ANÁLISE DA ABSORÇÃO DE ÁGUA EM FACHADAS ARGAMASSADAS COM PLANEJAMENTO FATORIAL 2³

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1 ANÁLISE DA ABSORÇÃO DE ÁGUA EM FACHADAS ARGAMASSADAS COM PLANEJAMENTO FATORIAL 2³ Marilia Raphalski Acadêmica de Engenharia Civil Msc. Geórgia Cristina Roveda Campos Orientadora

2 Sumário Problematização; Justificativa; Objetivo Geral; Objetivos Específicos; Fundamentação Teórica; Materiais e métodos; Resultados; Conclusão Referências

3 Problematização Para Cechinel et al. (2011), a umidade pode ocasionar mofos e o apodrecimento do material que está em contato com a água. No caso de alvenarias acarreta na desagregação, deixando o revestimento pulverulento, o que proporciona o surgimento de eflorescências através da geração de sais que se manifestam por meio de manchas, descolamento ou descoloramento da pintura.

4 Problematização Os revestimentos previnem infiltrações, garantem maior durabilidade e proteção nas edificações. Aparecimento de manchas, fissuras, desplacamento cerâmico e infiltrações. As infiltrações são variáveis de acordo com os insumos utilizados, por isso importante conhecer o comportamento dos materiais.

5 Justificativa O estudo da absorção de água nos materiais, é importante para verificar a propensão do surgimento de patologias. Entendendo assim, a manifestação das infiltrações em diferentes composições de fachadas, bem como a influência dos componentes quanto à absorção de água.

6 Objetivo Geral O principal objetivo é analisar a influência da base, do revestimento e do acabamento em relação à absorção de água nas fachadas revestidas com argamassa comum e argamassas com resíduos de fundição utilizando planejamento de experimentos.

7 Objetivos Específicos Dosar e produzir as misturas de argamassa; Produzir painéis de tijolos cerâmicos e bloco de concreto com argamassa de assentamento, chapisco, revestimento e acabamento; Realizar os ensaios de absorção através do tubo de Karsten; Analisar a absorção dos sistemas construtivos através de planejamento fatorial 2³; Comparar o desempenho do acabamento analisando a absorção d água em fachadas com argamassa comum e argamassa com resíduos de fundição.

8 Fundamentação Teórica Vedação Vertical Externa Ações da deformação dos elementos estruturais; Pode atuar como contraventamento da estrutura; Interação de todos os elementos do conjunto. Isolação térmica e acústica, estanqueidade à água, capacidade de suporte aos esforços de usos e capacidade de fixação depeças suspensas.

9 Fundamentação Teórica Vedação Vertical Externa A vedação vertical é um subsistema que condiciona o desempenho da edificação, podendo considerar como principal responsável pelo conforto hidrotérmico e acústico, bem como a segurança frente as ações excepcionais e pelo desempenho estético que possibilita a valorização do imóvel (FRANCO,1998).

10 Fundamentação Teórica Base das Vedações Verticais Externa Tijolo cerâmico (Alvenaria convencional); Concreto; Pele de vidro; Bloco de concreto; Placas cimentícias.

11 Fundamentação Teórica Base das Vedações Verticais Externa Tijolo cerâmico (Alvenaria convencional); Concreto; Pele de vidro; Bloco de concreto; Placas cimentícias.

12 Fundamentação Teórica Revestimento Argamassado das Vedações Verticais Externa Figura 01 Materiais constituintes da argamassa Figura 02 Pasta cimentícia Aglomerantes + Agregado miúdo + Água

13 Fundamentação Teórica Adição de Aditivos e Materiais Alternativos nas Argamassas. Figura 03 Aditivos Figura 04 Materiais Alternativos Manter ou melhorar as principais propriedades da argamassa sem provocar danos ao meio ambiente.

14 Fundamentação Teórica As diversas aplicações das argamassas exigem que suas propriedades assumam para cada caso, critérios que devem ser investigados e que impeçam a manifestação de patologias (SANTOS, 2008).

15 Fundamentação Teórica Propriedades no Estado Fresco: - Trabalhabilidade; - Retenção de água; - Condição de assentamento; - Densidade de massa. Propriedades no Estado Endurecido: - Resiliência; - Aderência; - Resistência à compressão; - Durabilidade.

16 Fundamentação Teórica Propriedades no Estado Fresco: - Trabalhabilidade; - Retenção de água; - Condição de assentamento; - Densidade de massa. Propriedades no Estado Endurecido: - Resiliência; - Aderência; - Resistência à compressão; - Durabilidade.

17 Fundamentação Teórica Trabalhabilidade A trabalhabilidade é resultante da capacidade que as partículas possuem em deslizarem e rolarem entre si, isso ocorre devido a lubrificação dada pela pasta bem como pelo ar na argamassa (Franco, 1988). Figura 05 Consistência da pasta É a consistência da pasta, altera-se de acordo com o teor de água, aglomerantes, forma e granulometria dos grãos do agregado.

18 Fundamentação Teórica Durabilidade Não é uma propriedade principal da argamassa, a durabilidade é uma decorrência das condições internas e externas de exposição. Essa propriedade poderá ser comprometida por diversos fatores tais como: absorção de água da chuva, retração de secagem, choque térmico, além de agente agressivos (AMTHAUER, 2001).

19 Uso de Material Alternativo em Argamassas Areia de Fundição A areia de fundição é um subproduto proveniente da indústria de fundição, as quais utilizam areia sílica na elaboração dos moldes para fabricação de peças de metal, esta areia é reciclada e reutilizada dentro do processo produtivo, todavia quando apresenta um estágio inservível é descartada e passa a chamar-se de areia de fundição (SIDDIQUE, SINGH, 2011).

20 Introdução Acabamento das Vedações Verticais Externa Pinturas: as tintas são aplicadas para proteção contra agentes deletérios que estão presentes na atmosfera, tais como, água, poluição, umidade, sem desconsiderar a decoração dos edifícios, apresentando assim, desempenho estético, funcional e econômico.

21 Materiais e Métodos Areia comum MF = 2,0 Diâmetro máx = 1,8mm Figura 06 Curva granulométrica da areia comum Fonte: Pilz e Pereira, 2016

22 Materiais e Métodos Areia de Fundição Figura 06 Curva granulométrica da ADF Fonte: Koslowski, Todt e Pereira (2016) MF = 1,54 Diâmetro máx = 2,36mm

23 Materiais e Métodos Preparo da Argamassa A realização da mistura para obtenção de argamassa segue a ABNT NBR (2005). Foram executas 2 misturas diferentes com a utilização de cimento Portland CPII-F32, areia comum, cal hidratada CH - III, areia de fundição, aditivo Mortard R e água.

24 Materiais e Métodos Preparo da Argamassa - Traço pré-fixado 1; 1.5; 6 (cimento; cal; areia) em volume - Transformá-lo em massa. Figura 07 Tara do recipiente Figura 08 Massa de 1.5 copos de cal

25 Materiais e Métodos Preparo da Argamassa Tabela 01 Transformação de Volume em massa Cimento Cal Areia Traço em volume 1 1,5 6 Medida em massa (g) ,5 Traço 1 1,03 9,13 Traço (kg) 1,50 1,55 13,70

26 Materiais e Métodos Preparo da Argamassa Desenvolveu-se 2 misturas, sendo: - 0% de substituição parcial; Tabela 02 Traço da primeira etapa. Mistura Cal (kg) Areia Média (kg) ADF (kg) Água (ml) 1 3,10 27, ,55 13,015 0,

27 Materiais e Métodos Preparo da Argamassa Desenvolveu-se 2 misturas, sendo: - 20% de substituição parcial; Tabela 02 Traço da primeira etapa. Mistura Cal (kg) Areia Média (kg) ADF (kg) Água (ml) 1 3,10 27, ,10 21,92 5,

28 Materiais e Métodos Preparo da Argamassa O preparado da argamassa desenvolveu-se em duas etapas: 1ª) Mistura homogênea de agregado miúdo, cal, areia de fundição e água. 2ª) 24 horas depois, adicionou-se cimento, aditivo retardador de pega e água.

29 Materiais e Métodos Preparo da Argamassa Mistura Tabela 02 Traço da primeira etapa. Cal (kg) Areia Média (kg) ADF (kg) Água (ml) 1 3,10 27, ,10 21,92 5, Tabela 03 Traço da segunda etapa. Mistura Cimento (kg) Aditivo (ml) Água (ml) 1 3, ,

30 Materiais e Métodos Preparo da Argamassa Figura 09 Materiais da segunda etapa.

31 Materiais e Métodos Determinação do Índice de Consistência - Garantia de trabalhabilidade adotou-se índice de consistência de 25 cm ± 2; - ABNT NBR (2005). Figura 10 Materiais para determinação do índice de consistência

32 Materiais e Métodos Determinação do Índice de Consistência Figura 11 Determinação do Índice de Consistência

33 Materiais e Métodos Painéis de Alvenaria A produção dos painéis de alvenaria seguiu a ABNT NBR (2010). As paredes foram preparadas dentro de um molde de madeira, para que assim garantisse a sua retinileidade, bem como, uma espessura única do reboco de 1,5 cm. Figura 12 Preparação do substrato.

34 Materiais e Métodos Painéis de Alvenaria - Tijolos assentados e chapiscados. Figura 13 Tijolos assentados

35 Materiais e Métodos Painéis de Alvenaria - Tijolos assentados e chapiscados. Figura 13 Tijolos assentados Figura 14 Amostra chapiscada.

36 Materiais e Métodos Painéis de Alvenaria e Bloco de Concreto - Preparação da argamassa de reboco; - Repetição do procedimento com blocos de concreto. Figura 15 Parede de alvenaria. Figura 16 Parede de bloco de concreto.

37 Materiais e Métodos Painéis de Alvenaria e Bloco de Concreto - Pintura dos protótipos. Figura 17 Aplicação do selador. Figura 18 Parede finalizada.

38 Materiais e Métodos Ensaio de Absorção de Água - Tubo de Karsten (Cachimbo). - 5, 10, 15, 30 e 60 minutos. Figura 19 Aplicação do selador. Figura 20 Parede finalizada.

39 Metodologia Modelamento Estatístico - Planejamento Fatorial 2³ Tabela 04 Fatores e níveis analisados na primeira análise. Base Fatores Níveis Tijolo cerâmico Bloco de concreto Revestimento Argamassa comum Argamassa com ADF Acabamento Com pintura Sem pintura Tabela 05 Fatores e níveis analisados na segunda análise. Fatores Níveis Base Tijolo cerâmico Bloco de concreto Revestimento Argamassa comum Argamassa com ADF Acabamento Pintura convencional Pintura com impermeabilizante

40 Materiais e Métodos Modelamento Estatístico - Planejamento Fatorial 2³ Tabela 04 Fatores e níveis analisados na primeira análise. Base Fatores Níveis Tijolo cerâmico Bloco de concreto Revestimento Argamassa comum Argamassa com ADF Acabamento Com pintura Sem pintura Tabela 05 Fatores e níveis analisados na segunda análise. Fatores Níveis Base Tijolo cerâmico Bloco de concreto Revestimento Argamassa comum Argamassa com ADF Acabamento Pintura convencional Pintura com impermeabilizante

41 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura em sem pintura. Tabela 06 Análise da variância para o experimento de absorção de água. Fonte de Variação Soma quadrática Graus de liberdade Média quadrática F p (1) Base 16, , ,504 0,053 (2) Revestimento 1, ,531 13,292 0,170 (3) Acabamento 56, , ,674 0, by 2 0, ,151 1,313 0,457 1 by 3 14, , ,766 0,057 2 by 3 0, ,744 6,460 0,239 Error 0, ,115 Total SS 89,396 7

42 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura em sem pintura. Tabela 07 Dados do modelo. Confiabilidade 95% R² 0,9987 Rajustado 0,9909 Sendo R² e Rajustado medidas de ajustamento do modelo experimental ao modelo estatístico, quanto mais perto de 1 (100%), mais explicativo é o modelo estatístico.

43 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura em sem pintura. Figura 21 Absorção em relação aos fatores base e acabamento.

44 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura em sem pintura. Figura 22 Curvas de níveis de absorção em relação a base e acabamento

45 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura em sem pintura. Figura 23 Curvas de níveis de absorção em relação ao revestimento e acabamento.

46 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura em sem pintura. Figura 24 Curvas de níveis de absorção em relação ao revestimento e base.

47 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura em sem pintura. Figura 25 Probabilidade normal para o modelo de análise de absorção de água

48 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura convencional e pintura impermeabilizada Tabela 08 Análise da variância para o experimento de absorção de água. Fonte de Variação Soma quadrática Graus de liberdade Média quadrática F p (1) Base 0, ,051 6,380 0,065 (2) Revestimento 0, ,068 8,529 0,043 (3) Acabamento 0, ,022 2,748 0,173 Error 0, ,008 Total SS 0,174 7

49 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura convencional e pintura impermeabilizada Tabela 09 Dados do modelo. Confiabilidade 95% R² 0,8153 Rajustado 0,6768

50 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura convencional e pintura impermeabilizada Figura 26 Absorção em relação aos fatores base e acabamento.

51 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura convencional e pintura impermeabilizada Figura 27 Curvas de níveis de absorção em relação base e acabamento.

52 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura convencional e pintura impermeabilizada Figura 28 Curvas de níveis de absorção em relação revestimento e acabamento

53 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura convencional e pintura impermeabilizada Figura 29 Curvas de níveis de absorção em relação revestimento e base.

54 Resultados Modelamento Estatístico 2³ - Fachadas com pintura convencional e pintura impermeabilizada Figura 30 Probabilidade normal para o modelo de análise de absorção de água.

55 Considerações do Ensaio Variabilidade de Resultados Temperatura Umidade do ar Exposição das amostras Material de fixação do tubo Pode ocasionar vazamentos Alterar seção de abertura do tubo

56 Conclusão Paredes rebocadas com argamassa com substituição parcial da areia natural por areia de fundição, absorveram menor quantidade de água; A absorção de água em todas as paredes seguiu um padrão com relação ao acabamento. Onde a pintura impermeabilizada e a pintura convencional absorveram valores muito próximos, e o teste na parede sem acabamento a absorção ocorreu de forma exponencial;

57 Conclusão A análise estatística por meio do planejamento fatorial 2³, para o modelo estatístico que os níveis do acabamento foram a observância entre paredes com e sem acabamento, obteve-se R² = 0,9987 para o modelo quadrático. Neste caso, o valor da absorção de água é influenciado principalmente pelo tipo de acabamento e também pela interação da base com o acabamento. Onde, o tipo de revestimento não possui grande significância na absorção de água.

58 Conclusão Na análise do modelo estatístico para o acabamento com pintura convencional e pintura impermeabilizada, obteve-se R²= 0,8153, e a principal influência na absorção de água ocorreu no revestimento utilizado no ensaio. Logo, para que as patologias decorrentes de infiltrações de água sejam evitadas, deve-se levar em consideração os materiais componentes da parede, de modo especial o acabamento que será executado, já que, segundo o modelo estatístico este é o fator que mais influencia na absorção de água.

59 Referências AMTHAUER, P. R. Argamassa de assentamento - Uma verificação do estágio atual na cidade deijuí. TCC. Rio Grande do Sul, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos Preparo da mistura e determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 13281: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos Requisitos. Rio de Janeiro, CECHINEL, B.M etal. Infiltração em Alvenaria, Estudo de Caso em Edifício na Grande Florianópolis. Florianópolis, FRANCO, L. S.Desempenho da alvenaria à compressão. São Paulo, Departamento de Engenharia de Construção Civil da EPUSP, p. BT PCC 20/88. KOSLOWSKI, K. T. TODT, T. PEREIRA, H. R. S. Caracterização da Resistência à Compressão do Concreto Convencional com Areia de Fundição em Substituição Parcial a Areia Natural. Relatório de Iniciação Científica. Centro Universitário Católica de Santa Catarina. Jaraguá do Sul

60 Referências PILZ, G. T. PEREIRA, H. R. S. Estudo da Resistência à Tração na Flexão e à Compressão em Argamassas Translúcidas com Fibra Ótica. Relatório de Iniciação Científica. Centro Universitário Católica de Santa Catarina. Joinville SANTOS, Maria Luiza Lopes de Oliveira. Aproveitamento de resíduos minerais na formulação de argamassas para a construção civil. Tese de doutorado Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal, RN, Agosto de SIDDIQUE, R. SINGH, G. Utilization of Waste Foundry Sand (WFS) in Concrete Manufacturing. (2001).

61 Resultado Junta de movimentação Na junta de movimentação do painel com bloco revestido com argamassa sem ADF absorveu em 60 min, 17,70 ml de água destilada, comparativamente fora da junta a absorção foi de 9,50 ml no mesmo tempo. Na junta de movimentação da parede de bloco revestido com argamassa com resíduo a absorção foi de 11,50 ml, em contrapartida a parede de bloco revestida com argamassa comum absorveu 17,70ml.

62 Resultado Junta de dilatação Não houve absorção de água, ou esta foi mínima, subentende-se que o silicone aplicado sobre o diminuidor de profundidade, impermeabiliza a junta e não permite a percolação da água.

63 Resultado Absorção