENV 97 e/ou da especificação LNEC E 78; agregados: a norma NP EN 055- de 005 especifica todos os requisitos dos agregados leves para argamassas; água de amassadura: segundo a NP ENV 06 de 99, a água para amassadura deve satisfazer a especificação LNEC E 7, sendo que, de um modo geral, a água potável da rede de abastecimento pública é adequada para o fabrico de betão; adjuvantes: segundo a NP ENV 06 de 99, os adjuvantes devem satisfazer a especificação LNEC E 74, não podendo conter constituintes capazes de afectar o betão; adições: segundo a NP ENV 06 de 99, as adições devem satisfazer as seguintes referências normativas: NP 44; NP 40; LNEC E 75, LNEC E 76, LNEC E 77. º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

8 4. Processo de fabrico Procedimentos de execução A execução da camada de forma ocorre depois da construção das lajes (estrutura) e posteriormente à colocação de toda a tubagem necessária para as diversas especialidades e o seu consequente revestimento com pasta ligante de modo a fixá-las ao suporte. O suporte deve estar seco, limpo e isento de quaisquer substâncias prejudiciais à aderência da camada de forma. Nos pisos elevados e nas coberturas, a camada de forma pode ser colocada directamente sobre o tosco das lajes. Nos pisos térreos,, é de considerar uma barreira pára-vapor sobre a laje e colocar posteriormente a camada de forma. Esta solução não é necessária se a barreira pára-vapor for considerada entre o enrocamento e a laje térrea. º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

9 4. Processo de fabrico Doseamento dos materiais constituintes: devido à ausência de função estrutural das camadas de forma, a medição dos materiais constituintes pode ser realizada sem recurso ao equipamento de precisão, pode substituir-se o método do peso, pelo do volume, ou mais frequentemente o do saco no caso dos materiais embalados. Amassadura: o objectivo da amassadura é revestir a superfície de todas as partículas de agregado com pasta de cimento e formar com todos os componentes das argamassas uma mistura homogénea, pode ser manual ou mecânica, O tempo de amassadura varia conforme o tipo de agregado e a trabalhabilidade pretendida. Metodologia: o cimento nunca deve ser o primeiro componente a entrar na betoneira pois, se esta estiver seca, o desperdício será grande e, por outro lado, se estiver húmida, a betoneira ficará revestida com a pasta, normalmente, introduz-se uma pequena quantidade de água a que se segue o agregado grosso, o cimento, a areia e a restante água. º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

10 4. Processo de fabrico Procedimentos de aplicação Espessuras: variam consoante as propriedades que se pretende obter da camada de forma. Para um piso elevado com tubagem normal, a camada de forma deve ter entre a 4 cm de argamassa com agregado leve e a 4 cm de argamassa de revestimento Condições atmosféricas: as argamassas não devem ser aplicadas quando a temperatura for superior a 5 ºC ou inferior a 5 ºC, evitando assim problemas de aderência ou de endurecimento. Em pisos expostos à intempérie e sempre que chova nas 48 h seguintes, não é aconselhável a aplicação de qualquer material constituinte da camada de forma Tempo de secagem: varia com as condições atmosféricas e de acordo com os teores de humidade que o revestimento aceita. O tempo de secagem de qualquer argamassa deveria ser de semanas no mínimo aconselha-se a 4 dias. º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

11 4. Processo de fabrico Compactação: não é aconselhável, pois provoca segregação dos agregados. No caso das espessuras das camadas de forma e se a amassadura e a bombagem decorrerem dentro dos padrões da normalidade, não há necessidade de qualquer tipo de compactação Cura: nas camadas de forma, deve realizar-se ao ar livre sempre que as condições atmosféricas o permitam, durante as primeiras 4 horas, deve-se evitar o acesso de pessoas e outros. Não há necessidade de adicionar água, nem de colocar membranas de cura, apenas de proteger da chuva caso esta ocorra º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

12 5. Conclusões Apresenta-se no Quadro IV a comparação entre camadas de forma constituídas com agregados diferentes. No entanto, convém salientar os seguintes aspectos: a comparação depende fortemente das formulações das argamassas; os valores obtidos não provêm todos da mesma fonte, sendo que alguns deles são de proveniência comercial; os ensaios, para obterem credibilidade, devem ser provenientes de um laboratório acreditado, idóneo e independente; não é possível estabelecer uma comparação directa entre as diversas camadas de forma, uma vez que estas possuem posologias diferentes; por exemplo, quando se avalia o teor de humidade de uma composição que utiliza inicialmente mais água que outra, certamente que a primeira terá um valor de humidade superior. º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

13 5. Conclusões Quadro IV - Características dos betões leves em função do tipo de agregado argila doseada em obra argila prédoseada EPS Betão celular granulado de cortiça Massa volúmica aos 8 dias (kg/m³) a ; ; ; 00 9 ; Tensão de rotura à compressão (MPa) 4,6 5, 0,89 4 0,90 5 0,8 a,9 4,9 5 0, 6 ; 0,65 7 ;, 8 ;,7 9 ; 4,5 ; 5,9 Tensão de rotura ao esmagamento / flexão (MPa) 0,70 6 0,98 7,4 8, 0,5 6 ; 0,5 7 ; 0,6 8 ; 0,7 9 ;,64 ;,0 Coeficiente de condutibilidade térmica (W/mºC) 0,6 a 0,4 7 0,56 9 0,07 6 a 0,7 0,0 0, 8 a 0,7 0 Teor de humidade a (%) 0,95 0, 0,4 7,8 Resistência ao fogo M0 incombustível 4 M0 incombustível Não inflamável, M0 a partir de 50 kg de cimento M (NF P 9-50) Acústica (db) Preço ( /m³) 70 a a 40 a 5 60 a 80 º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007

14 Massa volúmica Resistência à compressão Resistência à tracção Isolamento térmico Isolamento acústico Resistência ao fogo Preço Durabilidade intrínseca 5. Conclusões Quadro IV - Análise comparativa dos betões leves argila doseada em obra 4 argila prédoseada º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de Betão com EPS 5-4 Betão celular granulado de cortiça Classificação: situação mais favorável, situação mais desfavorável. Esta classificação resulta da análise das características dos respectivos betões o betão celular apresenta excelente performance nas categorias de massa volúmica e resistência mecânica; a grande vantagem do betão com regranulado de cortiça é o isolamento térmico; o betão com argila expandida tem como vantagens as boas relações entre a massa volúmica e a resistência mecânica, o isolamento acústico e a resistência ao fogo

15 Bibliografia [] COUTINHO, A. de Sousa - Fabrico e propriedades do betão. Lisboa: LNEC, 974; [] LOURENÇO, Jorge; JÚLIO, Eduardo; MARANHA, Paulo - Betões de agregados leves de argila expandida. Lisboa: APEBP, 004. ISBN: ; [] Granulado de cortiça para betões, sua utilização em blocos de alvenaria. Lisboa: Relatório 64/87 - NPC, LNEC, 987; [4] VIEIRA, Manuel Gomes - Betões de elevado desempenho com agregados. Lisboa: IST, 000. º Congresso Nacional de Argamassas de Construção - e de Novembro de 007