ESTUDO DA ADERÊNCIA DE PLACAS DE ROCHAS ORNAMENTAIS COM ARGAMASSA COLANTE

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1 ESTUDO DA ADERÊNCIA DE PLACAS DE ROCHAS ORNAMENTAIS ESTUDO DA ADERÊNCIA DE PLACAS DE ROCHAS ORNAMENTAIS COM ARGAMASSA COLANTE Lizandra Nogami Mestre do Programa de Pós-graduação em Geotecnia EESC/USP, Av. Trabalhador São-carlense, 4, CEP , São Carlos, SP, Antenor Braga Paraguassú Professor Titular, Departamento de Geotecnia EESC/USP, Av. Trabalhador São-carlense, 4, CEP , São Carlos, SP, José Eduardo Rodrigues Professor Titular do Departamento de Geotecnia EESC/USP, Av. Trabalhador São-carlense, 4, CEP , São Carlos, SP, Resumo Nos revestimentos de paredes, a fixação de placas de rochas pode ser feita com inserts metálicos ou por aderência com argamassas. Nos assentamentos com argamassas, os valores de aderência, por norma, devem ser superiores a MPa e a altura máxima do revestimento não pode ultrapassar m. No presente trabalho foram feitos ensaios com ladrilhos de três tipos de granitos visando comparar a aderência de argamassa específica para granitos existentes no mercado com uma argamassa colante para porcelanatos, de mesmo custo de produção, desenvolvida por pesquisadores do Departamento de Arquitetura da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. O ensaio de aderência por tração, normatizado para cerâmica, foi realizado tanto na face rugosa como na face polida dos ladrilhos. Os resultados mostraram a excelente qualidade da argamassa colante desenvolvida em laboratório e que sua aderência está relacionada à rugosidade e à mineralogia dos granitos. Palavras-chave: cimento, argamassa colante, rochas ornamentais. Introdução Nas construções, as rochas ornamentais e de revestimento destacam-se pela durabilidade, resistência mecânica, efeitos estéticos e funcionais, representando importante setor da economia de diversos países. O Brasil, destacado por sua espetacular geodiversidade, com mais de. tipos de rochas ornamentais, tornouse um dos grandes produtores e exportadores mundiais. Os sistemas de revestimentos de edificações ainda baseiam-se no empirismo, pois inexistem especificações metodológicas tanto para a rocha quanto para os materiais utilizados na fixação. Por essa razão, o presente trabalho trata da fixação das placas de rocha utilizando argamassas colantes, processo que ultimamente tem apresentado grande crescimento. O objetivo principal é o de comparar a aderência de argamassa existente no mercado, específica para granitos, com uma argamassa ainda não comercial desenvolvida para fixação de porcelanato, levando em conta a influência da rugosidade das placas e as características petrográficas da rocha. Materiais Rochas ornamentais Do ponto de vista comercial, as rochas ornamentais são subdivididas basicamente em mármores e granitos, numa designação mais ampla do que os termos petrológicos tradicionais (Brandão et al., 99). Os mármores englobam todas as rochas carbonatadas, enquanto os granitos abrangem, genericamente, as rochas silicatadas (granitos, sienitos, charnoquitos, gabros, basaltos, arenitos, dioritos, etc.). Alguns outros tipos litológicos, incluídos no campo das rochas ornamentais, são os quartzitos, serpentinitos e ardósias, também muito importantes setorialmente.

2 46 NOGAMI, PARAGUASSÚ & RODRIGUES Os granitos são bem aceitos no mercado mundial, principalmente os brasileiros, por conta da grande variedade cromática e textural. O fator estético, muitas vezes decisivo na escolha, é resultado da harmonia entre cores, tamanhos, formas e arranjos entre os minerais. No presente trabalho foram escolhidos três tipos de granitos, comercialmente conhecidos como Preto Indiano (Figura ), Vermelho Brasília (Figura ) e Verde Labrador (Figura ), por sua alta aceitação nos mercados interno e externo. cm Figura Preto Indiano (migmatito). Figura Vermelho Brasília (sienogranito).

3 ESTUDO DA ADERÊNCIA DE PLACAS DE ROCHAS ORNAMENTAIS Figura Verde Labrador (charnoquito). Argamassas No mercado há argamassas colantes específicas para granitos, mármores e ardósias. Neste trabalho foi utilizada a argamassa específica para granitos, aqui chamada de argamassa industrializada, que foi comparada com uma argamassa desenvolvida no Departamento de Arquitetura da USP, São Carlos (Almeida, 5), para porcelanato, chamada de argamassa A4. A escolha se deve ao fato de o porcelanato e o granito possuírem uma característica em comum, a baixíssima porosidade (< %), que restringe a aderência mecânica (penetração da argamassa nos poros ancoragem). Por essa razão, a aderência se processa apenas por ligações químicas ou forças intermoleculares (físicas). Essa argamassa tem a seguinte composição: 5% de sílica, % de látex, relação at/c =,4 (em que at = água total, incluindo a água proveniente do látex polimérico; c = cimento), proporção cimento:areia de :,5 em massa e % de superplastificante em relação à massa do cimento. O mecanismo de aderência entre a argamassa e o porcelanato é promovido por forças intermoleculares (ligação de Van der Waals) entre o filme polimérico e os compostos hidratados. Métodos Determinação da rugosidade dos corpos-de-prova O desdobramento de blocos (serragem) realizado em teares é tradicional e amplamente difundido. É a operação mais complexa da indústria da pedra, e as chapas obtidas apresentam maior ou menor rugosidade em função das características da rocha, dos insumos utilizados e das condições operacionais. A rugosidade das superfícies das chapas determina o volume de material a ser removido nas etapas de polimento, sendo também importante sua determinação no assentamento das placas com argamassa dada a sua influência na aderência. Para relacionar a rugosidade das placas dos granitos estudados com os valores de aderência, foi necessário medi-la utilizando-se um perfilômetro portátil (Figura 4) projetado e construído por Ribeiro (5). Por questões práticas, executaram-se medidas da rugosidade das superfícies não polidas dos corpos-deprova antes de eles serem extraídos dos ladrilhos por meio de coroas diamantadas. A Figura 5 mostra os perfis (linhas) onde estão delimitados os corpos-deprova de diâmetro de cm. Com o perfil de rugosidade dos corpos-de-prova, foi determinado o parâmetro de rugosidade (Rt), que corresponde à maior altura entre pico-vale ao longo do comprimento avaliado (Figura 6). Determinação da resistência de aderência à tração Para avaliação da resistência de aderência das argamassas adotou-se a NBR 484 (998), que especifica um método de ensaio de laboratório para determinação da resistência de aderência para argamassas colantes para cerâmica. No desenvolvimento da pesquisa as etapas a seguir foram adotadas.

4 48 NOGAMI, PARAGUASSÚ & RODRIGUES Figura 4 Avaliador de rugosidade de chapas ARC (Ribeiro, 5). Figura 5 Medição da rugosidade dos ladrilhos de granito nos quais estão desenhados círculos donde posteriormente serão extraídos os corpos-de-prova. R t Figura 6 Definição de R t (Sandvik, 994, apud Spínola, 998). L

5 ESTUDO DA ADERÊNCIA DE PLACAS DE ROCHAS ORNAMENTAIS Os corpos-de-prova (bolachas) de, cm de diâmetro foram ensaiados tanto com a superfície rugosa quanto com a superfície polida em contato com a argamassa. O brilho da superfície polida/retificada foi previamente removido em retífica de rebolo diamantado (Figura 7). Os corpos-de-prova assentados com as argamassas descritas foram mantidos em condições normais de cura especificadas na norma (temperatura de C e umidade relativa do ar de 65%) por 8 dias. O equipamento utilizado para o arrancamento é do tipo manual, mostrado na Figura 8, em que é o manômetro e é um cilindro metálico, conectado ao equipamento e colado com araldite no corpo-de-prova. Resultados Os resultados dos ensaios de resistência de aderência à tração na face rugosa e na face polida/ retificada, assim como os valores de rugosidade (R t ) dos corpos-de-prova, são apresentados e discutidos a seguir. Resistência de aderência à tração na face rugosa Os Gráficos, e mostram os valores de resistência de aderência à tração dos corpos-de-prova fixados com a argamassa industrializada e a argamassa A4. Para todas as rochas ensaiadas, a aderência da argamassa A4 é aproximadamente o dobro da argamassa industrializada. Figura 7 Detalhamento da retificação dos corpos-de-prova no torno mecânico com retífica. Figura 8 Equipamento utilizado no ensaio de resistência de aderência à tração.

6 5 NOGAMI, PARAGUASSÚ & RODRIGUES,5,5 Argamassa industrializada Argamassa A4 Gráfico Resistência de aderência à tração do sienogranito Vermelho Brasília.,5,5 Argamassa industrializada Argamassa A4 Gráfico Resistência de aderência do charnoquito Verde Labrador.,5,5 Argamassa industrializada Argamassa A4 Gráfico Resistência de aderência à tração do migmatito Preto Indiano.

7 ESTUDO DA ADERÊNCIA DE PLACAS DE ROCHAS ORNAMENTAIS... 5 O sienogranito Vermelho Brasília apresentou maior valor de aderência, seguido do charnoquito Verde Labrador e do migmatito Preto Indiano, respectivamente. Nos Gráficos 4 e 5 são mostradas as relações entre a aderência e a rugosidade. Verificou-se influência da rugosidade, uma vez que a resistência de aderência variou de forma diretamente proporcional com os valores de R t (mm), evidenciando, neste caso, que a aderência ocorreu por interação física (ligação de Van der Waals). Resistência de aderência à tração na face polida/ retificada Os ensaios de aderência à tração na superfície polida/retificada das rochas foram realizados para observar a influência da mineralogia/textura dos tipos de rochas estudados. Os valores de resistência de aderência são apresentados nos Gráficos 6 e 7. Observa-se que o charnoquito Verde Labrador apresentou maior aderência, seguido pelo migmatito Preto Indiano e o sienogranito Vermelho Brasília, o que sugere uma influência da mineralogia, uma vez que o Verde Labrador possui a menor porcentagem de quartzo (4%) das rochas ensaiadas. A resistência de aderência à tração da argamassa A4 é aproximadamente o triplo da obtida com a argamassa industrializada para qualquer dos granitos ensaiados com a face polida/retificada. Conclusões A argamassa industrializada apresentou valores de resistência de aderência à tração dentro da norma ( MPa). A argamassa A4 (desenvolvida em laboratório para porcelanatos) apresentou valores de aderência de, aproximadamente, o dobro da obtida para a argamassa industrializada nos ensaios com as superfícies rugosas das rochas estudadas. A resistência de aderência, como esperado, está intimamente ligada à rugosidade (força intermolecular interação física). Nos ensaios de aderência das argamassas com as superfícies não rugosas (polidas/retificadas), a aderência foi inversamente proporcional à quantidade de quartzo, sugerindo influência mineralógica. Resistência de aderência à tração (MPa),5 Preto Indiano,5 Vermelho Brasília Verde Labrador,,,,4,5,6 R (mm) t Gráfico 4 Resistência de aderência rugosidade com a argamassa industrializada. Resistência de aderência à tração (MPa) 4,5 4,5,5 Preto Indiano Vermelho Brasília,5 Verde Labrador,,,,4,5,6 R (mm) t Gráfico 5 Resistência de aderência rugosidade com a argamassa A4.

8 5 NOGAMI, PARAGUASSÚ & RODRIGUES,9,8,7,6,5,4,,, Argamassa industrializada Vermelho Brasília Verde Labrador Preto Indiano Gráfico 6 Resistência de aderência da argamassa industrializada com os granitos ensaiados. Gráfico 7,5,5 Argamassa A4 Vermelho Brasília Verde Labrador Preto Indiano Resistência de aderência da argamassa A4 com os granitos ensaiados. Referências Bibliográficas ALMEIDA, A. E. S. Estudo da influência das adições de sílica ativa e copolímeros estireno acrílico nas propriedades de argamassa para o assentamento de porcelanato. 5. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNI- CAS. NBR 48: Argamassa colante industrializada para assentamento de placas de cerâmica: execução do substrato padrão e aplicação de argamassa para ensaio. 4. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNI- CAS. NBR 484: Argamassa colante industrializada para assentamento de placas de cerâmica: determinação da resistência de aderência. 4. BRANDÃO, W.; SARDDOU FILHO, R.; QUEIROZ, E. T. Mármores, granitos e outras rochas ornamentais no Brasil. In: SCHOBBENHAUS, C.; QUEIROZ, E. T.; COELHO, C. E. S. (Eds.). Principais depósitos minerais do Brasil. Brasília: D.N.P.M., 99. v. IV, Parte A, p RIBEIRO, R. P. Influência das características petrográficas de granitos no processo industrial de desdobramento de blocos. 5. Tese (Doutorado) Programa de Pós-graduação em Geotecnia, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. SPÍNOLA, S. V. P. A. C. Influência da qualidade da serragem de granitos no consumo energético do desbaste f. Dissertação (Mestrado) Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa.