UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL LUÍS MAURÍCIO BESSA SCARTEZINI

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL LUÍS MAURÍCIO BESSA SCARTEZINI INFLUÊNCIA DO TIPO E PREPARO DO SUBSTRATO NA ADERÊNCIA DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA: ESTUDO DA EVOLUÇÃO AO LONGO DO TEMPO, INFLUÊNCIA DA CURA E AVALIAÇÃO DA PERDA DE ÁGUA DA ARGAMASSA FRESCA Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia Civil da UFG para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil. Goiânia, 2002

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL MESTRADO EM ENGENHARIA CIVIL INFLUÊNCIA DO TIPO E PREPARO DO SUBSTRATO NA ADERÊNCIA DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA: ESTUDO DA EVOLUÇÃO AO LONGO DO TEMPO, INFLUÊNCIA DA CURA E AVALIAÇÃO DA PERDA DE ÁGUA DA ARGAMASSA FRESCA LUÍS MAURÍCIO BESSA SCARTEZINI Orientadora: Profa. Dra. Helena Carasek Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia Civil da UFG para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil. Goiânia, 2002

3 Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) (GPT/BC/UFG) S285i Scartezini, Luís Maurício Bessa Influência do tipo e preparo do substrato na aderência dos revestimentos de argamassa : estu do da evolução ao longo do tempo, influência da cura e avaliação da perda de água da argamassa fresca / Luís Maurício Bessa Scartezini. Goiânia, xxiv, 262f. :il., grafs., tabs. Dissertação (mestrado) Universidade Federal de Goiás, Escola de Engenharia Civil, Bibliografia: f Argamassa 2. Revestimentos I. Universidade Federal de Goiás. Escola de Engenharia Civil II. Tí tulo. CDU:

4 INFLUÊNCIA DO TIPO E PREPARO DO SUBSTRATO NA ADERÊNCIA DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA: ESTUDO DA EVOLUÇÃO AO LONGO DO TEMPO, INFLUÊNCIA DA CURA E AVALIAÇÃO DA PERDA DE ÁGUA DA ARGAMASSA FRESCA LUÍS MAURÍCIO BESSA SCARTEZINI Dissertação de Mestrado defendida e aprovada em 27 de março de 2002, pela banca examinadora constituída pelos professores: Professora Helena Carasek, Dra. (UFG-GO) Orientadora Professor Elton Bauer, Dr. (UnB-DF) Examinador externo Professor Oswaldo Cascudo, Dr. (UFG-GO) Examinador interno Professora Rejane Tubino Geyer, Dra. (UFG-GO) Examinadora interna

5 O importante não é saber, é nunca perder a capacidade de aprender Louis Pasteur

6 Ao Eng. Sérgio Bessa Scartezini, meu querido irmão

7 AGRADECIMENTOS Inúmeras foram as pessoas, empresas e instituições que, de uma forma ou de outra, contribuíram para a realização deste trabalho. Registro aqui o meu agradecimento pelo apoio ao final desta importante jornada em minha carreira. Listo aqui aqueles que, sem dúvida, contribuíram de forma mais expressiva: Inicialmente agradeço a Deus por toda a benção recebida ao longo da minha vida, pelas oportunidades surgidas e pela força dada, quando mais foi preciso. À toda minha família, principalmente a minha mãe, dona Vera, pelo apoio dado e o interesse demonstrado pelos meus estudos. Fundamental foi o apoio recebido da minha querida Valéria, que soube entender a minha intensa dedicação aos estudos e por ter me presenteado com o meu maior tesouro, a minha filha Carolina. À profa. Dra. Helena Carasek que, desde 1997, orienta o meu norte na vida acadêmica com tamanha competência, mantendo sempre um alto nível na orientação, mesmo quando era preciso parar. Ao final deste estudo fica a certeza de que não se encerra uma orientação, mas que continua uma grande amizade. Deixo registrado toda a minha admiração pela pessoa e profissional, que sempre se interessou pelos meus estudos e meu sucesso profissional. Ao CMEC UFG, na pessoa do prof. Dr. Gilson Natal Guimarães, então coordenador do curso quando da minha entrada, pela oportunidade oferecida e apoio para a concretização deste estudo. Aos professores do CMEC UFG, na pessoa do prof. Dr. Oswaldo Cascudo, pela dedicação e interesse demonstrado ao longo do curso. À Secretaria de Estado de Ciência e Tecnologia do Estado de Goiás e ao Conselho Estadual de Ciência e Tecnologia de Goiás CONCITEG pelos suporte financeiro que viabilizou a concretização de algumas etapas desta dissertação. À CAPES pelo importante apoio dado, através da bolsa de estudo. À senhora Neusa, secretária do CMEC em nome dos funcionários da EEC, pela colaboração prestada ao longo de toda minha estada no curso.

8 viii Aos colegas de curso pela ajuda oferecida durante o trabalho ou, simplesmente, pelo interesse demonstrado em nosso estudo. Agradeço à Keila, Cláudio, Tatiana, Ricardo, Clarissa, Fernando, Leonardo, Glydson e, a aluna de iniciação científica, Amanda. À empresa Carlos Campos Consultoria Limitada, na pessoa do técnico Denílson, pelo auxílio prestado na realização da caracterização das argamassas no estado endurecido e pelo apoio gentilmente prestado. À Furnas Centrais Elétricas S/A, pessoa da Enga. Francesca, pela colaboração na realização dos ensaios de módulo de elasticidade e análise microscópica. À Traço Engenharia por viabilizar parte da mão-de-obra. À Ical, Concrepav e Impercia pela doação de parte dos materiais utilizados neste estudo. A todos estes, os meus mais sinceros votos de agradecimento. Luís Maurício

9 ix SUMÁRIO Lista de tabelas Lista de figuras Lista de fotografias Lista de micrografias Resumo Abstract xiii xv xx xxi xxiii xxiv 1. INTRODUÇÃO REVISÃO DA LITERATURA MECANISMO DE ADERÊNCIA ARGAMASSA/SUBSTRATO Microestrutura da Interface Argamassa/Substrato FLUXO DE ÁGUA ENTRE A ARGAMASSA DE REVESTIMENTO E O SUBSTRATO Absorção Capilar dos Substratos Fatores Ligados ao Substrato que Influenciam na Perda de Água da Argamassa Poros no Interior da Argamassa Fresca Interação Argamassa / Substrato: Teoria dos Poros Ativos Influência das Condições Ambientais Influência do Transporte de Água no Desempenho dos Revestimentos RETRAÇÃO DAS ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO Tipos de Retração Fatores que Influenciam a Retração Retração das Argamassas de Revestimento Influência da Retração na Formação de um Estado de Tensões no Revestimento 36

10 x 3. MATERIAIS E MÉTODOS MATERIAIS UTILIZADOS Aglomerantes Blocos ESTUDO 1: FATORES QUE EXERCEM INFLUÊNCIA NA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA Preparo dos Substratos Preparo das Argamassas de Revestimento 46 A) Proporcionamento dos materiais 48 B) Caracterização das argamassas de revestimento 48 C) Aplicação do revestimento sobre os painéis de alvenaria Procedimentos de Cura para os Revestimentos Avaliação da Evolução da Resistência de Aderência à Tração ao Longo do Tempo Influência do Substrato na Resistência de Aderência à Tração 55 A) Influência do tipo e preparo do substrato 55 B) Influência do local de ensaio: juntas de assentamento ou blocos 55 C) Microestrutura da interface argamassa/bloco cerâmico Influência da Cura no Desenvolvimento da Resistência de Aderência ESTUDO 2: AVALIAÇÃO DA PERDA DE ÁGUA DA ARGAMASSA PARA O SUBSTRATO POROSO Determinação da Perda de Água da Argamassa RESULTADOS E DISCUSSÃO FATORES QUE EXERCEM INFLUÊNCIA NA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA (ESTUDO 1 EM PAINÉIS DE REVESTIMENTOS) Análise de Variâncias para Avaliação de Todos os Fatores Evolução da Resistência de Aderência à Tração ao Longo do Tempo Influência do Substrato na Resistência de Aderência 83 A) Influência do tipo e do preparo do substrato 83 B) Influência do local de ensaio: juntas de assentamento ou blocos 86 C) Microestrutura da interface argamassa/bloco cerâmico Influência da Cura na Resistência de Aderência 102

11 xi 4.2 AVALIAÇÃO DA PERDA DE ÁGUA DA ARGAMASSA PARA O SUBSTRATO POROSO POR SUCÇÃO (ESTUDO 2 SOBRE BLOCOS ISOLADOS) Avaliação da Capacidade Absorvente dos Blocos Resultados da Perda de Água da Argamassa Influência da Taxa de Sucção de Água dos Blocos na Perda de Água da Argamassa Influência da Granulometria da Areia na Perda de Água das Argamassas Relação entre a Perda de Água e a Resistência de Aderência à Tração Relação entre a Taxa de Sucção de Água dos Blocos e a Resistência de Aderência à Tração CONCLUSÕES FATORES QUE EXERCEM INFLUÊNCIA NA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA Evolução ao longo do tempo Influência do Substrato na Resistência de Aderência 127 A) Influência do tipo e do preparo do substrato 127 B) Influência do local de ensaio: juntas de assentamento ou blocos 127 C) Microestrutura da interface argamassa/bloco cerâmico Influência da Cura na Resistência de Aderência AVALIAÇÃO DA PERDA DE ÁGUA DA ARGAMASSA PARA O SUBSTRATO POROSO POR SUCÇÃO 129 A) Influência da taxa de sucção na perda de água 129 B) Influência da granulometria da areia na perda de água 129 C) Influência da perda de água na resistência de aderência 130 D) Relação entre taxa de absorção de água e resistência de aderência CONSIDERAÇÕES FINAIS CRITÉRIOS PARA OS LIMITES DE RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA USO DA SOLUÇÃO DE CAL COMO PREPARO DAS ALVENARIAS 132

12 xii 6.3 PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE TENSÕES DEVIDO À RETRAÇÃO SUGESTÃO PARA FUTURAS PESQUISAS 136 ANEXOS Anexo A Argamassa de assentamento 137 Anexo B Distribuição granulométrica da areia empregada no chapisco 139 Anexo C Tabelas de caracterização da argamassa de revestimento dos painéis de evolução da resistência de aderência 140 Anexo D Resultados individuais da determinação da resistência de aderência à tração ao longo do tempo 163 Anexo E Compilação dos resultados da literatura de determinação da resistência de aderência à tração 225 Anexo F Resultados individuais de resistência de aderência e das análises de variâncias para a determinação da influência do local de ensaio na resistência de aderência 228 Anexo G Resultados individuais da determinação da perda de água da argamassa para o substrato por sucção 237 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 254

13 xiii LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 Ensaios para a determinação da taxa de sucção de água. 12 Tabela 2.2 Recomendação das faixas ideais da taxa inicial de sucção para a ocorrência da máxima aderência entre a argamassa e o substrato. 14 Tabela 2.3 Caracterização da porosidade de diferentes substratos através de porosimetria por intrusão de mercúrio com o cálculo do volume de poros ativos, a partir dos dados apresentados por Carasek (1996). 23 Tabela 3.1 Resultados da caracterização física do cimento. 43 Tabela 3.2 Resultados da análise química do cimento (teores em porcentagem). 43 Tabela 3.3 Resultados da caracterização física da cal hidratada. 43 Tabela 3.4 Resultados da análise química da cal (teores em porcentagem). 43 Tabela 3.5 Resultados da caracterização dos blocos cerâmicos. 44 Tabela 3.6 Resultados da caracterização dos blocos de concreto. 44 Tabela 3.7 Resultados da caracterização da areia empregada nas argamassas de revestimento. 47 Tabela 3.8 Resultados médios da caracterização da argamassa de revestimento. 49 Tabela 3.9 Variáveis envolvidas no estudo da evolução da resistência de aderência. 51 Tabela 3.10 Limites de resistência de aderência à tração para emboço e camada única, aplicados sobre paredes (NBR ABNT, 1996b). 55 Tabela 3.11 Painéis de argamassa submetidos à cura úmida. 59 Tabela 3.12 Separação dos blocos em grupos de valores do IRS com as respectivas faixas granulométricas de areia em estudo. 60 Tabela 4.1 Resumo da análise estatística básica realizada com os resultados de resistência de aderência obtidos nos painéis de revestimento aplicados sobre o substrato de alvenaria de blocos cerâmicos. 65 Tabela 4.2 Resumo da análise estatística básica realizada com os resultados de resistência de aderência obtidos nos painéis de revestimento aplicados sobre o substrato de alvenaria de blocos de concreto. 67 Tabela 4.3 Variação observada nos resultados dos ensaios de absorção de água e taxa de absorção dos blocos utilizados na pesquisa. 69

14 xiv Tabela 4.4 Variação observada nos resultados de caracterização da argamassa de revestimento. 69 Tabela 4.5 Análise de variâncias realizada com os resultados de resistência de aderência, obtidos na avaliação da influência do tipo de preparo do substrato. 72 Tabela 4.6 Análise de variâncias realizada com os resultados de resistência de aderência, obtidos na avaliação da influência da cura. 72 Tabela 4.7 Análise de variância realizada com os resultados de resistência de aderência, obtidos na avaliação da influência do tipo de preparo do substrato, para os painéis de blocos cerâmico. 73 Tabela 4.8 Análise de variância realizada com os resultados de resistência de aderência, obtidos na avaliação da influência do tipo de preparo do substrato, para os painéis de blocos de concreto. 73 Tabela 4.9 Análise de variância realizada com os resultados de resistência de aderência, obtidos na avaliação da influência da cura, para os painéis de blocos cerâmicos. 74 Tabela 4.10 Análise de variância realizada com os resultados de resistência de aderência, obtidos na avaliação da influência da cura, para os painéis de blocos de concreto. 74 Tabela 4.11 Resumo dos resultados de resistência de aderência à tração obtidos aos 28 dias da aplicação do revestimento de argamassa, para estudo da influência do local de ensaio. 87 Tabela 4.12 Resultados da análise de variância dos resultados de resistência de aderência à tração para os painéis de determinação da resistência real de aderência. 84 Tabela 4.13 Contribuição da cura úmida do revestimento na resistência de aderência à tração dos revestimentos de argamassa. 103 Tabela 4.14 Resultados da avaliação da capacidade de absorção de água com blocos cerâmicos e de concreto. 106 Tabela 4.15 Resultados gerais da avaliação da perda de água da argamassa para blocos cerâmicos. 114 Tabela 4.16 Resultados gerais da avaliação da perda de água da argamassa para blocos de concreto. 115

15 xv LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 Representação esquemática do mecanismo de aderência entre argamassa de cimento e cal e blocos cerâmicos (Carasek, 1996). 07 Figura 2.2 Pressão capilar para poros cilíndricos e abertos em função do raio do poro (Groot & Larbi, 1999). 10 Figura 2.3 Comportamento de sucção de água de blocos de alvenaria, durante o ensaio para determinação do coeficiente de sortividade (Wilson, Carter & Hoff, 1999). 13 Figura 2.4 Relação entre resistência de aderência à tração e IRA para argamassas de cimento Portland e cimento de alvenaria, aplicadas sobre blocos cerâmicos (Groot & Larbi, 1999). 15 Figura 2.5 Relação entre perda de umidade da argamassa por sucção e a taxa inicial de sucção de água do bloco cerâmico (Davinson, 1961). 16 Figura 2.6 Perfil de distribuição de água na seção bloco/argamassa/bloco, após 8 horas da preparação. Bloco cerâmico e argamassa mista (Groot, 1993). 17 Figura 2.7 Perfil de distribuição de água na seção bloco/argamassa/bloco, após 8 horas da preparação. Bloco sílico calcário e argamassa mista (Groot, 1993). 17 Figura 2.8 Perfis de distribuição de água do sistema bloco/argamassa, com blocos inicialmente secos e leituras desde o instante do contato até 1,5 hora após (Brocken et al., 1998). 19 Figura 2.9 Representação esquemática do fluxo de água reversível, após a formação de poros ativos no interior da argamassa de revestimento. 22 Figura 2.10 Relação entre a resistência de aderência à tração e a quantidade de poros ativos do substrato, obtida através da análise dos resultados de Carasek (1996). 23 Figura 2.11 Deformação de retração por secagem em relação ao período de cura para diversos teores de adição de fibra de carbono (Zhu & Chung, 1997). 32 Figura 2.12 Estágios da retração livre da argamassa mista (traço 1:1:6) após período de 24 horas (Bastos, 2001). 33 Figura 2.13 Retração da argamassa de revestimento 1:1:6, aplicada sobre base não absorvente, com restrição de uma grelha metálica colocada no seu interior, após 24 horas (Bastos, 2001). 34 Figura 2.14 Comparação entre a retração da argamassa de revestimento aplicada sobre bloco cerâmico absorvente e argamassa restringida pelo uso de grelha metálica, moldada em fôrma impermeável (Bastos, 2001). 34

16 xvi Figura 2.15 Retração da argamassa de revestimento aplicada sobre blocos cerâmicos com teor de umidade de 0%, 50% e 100%, medida na superfície da argamassa e na região da interface argamassa/bloco cerâmico, após 24 horas (Bastos, 2001). 36 Figura 2.16 Representação esquemática dos esforços de tração ( ) e de cisalhamento ( ) presentes no sistema de revestimentos, determinados através da análise por elementos finitos (Bortoluzzo, 2000). 37 Figura 2.17 Cálculo de tensões devido à retração impedida com a evolução incremental das tensões. Argamassa mista, traço em volume 1:1:6 (cimento, cal e areia); UR=60% (Bortoluzzo, 2000). 40 Figura 2.18 Cálculo de tensões devido à retração impedida considerando o fenômeno da relaxação das tensões. Argamassa mista, traço em volume 1:1:6 (cimento, cal e areia); UR=60% (Bortoluzzo, 2000). 41 Figura 3.1 Distribuição granulométrica da areia utilizada na produção das argamassas de revestimento. 47 Figura 3.2 Características dos painéis utilizados no estudo da evolução da resistência de aderência. 52 Figura 3.3 Tipos de ruptura obtidos no ensaio de determinação da resistência de aderência, conforme NBR (ABNT, 1995f). 53 Figura 3.4 Locais possíveis para a determinação da resistência de aderência à tração. 56 Figura 3.5 Características dos painéis utilizados no estudo da determinação da influência das juntas de assentamento na resistência de aderência dos revestimentos. 57 Figura 3.6 Seqüência para a obtenção das amostras na avaliação microscópica da região de interface argamassa/bloco cerâmico. 58 Figura 3.7 Distribuição granulométrica da areia muito fina e limites recomendados pela NBR 7211 (ABNT, 1983b) para a classificação na zona Figura 3.8 Distribuição granulométrica da areia fina e limites recomendados pela NBR 7211 (ABNT, 1983b) para a classificação na zona Figura 3.9 Distribuição granulométrica da areia média e limites recomendados pela NBR 7211 (ABNT, 1983b) para a classificação na zona Figura 3.10 Distribuição granulométrica da areia grossa e limites recomendados pela NBR 7211 (ABNT, 1983b) para a classificação na zona Figura 3.11 Representação esquemática da retirada de amostras da argamassa para a avaliação da perda de água, por sucção, para o substrato. 64 Figura 4.1 Relação de falha por coesão da argamassa aplicada sobre bloco cerâmico para os diferentes tipos de preparo do substrato. Os pontos representam os valores médios de aderência obtidos em cada uma das dez idades analisadas. 70

17 xvii Figura 4.2 Relação de falha por coesão da argamassa aplicada sobre bloco de concreto para os diferentes tipos de preparo do substrato. Os pontos representam os valores médios de aderência obtidos em cada uma das dez idades analisadas. 71 Figura 4.3 Resultados médios de resistência de aderência à tração ao longo do tempo, para os substratos constituídos por blocos cerâmicos. 75 Figura 4.4 Resultados médios de resistência de aderência à tração ao longo do tempo, para os substratos constituídos por blocos de concreto. 78 Figura 4.5 Resultado do teste de Duncan, com o agrupamento das médias que não diferem entre si, para a análise da influência da idade de ensaio com os dados relativos ao modelo que verifica a influência do preparo do substrato. 80 Figura 4.6 Resultado do teste de Tukey, com o agrupamento das médias que não diferem entre si, para a análise da influência da idade de ensaio com os dados relativos ao modelo que verifica a influência da cura. 81 Figura 4.7 Representação esquemática da evolução da resistência de aderência ao longo do tempo, para substrato constituído por alvenaria de blocos cerâmicos. 81 Figura 4.8 Representação esquemática da evolução da resistência de aderência ao longo do tempo, para substrato constituído por alvenaria de blocos de concreto. 82 Figura 4.9 Valores da média, desvio padrão e erro padrão de resistência de aderência à tração obtidos para os substratos de bloco cerâmico e de concreto. 83 Figura 4.10 Diferentes preparos do substrato de bloco cerâmico separados estatisticamente em grupos, de acordo com o teste de Duncan. 84 Figura 4.11 Diferentes preparos do substrato de bloco de concreto separados, estatisticamente em grupos, de acordo com o teste de Duncan. 85 Figura 4.12 Representação esquemática mostrando o comportamento típico entre as resistências de aderência ao longo do tempo para as situações de cura úmida e cura ao ambiente. 103 Figura 4.13 Evolução da profundidade carbonatada dos revestimentos de argamassa, com o uso de solução de fenolftaleína, de acordo como tipo de cura adotado (valores médios). 104 Figura 4.14 Mancha de umidade nos blocos de alvenaria devida à absorção da água da argamassa de assentamento. 105 Figura 4.15 Relação entre o ensaio do IRS e a sortividade obtida para blocos cerâmicos. 107 Figura 4.16 Tentativa de verificação da existência de uma relação entre o ensaio do IRS e sortividade para blocos de concreto. 107

18 xviii Figura 4.17 Perda de água da argamassa de areia muito fina, aplicada sobre bloco cerâmico (valores de IRS em g/200cm 2 /min). 108 Figura 4.18 Perda de água da argamassa de areia fina, aplicada sobre bloco cerâmico (valores de IRS em g/200cm 2 /min). 109 Figura 4.19 Perda de água da argamassa de areia média, aplicada sobre bloco cerâmico (valores de IRS em g/200cm 2 /min). 109 Figura 4.20 Perda de água da argamassa de areia grossa, aplicada sobre bloco cerâmico (valores de IRS em g/200cm 2 /min). 110 Figura 4.21 Perda de água da argamassa de areia muito fina, aplicada sobre bloco de concreto (valores de IRS em g/200cm 2 /min). 110 Figura 4.22 Perda de água da argamassa de areia fina, aplicada sobre bloco de concreto (valores de IRS em g/200cm 2 /min). 111 Figura 4.23 Perda de água da argamassa de areia média, aplicada sobre bloco de concreto (valores de IRS em g/200cm 2 /min). 111 Figura 4.24 Perda de água da argamassa de areia grossa, aplicada sobre bloco de concreto (valores de IRS em g/200cm 2 /min). 112 Figura 4.25 Influência do IRS na perda de água das argamassas ao longo do tempo, aplicada sobre blocos cerâmicos. 116 Figura 4.26 Influência do IRS na perda de água das argamassas ao longo do tempo, aplicada sobre blocos de concreto. 116 Figura 4.27 Relação entre a perda de água da argamassa no trigésimo minuto e a taxa inicial de sucção de água (IRS) de blocos cerâmicos. 117 Figura 4.28 Relação entre a perda de água da argamassa no trigésimo minuto e a taxa inicial de sucção de água (IRS) de blocos de concreto. 117 Figura 4.29 Influência da granulometria da areia na perda de água da argamassa ao longo do tempo, para blocos cerâmicos e de concreto, respectivamente. 118 Figura 4.30 Influência da granulometria da areia na perda de água das argamassas e na resistência de aderência dos revestimentos. (A) blocos cerâmicos, de mesma faixa do IRS; (B) blocos cerâmicos, de mesma faixa de sortividade. 119 Figura 4.31 Influência da granulometria da areia na perda de água das argamassas e na resistência de aderência dos revestimentos. (A) blocos de concreto, de mesma faixa do IRS; (B) blocos de concreto, de mesma faixa de sortividade. 119 Figura 4.32 Relação entre a perda de água da argamassa e a resistência de aderência à tração para substratos de bloco cerâmico. 120

19 xix Figura 4.33 Relação entre a perda de água da argamassa e a resistência de aderência à tração para substratos de bloco de concreto. 121 Figura 4.34 Relação entre a perda de água da argamassa, a taxa de absorção de água dos blocos e a resistência de aderência do revestimento. 122 Figura 4.35 Relação obtida entre a resistência de aderência à tração e as taxas de absorção de água (IRS e sortividade) para os blocos cerâmicos. 123 Figura 4.36 Relação obtida entre a resistência de aderência à tração e as taxas de absorção de água (IRS e sortividade) para os blocos de concreto. 124 Figura 6.1 Resistência de aderência à tração de revestimentos de argamassa (.traço 1:1:6, cimento, cal e areia) aplicados sobre alvenaria de blocos cerâmicos com diferentes tratamentos (Scartezini & Carasek, 2001). 133 Figura 6.2 (a) Pontos para a determinação da roseta de deformação no ponto A. (b) Realização de leitura da movimentação superficial em um ponto do revestimento. 135

20 xx LISTA DE FOTOGRAFIAS Fotografia 1.1 Descolamento de um revestimento de argamassa em fachada externa. 02 Fotografia 3.1 Vista geral dos painéis de bloco cerâmico e de concreto. 45 Fotografia 3.2 Aspecto final do painel que recebeu a solução de cal como preparo superficial. 46 Fotografia 3.3 Molhagem do painel de blocos de concreto para que o teor de umidade fosse de 7%, em relação à absorção total de água dos blocos. 46 Fotografia 3.4 Procedimento de cura dos painéis através da aspersão de água. 50 Fotografia 3.5 Mapeamento das juntas de assentamento sobre o revestimento, para localização dos corpos-de-prova no ensaio de resistência de aderência. 52 Fotografia 3.6 Corte do revestimento utilizando uma serra do tipo copo. 53 Fotografia 3.7 Corpo-de-prova pronto para ensaio, após a colagem da pastilha metálica para acoplamento no equipamento de tração (CP 50 colado sobre a superfície do bloco e CP 51 colado sobre a junta de assentamento). 54 Fotografia 3.8 Realização do ensaio de determinação da resistência de aderência à tração. 54 Fotografia 3.9 Aplicação da argamassa na horizontal, sobre o bloco, com a utilização de gabarito metálico para uniformizar a espessura do revestimento. 63 Fotografia 3.10 Retirada do molde após a aplicação da argamassa. 63

21 xxi LISTA DE MICROGRAFIAS Micrografia 4.1 Vista da superfície do bloco cerâmico através de lupa estereoscópica com aumento de 50 vezes. 84 Micrografia 4.2 Vista da superfície do bloco de concreto através de lupa estereoscópica com aumento de 50 vezes. 84 Micrografia 4.3 Detalhe da superfície do bloco cerâmico observada na lupa estereoscópica, evidenciando uma alta compacidade da superfície.ampliação de 640 vezes. 89 Micrografia 4.4 (a) Aspecto denso e uniforme observado na superfície do bloco cerâmico através do MEV. (b) Resultado da microanálise realizada em diversos locais da amostra. (n001) 90 Micrografia 4.5 Microfissuras existentes na superfície do bloco cerâmico, visualizadas na lupa estereoscópica, com ampliação de 128 vezes. 91 Micrografia 4.6 Superfície do bloco cerâmico apresentando microfissuras. (n003) 91 Micrografia 4.7 Vista geral de uma amostra da interface argamassa/bloco cerâmico sem preparo, obtida na lupa estereoscópica, com ampliação de 12,8 vezes. 92 Micrografia 4.8 Agrupamentos de produtos da hidratação do cimento, provavelmente hidróxido de cálcio, na superfície do bloco cerâmico, observado em lupa estereoscópica com ampliação de 51,2 vezes. 92 Fotografia 4.9 Ampliação dos agrupamentos de produtos da hidratação do cimento vistos na fotografia anterior. Ampliação de 160 vezes. 93 Micrografia 4.10 Partículas de hidróxido de cálcio sobre a superfície do bloco cercadas por aglomerações de C-S-H. (n012) 94 Micrografia 4.11 Vista geral da amostra de bloco cerâmico chapiscado após a fratura do revestimento. Imagem obtida na lupa estereoscópica com ampliação de 51,2 vezes. 94 Micrografia 4.12 Detalhe da superfície do bloco coberta pela fração mais fina da camada de chapisco. Ampliação de 204,8 vezes obtida com lupa estereoscópica. 95 Micrografia 4.13 Região do interior da camada de chapisco, com a apresentação de partículas bem agrupadas. (n030) 96 Micrografia 4.14 Superfície do bloco cerâmico com fragmentos do chapisco, observada na lupa com ampliação de 320 vezes. 96 Micrografia 4.15 Região da amostra da interface bloco cerâmico/chapisco com pouca pasta aglomerante remanescente sobre a superfície do substrato, apresentando pequenas acículas identificadas como etringita. (n027) 97

22 xxii Micrografia 4.16 Agrupamentos de pequenos cristais de etringita na superfície do bloco cerâmico após a fratura. Ampliação da micrografia anterior.(n031) 97 Micrografia 4.17 Vista geral da amostra da interface argamassa/bloco umedecido, com a presença de inúmeros poros, obtida na lupa estereoscópica com ampliação de 51,2 vezes. 99 Micrografia 4.18 (a) Detalhe dos cristais de etringita no interior de um poro na argamassa de revestimento. (b) Resultado da microanálise em uma acícula, confirmando a presença de etringita. (n021) 100 Micrografia 4.19 Vista da amostra de argamassa aplicada sobre bloco com solução de cal, evidenciando falhas na extensão de aderência. Ampliação de 51,2 vezes, obtida em lupa estereoscópica. 101 Micrografia 4.20 Detalhe da presença de cal sobre a superfície do bloco. Ampliação de 80 vezes, obtida em lupa estereoscópica. 101 Micrografia 4.21 Cristal de hidróxido de cálcio na região de interface. (n032) 102

23 xxiii RESUMO A presente dissertação é fruto de um trabalho experimental realizado para investigar o mecanismo de aderência de revestimentos de argamassas aplicados a paredes de alvenaria de blocos cerâmicos e de concreto, o qual foi constituído de dois estudos distintos. O primeiro estudo foi desenvolvido em revestimentos de argamassa aplicados sobre alvenaria de blocos, tendo sido concebido com o objetivo de avaliar os fatores que exercem influência na resistência de aderência dos revestimentos de argamassa, tais como: a evolução ao longo do tempo, a influência do tipo (blocos cerâmicos ou de concreto) e do preparo do substrato (referência sem preparo, umedecido, chapiscado e solução de cal), a influência do local de ensaio (sobre as juntas de assentamento e sobre os blocos) e a contribuição da cura úmida do revestimento. O segundo estudo foi realizado com a aplicação da argamassa de revestimento em blocos individuais e objetivou avaliar a perda de água da argamassa fresca para os blocos por sucção e sua relação com a resistência de aderência, sendo avaliadas também as influências da granulometria da areia e da taxa de sucção de água dos blocos. Toda a análise foi realizada com base na determinação da resistência de aderência à tração dos revestimentos de argamassa (NBR 13528), sendo, para tanto, ensaiado um total de 1750 corpos-de-prova. Os resultados obtidos foram submetidos a análises estatísticas básicas e de variâncias. Com base nos resultados obtidos no estudo verificou-se que a idade do revestimento é um fator significativo na resistência de aderência, porém, não existe uma coerência física que explique a evolução ao longo do tempo. O tipo do substrato, o tipo de preparo, o local de ensaio e o tipo de cura do revestimento são também fatores influentes na resistência de aderência. Também foi verificado que a taxa de sucção de água dos blocos possui uma certa relação com a perda de água da argamassa, porém não foi clara a relação desta com a resistência de aderência. Por fim, o aumento do tamanho dos grãos da areia constituinte da argamassa conduziu a uma maior perda de água do revestimento, o que se refletiu em um aumento da resistência de aderência à tração.

24 xxiv ABSTRACT The present dissertation is the result of an experiment conducted to investigate the bond mechanism in mortar rendering applied on clay and concrete block masonry walls, and which comprised two distinct studies. The first one was carried out on mortar rendering applied on masonry blocks, with a view to assessing the factors that affect the bond strength of mortar rendering, such as: evolution over time, influence of the background type (clay or concrete) and preparation (considering wet, spatterdashed, lime solution and no preparation), the influence of the test site (on the setting joints and on the blocks) and the contribution of the rendering s wet cure. The second study was conducted by applying the rendering mortar on individual bricks and it aimed to assess the water lost by suction from the fresh mortar to the blocks and it relationship with bond strength, with an analysis also of the importance of sand grading and suction rate of the water from the blocks. The entire procedure was based on the determination of mortar rendering tensile bond strength (NBR 13528), and to this effect a total of specimens were tested. The results underwent basic and variance statistical analysis. As a result of the findings, it was verified that the age of the rendering is a significant factor in bond strength, although there is not a physical coherence that would explain evolution over time. The type of background, the type of preparation, the test site and the type of rendering cure are additional factors that affect bond strength. It was also seen the water suction rate from the bricks keeps a certain relationship with water loss from the mortar, but the relationship between the latter with bond strength was not clear. Finally, the increase of size s grain of sand contained in the mortar led to greater water loss from the rendering, which in turn reflected in an increased tensile bond strength.

25 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO Os revestimentos de argamassa são amplamente utilizados nas construções como uma camada protetora da estrutura e da alvenaria, conferindo, além da proteção, o embelezamento, a estanqueidade e, sobretudo, conforto aos usuários das edificações. Desde a antiguidade, o homem já utilizava argamassas à base de cal como revestimento, a fim de melhorar a qualidade das construções, sendo que, atualmente, o uso de argamassas como revestimento é uma prática bastante difundida no Brasil, mas ainda fundamentada no empirismo do dia-a-dia das obras. Tal empirismo tem gerado uma quantidade muito grande de problemas patológicos, conforme pode ser observado em um levantamento do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo, no qual praticamente todas as edificações vistoriadas apresentaram manifestações patológicas nos revestimentos (Ioshimoto, 1985). Os problemas mais comuns foram o descolamento devido à perda de aderência, a fissuração pela movimentação termo-higroscópica e o desagregamento gerado pelo mau proporcionamento ou uso inadequado dos materiais. A alta incidência dos problemas tem ocasionado uma série de prejuízos, tanto para o morador, que tem a sua qualidade de vida diretamente afetada, como para as construtoras que são obrigadas a realizar reparos não programados aumentando desta forma o custo da construção. O prejuízo causado pode chegar ao extremo, quando coloca em risco a segurança das pessoas, uma vez que o descolamento do revestimento pode ocorrer em fachadas atingindo-as. Diante de tal cenário, torna-se evidente a contribuição de pesquisas, de cunho científico e tecnológico, na elucidação das crenças e fatores que levam ao empirismo. A aplicação de conhecimentos adquiridos por meio de pesquisa é capaz de propiciar condições para o desenvolvimento de materiais, além de aprimorar técnicas construtivas, contribuindo para uma maior racionalização dos materiais, ganho de produtividade e, sobretudo, uma diminuição da incidência das manifestações patológicas, pelo fato de que são conhecidas as potencialidades e trabalhados os pontos fracos do sistema. Um ponto fraco do sistema de revestimento de argamassa é o substrato constituído por blocos cerâmicos, largamente utilizado nas construções, e que, na maioria

26 2 das vezes, não propicia boas condições de ancoragem do revestimento, como pode ser visto na Fotografia 1.1. Fotografia 1.1 Descolamento de um revestimento de argamassa em fachada externa. Observa-se na figura anterior uma falha de aderência em diversas regiões da base, onde a superfície do bloco cerâmico aparece intacta existindo, no entanto, outras regiões com uma boa ligação com a argamassa. Tal fato não implica necessariamente que blocos cerâmicos não proporcionem boas condições para a aderência da argamassa, mas expõe uma fragilidade do sistema, sendo portanto, necessária uma intervenção para melhorar a sua capacidade de aderência. Um ponto importante a ser observado diz respeito à interação entre a argamassa e o substrato, responsável por proporcionar durabilidade aos revestimentos. O estudo de Carasek (1996) apresenta-se como uma importante contribuição ao meio científico através da pesquisa aprofundada do mecanismo de aderência entre argamassas à base de cimento Portland e substratos porosos. Tal trabalho foi ponto de apoio para os trabalhos de Scartezini, Vianna & Carasek (1998) e Scartezini & Carasek (1999) no estudo da aderência de argamassas mistas aplicadas a blocos cerâmicos ao longo do tempo, uma vez que a aderência é uma das principais propriedades associadas ao desempenho dos revestimentos. Dando continuidade a esta linha de pesquisa, a presente dissertação foi concebida com o objetivo de avançar no conhecimento acerca do mecanismo de aderência da argamassa aplicada a substratos porosos, verificando os fatores que exercem influência

27 3 na resistência de aderência dos revestimentos. Ao propor este objetivo espera-se colaborar para o entendimento do tema, minimizando desta forma a incidência de problemas patológicos, principalmente de descolamentos. Para atingir o objetivo principal desta dissertação, foi proposto um programa experimental com duas frentes de estudo. O primeiro estudo, realizado em painéis de revestimento aplicado sobre alvenaria de blocos, objetivou avaliar: a evolução da resistência de aderência ao longo do tempo; a influência do tipo e preparo do substrato; a contribuição da cura úmida no desenvolvimento da aderência; a influência do local de ensaio: sobre as juntas de assentamento e sobre os blocos; e a microestrutura da interface argamassa/bloco cerâmico. O segundo estudo, utilizando revestimentos aplicados sobre blocos individuais, buscou avaliar a perda de água da argamassa fresca para o substrato por sucção e a sua relação com a resistência de aderência. Especificamente, buscou-se verificar: a influência da granulometria da areia; e a influência das características ligadas à sucção de água dos blocos. Esta dissertação, desenvolvida no Curso de Mestrado em Engenharia Civil da EEC / UFG, enquadra-se na grande área da Construção Civil e sub-área de Tecnologia das Argamassas e Revestimentos e encontra-se estruturada em seis capítulos, conforme descrito a seguir. O segundo capítulo desta dissertação apresenta uma revisão da literatura sobre o mecanismo de aderência da argamassa aplicada a substratos porosos, com ênfase no transporte de umidade entre os dois materiais. Também foi abordada a conseqüência de tal transporte no desempenho dos revestimentos, principalmente na retração das argamassas. O Capítulo 3 apresenta os materiais utilizados na pesquisa experimental, a sua caracterização, além da descrição dos métodos de ensaio utilizados. São também explicitadas as variáveis, os níveis de variação e as condições fixas adotadas no experimento.

28 4 Os resultados do programa experimental são apresentados no quarto capítulo, baseando as discussões em análises estatísticas e confronto com outros resultados existentes na literatura. O capítulo seguinte, o quinto, apresenta as conclusões desta dissertação, associando os resultados obtidos com a aderência no sistema de revestimentos. Por fim, no Capítulo 6, são tecidas as considerações finais e sugeridos os temas para futuras pesquisas.

29 5 CAPÍTULO 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Este capítulo visa apresentar os principais aspectos encontrados na literatura sobre o tema da dissertação. Assim, inicialmente, encontra-se uma breve discussão sobre o mecanismo de aderência entre a argamassa e o substrato poroso, com ênfase na microestrutura da interface. Foi dada uma maior atenção ao fluxo de água que ocorre entre a argamassa de revestimento e o substrato absorvente, pelo fato de que o mecanismo básico de aderência ocorre pela interação destes dois materiais. Não menos importante foi a abordagem feita sobre a retração das argamassas, suas implicações na formação de um estado de tensões no revestimento e a possível relação com as alterações da capacidade de aderência ao longo do tempo. 2.1 MECANISMO DE ADERÊNCIA ARGAMASSA/SUBSTRATO A aderência entre a argamassa e o substrato poroso resulta da união entre a resistência de aderência à tração, resistência de aderência ao cisalhamento e a extensão de aderência (que corresponde à razão entre a área de contato efetivo e a área total possível de ser unida), sendo estas, propriedades da região de contato entre os dois materiais. Conforme os vários autores citados por Carasek, Cascudo & Scartezini (2001), a aderência entre a argamassa e o substrato é um fenômeno essencialmente mecânico, devido à penetração da pasta aglomerante e argamassa nos poros e na rugosidade da base de aplicação, sendo esta constituída pelos blocos das alvenarias ou pela estrutura de concreto. Quando a argamassa no estado plástico entra em contato com a base absorvente, parte da água de amassamento, que contém em dissolução ou estado coloidal componentes do aglomerante, penetra pelos poros e cavidades do substrato de modo que ocorre a precipitação de produtos de hidratação do cimento no seu interior, exercendo ação de ancoragem da argamassa à base. Assim, fica claro que o tipo de substrato, o tipo de argamassa e a condição de umidade do substrato são parâmetros que exercem influência na resistência de aderência, havendo entre eles uma certa dependência, fato este confirmado através de análise estatística, após amplo programa experimental realizado por Carasek (1996).

30 6 Além do fenômeno mecânico, podem contribuir para a aderência, porém em pequena proporção, as forças de adesão na superfície dos materiais, dadas pelas forças de Van der Waals 1 e ligações polares covalentes entre as partículas na interface, e também a aderência química possivelmente proveniente da reação pozolânica entre a cal e a superfície dos blocos cerâmicos (Robinson, 1996). Um aspecto importante levantado por Boynton & Gutschick (1964) é a necessidade de existir a durabilidade da aderência, que seria a sua manutenção, desde o endurecimento inicial da argamassa, ao longo da vida útil do revestimento, evitando o aparecimento de fissuras que possam comprometer a união argamassa/substrato. A durabilidade da aderência está relacionada com a capacidade de deformação dos revestimentos, uma vez que estes devem absorver as movimentações da alvenaria e da estrutura, deformar-se sem se romper ou, no máximo, que se produzam microfissuras Microestrutura da Interface Argamassa/Substrato O uso de técnicas de investigação mais sofisticadas, como a análise petrográfica, microscopia eletrônica de varredura e a difratometria de Raios X, possibilitou um maior entendimento quanto ao mecanismo de aderência com base na morfologia e no tipo dos produtos de hidratação na interface argamassa/substrato poroso. Dentre os trabalhos existentes, parece haver duas linhas de pensamento com relação ao mecanismo de aderência. A primeira linha, defendida por Voss (1933), Chase (1984) e Lawrence & Cao (1987 e 1988), acredita que a aderência se dá através da formação de uma camada rica em cálcio na interface, com a precipitação de cristais de hidróxido de cálcio e as vezes carbonato de cálcio, acompanhada da deposição de silicatos de cálcio hidratado (C-S-H) e cristais de trissulfoaluminato de cálcio hidratado (etringita). Numa posição contrária, os pesquisadores do INSA 2 de Toulouse na França, dentre eles, Farran, Grandet, Detriché, Maso e Dupin, defendem a idéia de que a zona de contato entre a pasta de cimento e fatias de tijolo cerâmico polidas (estudo em um sistema simplificado) é composta principalmente por cristais de etringita (Carasek, 1996). 1 As forças de Van der Walls, de acordo com Mehta & Monteiro (1994), são as principais responsáveis pela elevada resistência do C-S-H, proveniente da hidtratação do cimento, devido à elebvada área específica da estrutura deste material. Os pesquisadores citam ainda que a contribuição do hidráoxido de cálcio na resistência dos materiais cimentícios é limitada por causa da sua área específica consideravelmente inferior. 2 Institut National de Sciences Appliquées

31 7 Carasek (1996), trabalhando com o sistema real (argamassa aplicada sobre bloco cerâmico), confirmou a teoria dos pesquisadores franceses através de um trabalho experimental empregando o microscópio eletrônico de varredura. Neste estudo a referida pesquisadora mostra que a aderência decorre principalmente do intertravamento dos cristais de etringita no interior dos poros do substrato. A Figura 2.1 apresenta, esquematicamente, o referido mecanismo de aderência Figura 2.1 Representação esquemática do mecanismo de aderência entre argamassa de cimento e cal e blocos cerâmicos (Carasek, 1996). 2.2 FLUXO DE ÁGUA ENTRE A ARGAMASSA DE REVESTIMENTO E O SUBSTRATO Conforme depreende-se do item anterior, a aderência da argamassa ao substrato depende da transferência de água entre estes dois materiais. Além do mais, o conteúdo de água das argamassas é, em geral, superior à quantidade necessária para que ocorram as reações de hidratação do cimento presente. O fator que determina a quantidade necessária de água das argamassa é a sua trabalhabilidade, que pode ser definida como a facilidade do material em ser manuseado, apresentando um mínimo de reflexão e escorrimento quando da sua aplicação. Neste item será discutida a estrutura de poros dos blocos da alvenaria, os poros formados no interior da argamassa ainda no estado fresco e a interação destes dois sistemas de poros, analisando os fatores que influenciam a perda de água da argamassa e as conseqüências deste transporte no desempenho dos revestimentos.

32 Absorção Capilar dos Substratos A porosidade das unidades de alvenaria é bastante variável e depende do material e da sua forma de fabricação. Segundo Haynes (1973), as quatro propriedades fundamentais dos materiais porosos que influenciam as suas características são: a porosidade total, a superfície ou área específica, a distribuição do tamanho de poros e o formato destes. Diversos autores relacionam a estrutura de poros do substrato e, conseqüentemente, a sua capacidade de absorção de água, com o desenvolvimento da aderência no sistema argamassa/substrato poroso, apresentando assim alguns modelos. Para mensurar o comportamento de absorção de água dos blocos de alvenaria podem ser citados dois modelos, discutidos a seguir. O primeiro modelo, apresentado por Hoff et al. (1996), Brocken et al. (1998) e Wilson, Carter & Hoff (1999), utiliza os conceitos de fluxo de água em meio não saturado, primeiramente empregados na mecânica dos solos. Neste modelo, descreve-se a absorção de água exercida pelos poros dos materiais de construção com base na equação extendida de Darcy (equação 2.1), a qual descreve o fluxo de água em uma direção pela equação de difusão não linear. onde: t D x t = fluxo de água em uma direção; = conteúdo de água; x D( ) = coeficiente de difusão hidráulica, específico de cada material; e x = profundidade de penetração de água no material. (2.1) A equação 2.2 apresenta a solução da equação 2.1, quando x=0;t> 0 e x > 0; t = 0, respectivamente para os casos do substrato saturado com água e totalmente seco. x( t 1/ 2, t) ( ). (2.2) A equação 2.3 apresenta a quantidade acumulada de água absorvida, por unidade de área superficial do substrato.

33 9 2 i( t) t 1/.. d S. t 1/ 2 (2.3) onde: = sucção de água por unidade de massa (mm); i = volume de água absorvida por unidade de área (mm); S = coeficiente de sortividade (mm.min -1/2 ); e t = tempo (min). O coeficiente de sortividade S (do inglês sorptivity ) é um parâmetro que define a habilidade do material em absorver e transmitir água por capilaridade. Hall & Tse apud Wilson, Carter & Hoff (1999) apresentam os procedimentos para determinação do coeficiente de sortividade, o qual será discutido no item Um outro modelo para analisar a absorção capilar do substrato é discutido por Gallegos (1995) e Groot & Larbi (1999). Tal modelo simplifica os poros do substrato como sendo constituídos por poros abertos, paralelos, cilíndricos, perpendiculares à superfície da água e com diferentes diâmetros. Os fatores que influenciam a força de sucção de água são: o diâmetro dos capilares, o atrito água/parede do poro e a força da gravidade. Negligenciando este último fator, a força de sucção de água é representada por: 2. r (2.4) onde: = força de sucção de água (N); = tensão superficial da água 3 (N/m); e r = raio do capilar (m). 3 Carasek (1996) apresentou valores da tensão superficial da água, medidos à temperatura de 22ºC, conforme apresentado no quadro abaixo. Tensão superficial da água Água limpa 72,1 dina/cm Água + cal 66,9 dina/cm Água + cimento 66,7 dina/cm Água + cal + cimento 42,2 dina/cm Conversão: 1 dina/cm = 10-3 N/m

34 10 De acordo com a equação 2.4 é evidente a influência do diâmetro dos poros na força de sucção, sendo que os poros de maior diâmetro exercem uma força menor e os poros de menor diâmetro as maiores forças, conforme ilustrado na Figura 2.2. Figura 2.2 Pressão capilar para poros cilíndricos e abertos em função do raio do poro (Groot & Larbi, 1999). Groot & Larbi (1999) apresentam uma formulação para determinar a massa de água absorvida pelos poros capilares, conforme equações 2.5 e ,5 m c. r. t. (2.5) onde: m = massa de água absorvida (kg); r = raio do capilar (m); t = tempo (s); = densidade da água (kg/m 3 ); e c = constante. A constante c é escrita da forma:. 2. c (2.6)

35 11 onde: c = constante; = tensão superficial da água (N/m); e = viscosidade dinâmica da água 4 (Ns/m 2 ). Baseado nas equações 2.5 e 2.6, verifica-se que bloco com poros de diâmetros maiores possui uma maior capacidade de absorção de água do que um bloco com menores diâmetros de poros, apesar deste último possuir uma maior força capilar, como salientado na equação 2.4 (Gallegos, 1995) Fatores Ligados ao Substrato que Influenciam na Perda de Água da Argamassa A base de aplicação dos revestimentos de argamassa, através da sua absorção, é a maior responsável pela perda de água das argamassas no estado fresco. Detriché & Maso (1986) e Groot (1988) afirmam que as características superficiais e de porosidade do substrato como diâmetro, estrutura, volume dos poros e propriedades do material influem no transporte de umidade e, conseqüentemente, na alteração das propriedades da argamassa em contato com esta base absorvente. Para avaliar a capacidade de sucção de água dos blocos da alvenaria, pode-se utilizar ensaios normalizados, como o método de ensaio da ASTM 5 C 67 - Initial Rate Absorption (IRA), RILEM 6 LUM A.5 Initial Rate of Suction (IRS) e o NBN 7 B (Índice de Haller). Os referidos testes são bastante parecidos entre si e avaliam a capacidade de sucção de água de uma face do bloco, imersa em uma profundidade de água padrão, em um intervalo de tempo de um minuto. Os testes diferem quanto ao conteúdo inicial de umidade dos blocos, profundidade de imersão e a influência da absorção de água pela lateral do bloco. A Tabela 2.1 apresenta uma compilação dos referidos testes de absorção. 4 De acordo com a International Critical Tables apud Bastos (1983), a viscosidade dinâmica da água a 20ºC é igual a 1,029x10-3 Ns/m 2. 5 American Society for Testing and Materials. 6 Reunion International des Laboratories d Essais et Materiaux. 7 Norma do IBN Institut Belge de Normalization