José Osair dos Santos Jr.(1); Tereza D. de Araújo(2); Antônio E. B. Cabral (2); Aldo de Almeida Oliveira (3)

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1 ESTUDO COMPARATIVO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS ENTRE ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO PRODUZIDAS COM AREIA VERMELHA E ARISCO COMPARATIVE STUDY OF MECHANICAL PROPERTIES BETWEEN OVERLAY MORTAR PRODUCED WITH RED SAND AND ARISCO José Osair dos Santos Jr.(1); Tereza D. de Araújo(2); Antônio E. B. Cabral (2); Aldo de Almeida Oliveira (3) (1) Engenheiro Civil, Universidade Federal do Ceará - osair_jr@hotmail.com (2) Professor Doutor, Departamento de Engenharia Estrutural e Construção Civil - Universidade Federal do Ceará - denyse@ufc.br, eduardo.cabral@ufc.br (3) Professor Mestre, Departamento de Engenharia Estrutural e Construção Civil - Universidade Federal do Ceará - aldo@ufc.br Campus do Pici - sala 07 - Bloco CEP.: Fortaleza - Ce Resumo Atualmente, a indústria da construção civil, em particular na região metropolitana de Fortaleza, vem substituindo gradativamente, na produção de argamassa, a areia vermelha pelo arisco, em virtude da escassez da areia vermelha na região. Contudo, as propriedades deste novo agregado miúdo e a influência deste sobre as argamassas de revestimento não são conhecidas. Portanto, o objetivo deste trabalho é determinar as características dos dois agregados e as principais propriedades das argamassas com estes produzidas, através de ensaios laboratoriais, conforme suas respectivas normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Vale ressaltar que este estudo está voltado principalmente para as argamassas de revestimento. A principal conclusão obtida desta comparação é que a argamassa produzida com areia vermelha apresenta um melhor desempenho mecânico que a argamassa produzida com arisco. Palavra-Chave: Argamassa de revestimento, agregado miúdo, areia vermelha, arisco Abstract Nowadays the construction industry, particularly in the metropolitan region of Fortaleza, is gradually replacing in the production of mortar, red sand by arisco, due to a lack of red sand in the region. However, the properties of this new fine aggregate are not known. Therefore, the aim of this work is to determine their characteristics and main properties by laboratory tests, which are based on standards ABNT (Brazilian Association of Technical Standards). These mortar characteristics and properties using this arisco are compared with those using red sand. It is noteworthy that this study is focused primarily to overlay mortar. The main conclusion obtained this comparison is that the mortar produced with red sand presents a better performance than produced with arisco. Keywords: Overlay mortar, fine aggregate, red sand, arisco ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 1

2 1 Introdução A NBR (ABNT, 2005) define argamassa como sendo uma mistura homogênea de agregado(s) miúdo(s), aglomerante(s) inorgânico(s) e água, contendo ou não aditivos, com propriedades de aderência e endurecimento, podendo ser dosada em obra ou em instalação própria (argamassa industrializada). Segundo a NBR 7211 (ABNT, 2005), os agregados miúdos são aqueles cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 µm, em ensaio realizado de acordo com a NBR NM 248 (ABNT, 2003), com peneiras definidas pela NBR NM ISO (ABNT, 1997). As argamassas são materiais muito empregados na construção civil, e são usadas principalmente no levantamento de alvenarias e nas etapas de revestimento, como emboço, reboco ou revestimento de camada única de paredes e tetos. Elas também são usadas em contrapisos para a regularização de pisos, e ainda no assentamento e rejuntamento de revestimentos de cerâmica e pedra (CARASEK, 2007). A areia de leito de rio, de grãos médios até grossos, podendo conter um pouco de argila e impurezas, é o agregado miúdo mais utilizado na confecção das argamassas em geral, sendo que para o emboço (massa grossa), usa-se areia limpa de grãos médios. Na verdade, o agregado é considerado o esqueleto dos sistemas de revestimento argamassados, influenciando diretamente nas suas propriedades, tais como retração, resistência mecânica, módulo de deformação, dentre outras. As obras construídas na cidade de Fortaleza utilizaram, por muito tempo, a areia vermelha como agregado miúdo nas argamassas de revestimento. No entanto, atualmente, observa-se que este agregado está sendo paulatinamente substituído pelo arisco (areia argilosa - SILVA et al., 2009), devido, principalmente, à diminuição gradual das jazidas que se encontram próximas à região metropolitana. Este tem sido o principal problema dos grandes centros brasileiros (D'AGOSTINO & SOARES, 2003), pois a exploração irregular das reservas de agregados naturais próximas a estes centros tem se tornado uma preocupação constante dos ambientalistas, devido ao impacto provocado ao meio ambiente e ao leito dos rios, muitas vezes devastador para a região (VIANA & ARAÚJO, 2006; REIS et al., 2005; MEDINA et al., 2007). A eficiência de uma argamassa, seja para elevação de alvenaria, seja para revestimento ou assentamento de piso, depende da qualidade da areia utilizada, bem como da aplicação correta de traços para cada serviço específico (RIPPER, 1995). A grande maioria das obras de construção civil tem o costume de usar traços diferentes para uma variedade de serviços, adicionando uma quantidade maior ou menor de cimento. Devido a esse motivo, para a aplicação das argamassas, é enumerada durante a obra uma lista de diversos serviços com a respectiva indicação dos traços recomendados. A partir desta lista, costumeiramente tem ocorrido simplesmente a substituição da areia vermelha pelo arisco. Essa substituição é realizada, portanto, de forma empírica, baseada apenas nas experiências de profissionais da construção civil (engenheiros, mestres, pedreiros, entre outros), sem nenhum conhecimento experimental quanto às propriedades da argamassa ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 2

3 produzida com arisco. Este conhecimento é importante, pois permite o uso adequado desta argamassa, evitando assim erros futuros que possam acarretar danos a obra. Essa é uma preocupação regional, uma vez que Silva et al (2009) também estudou o uso do arisco em argamassas, no estado do Rio Grande do Norte, embora para argamassas colantes. Portanto, o objetivo deste trabalho é determinar as características dos dois agregados e as principais propriedades das argamassas com estes produzidas, através de ensaios laboratoriais, conforme suas respectivas normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). 2 Argamassas de Revestimento Argamassas de revestimento são argamassas utilizadas para revestir paredes, muros e tetos, os quais, geralmente, recebem acabamentos como pintura, revestimentos cerâmicos, laminados, dentre outros. Quando utilizadas para revestir paredes, podem ser constituídas por várias camadas (Figura 1) com funções específicas (CARASEK, 2007), que são: o chapisco, que prepara a base, uniformizando a superfície e melhorando a aderência do revestimento; o emboço, que é a camada que cobre e regulariza a base, propiciando uma superfície que permite receber outra camada (reboco ou revestimento decorativo); o reboco, que é a camada utilizada como cobrimento do emboço, podendo se constituir no acabamento final ou para receber o revestimento decorativo; camada única, que é o revestimento de um único tipo de argamassa aplicado diretamente à base, sobre a qual se aplica posteriormente uma camada decorativa. É popularmente conhecida como massa única ou reboco paulista, sendo, atualmente, a alternativa mais empregada no Brasil; revestimento decorativo monocamada (ou monocapa RDM) é um revestimento aplicado em uma única camada, que faz, simultaneamente, a função de regularização e decoração, sendo muito utilizado na Europa. FONTE: CARASEK (2007) Figura 1 Diferentes alternativas de revestimento de parede: (a) chapisco + emboço + reboco + pintura; (b) chapisco + camada única + pintura; (c) revestimento decorativo mono-camada (RDM). O revestimento de parede tem a função de proteger as paredes externas das intempéries; integrar o sistema de vedação dos edifícios, proporcionando isolamento térmico (~30%), isolamento acústico (~50%), estanqueidade à água (~70 a 100%), segurança ao ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 3

4 fogo e resistência ao desgaste e abalos superficiais; regularizar a superfície dos elementos de vedação; e servir como base para acabamentos decorativos, contribuindo para a estética da edificação. Segundo alguns autores (FIORITO, 2009; BAÍA & SABBATINI, 2001; IPT, 1995), as argamassas apresentam propriedades tanto no estado fresco, quanto no endurecido. No estado fresco, estas propriedades são: adesão inicial que é a propriedade de permanecer unida à base de aplicação, após o lançamento manual ou mecânico da argamassa fresca de revestimento. É uma das principais propriedades para a determinação da trabalhabilidade desejada para as argamassas; consistência e plasticidade são os principais fatores condicionantes da trabalhabilidade das argamassas, que garantem a adesão do revestimento ao substrato. Estas propriedades podem se alterar em função da relação água/aglomerante, da relação aglomerante/areia, e da natureza e qualidade do aglomerante; retenção de água de consistência, que é medida pela capacidade de retenção de água de uma argamassa, ou seja, é a capacidade da argamassa de reter mais ou menos água de amassamento ao entrar em contato com uma superfície de maior nível de absorção. As partículas de agregado são em parte responsáveis por essa propriedade. No estado endurecido, a propriedade das argamassas que mais se destaca é o módulo de elasticidade, que é definido como a capacidade das argamassas endurecidas de se deformarem devido aos esforços internos ou externos, e de retornarem à sua forma original, quando cessam esses esforços, sem se romperem. Outra propriedade importante nas argamassas é a sua resistência mecânica a esforços. A quantidade de cimento, o teor de cal, a incorporação de ar e a relação água/cimento são os fatores que influenciam na resistência mecânica dos revestimentos. O aumento no consumo de cimento melhora essa resistência, entretanto deixa a argamassa mais deformável. Teores de cal entre 25% e 100% da quantidade do aglomerante conferem à argamassa uma melhor aderência ao substrato, aumentando assim a capacidade de resistir às deformações, em função da melhoria na plasticidade da mesma. Já a incorporação de ar nas argamassas faz com que sua massa volumétrica aparente diminua, e consequentemente a resistência mecânica. Por fim, a relação água/cimento influi fortemente nas diversas propriedades das argamassas. Ela pode determinar a plasticidade e a fluidez da pasta de cimento no estado fresco e, portanto, nas características de consistência e trabalhabilidade da argamassa. Além disso, ela afeta as propriedades da argamassa no estado endurecido tais como a resistência mecânica e a deformação da argamassa. 3 Materiais e Métodos Duas argamassas de revestimento são estudadas neste trabalho. A primeira produzida com arisco (Figura 2a) e a segunda com areia vermelha (Figura 2b). Ambos os agregados foram comprados em um depósito de materiais de construção na cidade de Fortaleza/Ce. Os ensaios e a produção das argamassas foram realizados no Laboratório de Materiais de Construção da UFC/Ce Campus Pici, a partir da mistura de cimento Portland tipo CP II Z 32 RS e água proveniente da rede pública de distribuição. ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 4

5 (a) (b) Figura 2 Agregado miúdo. (a) Arisco; (b) Areia vermelha Os ensaios foram divididos em duas fases distintas, que são: caracterização dos agregados e caracterização das argamassas. Na primeira fase foram realizados quatro ensaios em relação aos agregados miúdos, e na segunda, foram realizados três ensaios em relação às argamassas. Estes ensaios estão listados na Tabela 1 com suas respectivas normas. Tabela 1 Ensaios de caracterização dos agregados miúdos e argamassas. Agregados miúdos Argamassas Ensaios Normatização Ensaios Normatização Granulometria NBR NM 248:2003 Índice de consistência NBR 13276:2005 Massa Específica NBR 9776:1997 * Resistência à compressão NBR 7215:1996 Teor de material pulverulento NBR NM 46:2003 Resistência de aderência à tração NBR 13258:2005 Teor de matéria orgânica NBR NM 49:2001 * Este ensaio é atualmente regulamentado pela NBR NM 52 (ABNT, 2003) 3.1 Ensaios de Caracterização dos Agregados Miúdos Para cada tipo de agregado miúdo (arisco e areia vermelha) em estudo e para os ensaios descritos a seguir, foram separadas amostras seguindo as especificações da NBR NM 26 (ABNT, 2001) Granulometria O objetivo deste ensaio é determinar a composição granulométrica dos agregados miúdos para as argamassas, possibilitando assim classificar as partículas do material pelos seus respectivos tamanhos e medir as frações correspondentes a cada tamanho. Estes resultados permitem extrair valores que auxiliam nos estudos das argamassas, tais como a determinação do Módulo de Finura e da Dimensão Máxima Característica. O Módulo de Finura (MF) é a soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100 (NBR NM 248 ABNT, 2003). Este parâmetro influencia na relação água/cimento, pois quanto menor for MF maior será a quantidade de água necessária para o amassamento da argamassa, o que proporciona o aumento de cimento para manter a relação conforme preestabelecido. A Dimensão Máxima Característica (DMC) é a grandeza associada à distribuição granulométrica do agregado, correspondente à abertura nominal, em milímetros, da malha da peneira de série normal ou intermediária, na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada igual ou imediatamente inferior a 5% em massa (NBR NM ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 5

6 248 ABNT, 2003). Neste caso, quanto maior a partícula do agregado, menor será a área superficial por unidade de massa a ser molhada. Com isso, diminui a quantidade de água necessária para se alcançar a trabalhabilidade especificada para a mistura, de modo que a relação água/cimento pode ser reduzida com um consequente aumento de resistência. Para a realização deste ensaio, foram utilizados os seguintes equipamentos: balança com resolução de 0,1g da massa da amostra de ensaio; estufa; peneiras da série normal com as seguintes aberturas de malhas, em milímetros: 0,15; 0,3; 0,6; 1,2; 2,4; 4,8; e fundo de peneira avulso. As amostras de cada tipo de agregado miúdo (arisco e areia vermelha) foram secadas em estufa e colocadas na peneira superior do conjunto de peneiras encaixadas com abertura de malha em ordem crescente da base para o topo. A agitação das peneiras seguiu o prescrito na NBR NM 248 (ABNT, 2003) Massa Específica Este ensaio permite determinar a massa real do material e analisar a quantidade de material orgânico encontrado dentro do mesmo. O conhecimento da massa específica dos agregados miúdos auxilia na determinação do volume do traço da argamassa. Portanto, a massa específica da argamassa está relacionada com a massa específica de seus materiais constituintes, principalmente do agregado. Os equipamentos utilizados neste ensaio foram: um frasco de Chapman, uma balança de precisão de 0,1g, uma pipeta e um funil de vidro. Os procedimentos de ensaio foram realizados seguindo as especificações da NBR 9776 (ABNT, 1987) Teor de Material Pulverulento Material pulverulento é definido como sendo as partículas minerais com dimensão inferior a 0,075 mm, inclusive os materiais solúveis em água, presentes nos agregados. Portanto, este ensaio permite medir o teor de finos das areias. Foram utilizados os seguintes equipamentos neste ensaio: balança, estufa, duas peneiras com malhas de 1,2 mm e 0,075 mm, dentre outros materiais. Os procedimentos de ensaio foram realizados segundo a NBR NM 46 (ABNT, 2003) Teor de Matéria Orgânica A presença de matéria orgânica nos agregados (húmus ou fragmentos vegetais) pode interferir nas reações de hidratação do cimento. Esse material pode também reduzir a resistência mecânica da argamassa, ou ainda provocar manchas superficiais nos revestimentos. Além disso, a presença destes materiais provoca uma união débil entre a pasta de cimento e o agregado, ocorrendo então o retardamento da pega. O ensaio foi realizado utilizando as soluções de hidróxido de sódio (NaOH) a 3% e ácido tânico, cujos procedimentos seguiram as recomendações da NBR NM 49 (ABNT, 2001). 3.2 Ensaios de Caracterização das Argamassas de Revestimento O traço, em massa, utilizado para as duas misturas de argamassa, para cada um dos ensaios descritos a seguir, foi de 1:3 (cimento: agregado miúdo), ou seja, 1 (uma) porção de cimento para 3 (três) porções de agregado miúdo (areia vermelha ou arisco). ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 6

7 3.2.1 Índice de Consistência O índice de consistência é uma medida das argamassas no estado fresco. O ensaio é realizado numa mesa de consistência, conforme procedimento descrito pela NBR 7215 (ABNT, 1996). O objetivo é medir o espalhamento de uma porção de argamassa moldada em tronco de cone sobre a mesa de ensaio. O cone é preenchido em três camadas cujas alturas são iguais entre si, sendo que a primeira camada recebe 15 golpes, a segunda 10 golpes e a terceira 5 golpes. Posteriormente, o excesso de material é raspado de forma que a argamassa fique totalmente preenchida no cone. A argamassa moldada é forçada a deformar-se mediante sucessivas quedas da mesa (30 vezes) em um período de 30 segundos. Logo após o fim das batidas, realizam-se três medições dos diâmetros ortogonais da base do tronco de cone de argamassa após a deformação. A média aritmética dessas medidas representa o índice de consistência, que é expresso em milímetros Resistência à Compressão O ensaio de resistência à compressão permite avaliar a influência dos agregados na resistência das argamassas ao longo do tempo. Para cada tipo de argamassa, foram moldados 9 (nove) corpos-de-prova cilíndricos, 50 x 100 mm. A desmoldagem dos corpos-de-prova foi realizada após 24 horas da moldagem, sendo postos em cura ao ar livre, buscando o mesmo procedimento realizado nos painéis de alvenaria. Os ensaios de resistência à compressão foram realizados nas idades de 3, 7 e 28 dias, idade estes que os corpos-de-prova foram capeados (Figura 3) e rompidos (Figura 4). Figura 3 Corpos-de-prova capeados Figura 4 Rompimento dos corpos-de-prova Resistência de Aderência à Tração Este ensaio permite avaliar a capacidade das argamassas de não romperem devido aos esforços de tração. Para a execução do ensaio, foi utilizada a seguinte aparelhagem: dinamômetro de tração com leitura digital da carga suportada, com capacidade de 5 kn; pastilha, que é uma peça metálica não-deformável sob a carga do ensaio, de seção circular, 50 mm de diâmetro, com dispositivo no centro para o acoplamento do equipamento de tração; serra tipo copo cilíndrico de altura superior à espessura do sistema de revestimento investigado, com borda diamantada, provida de um eixo central que garanta a estabilidade do copo durante o corte, de modo a evitar vibrações ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 7

8 prejudiciais à integridade do revestimento; escova e pano úmido usados na limpeza da superfície do revestimento antes da colagem das pastilhas; espátula metálica empregada na aplicação da cola sobre a pastilha; e paquímetro, com resolução de no mínimo 0,1 mm, usado para medir a espessura do revestimento e o diâmetro do corpo-de-prova. Um painel de alvenaria de 1m x 1,5m (largura x altura) com tijolos cerâmicos de 8 furos (Figura 5) foi construído no LMC/UFC. O painel de alvenaria foi então chapiscado (Figura 6), a fim de facilitar a aderência da argamassa de revestimento ao tijolo cerâmico, além de uniformizar o grau de absorção e estabelecer uma ponte de aderência entre o tijolo e a argamassa. Figura 5 Painel de alvenaria construído Figura 6 Alvenaria chapiscada Posteriormente, a alvenaria foi revestida com as argamassas a serem ensaiadas: um lado do painel foi utilizado com argamassa contendo arisco (Figura 7), e o outro lado, com argamassa contendo areia vermelha (Figura 8). A espessura adotada para cada revestimento foi de 2,5 cm. Figura 7 Revestimento com argamassas contendo arisco Figura 8 Revestimento com argamassa contendo areia vermelha Após 31 dias, contados após a aplicação das argamassas de revestimento sobre o substrato, deu-se início ao ensaio de arrancamento conforme prescreve a norma NBR (ABNT, 2005). ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 8

9 A distribuição dos corpos-de-prova foi feita de forma aleatória e espaçados entre si, distante dos cantos e das quinas de no mínimo 50 mm. Estes corpos-de-prova foram posicionados preferencialmente sobre os blocos (Figura 9), o que favorece a obtenção de dados mais reais, pois os corpos-de-prova de revestimento ensaiados sobre as juntas de assentamento geralmente apresentam maiores valores de aderência. A profundidade do corte do revestimento foi estendida até, aproximadamente, 5 mm dentro do substrato, com o uso da serra de copo. Figura 9 Realização do corte no revestimento como a serra tipo copo Depois de realizado o corte no revestimento, as pastilhas foram coladas na superfície deste, conforme ilustra a sequência da Figura 10. Em cada revestimento foram aplicadas 4 placas não deformáveis distribuídas aleatoriamente (Figura 11). Após o período de secagem da cola (24 horas), o equipamento de tração foi acoplado à pastilha (Figura 12) e o esforço de tração foi aplicado até a ruptura do corpo-de-prova (Figura 13), com taxa de carregamento constante. Figura 10 Etapas do procedimento de colagem das pastilhas ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 9

10 Figura 11 Revestimento com as pastilhas coladas Figura 12 Equipamento de tração acoplado a pastilha Figura 13 Realização do ensaio de resistência de aderência à tração 4 Análise e Interpretação dos Resultados 4.1 Granulometria A composição granulométrica dos agregados miúdos (areia vermelha e o arisco) é apresentada na Tabela 2, enquanto as curvas granulométricas são apresentadas na Figura 14. Pode-se observar que o arisco retém mais material nas peneiras 2,4 mm; 1,2 mm e 0,6 mm. Nas peneiras 0,3 mm e fundo, ambos os agregados retém a mesma quantidade de material, enquanto na peneira 0,15 mm, o arisco retém menos material. Os valores do módulo de finura (MF) e da dimensão máxima característica (DMC) dos agregados em estudo são apresentados na Tabela 3. Segundo a NBR 7211 (ABNT, 2005), o agregado miúdo é classificado em zonas, assim determinado: zona utilizável inferior (1,55 MF < 2,20); zona ótima (2,20 MF 2,90); e zona utilizável superior (2,90 < MF 3,50). Quanto maior o MF, mais graúdo é o agregado. Já a NBR 7211 (ABNT, 1983) classificava o agregado em grosso (MF > 3,90; 4,8 mm < maioria dos grãos < 2,0 mm), médio (2,40 < MF < 3,90; 2,0 mm < maioria dos grãos < 0,42 mm), e fino (MF < 2,40; 0,42 mm < maioria dos grãos < 0,05 mm). A partir destas observações pode-se concluir que, tanto a areia vermelha quanto o arisco, podem ser considerados agregados finos (MF < 2,40) e estão na zona ótima. Contudo, ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 10

11 verifica-se que o valor do DMC para o arisco é muito alto quando comparado com o da areia vermelha, que segundo a norma antiga, seria classificado como material grosso. Tabela 2 Composição granulométrica da areia vermelha e o arisco NBR NM 248 (ABNT, 2003). PENEIRAS AREIA VERMELHA ARISCO Nº mm Peso Retido % Retida Peso Retido % Retida % Retida % Retida (g) Acumulada (g) Acumulada 3/8" 9,5 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 1/4" 6,3 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 4 4,8 0,5 0,10 0,10 2,3 0,46 0,46 8 2,4 1,3 0,26 0,36 18,7 3,74 4, ,2 1,0 0,20 0,56 51,0 10,21 14, ,6 14,8 2,96 3,52 126,0 25,22 39, ,3 285,6 57,14 60,66 119,9 23,99 63, ,15 172,7 34,55 95,22 114,9 22,99 86,61 FUNDO 23,9 4,78 100,00 66,9 13,39 100,00 TOTAL 499,8 100,00-499,7 100,00 - Figura 14 Curvas granulométricas dos agregados miúdos: areia vermelha e arisco. Tabela 3 Valores do MF e DMC dos agregados miúdos Agregados AREIA VERMELHA ARISCO MF 1,60 2,09 DMC (mm) 0,60 2, Massa Específica A massa específica é calculada segundo a equação abaixo: γ = 500 L 200 (Equação 1) onde γ é massa específica do agregado miúdo, expressa em g/cm 3 ; e L é a leitura do frasco de Chapman (volume ocupado pelo conjunto água-agregado miúdo). ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 11

12 Os valores da massa específica para a areia vermelha e o arisco são, respectivamente, 2,62 g/cm 3 e 2,53 g/cm 3, o que está dentro do esperado para natureza mineralógica destes agregados. 4.3 Teor de Material Pulverulento O teor de material pulverulento (TMP) de cada amostra é obtido pela diferença entre as massas da amostra antes (M i ) e após a lavagem (M f ) e é expresso em porcentagem da massa da amostra ensaiada (Equação 2). Mi M f TMP = 100 (%) (Equação 2) M i Obteve-se para a areia vermelha 9,31% de teor de finos e para o arisco, 19,35%. Percebe-se que o arisco possui um teor maior de finos menores que 0,075mm, sendo por isso que a argamassa produzida com este necessita de mais água para alcançar a trabalhabilidade desejada. 4.4 Teor de Matéria Orgânica Segundo a NBR NM 49 (ABNT, 2001), a presença de matéria orgânica nos agregados é verificada visualmente, apenas por comparação de soluções, não proporcionando valores quantitativos de matéria orgânica na amostra. Para tal, fez-se uma solução padrão de hidróxido de sódio (NaOH) a 3% e ácido tânico, denominada por SOL1. Nessa solução foram diluídos, em recipientes separados, 200 g de cada agregado em estudo. Figura 16 Areia vermelha + SOL1 comparada com SOL1 Figura 17 Arisco + SOL1 comparada com SOL1 Após 24 horas, as duas misturas foram filtradas e a coloração delas foi comparada com a da solução padrão. A SOL1 tem uma coloração amarela, enquanto a solução com a areia vermelha (Figura 16) tem uma cor mais escura, tendendo para a ferrugem clara. Já a solução com o arisco (Figura 17) apresenta uma coloração bem mais escura, tendendo para o vermelho. Portanto, pode-se dizer que ambos os agregados possuem matéria orgânica em sua composição, cujas respectivas colorações sugerem que o teor de matéria orgânica no arisco é bem maior do que na areia vermelha. ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 12

13 4.5 Índice de Consistência O índice de consistência permite determinar o fator água/cimento para o espalhamento fixado em 260 mm ± 10 mm. Para cada uma das argamassas, obtiveram-se os valores do fator água/cimento para o traço 1:3 de argamassa. O valor deste fator para a argamassa com areia vermelha é 0,75, enquanto que para a argamassa com arisco, o valor é 0,85. Portanto, verifica-se que esta última argamassa precisou de mais água para que atingisse a consistência desejada, devendo-se este fato ao teor de finos presentes no agregado arisco. 4.6 Resistência à Compressão A Tabela 4 apresenta os valores médios da resistência a compressão, em MPa, das argamassas aos 3, 7 e 28 dias. Observa-se que a argamassa produzida com areia vermelha apresenta, para todas as idades, uma maior resistência à compressão. Isso possivelmente ocorre devido à menor quantidade de água exigida para se atingir a consistência desejada e, consequentemente, à menor relação a/c. Tabela 4 Resistência à compressão média (MPa) Idade AREIA VERMELHA ARISCO 3 13,5 9,3 7 15,5 13, ,6 12,8 4.7 Resistência de Aderência à Tração Em geral, os resultados deste ensaio apresentam grande variabilidade, pois dependem da forma do corpo-de-prova (circular ou quadrado); de como a serra tipo copo é aplicada; da exata perpendicularidade da força de arrancamento, dentre outros. A Tabela 5 mostra os resultados do ensaio, para cada tipo de argamassa. Os traços do emboço dos painéis estão assim descriminados: PAINEL 01-1:3 (cimento: arisco); PAINEL 02-1:3 (cimento: areia vermelha). A ruptura do revestimento, neste ensaio, está dividida em cinco formas, que são: ruptura tipo A na interface cola/camada de argamassa; ruptura tipo B na camada de argamassa; ruptura tipo C na interface da camada de argamassa/chapisco; ruptura tipo D na camada de chapisco; e ruptura tipo E na interface chapisco/substrato. Quando da realização do ensaio, a amostra 07 apresentou, na ruptura, uma fina camada de emboço sobre a cola com espessura da ordem de 0,5 mm. As demais amostras romperam conforme os resultados mostrados na Tabela 5. Da tabela, observa-se que a argamassa contendo areia vermelha apresenta uma maior regularidade nos valores obtidos, onde o menor e o maior valor foram respectivamente, 0,14 MPa e 0,27 MPa. Já a argamassa contendo arisco apresentou uma grande disparidade entre o menor e o maior valor, que foram respectivamente, 0,04 MPa e 0,29 MPa. Fazendo uma média entre os valores da resistência de aderência de cada argamassa tem-se R a = 0,14 MPa para a argamassa contendo arisco, e R a = 0,22 MPa para argamassa contendo areia vermelha. Verifica-se ainda que a resistência de aderência à ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 13

14 tração desta última argamassa apresenta um valor superior a do arisco. Este fato pode ser justificado devido a maior presença de material fino no arisco, necessitando de maior quantidade de água, fazendo com que ocorresse maior retração na argamassa, interferindo assim na aderência entre o reboco e o chapisco. AM Nº FORMA DE RUPTURA (%) A B C D E Tabela 6 Resistência de aderência à tração (MPa) PROFUNDIDADE DA REGIÃO DE RUPTURA (mm) LOCAL DE EXECUÇÃO DO ENSAIO RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA R a (MPa) , PAINEL 01 > 0, (arisco) > 0, > 0, > 0, PAINEL 02 > 0, (areia vermelha) > 0, > 0,15 Das Figuras 11 e 12, verifica-se que os revestimentos de argamassa, seja com areia vermelha ou arisco, apresentaram muitas fissuras, porém não foi feito um estudo aprofundado nesse caso. No entanto, vários fatores e hipóteses podem ter provocado o fissuramento das mesmas, que são: proporcionamento dos materiais, com elevado teor de cimento; tipo e qualidade dos aglomerantes; teor de água; teor de material pulverulento; forma das partículas; e procedimentos de execução dos revestimentos. 5 Conclusões Após a análise dos resultados obtidos, pode-se chegar às seguintes conclusões quanto à substituição da areia vermelha pelo arisco como agregado para a produção de revestimentos de argamassa: No ensaio de composição granulométrica, os agregados miúdos se mostraram com uma distribuição granulométrica bem diferente. O arisco apresentou o módulo de finura maior, tendendo a ser mais grosso do que a areia vermelha; Nos ensaios de massa específica, os valores foram menores para o arisco do que para a areia vermelha. Já o teor de finos (< 75) apresentou resultados maiores para o arisco. Esses dois ensaios indicam que o arisco precisa de mais água para chegar à consistência e a trabalhabilidade desejada, na confecção de argamassas de revestimento, do que a areia vermelha; O ensaio, para verificar a presença de matéria orgânica nos agregados, mostrou que ambos continham impurezas, as quais podem influenciar nas propriedades das argamassas produzidas; Todos os valores de resistência à compressão da argamassa com arisco foram menores que os da argamassa usando areia vermelha. Isto é explicado pelo fato de que a areia vermelha possivelmente retém mais água e, com isto, ocorre uma maior hidratação do cimento, além da maior quantidade de água que as argamassas com ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 14

15 arisco necessitam para se conseguir a mesma trabalhabilidade da argamassa com areia vermelha (maior a/c); O revestimento de argamassa com areia vermelha mostrou ter melhor desempenho quanto à aderência no substrato do que o revestimento de argamassa com arisco. Portanto, do acima exposto, pode-se concluir que todos os ensaios realizados, para a argamassa de revestimento, mostraram que, quanto às propriedades estudadas, a areia vermelha propicia um melhor desempenho do que o arisco. 6 Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NM 26 Agregados amostragem. Rio de Janeiro, NBR NM 46 Agregados determinação do material fino que passa através da peneira 75 µm, por lavagem. Rio de Janeiro, NBR NM 49 Agregado miúdo determinação de impurezas orgânicas. Rio de Janeiro, NBR NM 248 Agregados determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, NBR 7211 Agregados para concreto especificações. Rio de Janeiro, NBR 7215 Cimento Portland determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro, NBR 9776 Agregados determinação da massa específica de agregados miúdos por meio do frasco Chapman. Rio de Janeiro, NBR Argamassa para revestimento de paredes e tetos determinação da resistência potencial de aderência à tração. Rio de Janeiro, NBR Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos requisitos. Rio de Janeiro, NBR NM-ISO Peneiras de ensaio requisitos técnicos e verificação Parte 1: Peneiras de ensaio com tela de tecido metálico. Rio de Janeiro, INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO. IPT. Argamassas de revestimento: características, propriedades e métodos de ensaio. São Paulo, (IPT. Boletim, 68). BAÍA, L.L.M., SABBATINI, F.H. Projeto e execução de revestimento de argamassa. Ed. Nome da Rosa, 4ª. Ed., 89p., ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 15

16 CARASEK, H. Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais. Ed. G. C. Isaia, São Paulo: IBRACON, v 2, D'AGOSTINO, L. Z.; SOARES, L. O uso de finos de pedreira de rocha graníticognáissica em substituição às areias naturais na elaboração de argamassa. São Paulo, UNESP, Geociências, v. 22, n. 1, p , FIORITO, A.J.S.I., Manual de argamassas e revestimentos: estudos e procedimentos de execução. 2ª. Ed., São Paulo: PINI, MEDINA, A.I.; CÁSSIO, J.P.; SILVA, R.; CUNHA, F.G.; JACQUES, P.D.; BORGES, A.F. Geologia ambiental: contribuição para o desenvolvimento sustentável. Tendências Tecnológicas Brasil 2015: Geociências e Tecnologia Mineral/Eds. Francisco R. C. Fernandes, Adão B. da Luz, Gerson M. M. Matos, Zuleica Carmen Castilhos - Rio de Janeiro: CETEM/MCT, pp , REIS, F.A.G.V.; FRANCO, A.C.M.; PERES, C. R.; et al. Diagnóstico ambiental em minerações de areia e argila no rio Jaguari Mirim, município de São João da Boa Vista (SP). Eng. ambient. - Espírito Santo do Pinhal, v. 2, n. 1, pp , RIPPER, E. Manual prático de materiais de construção. São Paulo: Pini, SILVA, W.G.; SOUZA, L.A.A.; SILVA, M.D.F.; BEZERRA JR., E.S. Desenvolvimento de argamassas colantes utilizando resíduos de britagem de rochas calcárias. Holos, v 4:25, pp , VIANA, B.A.S.; ARAÚJO, J.L.L. Os impactos socioeconômicos e ambientais da atividade produtiva do pequeno minerador de materiais para construção civil no município de Teresina-Pi. III Encontro da ANPPAS, Brasília DF, 12 fls., ANAIS DO 52º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBCxxxx 16