ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO DE FACHADAS EXPOSTAS À. AMBIENTE MARINHO Avaliação da Aderência

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1 ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO DE FACHADAS EXPOSTAS À AMBIENTE MARINHO Avaliação da Aderência Por: Regina Helena Ferreira de Souza Professora Dra., Titular de Estruturas, Departamento de Engenharia Civil Universidade Federal Fluminense e Universidade do Estado do Rio de Janeiro reginasouza@predialnet.com.br Ivan Ramalho de Almeida Professor Dr., Titular de Materiais de Construção, Departamento de Engenharia Civil Universidade Federal Fluminense - Niterói ivanramalho@predialnet.com.br Texto publicado nos Anais e em CD-ROM do PATORREB º Encontro sobre Patologia e Reabilitação de Edifícios, realizado de 18 a 20 de Março na Universidade do Porto, Porto (Portugal), 7 p.

2 ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO DE FACHADAS EXPOSTAS A AMBIENTE MARINHO Avaliação da Aderência Regina Helena Ferreira de Souza * reginasouza@predialnet.com.br Ivan Ramalho de Almeida ivanramalho@predialnet.com.br Resumo Os freqüentes casos de destacamento de partes de fachadas prediais ocorridos no Rio de Janeiro motivaram esse estudo, realizado para avaliar o comportamento dos materiais empregados no revestimento de fachadas mais utilizados na região, ao longo do tempo. Para tanto, construiu-se uma estação experimental em Niterói, de frente para a Baía de Guanabara. Lá estão sendo ensaiados doze modelos experimentais - paredes de alvenaria com diferentes tipos de revestimento, dispostas de modo a receber o vento e a chuva dominantes nas faces frontais e a maior insolação nas faces de trás. As argamassas em teste foram aplicadas em camada única, sendo três delas industrializadas e quatro fabricadas em obra, com cimento, areia e adições de saibro, fibra de polipropileno ou cal. Diversos ensaios de caracterização destas argamassas foram já realizados. Neste trabalho será apresentada a avaliação da resistência de aderência. Palavras-chave: Argamassas, Fachadas, Revestimentos, Aderência, Desempenho, Ambiente marinho. 1 Introdução Os frequentes casos de destacamento de concreto, argamassa de revestimento e acabamentos decorativos das fachadas prediais noticiados nos jornais do Rio de Janeiro, bem como os danos visíveis devidos à poluição, deterioração do concreto e das armaduras facilmente observados em diferentes tipos de estruturas da cidade, motivaram o desenvolvimento de um estudo que considerasse os materiais constituintes e as técnicas construtivas usualmente empregadas nas construções. * Prof. Dr., Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Dept. de Estruturas e Fundações. Prof Dr., Universidade Federal Fluminense, Departamento de Engenharia Civil. PATORREB

3 Com este objectivo, estão sendo realizados ensaios que pretendem avaliar ao longo do tempo o desempenho de argamassas de revestimento normalmente usadas nas fachadas prediais dessa região, assim como a penetração de cloretos e dióxido de carbono na superfície de vigas de concreto armado aparente. 2 Programa Experimental 2.1 Descrição da Estação de Ensaios Os modelos experimentais constituem-se de 12 paredes de alvenaria com dimensões de 2,00 x 2,00 m, sendo 11 delas fabricadas com blocos cerâmicos e uma com blocos de concreto, apoiadas sobre vigas de concreto armado e revestidas com diferentes tipos de materiais. O conjunto de paredes assim constituído foi denominado Estação de Ensaios de Revestimentos de Fachadas e construído no Campus da Universidade Federal Fluminense, em frente à Baía de Guanabara, na cidade de Niterói (RJ). As paredes foram dispostas de modo a receber o vento e a chuva dominantes no local. Assim, suas faces frontais recebem a maior incidência dos agentes agressivos e, de acordo com a rotação do sol, as faces de trás recebem a maior insolação. 2.2 Modelos Experimentais Estão sendo estudados os revestimentos mais comumente utilizados em paredes de alvenaria, como as argamassas fabricadas em canteiro de obra e as argamassas industrializadas. Para o acabamento final estão sendo testados tintas e texturas, materiais cerâmicos e pedras ornamentais. As argamassas produzidas em obra foram misturadas em betoneira e as argamassas industrializadas e a mista foram misturadas manualmente, de acordo com as indicações do fabricante. Durante a aplicação a adição de água requerida para a trabalhabilidade não foi especificada, tendo sido definida exclusivamente pelo operário aplicador, seguindo-se o mesmo critério utilizado nas obras correntes. Estas argamassas foram "chapadas" e desempenadas para posteriormente receberem o acabamento final em pintura ou textura. Caso a caso, os modelos em ensaio são: Parede 1: bloco de concreto + argamassa padrão + pintura; Parede 2: bloco cerâmico + argamassa padrão + pintura; Parede 3a: bloco cerâmico + argamassa padrão com saibro + pintura; Parede 3b: bloco cerâmico + argamassa padrão com fibra + pintura; Parede 4: bloco cerâmico + argamassa padrão + pintura; Parede 5: bloco cerâmico + argamassa padrão + textura; Parede 6: bloco cerâmico + arg. industrializada 1 + pintura / textura; Parede 7: bloco cerâmico + arg. industrializada 2 + pintura / textura; Parede 8: bloco cerâmico + arg. semi-pronta de cal + pintura / textura; 148 PATORREB 2009

4 Parede 9: bloco cerâmico +arg. industrializada 3 texturada pigmentada; Parede 10: bloco cerâmico + argamassa padrão + pastilha e cerâmica; Parede 11: bloco cerâmico + argamassa padrão + granito e textura; Parede 12: bloco cerâmico + arg. padrão, referência sem acabamento; Parede de referência (dentro do laboratório): bloco cerâmico + argamassa padrão com acabamento em pintura e textura. Em todas as paredes, o mesmo procedimento adoptado na face da frente foi repetido na face de trás. Outras informações sobre os modelos, materiais e técnicas utilizados na pesquisa podem ser obtidas na página Argamassas fabricadas em obra e constituídas por cimento e areia são tradicionalmente usadas como revestimento de alvenarias na região do Rio de Janeiro e, por isso, foram consideradas como padrão deste estudo. Além da argamassa padrão, outras duas argamassas foram fabricadas em obra: uma com adição de fibras sintéticas de polipropileno (monofilamentos cortados com diâmetro de 18 µm e comprimento de 6 mm) e outra com substituição de metade da areia por saibro (areia argilosa). Todas as paredes receberam chapisco chapado sobre a alvenaria, após terem sido regadas com água. Com excepção das paredes 4 e 11, todas as demais receberam camada única de emboço com 2,5 cm de espessura. A parede 4 foi dividida em 4a e 4b, sendo aplicada em ambas as partes uma 1a camada com 5 cm de espessura; posteriormente, foi aplicada uma 2a camada de 3 cm de espessura, com intervalo de 24 horas na parte 4a e 72 horas na parte 4b, totalizando 8 cm em toda a extensão da parede. Esta técnica foi utilizada com o objectivo de reproduzir o procedimento adoptado na prática da construção, quando da existência de irregularidades nas alvenarias. 3 Metodologia Foram previstos ensaios de curta duração para caracterização dos materiais e ensaios de longa duração, realizados nas paredes e vigas, com repetição periódica ao longo dos anos de duração da pesquisa, com o objectivo de avaliar o desempenho dos sistemas testados. Os resultados dos ensaios de caracterização das alvenarias e do concreto, bem como da retracção das argamassas, podem ser consultados em outros trabalhos já publicados, como por exemplo, o da referência [1]. 4 Resultados e Discussão 4.1 Descrição dos Ensaios O ensaio de resistência de aderência atendeu às recomendações da NBR [2]. Primeiramente foram executados cortes circulares com broca PATORREB

5 diamantada fixada a uma furadeira de impacto acoplada a um suporte, de modo a minimizar vibrações e imperfeições no corpo-de-prova. Os cortes foram interrompidos tão logo se observasse o pó avermelhado do bloco cerâmico. Posteriormente as superfícies foram lixadas e limpas do pó para a colagem das pastilhas cilíndricas de 50mm de diâmetro. Para o ensaio utilizou-se o equipamento Dyna Pull-off tester, com dispositivo digital para leitura direta das tensões. A maioria dos corpos-de-prova foi localizada na parte inferior das paredes, com exceção de P1 e P2, em que a extração foi aleatória. Foram ensaiados 12 corpos-de-prova em cada parede, perfazendo um total de 108 ensaios; na época dos ensaios as argamassas possuíam pelo menos 15 meses de idade. Para a apresentação dos resultados, a NBR [2] especifica que o valor da resistência de aderência deve ser expresso juntamente com a forma de ruptura e esclarece, dentre outras questões, que: o valor da resistência de aderência é obtido quando a ruptura ocorre na interface revestimento/substrato; no caso de rupturas na argamassa, no substrato ou na interface revestimento/cola, a resistência de aderência à tração não é determinada, pois é maior do que o valor obtido no ensaio. 4.2 Avaliação dos Resultados Para a determinação da resistência de aderência considerou-se como interface tanto a ligação argamassa x chapisco quanto a ligação chapisco x alvenaria. Na Tabela 1 estão indicados os valores médios da aderência, de acordo com o local de ruptura em cada parede. Comparando-se os dados apresentados na Tabela 1, verifica-se que na maioria dos casos, o valor correspondente à ruptura fora da interface, ou seja, no substrato ou na argamassa, foi maior ou igual ao valor obtido na interface, conforme indica a norma brasileira. Entretanto, há casos onde isto não se verifica, indicando que a aderência da argamassa ao substrato não ocorre de forma homogênea. Tabela 1: Valores médios da resistência de aderência nas argamassas. Parede Valor médio da aderência (MPa) Interface Substrato Argamassa P1 1,61-1,97 P2 1,00-0,54 P3a 1,01-1,59 P3b - - 0,61 P4 1,40-0,58 P5 0,49-0, PATORREB 2009

6 Parede Valor médio da aderência (MPa) Interface Substrato Argamassa P6 0,33 0,34 - P7 0,72 0,58 1,05 P8 0,25 0,36 0,37 P9 0,47 0,80 - Assim, adoptou-se como resistência de aderência os valores de tensões obtidos no ensaio, independentemente do tipo de ruptura ocorrido: por aderência pura (na interface) ou por coesão (na argamassa ou substrato). Desse modo, os valores médios da resistência de aderência foram plotados no gráfico da Figura 1. Resistência média de Aderência à tração (MPa) 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 1,71 1,30 0,75 0,75 0,73 0,61 0,50 0,50 0,33 0,33 P1 P2 P3a P3b P4 P5 P6 P7 P8 P9 Figura 1: Valores médios da resistência de aderência à tração nas paredes. As paredes P2 e P5 são absolutamente iguais e a razão de P2 apresentar valores de aderência maiores é devido ao fato de que os testemunhos nesta parede não foram retirados exclusivamente de sua parte inferior, onde a liberação de energia para aplicação da argamassa é menor do que nas partes mais altas da parede, pois o operário consegue trabalhar de forma ereta. Da análise do gráfico da Figura 1, observa-se também: o substrato em blocos de concreto (parede P1) possibilitou um acréscimo significativo de aderência, uma vez que as paredes P1 e P2 só diferem quanto ao tipo de alvenaria; a aplicação de duas camadas (parede P4) parece não influenciar na capacidade de aderência; a adição de saibro (P3a) foi mais efetiva para a aderência do que a adição de fibra de polipropileno (P3b); a argamassa mista (P8) e a argamassa industrializada 1 (P6) foram as que apresentaram os mais baixos valores de resistência de aderência, PATORREB

7 quase no limite mínimo indicado pela NBR [3] e pelo EN [4] que é de 0,30 MPa; com exceção da argamassa industrializada 2 (P7), todas as demais industrializadas (P6, P8 e P9) apresentaram valores inferiores ao da argamassa padrão. 5 Conclusões Os valores de aderência à tracção de todas as argamassas testadas atenderam ao limite mínimo exigido pelas normalizações brasileiras e europeias; Apenas uma das argamassas industrializadas testadas apresentou valor semelhante ao da argamassa padrão e as demais apresentaram valores menores; A argamassa mista apresentou o menor valor de resistência de aderência; O substrato em bloco de concreto parece contribuir significativamente para a resistência de aderência. 6 Agradecimentos Os autores agradecem a participação dos alunos Dennis Videira, Stephane Santos e Luciana França, às instituições FINEP, FAPERJ, CNPq, UFF, UERJ e LNEC, às construtoras JM Construções, RG Côrtes Eng a S.A. e Pinto de Almeida Eng a S.A. e às empresas Engemix, Lafarge Argamassas, Votorantin Argamassas, Weber-Quartzolit e Premassa Ltda. 7 Bibliografia [1] Souza, R. H. F., et al., Avaliação de Argamassas de Revestimento de Fachadas Expostas à Ambiente Marinho. 50º Congresso Brasileiro do Concreto. Salvador, IBRACON, [2] NBR 13528: Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas determinação da resistência de aderência à tração. Rio de Janeiro [3] NBR 13749: Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas Especificação. Rio de Janeiro [4] EN :2000: Methods of test of mortar for masonry - Part 12: Determination of adhesive strength of hardened rendering and plastering mortars on substrates. 152 PATORREB 2009