AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO DA ARGAMASSA NO ESTADO FRESCO ATRAVÉS DOS MÉTODOS DE MESA DE CONSISTÊNCIA, DROPPING BALL E SQUEEZE FLOW

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1 VI Simpósio Brasileiro de Tecnologia de Argamassas I International Symposium on Mortars Technology Florianópolis, 23 a 25 de maio de 2005 AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO DA ARGAMASSA NO ESTADO FRESCO ATRAVÉS DOS MÉTODOS DE MESA DE CONSISTÊNCIA, DROPPING BALL E SQUEEZE FLOW Silva, Rosiany P. (1) ; Barros, Mercia M.S.B. (2) ; Pileggi, Rafael G. (3) John, Vanderley M. (4) (1) Eng a Civil, Mestranda do Departamento de Engenharia de Construção Civil e Urbana - Universidade de São Paulo na linha de pesquisa de Inovação Tecnológica na Construção de Edifícios. rosiany.silva@poli.usp.br (2) Eng a Civil, Prof a. Doutora do Departamento de Engenharia de Construção Civil e Urbana - Universidade de São Paulo. Cx. Postal São Paulo. CEP mercia.barros@poli.usp.br (3) Eng. de Materiais, Doutor do Departamento de Engenharia de Construção Civil e Urbana - Universidade de São Paulo. Cx. Postal São Paulo. CEP rafael.pileggi@poli.usp.br (4) Eng a Civil, Prof o. Doutor do Departamento de Engenharia de Construção Civil e Urbana - Universidade de São Paulo. Cx. Postal São Paulo. CEP vanderley.john@poli.usp.br RESUMO O comportamento da argamassa no seu estado fresco é um fator importante que irá refletir na qualidade do revestimento e, por isso mesmo, tem sido uma propriedade objeto de diversas pesquisas e avaliações. Desde muito tempo no Brasil as pesquisas sobre o tema têm sido realizadas a partir de ensaios clássicos como pela mesa de consistência (NBR 13276), ou pelo dropping ball (BS 4551), ou ainda a partir de uma mistura ideal preparada por um operário experiente. No entanto, dentre estas metodologias citadas nenhuma permite realizar uma avaliação reológica completa da argamassa estudada. Logo, buscou-se identificar outros métodos que permitissem tal avaliação, tendo-se identificado um com grande potencial o squeeze flow, concebido inicialmente para avaliar a reologia de materiais fluídos homogêneos. Assim, neste trabalho faz-se uma investigação das características de argamassas no estado fresco empregando-se o squeeze flow, comparando-se os resultados obtidos com os determinados a partir da mesa de consistência e dropping ball, com vistas a identificar o potencial de emprego do primeiro como um ensaio de avaliação das características reológicas de argamassas. Para a avaliação empregou-se uma argamassa tradicionalmente produzida em obra, com a proporção de- 1:1:6 em volume de cimento, cal e areia úmida e uma argamassa industrializada, ambas com e sem reforço de fibras de polipropileno de comprimento 6 mm. Dos métodos estudados, o squeeze flow foi o mais adequado para avaliar o comportamento das argamassas pois permitia diferenciar mais precisamente o comportamento da argamassa tradicional da industrializada e das argamassas com fibras das sem fibras. Palavras-chaves: argamassa, revestimento, fibras de polipropileno, reologia, mesa de consistência, dropping ball, squeeze flow

2 ABSTRACT This paper presents an investigation over the characteristic of fresh mortar by using the squeeze flow method and comparing the results obtained with the ones from flow table and dropping ball tests with sights to identify the potential of job of the first one as a test assessment the rheological behaviour of fresh mortar. The experimental programme involved the use of two types of mortars: traditional mortar and industrialized mortar, both reinforced with polypropylene. The behaviour of fresh mortar was investigated every 15 minutes during a period of 45 minutes. The experimental techniques used, the squeeze flow, was found to be the best method to assess the behaviour of mortars and it allowed the differentiation between the behaviour of the traditional mortar and of the industrialized one and between mortar with fibres and mortar without fibres. Keywords: mortar, rendering, polypropylene fibre, rheological, flow table, dropping ball, squeeze flow. 1. INTRODUÇÃO A diversidade de materiais disponíveis no mercado para a produção do revestimento de argamassa é conseqüência da busca de soluções racionalizadas por projetistas e construtores, objetivando sobretudo o aumento da produtividade e a melhoria da qualidade do produto final. Por sua vez, os fabricantes de materiais, enxergando essa realidade, têm criado novos produtos buscando aumentar seu mercado. Nesse conjunto de materiais são incorporadas as argamassas tradicionalmente produzidas em canteiro de obras em que a variabilidade dos agregados, da cal e do próprio cimento empregados leva a diferentes produtos. Soma-se a isso, as argamassas industrializadas que vêm sendo comercializadas como soluções para ganho de produtividade e redução de custos, e a comercialização recente de fibras para serem empregadas como reforço de argamassa. Os compósitos à base de cimento reforçado com fibras constituem um novo e distinto grupo de materiais de construção no mercado brasileiro. A utilização de fibras na construção civil vem sendo aplicada mais intensamente como adições na produção de concretos, mas o seu uso na produção de argamassa vem crescendo aceleradamente e, segundo um dos fabricantes de fibras, isto tem sido atribuído ao bom comportamento mecânico que estes materiais possuem e conferem ao compósito. Além da grande diversidade de materiais, a produção da argamassa para o revestimento também é uma etapa deficiente da construção que pode refletir no desempenho do revestimento. O seu controle sistemático, em geral, ainda não é uma prática corrente na construção civil brasileira. E mesmo assim, quando ocorre algum nível de controle, percebe-se que avaliações de propriedades dessas argamassas são muito incipientes, fazendo uso de procedimentos empíricos. Diante dos itens abordados, percebe-se que o domínio da tecnologia de produção do revestimento de argamassa tem se tornado complexo para a indústria da construção civil. E um dos pontos essenciais para o domínio dessa tecnologia é o entendimento e a sistematização de conhecimentos científicos relacionados às propriedades das argamassas

3 1.1 Comportamento da argamassa no estado fresco O comportamento da argamassa no estado fresco e, por conseqüência, no estado endurecido é facilmente alterado com a variação das proporções entre os materiais constituintes e com a variação na sua qualidade. Esse comportamento tem, ainda, grande influência na otimização de todas as propriedades do revestimento produzido com essa argamassa, principalmente na sua capacidade de aderência. De acordo com Sabbatini (1979), a aderência da argamassa endurecida ao substrato é resultado da conjugação da resistência de aderência à tração, da resistência de aderência ao cisalhamento e da extensão de aderência. E o mecanismo de aderência se desenvolve, principalmente, pela ancoragem da pasta aglomerante nos poros da base e por efeito de ancoragem mecânica da argamassa nas reentrâncias e saliências macroscópicas da superfície a ser revestida. Em função da sua capacidade de fluir e de se deformar, quando submetida a uma determinada tensão de cisalhamento, a argamassa poderá apresentar contato mais extenso com o substrato, otimizando o mecanismo de aderência. John (2003) comenta que uma argamassa necessita de um coeficiente de viscosidade plástica menor possível, de forma a diminuir o trabalho de adensamento e espalhamento e, por outro lado, a tensão de escoamento deve ser relativamente alta, pois uma vez aplicada na parede não deve escorrer. O estudo do comportamento da argamassa fresca é bastante complexo, compreendendo desde o uso correto de terminologias para descrever esse comportamento até o uso correto de método de ensaio para quantificá-lo. De acordo com Tattersall (1978) 1 apud Ceccato (1998), o termo trabalhabilidade pode ser empregado qualitativamente no estudo do comportamento da argamassa, pois descreve de maneira geral a capacidade da argamassa de ser manuseada, de ser distribuída facilmente ao ser assentada, de resistir à segregação, de ter a superfície acabada. Entretanto, a partir do momento que o comportamento da argamassa deve ser mensurado é necessário fazer uso de termos quantitativos. Como referência as definições contidas no Bristish Standard Glossary of Rheological Terms (BS 3235, 1975) o autor recolhe termos como viscosidade e plasticidade, tensão de escoamento e taxa de cisalhamento para estudar quantitativamente o comportamento da argamassa. Para utilizar estes termos a fim de quantificar o comportamento da argamassa fresca, faz-se necessário estudá-lo reologicamente. Por definição, reologia é a ciência que estuda o fluxo e a deformação dos materiais quando submetidos a uma determinada tensão ou solicitação externa, sendo usualmente empregada na análise do comportamento de fluidos homogêneo (STEIN, , apud OLIVEIRA et al., 2000). A argamassa é definida como o fluido homogêneo e, tanto na sua mistura como na sua aplicação, tensões de cisalhamento ou solicitações externas são impostas. De modo geral, o comportamento da argamassa no estado fresco é medido indiretamente através de uma correlação com a consistência da argamassa. Esta consistência é normalmente medida por meio dos ensaios de mesa de espalhamento (flow table) e de penetração de uma esfera padrão (dropping ball), descritos na seqüência. 1 TATTERSALL,G.H. The Workability of concrete. Viewpoint publications wexhan springs, Slough, STEIN, H.N. Rheological behavior of suspensions. In: CHEREMISINOFF, N.P. (Ed.) Encyclopedia of fluid mechanics: slurry flow techology. Houston: Gulf Publishing, v.5, p

4 Frente a este cenário, buscou-se identificar outros métodos que permitissem avaliar mais adequadamente o comportamento de argamassas no estado fresco, tendo-se identificado um com grande potencial o squeeze flow, concebido inicialmente para avaliar a reologia de materiais fluídos homogêneos. 1.2 Objetivo Diante das duas realidades expostas acima diversidade dos materiais e empirismo no controle da produção de argamassas este trabalho tem como objetivo fundamental estudar o comportamento das argamassas no seu estado fresco, identificando e quantificando os fenômenos reológicos existentes. As quatros argamassas analisadas são argamassa tradicional e argamassa industrializada, ambas sem e com adição de fibra. Para que se atinja este objetivo se faz necessário o uso de três métodos de ensaios: mesa de espalhamento, dropping ball, e squeeze flow. Através desses métodos pretende-se identificar qual deles tem um grande potencial de avaliar o comportamento reológico das argamassas. 1.3 Método de medida A mesa de espalhamento, conforme a figura 1.1, é uma ferramenta utilizada no método de ensaio recomendada pela norma NBR (ABNT, 1995). O programa de ensaio consiste no espalhamento sobre a mesa de ensaio, de uma argamassa moldada em um tronco de cone metálico, de volume 463,29 cm 3. A argamassa é forçada a se deformar mediante 30 quedas padronizadas dessa mesa. O resultado do ensaio é apresentado por um valor unitário em mm, denominado de medida de espalhamento, que é dado pelo diâmetro (espalhamento) da argamassa após a aplicação dos golpes. Quanto menor o espalhamento subentende-se que a argamassa é mais difícil de se deformar. Molde Dsup Dinf Desp hcone h excêntrico Figura Esquema do equipamento da mesa de consistência. Muitas críticas a respeito dessa metodologia são mencionadas por pesquisadores, demonstrando que o método não é adequado para avaliação de argamassas de revestimento. Gomes et al. (1995) observaram que a simples presença de ligantes muito finos, como cal hidratada ou pozolana, propicia a obtenção de valores do espalhamento muito abaixo do esperado, apesar da grande facilidade do operário trabalhar com esta argamassa. Yoshida e Barros (1995), Cavani et al. (1997) e Nakakura (2003) perceberam que a mesa de espalhamento não apresenta sensibilidade para diferenciar argamassas que contém ar incorporado por aditivos, como é o caso da argamassa industrializada. Outro método também utilizado para avaliar o comportamento da argamassa no estado fresco é a penetração de uma esfera padrão (dropping ball), de acordo com a metodologia recomendada pela norma BS 4551 part.1 (BSI, 1980)

5 O ensaio, cujo equipamento é apresentado na figura 1.2. consiste na liberação da esfera em movimento de queda livre, sem rotação, em uma amostra de argamassa com diâmetro de 100 mm e altura 25 mm, totalizando um volume de 490,87 cm 3. O resultado do ensaio é apresentado por um valor unitário em mm, denominado índice de penetração, que é dado pela profundidade que a esfera penetra na superfície da amostra de argamassa, depois da sua queda livre de uma altura padrão. Figura Esquema e ilustração do equipamento do dropping ball. Muitos pesquisadores como Yoshida (1994), Candia (1995), Carasek (1996), Franco et al. (1996) e Kuba (1998), concluíram em seus trabalhos que existe uma correlação entre a facilidade da argamassa ser aplicada no substrato e o valor de 10±1 mm do índice de penetração, indicado pela norma britânica como referência de uma adequada argamassa para revestimento. No entanto, este método não se mostrou adequado ao se avaliar argamassas que tinham fibras adicionadas à sua matriz, pois uma rede de fibra é formada em toda a superfície da amostra de argamassa, amortecendo o impacto da esfera e, por conseqüência, alterando significativamente o resultado do índice de penetração. Diante dessas limitações que os métodos citados proporcionam, recentemente tem-se buscado outras formas para avaliar o comportamento da argamassa no estado fresco. Uma das maneiras encontradas foi com a utilização do método Squeeze flow, usualmente empregados pela indústria cimentícia para avaliação da consistência de alimentos como requeijão, iogurtes e outros que tem na sua concepção os conceitos reológicos. O método do Squeeze Flow é um ensaio baseado na metodologia proposta por Ozhan et al. (1999) e Polito (2003), que utiliza o aparato de equipamento ilustrado no esquema da figura 1.3. para aplicar a deformação na argamassa. (a) (b) Figura Parâmetros para o ensaio de Squeeze flow: (a) esquema da geometria do ensaio; (b) ilustração da geometria do ensaio

6 A argamassa é deformada devido a aplicação de uma taxa de cisalhamento radial constante decorrente da compressão imposta à massa pelo equipamento. Para tanto, foi utilizada: amostra de argamassa de diâmetro 50 mm e altura 10 mm (volume de 19,64 cm 3 ); taxa de cisalhamento constante de 0,1 mm/seg; e o equipamento INSTRON, associado com duas placas de aço inox, para aplicar o deslocamento de compressão e fazer a leitura de carga necessária para deformar a argamassa PROGRAMA EXPERIMENTAL 2.1 Materiais Os materiais utilizados compreendem: - argamassa industrializada do tipo múltiplo uso, com a classificação fornecida pelo fabricante de classe II alta c. De acordo com a NBR (ABNT, 1995), a argamassa nessa classificação significa uma resistência à compressão entre 4 MPa e 8 MPa, capacidade de retenção de água maior que 90% e teor de ar incorporado maior que 18%; - argamassa produzida tradicionalmente de dosagem 1:1:6 (em volume úmido), utilizando cimento do tipo CP II E-32, cal hidratada do tipo CH-I e agregado miúdo do tipo areia quartzosa, de cor escura, com pouco material fino. - fibra sintética do tipo polipropileno, multifilamentosa, com dimensão longitudinal de 6 mm, diâmetro de 18 µm, capacidade de 3,5 GPa de módulo de elasticidade e com dosagem de 1% em função do volume de argamassa. 3. MÉTODO E TÉCNICAS APLICADAS 3.1 Produção das argamassas e adição das fibras Para produzir as argamassas, a dosagem dos insumos foi realizada em massa utilizando balança eletrônica de precisão 0,01g. Para a dosagem de água, dois métodos foram utilizados: a dosagem para argamassa industrializada foi baseada nas indicações recomendadas pelo fabricante; a dosagem para argamassa tradicional foi baseada na correção da quantidade de água de um traço experimental. Esta prática de dosagem de água para argamassa tradicional inicia-se por uma quantidade de água calculada a partir do traço experimental (1:1:6 de cimento, cal e areia em volume úmido). Após o cálculo, a mistura da argamassa é realizada sendo seqüenciada pela execução do ensaio de dropping ball. Para que a argamassa seja adequada a ser aplicada no substrato, o valor do índice de penetração deve permanecer no intervalo 10±1 mm. Caso o valor encontrado esteja abaixo desse intervalo, deve-se aumentar a quantidade de água, logo, se este valor for acima desse intervalo, deve-se diminuir a quantidade de água. Este procedimento de dosagem para argamassa tradicional vem sendo corriqueiramente 3 O desenvolvimento completo desse ensaio está sendo objeto de um projeto de doutorado de Fábio Alonso Cardoso orientado pelo Prof. Dr. Vanderley Moacyr John, sendo que um artigo preliminar será publicado no VI SBTA (Simpósio Brasileiro de Tecnologia de Argamassa)

7 utilizado por alguns pesquisadores. Isto porque pesquisadores como Yoshida (1994), Candia (1998), Carasek (1996), concluíram em seus trabalhos que a argamassa com o índice de penetração 10±1 mm era considerada pelos pedreiros adequada para ser aplicada no substrato. As misturas para produção das argamassas foram preparadas em argamassadeira de mistura planetária vertical, em ambiente de laboratório, com capacidade de 5 litros. Para a produção das argamassas reforçadas com fibras foi utilizado uma técnica de mistura que consiste em etapas, como ilustra o fluxograma da figura 3.1, cuja ordem de colocação dos componentes e o tempo de mistura são parâmetros essenciais na otimização da argamassa. Esta metodologia está fundamentada em duas necessidades de grande importância: a argamassa industrializada requer um tempo curto de mistura, para que não incorpore ar 4 ; por sua vez o uso de fibra demanda um elevado tempo de mistura, para que ocorra a sua dissipação, evitando o aparecimento dos chamados nódulos 5. (a) argamassa tradicional (b) argamassa industrializada Figura 3.1. Procedimento de preparo da argamassa tradicional e argamassa industrializada. 3.2 Método de medida O estudo proposto neste artigo envolve a quantificação do comportamento da argamassa fresca tanto no momento imediato à sua produção, como também num período mais longo de tempo após a mistura, para verificar a ocorrência da perda de fluidez. 4 O teor de ar incorporado elevado proveniente da forma de mistura e manuseio da argamassa, interfere de maneira significativa no resultado do índice de consistência (YOSHIDA e BARROS, 1995), de resistência à compressão (CASALI et al., 2001) e na resistência de aderência. 5 Os nódulos são fibras de polipropileno aglomeradas dentro da argamassa devido à má mistura. Sua presença na argamassa, como comenta Figueiredo (2000), produzirá uma redução do teor de fibra homogeneamente distribuída, como também um ponto fraco (poroso) na região em que estiver presente

8 Qualitativamente a diminuição de fluidez 6 da argamassa fresca, com o passar do tempo, é uma ocorrência normal em todas as argamassas, porque resulta do enrijecimento gradual da pasta de cimento Portland hidratada. Em vista disso, foi proposta uma metodologia de medida que envolve etapas seqüenciais de moldagem, realização do ensaio, repouso e remistura da argamassa, figura 3.2. Figura Metodologia de medição para avaliar o comportamento da argamassa por um período de tempo. 4. APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS Na tabela 4.1 são apresentadas algumas características das argamassas produzidas para este estudo. O valor do índice de penetração é referente à medida realizada logo após a produção da argamassa (tempo zero minuto). A medida do teor de ar incorporado foi determinada pela realização do ensaio recomendado pela NBR (ABNT, 1995). Tabela Parâmetros inerentes às argamassas produzidas no laboratório. Parâmetros Índice de penetração Água/materiais secos Teor de ar incorporado Argamassa sem fibra Argamassa com fibra tradicional industrializada tradicional Industrializada 10,07 mm 10,61 mm 9,24 mm 11,21 mm 17,7 % 14,4 % 27,5 % 16,2 % 6,2 % 31 % 11,7 % 30 % A figura 4.1 é resultado do índice de penetração das argamassas, medido pelo método do dropping ball. A área do gráfico da figura 4.1 identificada, compreende o intervalo 10±1 mm o qual foi observada uma correlação com a mistura ideal produzida por um operário experiente. 6 A perda de fluidez ocorre quando a água livre de uma mistura de argamassa é consumida pelas reações de hidratação, por adsorção da superfície dos produtos de hidratação, e por evaporação. (MEHTA e MONTEIRO, 1994)

9 Figura Medida do índice de penetração da esfera na argamassa pelo método do dropping ball. A figura 4.2. é resultado do espalhamento das argamassas, medido pelo método da mesa de espalhamento. A área do gráfico identificada compreende o intervalo 255±1 mm cuja argamassa é considerada como consistência-padrão, de acordo com a NBR (ABNT, 1995). Se o valor obtido no ensaio for superior a 265 mm, deve-se repetir o ensaio, e se for inferior a 245 mm deve-se acrescentar uma pequena quantidade de água. Figura 4.2. Medida de espalhamento da argamassa pelo método de mesa de consistência. Através do método do squeeze flow, a cada 15 minutos a argamassa foi submetida à deformação de compressão pela INSTRON. Os valores de carga que eram solicitadas por cada argamassa durante o ensaio foram capturados pelo equipamento. Os maiores valores dessa carga foram reunidos e plotados no gráfico da figura 4.3, descrevendo assim o comportamento das argamassas ao longo de 90 minutos de investigação

10 1000 Carga (N) arg.ind arg.ind.fibr arg.trad arg.trad.fibr Tempo de mistura (min) Figura Medida de carga necessária para deformar a argamassa, metodologia do squeeze flow. De acordo com a figura, a argamassa tradicional solicitou cargas de ordem de grandeza 160N. Enquanto para argamassa industrializada os valores são de ordem de grandeza 5N. Cargas mais altas significam que a deformação dessa argamassa é mais difícil de ser realizada, ou seja, ela apresenta maior viscosidade. 5. ANÁLISE DOS RESULTADOS Analisando a tabela 4.1, observa-se que para o mesmo valor de 10±1 mm do índice de penetração, a quantidade de água e o teor de ar das argamassas são distintos. Percebe-se que, para obter este valor de índice de penetração a argamassa tradicional que não possui um elevado teor de ar, necessita de uma grande quantidade de água. Por sua vez, a argamassa industrializada por apresentar um elevador teor de ar, não necessita de grande quantidade de água. A facilidade com que a argamassa é espalhada, está fundamentalmente relacionada com os fenômenos de movimentação e de lubrificação existentes entre suas partículas internas. Para argamassa industrializada a lubrificação é realizada pela presença de bolhas de ar (ao adicionar incorporador de ar), para argamassa tradicional pela presença de partículas de água (ao adicionar a cal) e de finos. Ambas (bolhas de ar e partículas de água) possuem um atrito superficial baixo e elasticidade elevada favorecendo a mobilidade da argamassa quando uma tensão de deformação for aplicada. A quantidade de partículas de água está relacionada com a quantidade de área superficial requerida para ser molhada. A cal possui grãos muitos finos, de área superficial maior do que a areia, por isso argamassa produzida com cal requer mais água na sua dosagem do que argamassa produzida somente com a areia. Ao adicionar fibra na argamassa tradicional a quantidade de água de dosagem também aumentou, conforme a tabela 4.1. Foi constatado por Bentur; Mendes (1990) 7 apud Ceccato (1998) e Savastano (1992) que a zona de transição típica da interface fibra 7 BENTUR, A.; MINDESS, S. Fibre reinforced cementitious composites. United Kingdon. Barking, Elsevier,

11 pasta-agregado visto por Mehta e Monteiro (1994), foi constatada para a interface fibramatriz. Esta zona é caracterizada por um filme de produtos hidratados com grande quantidade de água adsorvida á superfície das fibras. Com a diminuição da quantidade de água livre na mistura, a distância entre as diferentes partículas a argamassa é reduzida, prejudicando, assim, sua fluidez. O ar incorporado na argamassa pode ser em função da adição de aditivo incorporador de ar como também pela adição de fibra na argamassa, principalmente na argamassa produzida tradicionalmente. Em referências como Cortez (1999) e Silva et al. (2003), foi observado nos seus resultados que a adição de fibra pode aumentar o ar incorporado em argamassas de cimento, cal e areia no intervalo de 50% a 70%. O estudo aqui proposto observou que a adição da fibra na argamassa tradicional proporcionou um aumento de 6,2% para 11,7%. Este valor é pequeno quando comparado com o valor de 31% da argamassa industrializada, porém foi o suficiente para alterar comportamento da argamassa, como será visto adiante. Avaliando os métodos de ensaios para caracterizar o comportamento das argamassas sem adição de fibra, observa-se que os resultados dos métodos dropping ball e squeeze flow apresentaram conformidades. O mesmo não se pode dizer quando são verificados os resultados da mesa de espalhamento. Em termos qualitativos a argamassa industrializada demonstrou ter mais facilidade de manuseio. Pelo método dropping ball (figura 4.1) esta característica foi registrada através do maior valor do índice de penetração, enfatizando que houve pouca resistência interna de arrastamento da argamassa frente à deformação aplicada pela queda da esfera padronizada. Pelo método da mesa de espalhamento (figura 4.2), esta argamassa apresentou a menor medida de espalhamento, ou seja, frente à deformação aplicada pelo impacto da queda da mesa, a argamassa industrializada apresentou maior resistência interna do que a argamassa tradicional da argamassa, o que não é verdade. Pelo método do squeeze, além de detectar esta facilidade de manuseio ele quantifica a carga necessária para que ocorra a deformação da argamassa. A carga na argamassa industrializada foi 100 vezes menor do que na argamassa tradicional, ou seja, foi muito mais fácil deformar a argamassa industrializada. O valor de carga reflete na viscosidade do material, quando a argamassa apresenta maior valor de carga esta apresenta ser mais viscosa, logo a argamassa tradicional é mais viscosa do que a argamassa industrializada. Para os três métodos de ensaios, a argamassa tradicional ao longo do tempo apresentou a queda natural da fluidez. Sendo que para o método do dropping ball este fato foi observado na medida dos 15 minutos com a diminuição sutil do valor do índice de penetração, para o método da mesa de espalhamento na medida dos 30 minutos com a diminuição sutil da medida do espalhamento, e para o squeeze flow na medida dos 60 minutos com o aumento grandioso da carga (de 200N para 450N). O comportamento da argamassa industrializada ao longo do tempo apresentou semelhança nos métodos do dropping ball e mesa de espalhamento, divergindo no método do squeeze flow. Para os dois primeiros métodos a argamassa não perdeu a fluidez, aumentou sutilmente o valor do índice de penetração e da medida de espalhamento. Enquanto para o squeeze flow a argamassa industrializada solicitou gradualmente pequenas cargas, ou seja o seu manuseio estava sendo dificultado. Até o momento as argamassas quando submetidas aos ensaios eram remisturadas mecanicamente, conforme a metodologia do item 3.2. Verificando este comportamento sutil da argamassa industrializada pelo método squeeze flow, achou-se interessante realizar o seu estudo com influência no tipo de remistura. Na figura 4.4, além de ilustrar o comportamento da argamassa remisturada

12 mecanicamente, ilustra também o comportamento da argamassa remisturada manualmente. Percebe-se que a queda de fluidez é menor para argamassa remisturada mecanicamente do que para aquela remisturada manualmente. A figura 4.4 indica que no tempo de 60 minutos pós-produção, a argamassa remisturada maualmente solicitou uma carga de 50% maior do que a argamassa remisturada mecanicamente. Carga (N) arg.ind.man arg.ind.mec Tempo de mistura (min) Figura 4.4. Influência do tipo da remistura no comportamento da argamassa industrializada sem fibra, medido através do método squeeze flow. Ao aplicar remistura mecânica, está sendo aplicada na argamassa industrializada uma elevada energia capaz de reestruturar as bolhas de ar, favorecendo assim a lubrificação dos grãos existentes. A partir do momento que a remistura passa ser manual, a energia baixa não é suficiente para reestruturar as bolhas, havendo assim a perda da lubrificação das partículas. Dessa forma é necessário aplicar cargas maiores para poder deformar a argamassa Avaliando os métodos de ensaios para caracterizar o comportamento das argamassas com adição de fibra, observa-se que os resultados dos métodos dropping ball e mesa de espalhamento diferem nos resultados do squeeze flow. Ao adicionar fibra nas argamassas ocorreu a diminuição tanto no índice de penetração (figura 4.1) quanto no seu espalhamento (figura 4.2). Além disso, o dropping ball apresentou resultados desordenados - ora a argamassa tradicional é mais fácil de manusear (índice de penetração maior) do que a argamassa industrializada, ora a argamassa tradicional é mais difícil de manusear. Para ambos os ensaios, a fibra está alterando os comportamentos das argamassas. A fibra para o método de dropping ball pode amortecedor a queda da esfera evitando a sua penetração na argamassa. E para o método da mesa de espalhamento a fibra pode segurar o espalhamento da argamassa devido à formação de redes de fibras. Pelo método do squeeze percebe-se que a adição de fibra na argamassa tradicional proporcionou a diminuição da viscosidade (apresentando ser mais fluida). Assim, foi possível deformar a argamassa com a carga menor do que da tradicional sem fibra (figura 4.3). Uma das hipóteses que poderia justificar esse comportamento seria o aumento do ar incorporado. Como mostra na tabela 4.1, a adição de fibra na argamassa tradicional proporcionou aumento no teor de ar de 6,2% para 11,7%. Tendo em vista que a argamassa industrializada, quando comparada com a tradicional, solicitou cargas menores para se deformar por apresentar um teor elevado de ar incorporado, pode-se concluir que o ar incorporado devido à adição de fibra na argamassa tradicional talvez

13 seja a justificativa do comportamento visto. A outra hipótese que poderia justificar o comportamento da argamassa tradicional com fibra, está no aumento da quantidade de água na dosagem. Como mostra na tabela 4.1, esse aumento na argamassa tradicional foi mais considerável (de 17,7% para 27,5%) do que na argamassa industrializada (14,4% para 16,2%). Este fato pode proporcionar uma grande mudança reológica da argamassa resultando, assim, no tal comportamento. Contudo, ao verificar que a argamassa logo após 15 minutos da sua produção perde rapidamente a fluidez, conseqüentemente a carga solicitante para sua deformação aumenta, sugere que é o teor de ar incorporado que está governando o resultado do ensaio e não a perda de água em 15 minutos. 6. CONCLUSÕES Dos métodos estudados, o squeeze mostrou ser mais capaz de avaliar o comportamento das argamassas. Isso porque as suas propriedades reológicas, como a viscosidade e a tensão de escoamento, podem ser quantificadas e qualificadas. A metodologia de ensaio do squeeze apresentou ser mais sensível para verificar que as argamassas distintas apresentam comportamentos reológicos distintos. A adição de ar incorporado, fibras, tipo de agregado, relação água/materiais secos são alguns dos fatores que contribuem para esta diferenciação das argamassas. O mesmo não se pode dizer para o dropping ball. Os valores de índice de penetração encontrados indicam que as argamassas deveriam ser iguais e não são. Além disso, a presença de fibra alterou o resultado do ensaio, pois ela pode bloquear a penetração da esfera na argamassa. Estes fatos contribuem para enfatizar que a dosagem e controle da argamassa no estado fresco através do ensaio de dropping ball, não são práticas corretas, principalmente para argamassa reforçada com fibra. O ensaio da mesa de espalhamento apresenta sérias limitações quanto à avaliação do comportamento da argamassa fresca. Visto por outros pesquisadores e pelos resultados encontrados neste estudo, as argamassas com alto teor de ar incorporado altera o resultado do ensaio. Além disso, o resultado também foi alterado quando fibras são adicionadas às argamassas. As argamassas tradicionais pelo método do squeeze foram mais difíceis de ser deformadas. Sua viscosidade e sua carga de deformação são elevadas quando comparadas com as argamassas industrializadas. A adição de bolhas de ar incorporada nas argamassas industrializadas pode ser o fator preponderante para a lubrificação das partículas da matriz, facilitando a sua deformação. A respeito do comportamento das argamassas ao longo do tempo, percebe-se que a argamassa industrializada apresentou uma queda de fluidez mais rápida do que a argamassa tradicional. E esta observação é mais evidenciada quando a argamassa industrializada é remisturada manualmente a cada 15 minutos. A adição de fibra nas argamassas teve uma influência significante no ponto de vista da sua fluidez. A sua adição proporcionou incorporação de ar na argamassa tradicional, podendo ser um motivo para facilitar a lubrificação das partículas existentes na matriz. Enquanto na argamassa industrializada a fibra dificultou a sua fluidez. No requisito da queda de fluidez ao longo do tempo, as argamassas com adição de fibras apresentaram maiores quedas de fluidez do que nas argamassas sem adição de fibra

14 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos Determinação do teor de água para obtenção do índice de consistência-padrão NBR Rio de Janeiro, Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos; determinação da densidade de massa aparente no estado endurecido NBR Rio de Janeiro, Argamassa industrializada para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos especificação - NBR Rio de Janeiro, BRITISH STANDARDS INSTITUTION (BSI) BS 3235: Glossary of rheological terms. London, p43.. BS 4551: Methods of testing mortar, screeds and plasters. London, CASALI, J.M.; OLIVEIRA, A.L.; SANTOS, S.; CALÇADA, L.M.L; PRUDÊNCIO JR.,L.R.. Avaliação da influência do processo de mistura na resistência à compressão de argamassa para assentamento de alvenaria estrutural. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, IV. Brasília: Anais, p CAVANI, G.R.; ANTUNES, R.P.N.; JOHN, V.M. Influência do teor de ar incorporado na trabalhabilidade das argamassas mistas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, II. Salvador: Anais, p CANDIA, M.C. Contribuição ao estudo das técnicas de preparo da base no desempenho dos revestimentos de argamassa. Dissertação de Mestrado - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 1998, p.198. CECCATO, M.R. Estudo da trabalhabilidade do concreto reforçado com fibras de aço. Dissertação de Mestrado - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 1998, p.98. CORTEZ, I.M.M. Contribuição ao estudo dos sistemas de revestimento à base de argamassa com a incorporação de fibras sintética. Dissertação de mestrado. Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília. Brasília, p FIGUEIREDO, A.D. Concreto com fibras de aço. São Paulo. Boletim Técnico. Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, BT/PCC/260, p.58. GOMES, A.M.; NERO, J.M.G.; APPLETON, J.A.S. Novo método para a avaliação da trabalhabilidade e consistência das argamassas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, I. Goiânia: Anais, p JOHN, V.M. Repensando o papel da cal hidratada nas argamassas. In: SIMPOSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, V. São Paulo: Anais, p MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto: Estrutura, propriedades e materiais. PINI Editora, São Paulo, p.573. NAKAKURA, E.H. Analise e classificação das argamassas industrializadas segundo a NBR e a MERUC. São Paulo: Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, p.208. OLIVEIRA, I.R.; STUDART, A.R.; PILEGGI, R.G.; PANDOLFELLI, V.C. Dispersão e empacotamento de partículas Princípios e aplicações em processamento cerâmico. São Paulo: Fazendo Arte Editorial, p

15 OSHAN, N.; OYSU, C.; BRISCOE, B.J.; AYDIN, I. Rheological analysis of cereamic pastes. Journal of the European Society, 19, 1999, POLITO, W.L. Aspectos introdutórios sobre reologia e sua aplicação em materiais de revestimento. In: SEMANA PROF. DR. EDSON RODRIGUES. São Carlos Universidade de São Paulo, p.109. SABBATINI, F.H. Argamassas. Notas de disciplinas - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, p.23. SILVA, A.S.R.; AZEVEDO, M.T.; MOTA, R.M.; D ALMEIDA, C.R. Avaliação do desempenho de argamassa de revestimento com uso de fibra de polipropileno na cidade de Salvador/BA. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, V. São Paulo: Anais, p YASHIDA, A.T.; BARROS, M.M.S.B. Caracterização de argamassas no estado fresco: Peculiaridade na análise de argamassas industrializadas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, I. Goiânia: Anais, p