ANÁLISE DOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA EM REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL ANÁLISE DOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA EM REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA MARINA AUGUSTA MALAGONI VICTOR SCARTEZINI GOIÂNIA 2013

2 MARINA AUGUSTA MALAGONI VICTOR SCARTEZINI ANÁLISE DOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA EM REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA Trabalho de Conclusão apresentado à Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás, como parte indispensável para obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientadora: Profª. Drª. Helena Carasek GOIÂNIA 2013

3 MARINA AUGUSTA MALAGONI VICTOR SCARTEZINI ANÁLISE DOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA EM REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA Trabalho de Conclusão apresentado à Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás, como parte indispensável para obtenção do título de Engenheiro Civil. Aprovado em / /. Profª. Drª. Helena Carasek (Orientadora) Universidade Federal de Goiás Prof. Renato Costa Araújo (Examinador Externo) Instituto Federal de Goiás Profª. Patrícia Eliza Floriano de Carvalho (Examinadora Externa) Pontifícia Universidade Católica de Goiás Em: / / Atesto que as revisões foram feitas: Orientadora

4 Se vi mais longe foi por estar de pé sobre ombros de gigantes. Isaac Newton Aos gigantes: Evanise, Augusto e Rosângela Vera, Silvio (in memoriam) e Terezinha

5 AGRADECIMENTOS Agradecemos primeiramente a Deus, por ter nos concedido esta grande vitória e ter nos dado forças para chegarmos até aqui. Agradecemos aos nossos familiares pelo incentivo, dedicação e carinho, e por compartilharem das nossas lágrimas e sorrisos, dividimos agora, o mérito desta conquista. Aos amigos, que contribuíram para o nosso conhecimento, cujo apoio e torcida foram importantes para o nosso sucesso. Agradecemos aos nossos professores pela dedicação, pelo apoio, incentivo e conhecimento que nos foram transmitidos. A professora Helena Carasek, pela orientação competente e incentivo ao longo de todo o trabalho. Ao professor Luis Rodrigo Baumann, coordenador do Instituto de Estatística da Universidade Federal de Goiás, pela importante colaboração no decorrer deste trabalho. A empresa MM ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA, na pessoa do engenheiro Nielsen José Dias Alves, pelo fornecimento dos dados, indispensáveis à realização deste trabalho. A empresa CARLOS CAMPOS CONSULTORIA E CONSTRUÇÕES LTDA, pelo fornecimento dos dados, indispensáveis à realização deste trabalho. A todos que direta ou indiretamente fizeram parte da nossa formação, dedicamos nosso simples, mas eterno. Obrigado.

6 RESUMO Em função das manifestações patológicas frequentemente encontradas em edificações, cada vez mais as construtoras têm se interessado pela realização do controle dos revestimentos de argamassa. Nesse sentido, o ensaio de determinação da resistência de aderência à tração, regulamentado pela NBR (ABNT, 2010), tem ganhado importância e estudos vêm sendo desenvolvidos na tentativa de melhorar a qualidade dos revestimentos nas obras, garantindo conforto, maior vida útil das edificações e não permitindo o surgimento de patologias as quais não somente elevam os custos de construção, mas também interferem na qualidade de vida e na segurança dos moradores. Sabe-se que a grande variabilidade dos resultados de resistência de aderência se dá, em parte, devido à influência de fatores intrínsecos ao próprio método utilizado. Pesquisadores já mostraram que essas diferenças aparecem devido ao tipo de aparelho utilizado no ensaio, ao tipo de substrato, de cura, geometria e dimensão do corpo de prova, procedimento de corte, propriedades dos materiais envolvidos, umidade do revestimento, entre outros, o que justifica, em parte, a atual dificuldade das construtoras em alcançar os padrões mínimos exigidos pelas normas. O presente trabalho visa analisar, com base em ferramentas estatísticas (testes de normalidade, intervalo de confiança e coeficiente de variação das amostras), dados de ensaios de determinação da resistência de aderência à tração de revestimentos realizados in loco, tanto para ambientes internos como para ambientes externos. Para tanto foram analisados resultados de 19 construtoras de Goiânia e 17 construtoras de Brasília, totalizando 2552 arrancamentos. Ademais, foram analisados resultados de pesquisas de laboratório realizadas por estudiosos da área (teses e dissertações). Essas análises buscaram identificar correlações matemáticas entre o coeficiente de variação das amostras e os fatores que influenciam a resistência de aderência, tais como, o tipo de substrato, de argamassa, de ambiente e de ruptura, bem como avaliar o comportamento do CV em função dos valores de resistência de aderência, comparar os valores deste para os diferentes tipos de substrato estudados e avaliar o seu comportamento na medida em que se varia o número de arrancamentos. Não foram obtidas correlações matemáticas diretas entre o coeficiente de variação e o número de arrancamentos e tampouco entre este e os fatores intervenientes na resistência de aderência e o CV e a resistência de aderência propriamente dita. A aplicação do intervalo de confiança nos resultados de resistência de aderência à tração aumentou a porcentagem de aprovações nos ensaios com relação aos resultados obtidos através dos limites estabelecidos pela NBR (ABNT, 1996) e, portanto, se mostrou um método eficaz para a avaliação dessa propriedade.

7 Palavras-chave: Argamassa. Revestimentos. Resistência de aderência. Coeficiente de variação. ização.

8 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO CONTEXTUALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVA DO TEMA OBJETIVOS ESTRUTURA DO TRABALHO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA MÉTODO DE ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA ADERÊNCIA FATORES QUE INFLUENCIAM A ADERÊNCIA Influência do Substrato Influência da Argamassa Influência das Técnicas de Aplicação e de Execução CONCEITOS ESTATÍSTICOS Distribuições normais de probabilidade Distribuição amostral O teorema do limite central Intervalos de confiança A distribuição t Testes de normalidade Teste de Shapiro-Wilk Teste de Kolmogorov-Smirnov Q-Q plots METODOLOGIA COLETA DE DADOS MÉTODO DE AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS RESULTADOS E DISCUSSÕES NORMALIDADE DAS AMOSTRAS RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA MÉDIA POR CIDADE INFLUÊNCIA DO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO INFLUÊNCIA DO TIPO DE ARGAMASSA INFLUÊNCIA DO SUBSTRATO TIPO DE RUPTURA ATENDIMENTO À NORMA APLICAÇÃO DO INTERVALO DE CONFIANÇA NA ANÁLISE DOS RESULTADOS PESQUISAS DE LABORATÓRIO: INFLUÊNCIA DA UMIDADE DOS BLOCOS PESQUISAS DE LABORATÓRIO: O COEFICIENTE DE VARIAÇÃO EM FUNÇÃO DO NÚMERO DE ARRANCAMENTOS... 67

9 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS CONCLUSÕES SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS REFERÊNCIAS ANEXO A - RESULTADOS DE ENSAIOS E ANEXO B - ANÁLISE DOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA ATRAVÉS DA CONSTRUÇÃO DO INTERVALO DE CONFIANÇA ARRANCAMENTOS EM PAREDES INTERNAS ARRANCAMENTOS EM PAREDES EXTERNAS ANEXO C - ANÁLISE DE VARIAÇÃO DO CV À MEDIDA EM QUE SE AUMENTA A UMIDADE E O NÚMERO DE CORPOS DE PROVA DADOS DE CARASEK (1996) ANEXO D ANÁLISE DA VARIAÇÃO DO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO À MEDIDA EM QUE SE AUMENTA O NÚMERO DE ARRANCAMENTOS

10 LISTA DE FIGURAS Figura Posicionamento do equipamento de tração em relação aos corpos-de-prova segundo a NBR (ABNT, 1995) Figura Exemplo de relatório do ensaio de resistência de aderência à tração (fornecido pelo Engenheiro Nielsen Alves) Figura Formas de ruptura no ensaio de resistência de aderência à tração para um sistema de revestimento, segundo a NBR (ABNT, 2010) Figura 2. 4 Fatores que exercem influência na aderência de argamassas sobre bases porosas (CARASEK, 2010) Figura Aderência adequada entre o revestimento e o substrato (ABCP, 2002) Figura Vista da superfície de (a) bloco cerâmico e (b) bloco de concreto através de lupa estereoscópica (SCARTEZINI, 2002) Figura Representação esquemática dos principais tipos de ancoragem substrato/revestimento (WEISS, 1995 apud COSTA, 2007) Figura Curvas de iso-tensão (MPa) obtidas para um painel ensaiado por CARASEK et al. (2011) Figura Exemplo de distribuição normal (Fonte: acesso em 31/10/2013) Figura Distribuição normal padrão e distribuição t (LARSON e FARBER, 2010) Figura Esquema da construção do intervalo de confiança (Fonte: elaborada pelos autores) Figura Fluxograma de utilização das distribuições t e normal (LARSON E FARBER, 2010, adaptada pelos autores) Figura Q-Q plot de amostra cuja normalidade não pode ser rejeitada (< acessado em 06/11/2013) Figura 3. 1 Código de identificação dos ensaios de resistência de aderência à tração Figura 4. 1 Análise da normalidade das amostras estudadas Figura 4. 2 Exemplos de histogramas de amostras que não rejeitaram a hipótese de normalidade Figura Gráfico resistência de aderência média por cidade Figura Gráfico resistência de aderência e coeficiente de variação (%) Figura Gráfico resistência de aderência e coeficiente de variação (%) em função da construtora para ambiente interno Figura Gráfico resistência de aderência e coeficiente de variação (%) em função da construtora para ambiente externo Figura 4. 7 Gráfico de influência do tipo de argamassa na resistência de aderência e coeficiente de variação Figura Gráfico influência do tipo de substrato na resistência de aderência e coeficiente de variação Figura Gráfico tipo de ruptura para ambiente interno Figura Gráfico tipo de ruptura para ambiente externo Figura Gráfico com classificação da natureza das rupturas Figura Gráfico de verificação do atendimento à NBR (ABNT, 1996) Figura Gráfico de verificação do atendimento à NBR (ABNT, 1996) por substrato... 56

11 Figura Gráfico contendo intervalo de confiança totalmente acima do limite mínimo estabelecido para a amostra B5_A-P Figura Gráfico contendo intervalo de confiança totalmente abaixo do limite mínimo estabelecido para a amostra B2_A-P Figura Gráfico contendo o limite mínimo no interior do intervalo de confiança para a amostra B2_A-P Figura Gráfico contendo o limite mínimo no interior do intervalo de confiança para a amostra B2_A-P Figura Gráfico contendo o limite superior do intervalo de confiança coincidente com o limite mínimo estabelecido por norma para a amostra B2_A-P Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente interno, segundo a NBR Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente interno, segundo análise do intervalo de confiança Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente externo, segundo a NBR Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente externo, segundo análise do intervalo de confiança Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente interno e externo, segundo a NBR Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente interno e externo, segundo análise do intervalo de confiança Figura Gráfico coeficiente de variação em função do número de arrancamentos para diferentes condições de umidade em bloco de concreto Figura Gráfico coeficiente de variação em função do número de arrancamentos para diferentes condições de umidade em bloco cerâmico Figura Gráfico coeficiente de variação em função do número de arrancamentos para diferentes argamassas aplicadas Figura Gráfico do CV em função do número de arrancamentos realizados... 68

12 LISTA DE TABELAS Tabela Critérios de resistência de aderência à tração (Ra) para revestimentos de argamassas de paredes (emboço e camada única), segundo a NBR (ABNT, 1996) Tabela Valores críticos para a distribuição t (LARSON E FARBER, 2010)... 36

13 1. INTRODUÇÃO O presente trabalho se insere na linha de Materiais de Construção, especificamente na subárea Tecnologia das Argamassas e aborda a temática de análise da medida da aderência de revestimentos de argamassa CONTEXTUALIZAÇÃO E JUSTIFICATIVA DO TEMA As argamassas são amplamente utilizadas na construção civil principalmente no que se refere aos revestimentos de alvenarias e estruturas de concreto, conferindo proteção, estanqueidade, durabilidade, conforto aos usuários e adornando as edificações. Nos últimos cinquenta anos, grande tem sido a ênfase dada ao estudo de materiais de construção, visto que o homem tem se preocupado com a maior durabilidade de suas obras. Quando faz-se referência à durabilidade dos revestimentos de argamassa trata-se, dentre outras, de uma propriedade denominada aderência, uma característica bastante complexa e que depende de um grande número de fatores, tais como: as características dos materiais envolvidos (tanto da argamassa como do substrato), as técnicas de execução e as condições de exposição dos revestimentos ao ambiente (CINCOTTO; SILVA; CARASEK, 1995). De acordo com o Manual de Revestimentos de Argamassa (Associação Brasileira de Cimento Portland - ABCP, 2002), os revestimentos representam uma parcela significativa do custo de construção de edifícios, cerca de 10% a 30% do total da construção dependendo do tipo da edificação e do seu padrão, sendo que, os revestimentos de argamassa, muitas vezes, podem representar a maior fração desses custos. Tais custos podem se tornar bastante elevados quando surgem patologias nos revestimentos de argamassa. As patologias mais comuns são as eflorescências, o bolor, as vesículas, o descolamento com empolamento, o descolamento em placas, o descolamento com pulverulência, as fissuras horizontais e as fissuras mapeadas (CINCOTTO, 1989 apud CARVALHO JR., 2005) 1. Dentre estas patologias citadas, observa-se uma forte ligação do descolamento em placas com uma possível falha de aderência desenvolvida entre o 1 CINCOTTO, M. A. Patologias das argamassas de revestimentos: análise e recomendações. In: VÁRIOS. Tecnologia das Edificações (Publicação IPT 1801). 2.ed. São Paulo: Editora Pini, p

14 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 13 revestimento de argamassa e a base. Além de causarem elevações nos custos de manutenção, tais manifestações patológicas também geram redução na qualidade de vida dos usuários e podem chegar a situações extremas, como exposto por Carasek (1996) e Costa (2007), colocando em risco a segurança das pessoas, dado que os descolamentos também são passíveis de ocorrerem em fachadas, atingindo-as. A verificação da resistência de aderência é feita por meio de ensaios de arrancamento os quais são regulamentados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas. A NBR Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas Especificação (ABNT, 1996) estabelece o limite mínimo de 0,20 MPa para revestimentos internos e de 0,30 MPa para revestimentos externos. Nota-se atualmente uma grande dificuldade das construtoras em atingir os valores mínimos estabelecidos por norma e uma grande variabilidade dos resultados dos ensaios. Este trabalho busca analisar diversos ensaios de resistência de aderência realizados em obras de construtoras de Brasília e de Goiânia, bem como resultados de pesquisas científicas (dissertações e teses). Busca-se avaliar os valores limites estabelecidos por norma e contribuir com a proposição de alterações nos mesmos para futuras revisões de acordo com os valores de resistência de aderência encontrados nos revestimentos executados atualmente no mercado da construção e que vêm apresentando desempenho satisfatório OBJETIVOS Este trabalho tem como objetivo geral: Analisar de forma estatística vários resultados de ensaios de determinação da resistência de aderência à tração fornecidos pelos laboratórios MM ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA e CARLOS CAMPOS CONSULTORIA E CONSTRUÇÕES LTDA, levando-se em consideração o tipo de substrato (alvenaria de blocos cerâmicos ou de concreto e estrutura), o tipo de argamassa (industrializada, usinada ou rodada em obra), ambiente (interno ou externo), bem como o tipo de ruptura obtido no ensaio de arrancamento. Podem ser listados como objetivos específicos: Avaliar se valores mais altos de resistência de aderência geram menores valores dos coeficientes de variação de um conjunto de dados;

15 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 14 Analisar e comparar os valores dos coeficientes de variação para revestimentos aplicados sobre blocos cerâmicos, blocos de concreto e estrutura; Avaliar o comportamento do coeficiente de variação do ensaio quando se varia o número de arrancamentos e a umidade do substrato dentro de um mesmo conjunto de dados ESTRUTURA DO TRABALHO O presente trabalho foi estruturado em cinco capítulos. No Capítulo 1, Introdução, apresenta-se a contextualização do tema e justificativa, os objetivos do trabalho e ainda a estrutura do mesmo. O Capítulo 2, Revisão Bibliográfica, abrange os temas relacionados à resistência de aderência de revestimentos de argamassa e alguns conceitos estatísticos. Já no Capítulo 3, Metodologia, define-se a metodologia de pesquisa aplicada no trabalho, por meio da instrumentação da análise e compilação de dados. No Capítulo 4, Resultados e Discussões, analisam-se os dados compilados a partir do processamento e análise estatística dos mesmos e faz-se sugestões para futuras revisões da NBR 13749:1996. No Capítulo 5, Considerações Finais, apresentam-se as conclusões gerais obtidas no estudo, além de sugestões para trabalhos futuros na mesma área.

16 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O presente capítulo abordará, em um primeiro momento, o ensaio de resistência de aderência à tração de revestimentos de argamassa, apresentando a sua correta metodologia de execução, as especificações contidas nas normas brasileiras, além de alguns dos diversos fatores que influenciam os resultados do mesmo. Em um segundo momento, será feita uma breve revisão de parâmetros estatísticos fundamentais para o entendimento das análises realizadas e correta interpretação dos resultados obtidos MÉTODO DE ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA ADERÊNCIA A NBR (ABNT, 2010) preconiza o método para determinação da resistência de aderência à tração de revestimentos de argamassa aplicados em obra ou laboratório sobre substratos inorgânicos não metálicos de acordo com a metodologia exposta a seguir. Segundo a referida norma, o ensaio deve ser realizado aos 28 dias após a aplicação da argamassa no substrato no caso de esta ser mista ou de cimento e aos 56 dias no caso de argamassas de cal e areia. Os corpos de prova podem ser preparados in situ, em revestimentos de construção acabada, ou em laboratório, aplicados em painéis sobre base de blocos cerâmicos, de concreto, placas de concreto, etc. e apresentam seção circular de 50 mm de diâmetro. São ensaiados no mínimo 12 corpos de prova de mesmas características (tipo de preparo do substrato, argamassa de revestimento, forma de aplicação e idade do revestimento), amostrados aleatoriamente (contemplando também regiões de juntas de blocos) em uma área pré-definida e espaçados entre si e das quinas e cantos em no mínimo 50 mm. O corte deve ser executado a seco ou com água, conforme características da argamassa. Quando ele é executado com água, este deve ser feito com antecedência o suficiente para que, no momento do ensaio, o corpo de prova esteja seco. É imprescindível que o equipamento de corte seja mantido em posição ortogonal à superfície durante o procedimento.

17 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 16 Deve-se limpar e remover partículas destacáveis da superfície dos corpos de prova para a fixação das pastilhas. A superfície das pastilhas também deve estar limpa e isenta de quaisquer partículas que possam atrapalhar no momento da colagem. Deve-se controlar também a quantidade de cola utilizada para a fixação das pastilhas nas amostras, sendo importante evitar a falta e remover o excesso. O equipamento de tração deve ser acoplado conforme mostra a Figura 2.1. Durante a execução do ensaio aplica-se uma taxa de carregamento constante em função da provável resistência de aderência. Deve-se prestar muita atenção durante a realização do esforço de tração no corpo de prova para que o mesmo não sofra nenhuma forma de impacto ou esforços indesejáveis, como vibrações e movimentos bruscos. Figura Posicionamento do equipamento de tração em relação aos corpos-de-prova segundo a NBR (ABNT, 1995) Equipamento de tração Pastilha Revestimento de argamassa Substrato Após a ruptura do corpo de prova, a NBR (ABNT, 2010) estabelece que deve-se anotar a carga (N) ou a tensão de ruptura, em MPa, obtida para cada corpo de prova ensaiado, bem como determinar o diâmetro através do auxílio de um paquímetro. Também deve ser avaliada a forma de ruptura dos corpos de prova, no caso de rupturas por falha da colagem da pastilha, o ensaio deve ser refeito e o primeiro resultado deve ser desconsiderado. Os resultados devem então ser anotados em planilhas que serão posteriormente apresentadas no relatório do ensaio. A referida norma traz modelos de tabelas que podem ser usadas. A Figura 2.2 mostra um exemplo de relatório de ensaio de resistência de aderência à tração.

18 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 17 Figura Exemplo de relatório do ensaio de resistência de aderência à tração (fornecido pelo Engenheiro Nielsen Alves)

19 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 18 A resistência de aderência de cada corpo de prova é determinada pela razão entre a força de ruptura (N) e a área da seção do corpo de prova (mm²). Quanto à forma de ruptura, a norma preconiza que ela deve ser expressa em porcentagem de ocorrência e apresentada juntamente com o valor da resistência de cada corpo de prova. A Figura 2.3 mostra as possíveis formas de ruptura no ensaio de resistência de aderência à tração. Figura Formas de ruptura no ensaio de resistência de aderência à tração para um sistema de revestimento, segundo a NBR (ABNT, 2010) A forma de ruptura é um aspecto tão importante quanto o valor da resistência de aderência obtido. Segundo Carasek (2010), quando a ruptura é coesiva, ou seja, ocorre no interior da argamassa ou do substrato, os valores são menos preocupantes, a menos que sejam demasiadamente baixos. Já quando a ruptura é adesiva, ou seja, ocorre nas interfaces, é indispensável que os valores de resistência sejam mais elevados, pois, neste caso, o potencial de ocorrência de manifestações patológicas futuras é maior. A NBR Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas - Especificação (ABNT, 1996), determina que quatro corpos de prova em seis devem

20 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 19 apresentar valores de resistência de aderência superiores a 0,30 MPa para revestimentos de fachada, ou iguais ou superiores a 0,20 MPa para revestimentos internos, conforme mostrado na Tabela 2.1. No entanto, como exposto por Carasek (2011), esse número é incompatível com o definido atualmente no procedimento de ensaio de determinação da resistência de aderência à tração. Essa incompatibilidade ocorre pois a norma que estabelece esse procedimento foi revisada em 2010, passando o número mínimo de corpos de prova de seis para doze. Portanto, o número mínimo de resultados para atender a especificação deve ser dobrado, ou seja, oito corpos de prova em um total de doze devem apresentar resistência superior aos valores da tabela. Tabela Critérios de resistência de aderência à tração (Ra) para revestimentos de argamassas de paredes (emboço e camada única), segundo a NBR (ABNT, 1996) INTERNA EXTERNA ACABAMENTO Ra (MPa) Pintura ou base para reboco 0,20 Cerâmica ou laminado 0,30 Pintura ou base para reboco 0,30 Cerâmica 0,30 Ainda segundo Carasek (2011), uma forma adicional de analisar os resultados é calcular a média das resistências de aderência e também de cada percentual de tipo de ruptura, o que permite uma análise mais rápida do comportamento médio dos corpos de prova, principalmente quando se deseja comparar várias situações distintas. Outros parâmetros estatísticos básicos que devem ser calculados são o desvio padrão da amostra e o coeficiente de variação (CV). O coeficiente de variação fornece a variabilidade dos dados obtidos em relação à média, ou seja, quanto menor o seu valor, mais homogêneos são os dados. Na matemática, o coeficiente de variação é considerado baixo quando for menor ou igual a 25%. Geralmente, os resultados de ensaios de resistência de aderência à tração apresentam alta dispersão, resultando em coeficientes de variação da ordem de 10% a 35%, mas chegam muitas vezes a 50%-60% (CARASEK, 2011).

21 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa FATORES QUE INFLUENCIAM A ADERÊNCIA A soma de vários fatores ligados às condições climáticas (temperatura, umidade relativa, vento, etc.), à argamassa (reologia, adesão inicial, retenção de água, etc.), ao substrato (sucção de água, rugosidade, porosidade, etc.) e à execução (energia de impacto, limpeza e preparo da base, cura, etc.), torna bastante difícil a rastreabilidade das causas reais para resultados abaixo do esperado. Portanto, torna-se necessário o estudo da influência de cada um desses fatores em separado com o objetivo de mapear os problemas e aumentar o desempenho do conjunto. Nesse sentido, alguns desses fatores, mostrados na Figura 2.4, são discutidos a seguir. Figura 2. 4 Fatores que exercem influência na aderência de argamassas sobre bases porosas (CARASEK, 2010) Ademais, cabe salientar-se que vários parâmetros do ensaio de determinação da resistência de aderência (tipo de cola, geometria e forma do corpo de prova, tipo de corte, tipo do aparelho utilizado e estado do revestimento) também influenciam nos valores dos resultados, bem como na variabilidade dos dados. Os resultados dos ensaios estão sujeitos a um grande número de perturbações que de maneira direta ou indireta irão influenciá-los ou na forma de um erro sistemático ou na forma de incerteza do valor atribuído a um dado mensurado (LINK, 2000 apud COSTA, 2007) 2. 2 LINK, W. Tópicos avançados da metrologia mecânica: confiabilidade metrológica e suas aplicações. 1ed. Rio de Janeiro, 2000.

22 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa Influência do Substrato A aderência entre a argamassa e o substrato acontece em duas etapas: em um estado inicial com a argamassa ainda fresca, conhecida como adesão inicial, e no estado endurecido, a aderência propriamente dita. A adesão inicial está diretamente ligada com as características reológicas da pasta (VALDEHITA ROSELLO, 1976 apud CARASEK, 1996) 3. Já a aderência no estado endurecido da argamassa ao substrato é um processo essencialmente mecânico, devido principalmente à penetração da própria argamassa nos poros ou entre as rugosidades da base de aplicação. Quando a argamassa entra em contato com o substrato, parte da água de amassamento, que contém os componentes do aglomerante em estado coloidal, penetra nesses poros e rugosidades formando, no interior destes, géis de silicato do cimento e hidróxidos provenientes da cal. Após a cura do revestimento esses precipitados ficam ancorados à base, aumentando a aderência do conjunto argamassa/substrato. (VALDEHITA ROSELLO, 1976 apud CARASEK, 1996). De acordo com o Manual de Revestimentos de Argamassa (ABCP, 2002), o mecanismo de aderência se desenvolve principalmente pela ancoragem da pasta aglomerante nos poros da base, ou seja, parte da água de amassamento contendo os aglomerantes é succionada pelos poros da base onde ocorre o seu endurecimento e pelo efeito de ancoragem mecânica da argamassa nas reentrâncias e saliências macroscópicas da superfície a ser revestida. A Figura 2.5 mostra o mecanismo adequado de aderência entre o revestimento e o substrato. Figura Aderência adequada entre o revestimento e o substrato (ABCP, 2002) 3 VALDEHITA ROSELLO, M. T. Morteros de cemento para albañilería. Madrid, Instituto Eduardo Torroja de la Construcción y del Cemento, p. (Monografias, 337).

23 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 22 A capacidade de sucção de água do substrato é, portanto, uma propriedade que muito interfere no mecanismo de aderência, dado que esse é um fenômeno essencialmente mecânico. Em sua tese, Carasek (1996) apresenta um estudo sobre as características e distribuição dos tamanhos dos poros em bases porosas. São de interesse para o estudo da aderência argamassa/substrato apenas os condutos abertos de dimensão capilar, também chamados de poros capilares (0,1 µm diâmetro 20 µm), pois são esses poros que apresentam elevado potencial de succionar a água presente nas argamassas. Segundo Gallegos (1995), os poros de blocos cerâmicos assemelham-se a condutos cilíndricos de textura suave, já os poros de blocos de concreto podem ser comparados a uma sucessão de esferas secantes e possuem textura rugosa. Detriché et al. (1985, apud CARASEK, 1996) 4 e Dupin, Detriché e Maso (1988, apud CARASEK, 1996) 5 propuseram uma modelagem simplificada para representar a interação argamassa/substrato. Os autores afirmam que o fluxo de água ocorre da argamassa em direção ao substrato e que esta sucção é acompanhada de um aperto mecânico das partículas sólidas da argamassa pela ação da depressão dos capilares, que se traduz por uma retração quase imediata da camada de argamassa e uma aceleração da cristalização dos produtos hidratados consecutivos ao crescimento da concentração em íons dissolvidos. Também é importante salientar que a retenção de água pela argamassa, em um teor ideal, é fundamental para melhorar a extensão de aderência. A adição de cal é um meio de se garantir uma maior retenção de água na pasta e será discutida mais adiante no tópico que trata da influência da composição da argamassa na aderência. Nicot (2008) afirma que a retração da argamassa, impedida de se movimentar pela aderência ao substrato, cria na argamassa um estado de tensões suscetíveis, por um lado, de provocar uma perda de aderência, e por outro, de gerar fissuração. O autor considera, no domínio das argamassas aplicadas à uma base, que a adesão está ligada a diversos fatores, entre eles: 4 DÉTRICHÉ, C. H.; GALLIAS, J. L.; GRANDET, J.; MASO, J. C. Influence des paramètres de mise em ouvre et de composition sur le comportement des mortiers d enduit. Matériaux et Constructions, v.18, n. 105, p , DUPIN, I; DÉTRICHÉ, C. H.; MASO, J. C. Accrochage direct d un enduit sur um isolant par une liaison de type mécanique dans le cadre d um procédé d isolation par l exterieur. Materiaux et Constructions, v.21, p , 1988.

24 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 23 A adesividade, que corresponde à capacidade de gerar forças de interação entre o substrato e a argamassa; A natureza do substrato e suas características como porosidade, rugosidade, absortividade e limpeza, por exemplo; A molhabilidade do substrato, que consiste na capacidade da argamassa de criar um contato com a base sobre a qual está aplicada. Scartezini (2002) estudou a influência do tipo de substrato na aderência dos revestimentos de argamassa. O autor ensaiou 1750 corpos de prova e obteve resultados que mostram que, independentemente de outras variáveis associadas à essa propriedade, o tipo de substrato influencia fortemente a resistência de aderência. Os valores médios de resistência de aderência obtidos sobre blocos cerâmicos foram bastante diferentes e inferiores aos obtidos sobre blocos de concreto. Além disso, o autor também constatou que resultados de resistência de aderência para um mesmo revestimento ensaiado na região da junta de assentamento da alvenaria é superior ao ensaiado sobre o bloco (cerâmico ou concreto). A análise da superfície desses materiais através de micrografias mostra que o bloco cerâmico apresenta uma superfície mais densa, compacta e lisa, ao passo que o bloco de concreto possui uma maior rugosidade superficial e uma textura diferenciada que favorece o intertravamento da própria argamassa, além de permitir uma melhor penetração da pasta aglomerante no interior do bloco, causando a ancoragem (SCARTEZINI, 2002). A Figura 2.6 mostra as micrografias de (a) um bloco cerâmico e (b) um bloco de concreto visualizadas na lupa estereoscópica, aumentadas 50 vezes.

25 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 24 Figura Vista da superfície de (a) bloco cerâmico e (b) bloco de concreto através de lupa estereoscópica (SCARTEZINI, 2002) (a) (b) Além disso, existe ainda uma pequena parcela da aderência que é devida à atração química entre a base e a argamassa. Segundo Bharat (2002 apud COSTA, 2007) 6, a magnitude das forças de Van der Waals entre a argamassa e o substrato dependem da rugosidade da superfície, ou seja, da dimensão e geometria dos locais de ancoragem. Esses locais podem variar mecanicamente assumindo diferentes efeitos de travamento. Weiss (1995, apud COSTA, 2007) 7 evidenciou a existência de basicamente três tipos de ancoragem: triangular, quadrangular e trapezoidal (Figura 2.7). Os três tipos proporcionam o aumento da área superficial. O travamento quadrangular provoca o atrito entre o revestimento e o substrato, podendo ocasionar tensões na interface. O terceiro efeito, travamento trapezoidal, representa a forma de ancoragem mecânica mais satisfatória, cujas forças são transmitidas de acordo com as propriedades mecânicas dos materiais envolvidos no sistema. A magnitude desse efeito é fortemente influenciada pelos materiais, procedimento de execução e propriedades do revestimento, especialmente no que se referem às movimentações higroscópicas. 6 BHARAT, B. Introduction to tribology. [S.l.]: John Wiley and Sons, WEISS, H. Adhesion of advanced overlay coatings: mechanisms and quantitative assessment. Surface and Coating Tecnology, n 71, p , 1995.

26 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 25 Figura Representação esquemática dos principais tipos de ancoragem substrato/revestimento (WEISS, 1995 apud COSTA, 2007) Pode-se afirmar, portanto, que a aderência será maior quanto maior for a quantidade de poros ativos da base, considerando-se uma capacidade de retenção de água adequada da argamassa. Desta forma, substratos em blocos de concreto, mais porosos, tendem a apresentar valores de resistência de aderência maiores do que substratos em blocos cerâmicos, mais lisos Influência da Argamassa O tipo de argamassa utilizado na execução do revestimento (usinada, rodada em obra 8 ou industrializada) e a composição das argamassas também interferem bastante nos resultados dos ensaios. As argamassas rodadas em obra são constituídas da mistura de cimento e/ou cal, areia e água podendo ou não conter adições e/ou aditivos. Os constituintes da mesma são armazenados na obra até o momento da produção. Elas apresentam menor custo, mas, normalmente, desempenho inferior às outras. As argamassas industrializadas são comercializadas ensacadas no estado anidro, precisando somente do acréscimo de água para produção. Carvalho Jr. (2005) cita as seguintes vantagens do uso de argamassas industrializadas: Simplificação e organização do canteiro de obras, principalmente quando não se dispõe de espaço físico suficiente para o armazenamento de materiais; 8 Atualmente o termo rodada em obra tem se tornado usual no meio acadêmico e faz referência às argamassas que são produzidas no próprio canteiro de obra. Ao longo deste trabalho será aplicado o termo em questão.

27 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 26 Podem ser preparadas próximo ao local onde serão utilizadas; Garantia de qualidade por parte do fabricante; Materiais constituintes medidos em massa (mais precisão no traço e garantia de uniformidade). Essa precisão no traço, devido à sua forma de produção (processo mecanizado e com rigoroso controle de produção), garante às argamassas industrializadas grande uniformidade de dosagem, ou seja, consegue-se a repetição de um mesmo traço com grau de confiança satisfatório, o que reduz os valores de coeficiente de variação. O mesmo não acontece com as argamassas rodadas em obra, em que os constituintes são dosados em volume e o processo de produção não é controlado, o que gera grande variabilidade (ABCP, 2002). Já as argamassas usinadas, ou dosadas em central, constituem-se de misturas prontas de aglomerante(s), areia, água e aditivo(s), contendo eventualmente alguma(s) adição(ões). Essas misturas chegam na obra por meio de caminhão betoneira diretamente da concreteira. Deve-se obedecer às orientações da concreteira quanto ao armazenamento e ao tempo para utilização, que varia de acordo com o aditivo retardador de pega utilizado, aditivos estes que geram uma melhoria geral na resistência de aderência de acordo com Murray (1983 apud CARVALHO JR., 2005) 9. Segundo Arrobas e Djanikian (1999 apud CARVALHO JR., 2005) 10, a argamassa usinada se mostrava um material promissor e muito viável para obras de grande porte, onde há necessidade de fornecimento em grande escala. Em seus estudos, num trabalho utilizando traços dosados em central e rodados em obra, os autores verificaram que as argamassas dosadas em central mantiveram-se trabalháveis por um período de 12 horas; a consistência da argamassa dosada em central, medida através do ensaio de flow table, apesar de ter seu valor médio diminuído em cerca de 2,8% no período em que permaneceu em repouso, manteve adequadas condições de trabalhabilidade. A densidade da argamassa usinada é, em média, 5% menor do que a da rodada em obra, conferindo-lhe maior 9 MURRAY, I. H. The adhesion of cementitious render to a brick background. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON LOAD BEARING BRICKWORK, 8, Proceedings. London: BCS, P1-12. apud CARASEK et al. Importância dos materiais na aderência dos revestimentos de argamassa. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, IV, 2001, Brasília. Anais... Brasília: PECC/ANTAC, p ARROBAS, A. A. M. N., DJANIKIAN, J. G. Argamassa dosada em central O desempenho da plasticidade após 12 horas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, III, 1999, Vitória. Anais... Vitória: PPGEC/ANTAC, p73-83.

28 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 27 desempenho na aplicação e maior facilidade de manuseio o que certamente contribui para melhores valores de resistência de aderência. De acordo com Carasek (1996), o melhor parâmetro para explicar a influência das argamassas no estudo da resistência de aderência é o teor de cimento. A autora estudou a relação entre o teor de cimento das argamassas e essa propriedade, e observou que com o aumento da proporção de cimento em relação aos demais componentes da argamassa seca (cal e agregados), há um considerável crescimento dos resultados da resistência de aderência. É importante ressaltar que elevados teores de cimento e, consequentemente, elevados valores de resistência de aderência não são interessantes, uma vez que revestimentos muito rígidos apresentam maiores chances de fissurar e descolar quando aplicados em fachadas de edifícios multipavimentos com elevadas movimentações (CARASEK, 2011). Também é importante destacar a influência da presença de cal nas argamassas. Segundo Polito (2013), a argamassa ideal deve reunir as qualidades do cimento e da cal. Desta forma, a dosagem é fundamental para se atingir as propriedades ideais, tanto no estado fresco, quanto no endurecido. Segundo Gallegos (1995), argamassas de cimento sem a presença de cal apresentam baixa trabalhabilidade e geram contato tentacular, forte, porém incompleto, na interface com o substrato, sofrendo retração à medida em que o processo de hidratação avança. Pode-se afirmar que a adição de cal nas argamassas, até um teor ideal, gera uma diminuição nos resultados de resistência de aderência, mas melhora o preenchimento de toda superfície do substrato, ou seja, a extensão de aderência. Diversos autores constataram os benefícios da introdução de cal nas argamassas, entretanto, ela desenvolve resistência muito lentamente, através da carbonatação pelo CO 2 e atinge resistências finais cerca de 30 a 40 vezes menores do que a do cimento (POLITO, 2013). Segundo Carasek (1996), as argamassas ricas em cal são mais plásticas e têm maior capacidade de molhar a superfície e preencher as cavidades do substrato, proporcionando, desta forma, maior extensão de aderência, e microestrutura de interface com o substrato mais densa e contínua. A autora observou um aumento da resistência de aderência com a introdução de 6% de cal em relação à massa dos constituintes secos, devido à melhoria da extensão de aderência. A partir deste valor, observou uma queda da aderência.

29 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa Influência das Técnicas de Aplicação e de Execução A técnica de execução estabelece o grau de compactação do revestimento e os momentos de sarrafeamento e desempeno (ABCP, 2002). Esses dois parâmetros determinam o teor de umidade remanescente no revestimento, ou seja, executar o sarrafeamento e o desempeno em momento inadequado resulta em excesso de água que pode ser prejudicial ao revestimento, causando fissuras, o que compromete sua aderência à base. Segundo Carasek (2011), a técnica de aplicação é um aspecto que influencia bastante a variabilidade dos resultados de resistência de aderência. A autora observa que geralmente há uma diminuição do coeficiente de variação quando substitui-se a aplicação manual pela mecanizada, ou seja, essa última gera uma maior homogeneidade nas características e propriedades dos revestimentos. Durante a aplicação manual os procedimentos de lançamento, sarrafeamento e acabamento sofrem variações da força do lançamento (na aplicação) e da pressão exercida no sarrafeamento e desempeno (acabamento) em função da ergonomia do operador. A ergonomia do operador também influencia os resultados de resistência de aderência, Carasek et al. (2011) estudaram essa influência para o ensaio de resistência superficial à tração, ainda não normalizado no Brasil, mas que pode ser estendido aos resultados de resistência de aderência, pois a única diferença entre ambos é que no segundo é executado o corte do revestimento antes da aplicação da carga. A Figura 2.8 mostra um exemplo de gráfico, obtido pelos autores citados, com as iso-tensões em painéis de revestimento. Nesse gráfico pode-se observar a influência da ergonomia nos resultados de resistência superficial e resistência de aderência, ou seja, a influência da posição do revestimento testado no painel (principalmente a altura) em relação às condições de aplicação da argamassa pelo pedreiro. Os valores mais altos de resistência (MPa) são obtidos para os arrancamentos realizados em alturas médias, nas quais há uma maior energia de aplicação da argamassa (ao chapar), bem como uma maior pressão ao sarrafear e desempenar o revestimento, consequência da posição mais adequada para a realização do trabalho pelo pedreiro.

30 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 29 Figura Curvas de iso-tensão (MPa) obtidas para um painel ensaiado por CARASEK et al. (2011) Outro aspecto constatado ainda nesse estudo foi a redução do coeficiente de variação obtido nos resultados à medida que o operador do ensaio ganhou experiência. Os resultados dos primeiros arrancamentos executados, quando os operadores ainda não tinham experiência, apresentaram elevados valores de coeficiente de variação. Após a primeira execução, os coeficientes de variação obtiveram uma queda significativa, chegando a reduzir até 7%. A técnica de aplicação também influencia a rugosidade superficial do revestimento de argamassa. Esse aspecto está intimamente relacionado com as funções estéticas e com a compatibilização com o sistema de pintura ou outro sistema decorativo, além de influir decisivamente na estanqueidade e durabilidade do revestimento. Segundo Barros et al. (1997 apud COSTA, 2007) 11, outro fator preponderante ao surgimento de tensões internas é a espessura do revestimento. Os autores afirmam que espessuras excessivas de argamassa, superiores a 2 cm, podem, por retração, apresentar tensões elevadas de tração entre a interface argamassa-substrato, podendo provocar o descolamento do revestimento. 11 BARROS, M. M. B.; TANIGUTI, E. K.; RUIZ, L. B., SABBATINI, F. H. Tecnologia Construtiva para produção de Revestimentos Verticais. São Paulo, Notas de aula.

31 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 30 O modo de preparo também é um fator que influencia esses resultados. Segundo Antunes (2005, apud MOURA, 2007) 12, podem ser citados como fatores intervenientes a energia utilizada no amassamento, a quantidade de água adicionada e o tempo de mistura. Segundo a autora, um processo ideal de mistura é aquele que garante que sejam desaglomerados todos os ligantes e que todas as partículas estejam envolvidas por água. Moura (2007) cita os estudos de Willians et al. (1999) 13, que demostraram que quando se aumenta a velocidade de mistura da argamassa há uma redução na viscosidade da pasta, comprovando que a energia utilizada exerce influência na reologia da argamassa. Para o estudo em questão constatou-se que um aumento na velocidade de mistura beneficiou a execução e, também, a resistência de aderência. Antunes (2005 apud MOURA, 2007), estudou a influência da energia de impacto na resistência de aderência das argamassas de revestimento. A autora constatou que maiores energias de aplicação garantem maiores valores de resistência de aderência e sugere que, para regularizar a energia de impacto e garantir uma intensidade adequada para uma boa extensão de aderência, seja utilizada a projeção mecânica. A cura é também um fator interveniente nos resultados de resistência de aderência. Carasek (1996) cita o estudo realizado por Lamana et al. (1970) 14 para comprovar a influência desse processo. Os referidos autores constataram que, dentre os diversos fatores por eles analisados (composição da argamassa, tipo de cimento, tipo de cal, distribuição granulométrica da areia, consistência da argamassa, espessura das juntas, técnica de execução, umidade inicial dos blocos e cura), a condição de cura foi o que exerceu maior influência na resistência de aderência. Eles obtiveram acréscimos de até 230% em relação aos corpos de prova curados ao ambiente, dependendo do tipo de cura utilizado. Dois fatores que também podem ser citados são as condições de temperatura e ventilação durante a cura do chapisco na aderência dos revestimentos externos. Moura (2007) estudou a influência desses dois fatores em argamassas aplicadas sobre blocos de concreto e constatou que ambos influenciam isoladamente e de forma negativa a resistência 12 ANTUNES, R. P. N. Influência da reologia e da energia de impacto na resistência de aderência de revestimentos de argamassa. São Paulo, Tese de Doutorado Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da USP. 13 WILLIAMS, D. A.; SAAK, A.; JENNINGS, H. M. The influence of mixing on the reology of fresh cement paste. Cement and Concrete Research, n. 29, p , june, LAMANA, A. et al. Adherencia entre mortero y bloques de hormigon: influencia de diferentes variables. Revista del IDIEM, v.9, n.2, sept. 1970, p

32 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 31 de aderência. A autora comprovou, através de análises estatísticas de variância, que tanto a ação de ventos quanto elevadas temperaturas reduzem de forma significativa os resultados de resistência de aderência. A queda de resistência de aderência pela ação do vento pode ser justificada pela secagem do material, o que acarretaria em dois efeitos. Poderia ocasionar a insuficiência de água para o transporte dos produtos da hidratação do cimento do chapisco para o substrato, o que tornaria esta interface mais frágil que as demais. Também, a secagem da argamassa de chapisco poderia ocasionar uma maior absorção da água da argamassa de revestimento, impedindo a formação completa dos produtos de hidratação da última, tornando-a mais frágil. Ainda de acordo com Moura (2007), a ação da temperatura elevada na cura da argamassa de chapisco, também se mostrou significativamente influente na resistência de aderência do sistema, contribuindo com uma queda de resistência, quando da ação do calor, de aproximadamente 0,08 MPa, variação esta que se aproxima a seis vezes a variação resultante da ação do vento. Este efeito mais pronunciado é resultado da secagem do material ocorrer juntamente com a hidratação acelerada, que é responsável pela formação de produtos mais frágeis. Já a cura do revestimento propriamente dito foi estudada por Scartezini (2002), que mostrou que esse procedimento apresenta dependência com o tipo de preparo do substrato. O autor acredita que tal influência pode estar associada com a diminuição dos efeitos da retração da argamassa de revestimento nas primeiras idades, bem como com a melhoria das condições de hidratação do cimento. Em seu trabalho constatou que para substratos de bloco cerâmico a presença de chapisco aumenta os valores da resistência de aderência, enquanto que para substratos de blocos de concreto esse valor é diminuído. Como pode ser observado, as técnicas de execução e de aplicação das argamassas aos diferentes tipos de substratos estão intimamente relacionadas entre si e também ao meio ambiente em que está inserido o revestimento de argamassa. Esse trabalho busca estudar os fatores intervenientes nos resultados de resistência de aderência com foco nos valores de coeficientes de variação das amostras segundo metodologia explicitada a seguir CONCEITOS ESTATÍSTICOS Neste tópico será feita uma breve revisão de parâmetros estatísticos fundamentais para o entendimento das análises realizadas e correta interpretação dos resultados obtidos.

33 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa Distribuições normais de probabilidade Sabe-se que uma variável aleatória contínua apresenta um número infinito de valores possíveis os quais podem ser representados por um intervalo na reta numérica, cuja distribuição de probabilidade é chamada de distribuição de probabilidade contínua (LARSON R.; FARBER B., 2010). Neste tópico será abordada a distribuição de probabilidade contínua mais importante em estatística, a distribuição normal. Uma distribuição normal apresenta as seguintes propriedades: A média, a mediana e a moda são iguais; Sua tem forma de sino e é simétrica em torno da média; A área total sob a é igual a um; Uma distribuição normal pode apresentar qualquer média (µ) e qualquer desvio padrão (σ). Esses dois parâmetros determinam o formato da. A média fornece a localização da linha de simetria e o desvio padrão descreve o quanto os dados são estendidos na lateral do gráfico. A Figura 2.9 mostra um exemplo de distribuição normal. Figura Exemplo de distribuição normal (Fonte: acesso em 31/10/2013) Distribuição amostral Para um perfeito entendimento do trabalho aqui desenvolvido, é necessário diferenciar dois conceitos estatísticos básicos, população e amostra. A população é uma coleção de todos os resultados, medições ou contagens que são de interesse, já a amostra é um subgrupo de uma determinada população. No caso do estudo de resultados de resistência de aderência, a população deve ser entendida como o valor da resistência de aderência à tração da região analisada em sua totalidade como, por exemplo, uma fachada,

34 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 33 um painel teste ou uma parede que se deseja estudar. Já a amostra deve ser entendida como os resultados de resistência dos corpos de prova ensaiados para cada uma das situações anteriormente descritas. De acordo com Larson e Farber (2010), uma distribuição amostral é a distribuição de probabilidade de uma medida estatística da amostra que é formada quando amostras de tamanho n são repetidamente colhidas de uma população. A distribuição amostral é importante pois permite que sejam feitas considerações analíticas baseadas em conjuntos de dados amostrais (estatística inferencial). Quando o parâmetro estatístico de uma distribuição amostral for a média dos valores, tem-se uma distribuição amostral de médias das amostras, a qual apresenta as seguintes propriedades: A média das amostras (µ x ) é igual à média da população (µ); O desvio padrão das médias (σ x ) é igual ao desvio padrão da população (σ) dividido pela raiz quadrada de n, conforme a equação 2.1. σ x = σ n (2.1) O desvio padrão de uma distribuição amostral de médias das amostras é chamado de erro padrão da média O teorema do limite central O teorema do limite central, de acordo com Larson e Farber (2010), fundamenta o ramo inferencial da estatística. Ele descreve a relação entre a distribuição amostral de médias das amostras e a população da qual as amostras são retiradas. Portanto, este teorema nos permite fazer inferências sobre a média de determinada população. Se amostras de tamanho n, em que n 30, são tiradas de qualquer população com uma média µ e um desvio padrão σ, então a distribuição amostral de médias das amostras se aproxima da distribuição normal. Quanto maior o tamanho da amostra, melhor a aproximação.

35 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 34 Se uma população é normalmente distribuída, a distribuição amostral de médias das amostras é normalmente distribuída para qualquer amostra de tamanho n Intervalos de confiança Quando se avalia a resistência de aderência à tração de determinado revestimento de argamassa, aceita-se que a região analisada está aprovada se oito corpos de prova em um total de doze atingirem os limites mínimos estabelecidos pela norma. Essa análise consiste de estimativas pontuais dos resultados obtidos nos arrancamentos. As estimativas pontuais raramente se igualam ao parâmetro exato que se busca identificar de uma população, no caso em questão, a resistência de aderência à tração de uma região. Uma estimativa mais significativa para esses valores se dá através do estabelecimento de um intervalo de valores baseado no quão confiante se está de que esse intervalo contém o parâmetro populacional desejado. Para a construção de um intervalo de confiança, inicialmente deve-se fazer uma estimativa pontual, ou seja, deve-se propor um valor único estimado para o parâmetro populacional que se deseja avaliar. A estimativa pontual menos tendenciosa de uma média populacional (µ), por exemplo, é a média amostral ( x ). A estimativa pontual é o centro do intervalo que se deseja construir. Os pontos superior e inferior do intervalo são formados a partir da adição e subtração da margem de erro. Para determiná-la, é necessário que se defina quão confiante se está de que a estimativa feita contenha a média populacional. A probabilidade de que o intervalo estimado contenha o parâmetro populacional é denominada nível de confiança (c). De acordo com Ferreira (2009), o nível de confiança é escolhido para se garantir uma alta probabilidade de cobertura para o verdadeiro valor do parâmetro analisado. Esses valores são, em geral, iguais a 90%, 95% e 99%. Sabe-se que o aumento do nível de confiança, fixado o tamanho da amostra (n), causa concomitantemente um aumento do comprimento do intervalo de confiança. A única maneira de se reduzir o tamanho do intervalo de confiança, dado um desvio padrão amostral fixo e um nível de confiança préfixado, é aumentar o tamanho da amostra, ou seja, o número de arrancamentos por ensaio, essa análise deve ser feita criteriosamente levando-se em conta o custo da adição de corpos de prova no ensaio e a real necessidade de se avaliar o revestimento de argamassa.

36 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa A distribuição t Os ensaios de resistência de aderência à tração demandam tempo para serem realizados e apresentam custos elevados. Por esses motivos, o número de arrancamentos limita-se a doze. Para valores de n < 30, utiliza-se a distribuição t para se construir o intervalo de confiança para a média de uma população, basta a variável aleatória analisada ser normalmente distribuída ou aproximadamente normalmente distribuída. Algumas propriedades da distribuição t, de acordo com Larson e Farber (2010), são descritas a seguir: A distribuição t tem forma de sino e é simétrica sobre a média; A distribuição t é uma família de curvas, cada uma determinada por um parâmetro chamado grau de liberdade. Os graus de liberdade são o número de escolhas livres deixadas depois que uma amostra estatística tal como x é calculada. Quando usa-se a distribuição t para estimar a média da população, os graus de liberdade são iguais ao tamanho da amostra menos um; A média, a mediana e a moda da distribuição t são iguais a zero; À medida em que se aumenta os graus de liberdade, a distribuição t se aproxima da distribuição normal. A Figura 2.10 mostra a curva da distribuição normal padrão e algumas curvas da distribuição t para diferentes valores de graus de liberdade. Figura Distribuição normal padrão e distribuição t (LARSON e FARBER, 2010)

37 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 36 A construção do intervalo de confiança a partir de uma amostra com n < 30 (distribuição t) é similar à construção usando-se a distribuição normal. Inicialmente deve-se identificar a amostra estatística, ou seja, deve-se determinar o número de elementos da amostra (n), a média amostral ( x ) e o desvio padrão amostral (S). Posteriormente, deve-se determinar o grau de liberdade do conjunto de dados e a margem de erro (E), através da seguinte equação. E = tc S n (2.2) O parâmetro tc corresponde ao valor crítico da distribuição t, ou seja, esse parâmetro define os valores extremos que geram o intervalo de valores dentro dessa distribuição. Esse intervalo está associado ao nível de confiança adotado. Esses valores são obtidos da Tabela 2.2. Tabela Valores críticos para a distribuição t (LARSON E FARBER, 2010)

38 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 37 Os extremos esquerdo e direito do intervalo de confiança são determinados somando-se e subtraindo-se o erro encontrado do valor da média amostral anteriormente determinada. A Figura 2.11 mostra esquematicamente a construção do intervalo de confiança para uma distribuição t. Figura Esquema da construção do intervalo de confiança (Fonte: elaborada pelos autores) x - E x x + E x Intervalo de confiança O fluxograma da Figura 2.12 esquematiza o uso das distribuições t e normal para a construção do intervalo de confiança para a média da população.

39 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 38 Figura Fluxograma de utilização das distribuições t e normal (LARSON E FARBER, 2010, adaptada pelos autores) N é 30? Não Sim Usa-se a distribuição normal σ com E = zc n Se σ for desconhecido, usase s. A população é normalmente distribuída ou aproximadamente normalmente distribuída? Não Não devem ser utilizadas as distribuições normal e t Sim σ é conhecido? Sim Usa-se a distribuição normal σ com E = zc n Não Usa-se a distribuição t com s E = tc n e n-1 graus de liberdade

40 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa Testes de normalidade Existem inúmeros testes para se verificar a hipótese de normalidade de uma população amostrada. Além desses testes, também podem ser utilizados procedimentos gráficos que se constituem em poderosas ferramentas para a avaliação visual da normalidade e principalmente para a detecção de dados discrepantes, os denominados outliers. Neste trabalho foram utilizados os testes Shapiro-Wilk, Kolmogorov-Smirnov e Q-Q plot, explicados a seguir Teste de Shapiro-Wilk Segundo Ferreira (2009), o teste Shapiro-Wilk é baseado em estatísticas de ordem 15 da distribuição e de seus respectivos valores esperados ou médios. Esse teste foi proposto em 1965 e é baseado na estatística W, dada por: W = n ( x( i) x) i = 1 b² ² (2.3) Em que x(i) são os valores da amostra ordenados. Menores valores de W são evidências de que os dados são normais. A constante b é determinada através das seguintes equações: b = n / 2 i = 1 a b² ( n 1 + i) ( x( n 1 + i) x( i) ), Se n é par (2.4) b = ( n + 1) / 2 a i = 1 b² ( n 1 + i) ( x( n 1 + i) x( i) ), Se n é ímpar (2.5) 15 Supondo-se que de uma população normal sejam retiradas amostras aleatórias de tamanho n (X1, X2,..., Xn) e que esses valores estejam ordenados de forma crescente em cada amostra, cada número individualmente é denominado estatística de ordem.

41 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 40 Nas equações anteriores, a(n-i+1) são constantes geradas pelas médias, variâncias e covariâncias das estatísticas de ordem de uma amostra de tamanho n de uma distribuição. Seus valores são obtidos por meio de tabelas que não serão aqui apresentadas 16. O primeiro passo para a realização do teste é a formulação das hipóteses: H0 a amostra provém de uma população normal; H1 a amostra não provém de uma população normal. Em seguida calcula-se o valor de W e toma-se a decisão de rejeitar ou aceitar cada hipótese. O processo de aceitação é baseado em valores críticos da estatística W (Wα), os quais são tabelados em função do nível de significância (α) 17 que se deseja aplicar ao teste, geralmente 5%. A tomada de decisão se resume a rejeitar H0 (a um dado nível de significância α) se Wcalculado < Wα Teste de Kolmogorov-Smirnov O teste de Kolmogorov-Smirnov destina-se a averiguar se uma amostra pode ser considerada como proveniente de uma população com uma determinada distribuição, no caso deste trabalho, a distribuição. Ele é baseado em duas hipóteses: H0 a população segue uma distribuição ; H1 a população não segue uma distribuição ; Este teste observa a máxima diferença absoluta entre a função de distribuição acumulada assumida para os dados, no caso a, e a função de distribuição empírica dos dados. Como critério, compara-se esta diferença com um valor crítico, para um dado nível de significância. Inicialmente, para cada valor real x, compara-se duas percentagens: a percentagem de valores da amostra inferiores ou iguais a x e a percentagem de valores da população inferiores ou iguais a x, admitindo-se que a população apresenta distribuição. Se o valor absoluto da maior das diferenças obtidas puder ser considerado 16 Tais tabelas podem ser encontradas em LARSON, R.; FARBER. B. Estatística aplicada. 4. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, p 17 O nível de significância é uma medida estimada do grau em que este resultado é "verdadeiro" (no sentido de que seja realmente o que ocorre na população, ou seja no sentido de "representatividade da população").

42 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 41 suficientemente pequeno para um dado de nível de significância, então os dados levarão à aceitação da hipótese H0. O valor estatístico que permite a tomada de decisão de aceitação ou rejeição da hipótese H0 é a distância vertical (Dn) entre os gráficos da função de distribuição acumulada assumida para os dados (considerando-se a distribuição ), e da função de distribuição acumulada empírica desses valores, para um determinado ponto no eixo das abcissas. Se Dn é maior que um dado valor crítico, então rejeita-se a hipótese de normalidade, caso contrário, não rejeita-se essa hipótese. Os valores críticos de Dn são estabelecidos através de tabelas, levando-se em conta o tamanho da amostra e o nível de significância desejado Q-Q plots Os Q-Q plots são gráficos que permitem a avaliação visual da normalidade de uma determinada amostra e principalmente a detecção dos valores espúrios. Eles consistem em representar em plano cartesiano os quantis 18 amostrais observados versus os quantis esperados para uma distribuição. Para o caso normal, os quantis esperados são os valores médios das estatísticas de ordem da distribuição normal padrão. Se a amostra for proveniente de uma população normal, espera-se que os dados se distribuam ao longo de uma linha reta identificável por entre eles. A Figura 2.13 mostra um exemplo de Q-Q plot em que a hipótese de normalidade da amostra não pode ser rejeitada. 18 Quantis são pontos estabelecidos em intervalos regulares a partir da função distribuição acumulada (FDA), de uma variável aleatória. Os quantis dividem os dados ordenados em subconjuntos de dados de dimensão essencialmente igual.

43 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 42 Figura Q-Q plot de amostra cuja normalidade não pode ser rejeitada (< acessado em 06/11/2013)

44 3. METODOLOGIA Este capítulo apresenta a metodologia utilizada no trabalho, expondo a forma como foram coletados os dados necessários para a análise dos resultados obtidos e ainda mostrando de que maneira foram feitas as análises diante dos dados então adquiridos COLETA DE DADOS Foram utilizados dados coletados por meio do ensaio de resistência de aderência à tração de obras realizadas nas cidades de Goiânia e Brasília, fornecidos pelos laboratórios MM ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA e CARLOS CAMPOS CONSULTORIA E CONSTRUÇÕES LTDA. Os resultados compreendem ensaios realizados in loco de revestimentos aplicados rotineiramente em obras, nos anos de 2011 a Cada ensaio apresenta 6 ou 12 corpos de prova, perfazendo um total de 2552 arrancamentos. Além disso, também foram utilizados resultados obtidos em pesquisas de laboratório por pesquisadores da área (teses e dissertações), dentre os quais pode-se citar Carasek (1996) e Costa (2007), os quais serão discutidos e apresentados no próximo capítulo MÉTODO DE AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS Para o tratamento estatístico dos dados obtidos dos arrancamentos, foi utilizado um suplemento do Excel denominado Action 19. Através desse suplemento foi possível a realização dos testes de normalidade de Shapiro-Wilk, Kolmogorov-Smirnov e também foi possível a visualização dos Q-Q plots e histogramas para cada conjunto de dados. Os dados referentes a cada ensaio podem ser visualizados no Anexo A deste trabalho, bem como os testes aplicados. Para o teste de Shapiro-Wilk o software fornece o valor de Wcalculado e para o teste de Kolmogorov-Smirnov, o valor da estatística Dn. Em ambos os testes o p-valor das amostras é fornecido. O p-valor (nível descritivo) corresponde à probabilidade de se obter 19 Download gratuito disponível em <

45 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 44 uma estatística de teste igual ou mais extrema que aquela observada em uma amostra sob a hipótese nula, ou seja, para valores de p < 0,05, a hipótese de normalidade é rejeitada. Para cada amostra foi atribuído um código de identificação que contém as informações referentes à cidade, construtora, empreendimento e localização do ensaio realizado, dado que, para alguns empreendimentos, foram realizados mais de um ensaio. A primeira letra do código representa a cidade de realização do ensaio sendo que foi atribuída a letra B para a cidade de Brasília e a letra C para a cidade de Goiânia. O número que acompanha a primeira letra do código de identificação faz referência à construtora, sendo um total de 17 construtoras para a cidade de Brasília e 19 para a cidade de Goiânia. A segunda letra do código representa o empreendimento no qual foi realizado o ensaio e a última parte do código, composta pela letra P seguida de um número, indica a localização do ensaio dentro de um mesmo empreendimento. A Figura 3.1 indica o significado de cada termo do código de identificação das amostras. Figura 3. 1 Código de identificação dos ensaios de resistência de aderência à tração Cidade B 5_ A- P4 Painel/Localização Construtora Empreendimento No capítulo a seguir são apresentados os resultados obtidos e tecidas discussões a respeito dos mesmos.

46 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Este capítulo visa apresentar e analisar os dados compilados e discuti-los para melhor entendimento das questões até aqui apresentadas. Inicialmente será apresentada uma análise dos resultados obtidos dos ensaios realizados in loco e, posteriormente, dos resultados das pesquisas realizadas em laboratório NORMALIDADE DAS AMOSTRAS Através dos testes de normalidade realizados nas amostras (Shapiro-Wilk e Kolmogorov-Smirnov) nota-se que a maioria dos ensaios, 80%, apresenta distribuição aproximadamente e que, portanto, as análises de média, desvio padrão, coeficiente de variação e intervalo de confiança da média são válidas e possíveis de serem realizadas para as amostras estudadas (destes 80%, 128 ensaios foram selecionados para posterior análise de intervalo de confiança). É importante ressaltar que os testes aplicados não confirmam a normalidade da amostra, apenas não a rejeitam, portanto, para realização dos resultados a seguir expostos, partiu-se do pressuposto que as amostras apresentam distribuição de probabilidade aproximadamente. O gráfico da Figura 4.1 mostra os resultados dos testes para todos os ensaios analisados e a Figura 4.2 apresenta, a título ilustrativo, exemplos de histogramas para duas amostras analisadas as quais não rejeitaram a hipótese de normalidade. Figura 4. 1 Análise da normalidade das amostras estudadas

47 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 46 Figura 4. 2 Exemplos de histogramas de amostras que não rejeitaram a hipótese de normalidade Histograma Histograma Densidade Densidade Conjunto de dados Conjunto de dados (a) AMOSTRA B2_A-P9 (b) AMOSTRA C5_E Uma vez que a maior parte dos ensaios analisados (80%) apresentou distribuição aproximadamente normal, as análises das médias e dos intervalos de confiança são permitidas RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA MÉDIA POR CIDADE Para análise da resistência de aderência média, dividiu-se os dados por localização dos arrancamentos em ambiente interno e externo, conforme preconizado pela NBR (ABNT, 1996). Como já exposto anteriormente, foram analisados dados de resistência de aderência à tração da cidade de Goiânia GO e da cidade de Brasília DF. O gráfico da Figura 4.3 mostra os valores médios de resistência obtidos para os ambientes interno e externo em cada uma dessas cidades, bem como o coeficiente de variação médio. A partir da análise da Figura 4.3 é importante notar-se que em ambas as cidades os valores médios de resistência de aderência para ambiente interno aproximaram-se significativamente do mínimo estabelecido pela NBR (ABNT, 1996), 0,2 MPa. Já os valores médios para ambiente externo não atingem o valor mínimo estabelecido pela mesma (0,3 MPa) em nenhum dos casos.

48 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 47 Figura Gráfico resistência de aderência média por cidade Outro detalhe importante de se observar é o fato de que em Brasília obteve-se maiores valores para o CV (55% tanto para parede interna quanto para parede externa). Isso ocorre, provavelmente, devido à utilização de argamassas industrializadas e projeção mecânica em maior escala do que ocorre nas obras de Goiânia, onde prevalece o uso de argamassas rodadas em obra e aplicação manual INFLUÊNCIA DO COEFICIENTE DE VARIAÇÃO Os valores da resistência de aderência média para todos os arrancamentos e o coeficiente de variação (CV) médio dos ensaios são mostrados a seguir, na Figura 4.4. Nota-se que os valores de CV e de resistência média para ambos os ambientes foram similares e é importante ressaltar-se que a média para ambiente externo não atende ao estabelecido por norma, como esperado. Além disso, também foram feitas análises da resistência de aderência média (ambientes interno e externo) e do coeficiente de variação em função das construtoras estudadas. As Figuras 4.5 e 4.6 mostram os valores encontrados.

49 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 48 Figura Gráfico resistência de aderência e coeficiente de variação (%) Figura Gráfico resistência de aderência e coeficiente de variação (%) em função da construtora para ambiente interno

50 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 49 Figura Gráfico resistência de aderência e coeficiente de variação (%) em função da construtora para ambiente externo Pelos gráficos anteriormente apresentados, é possível concluir-se que não há uma relação matemática entre os dados de resistência de aderência e de CV. Para uma mesma construtora foram encontrados valores muito diferentes tanto de resistência de aderência, quanto de coeficiente de variação e ainda, ao contrário do que imagina-se, valores de resistência de aderência elevados não necessariamente implicam em menores valores de CV, o que corrobora com a teoria de que são inúmeros os fatores intervenientes nessa propriedade. É importante observar-se que, mesmo não tendo sido encontrada uma relação matemática entre os dados, há uma tendência de redução dos valores de CV à medida em que os valores de resistência de aderência aumentam INFLUÊNCIA DO TIPO DE ARGAMASSA Foram analisados três tipos de argamassa: rodada em obra, usinada e industrializada. Como pode ser observado na Figura 4.7, as argamassas rodadas em obra apresentaram os menores valores de resistência de aderência e os maiores valores de CV, já as argamassas industrializadas apresentaram resultados opostos, maiores resistências e menores coeficientes de variação. Isso ocorre devido ao fato de as argamassas rodadas em obra, ao contrário da usinada e da industrializada, apresentarem processo de produção

51 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 50 artesanal, o que faz com que os fatores interferentes nos resultados, com relação à reologia, sejam ainda mais intensos. Figura 4. 7 Gráfico de influência do tipo de argamassa na resistência de aderência e coeficiente de variação É importante observar-se que, para ambientes internos, todas as argamassas (rodada em obra, usinada e industrializada), alcançaram o limite mínimo estabelecido por norma (0,20 MPa). Já para ambientes externos, a argamassa rodada em obra apresentou certa dificuldade para alcançar o valor mínimo estabelecido por norma, a argamassa usinada, apesar de não ter atingido esse limite mínimo, apresentou resultados muito próximos dele (0,26 MPa) enquanto que a argamassa industrializada apresentou resultados muito acima desse limite INFLUÊNCIA DO SUBSTRATO Foram obtidos resultados de arrancamentos em três tipos de substrato: estrutura, blocos cerâmicos e blocos de concreto. De maneira geral, os blocos cerâmicos apresentaram valores de coeficiente de variação elevados, acima de 50%. Os valores de CV para estrutura e blocos de concreto se equiparam e são da ordem de 40%. Essa diferença entre os materiais de origem cimentícia e os blocos cerâmicos (origem de argilas) se dá devido ao próprio processo de fabricação dos blocos cerâmicos, que envolve a queima dos mesmos, a qual não ocorre de maneira uniforme e é responsável pela grande variedade dentro de um mesmo lote. A Figura 4.8 mostra os resultados obtidos para cada tipo de substrato avaliado nos ensaios in situ.

52 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 51 Figura Gráfico influência do tipo de substrato na resistência de aderência e coeficiente de variação INTERNO EXTERNO Pode-se observar o baixo desempenho do revestimento quando este se encontra na estrutura. Uma possível explicação seria a influência de resíduos de desmoldante, que quando não são retirados de maneira eficiente formam uma película lisa entre a estrutura e a argamassa, prejudicando a aderência. Em outras pesquisas estudadas (CARASEK, 1996; CARVALHO JR., 2005 e SCARTEZINI, 2002), os autores realizaram o ensaio do IRA (Initial rate of absorption ensaio de absorção inicial) dos blocos cerâmicos. Esse ensaio expressa o índice de absorção de água capilar inicial do componente de alvenaria, em g, equivalente a quantidade de água absorvida por uma área padrão de 193,55 cm 2 do componente, durante o primeiro minuto de imersão em 3,18 mm de coluna de água. Em sua tese, Carvalho Jr. (2005) obteve uma média de 32,05 g 20 em 26 amostras por ele analisadas no ensaio do IRA. O autor também obteve, para o mesmo conjunto de dados, um desvio padrão amostral de 12,30 g, o que implica em um coeficiente de variação de 38,38%, bastante elevado. 20 IRA: é o índice de absorção de água capilar inicial do componente de alvenaria, em g, equivalente a quantidade de água absorvida por uma área padrão de 193,55 cm² do componente, durante o primeiro minuto de imersão em 3,18 mm de coluna de água.

53 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 52 O mesmo comportamento do CV também foi observado por Scartezini (2002). O autor avaliou o CV tanto de blocos cerâmicos como de blocos de concreto para o ensaio em questão e obteve os valores de 19% e 16%, respectivamente. Carasek (1996), realizou o ensaio do IRA em 6 diferentes tipos de substrato e, para os blocos cerâmicos estudados (tipo S e tipo T) 21, a autora obteve valores de CV de 15% e 13%, respectivamente. Tanto os valores obtidos das análises dos ensaios realizados in situ quanto os realizados em laboratório mostram que os blocos cerâmicos apresentam valores de CV elevados. Um outro fator que pode ter contribuição para o coeficiente de variação mais elevado nos ensaios realizados em bloco cerâmico é a presença do chapisco, que não teve sua influência analisada em todos os ensaios, o que aumenta o CV. Partindo desse pressuposto, um estudo onde se analisa a influência do substrato separando blocos cerâmicos chapiscados de blocos cerâmicos sem chapisco se mostra interessante a partir do momento em que este indicará a real influência do chapisco nos valores do CV TIPO DE RUPTURA Com relação ao tipo de ruptura, estas são passíveis de ocorrer em nove diferentes localizações, no substrato, substrato/argamassa, substrato/chapisco, argamassa, chapisco, argamassa/cola, chapisco/argamassa, cola e cola/pastilha. As rupturas na cola e cola/pastilha são consideradas falhas na execução do ensaio. As demais podem ser divididas em rupturas adesivas e coesivas. As rupturas adesivas são as que ocorrem nas interfaces, ou seja, nas regiões de contato entre substrato/argamassa, substrato/chapisco e chapisco/argamassa. Já as rupturas coesivas, são as que ocorrem no interior de algum material constituinte do revestimento, ou seja, as que ocorrem nas regiões internas ao substrato, argamassa e chapisco. Com relação aos ambientes internos, observa-se que a maioria das rupturas obtidas ocorreu na interface chapisco/argamassa e na argamassa, totalizando 33% e 39%, respectivamente. Também nota-se que uma porcentagem relativamente alta das rupturas ocorreu na interface substrato/argamassa, 19%. A Figura 4.9 ilustra os tipos de ruptura obtidas para ambiente interno. Para o ambiente externo observa-se que também há uma predominância das rupturas na interface chapisco/argamassa e no interior da argamassa, 48% e 40%, 21 Blocos cerâmicos do tipo S são blocos portantes da marca Selecta BR 9x19x39 e os blocos cerâmicos do tipo T são blocos de vedação da marca Terraforte Bloco de vedação leve 9x19x24.

54 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 53 respectivamente. Porém há uma menor porcentagem de rupturas adesivas. A Figura 4.10 mostra os dados referentes aos tipos de ruptura que ocorreram para o ambiente externo. Figura Gráfico tipo de ruptura para ambiente interno Figura Gráfico tipo de ruptura para ambiente externo Quando se compara os gráficos das Figuras 4.9 e 4.10 pode-se observar que a partir do momento em que o ensaio é executado em paredes externas, há um aumento da ruptura na interface Chapisco/Argamassa e uma diminuição muito acentuada das rupturas na interface Substrato/Argamassa. Isso ocorre pois quando se executa um revestimento em

55 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 54 parede externa, na maioria dos casos, há a preocupação de se chapiscar o substrato e, dessa forma, as rupturas que normalmente ocorrem na interface Substrato/Argamassa são transferidas, percentualmente, para as rupturas na interface Chapisco/Argamassa. A análise a respeito da divisão das formas de ruptura em adesivas e coesivas forneceu o gráfico exibido na Figura Por meio dessa figura é possível concluir-se que a maior parte das rupturas obtidas no ensaio, tanto para ambiente externo quanto para interno, foram rupturas adesivas. As rupturas na cola e na interface argamassa/cola apresentaram uma porcentagem muito pequena com relação às demais. Tal resultado mostra que a região mais frágil dos revestimentos é a região de interface entre dois materiais distintos. Figura Gráfico com classificação da natureza das rupturas Segundo Carasek (2010), um aspecto tão importante quanto o valor de resistência de aderência obtido é a análise do tipo de ruptura. Quando a ruptura é do tipo coesiva, os valores são menos preocupantes, a menos que sejam muito baixos. Entretanto, quando a ruptura é do tipo adesiva, os valores devem ser mais elevados, pois existe um maior potencial para a ocorrência de manifestações patológicas futuras.

56 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa ATENDIMENTO À NORMA Com relação aos critérios estabelecidos pela NBR (ABNT, 1996), as amostras analisadas foram reprovadas em sua maioria. Nos ensaios realizados no ambiente interno, apenas 45% foram aprovados e 55% do total foi reprovado. Já em relação ao ambiente externo, apenas 18% dos ensaios foram aprovados e 82% do total foram reprovados, conforme mostrado na Figura Esse resultado mostra que existe uma grande dificuldade das construtoras em atingirem os valores mínimos de resistência de aderência estabelecidos nessa norma, principalmente quando se trata dos ambientes externos. Figura Gráfico de verificação do atendimento à NBR (ABNT, 1996) O grande número de ensaios reprovados enfatiza a necessidade de se reavaliar os parâmetros estabelecidos pela norma vigente atualmente, grande parte dos revestimentos que foram reprovados nos ensaios de resistência de aderência à tração não apresentaram patologias com o decorrer do tempo e se mostraram bastante eficientes no desempenho de suas funções (proteção, estanqueidade, durabilidade, conforto aos usuários e adorno das edificações). A mesma análise de atendimento à norma foi feita separando-se as amostras pelo tipo de substrato. Os resultados obtidos são apresentados na Figura As cores claras representam ambiente interno e as escuras ambiente externo.

57 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 56 Figura Gráfico de verificação do atendimento à NBR (ABNT, 1996) por substrato INTERNO EXTERNO Através desse gráfico é possível observar-se que os blocos de concreto apresentaram maior porcentagem de ensaios aprovados, como era esperado, devido à porosidade e rugosidade macroscópica desse substrato e em acordo com os estudos já citados anteriormente de Scartezini (2002). Os blocos cerâmicos apresentaram, tanto para ambiente interno como externo, apenas 8% de ensaios aprovados e 92% de resultados reprovados, o que ocorre devido ao fato de esses blocos apresentarem uma superfície mais densa, compacta e lisa, o que muito interfere nos mecanismos de aderência (sucção e porosidade da base, por exemplo). Com relação aos ensaios realizados sobre a estrutura, os mesmos também apresentaram resultados insatisfatórios, com apenas 5% dos revestimentos aprovados para ambiente interno e 17% para ambiente externo. De maneira geral, os resultados para todos os tipos de substrato foram inferiores ao determinado pela norma.

58 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa APLICAÇÃO DO INTERVALO DE CONFIANÇA NA ANÁLISE DOS RESULTADOS Ao aplicar-se o conceito de intervalo de confiança para os resultados de resistência de aderência, busca-se avaliar o quão confiante se está de que este intervalo contenha o parâmetro populacional desejado que, no caso em questão, corresponde à média de resistência de aderência à tração. Para a elaboração dos gráficos foi adotado um nível de confiança de 90%, dada a grande variabilidade dos resultados obtidos dos arrancamentos. Também é importante ressaltar que foram analisados 128 ensaios contidos dentro do grupo de 80% das amostras que apresentaram distribuição aproximadamente normal, de acordo com a análise realizada no item 4.1. Existem quatro situações que podem ocorrer ao aplicar-se esse conceito aos dados de resistência de aderência à tração. Na primeira, o intervalo de confiança estará todo acima do limite mínimo estabelecido pela NBR (ABNT, 1996), nesses casos dizse que a amostra foi aprovada. A Figura 4.14 mostra um exemplo dessa situação para a amostra B5_A-P4, retirada de ambiente interno. Nesse caso, tanto a média quanto o intervalo de confiança estão posicionados de maneira a aprovar a amostra. Figura Gráfico contendo intervalo de confiança totalmente acima do limite mínimo estabelecido para a amostra B5_A-P4

59 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 58 Uma segunda situação possível ocorre quando o intervalo de confiança se encontra todo abaixo do limite mínimo estabelecido pela referida norma. Nesses casos dizse que a amostra foi reprovada. A Figura 4.15 mostra um exemplo dessa situação para a amostra B2_A-P30, também de ambiente interno. Nesse caso, tanto a média como o intervalo de confiança estão posicionados de maneira a reprovar a amostra. Figura Gráfico contendo intervalo de confiança totalmente abaixo do limite mínimo estabelecido para a amostra B2_A-P30 Uma terceira configuração possível para esse tipo de análise ocorre quando o valor mínimo estabelecido por norma está posicionado no interior do intervalo de confiança da amostra. Nesse caso, a média do intervalo de confiança pode se encontrar acima ou abaixo do limite da norma. Diz-se que a amostra foi aprovada dado que existe 90% de chance do intervalo conter a média populacional. A Figura 4.16 e a Figura 4.17 mostram exemplos dessa configuração para as amostras B2_A-P11 e B2_A-P25, respectivamente. No caso da amostra B2_A-P11, nota-se que a média dos arrancamentos também está posicionada de modo a aprovar o resultado, ou seja, acima do limite mínimo estabelecido pela norma.

60 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 59 Figura Gráfico contendo o limite mínimo no interior do intervalo de confiança para a amostra B2_A-P11 Já no caso da amostra B2_A-P25 o mesmo não ocorre, o valor médio de resistência de aderência da amostra em questão está posicionado abaixo do limite mínimo estabelecido por norma. Apesar de a média amostral estar localizada abaixo desse limite, nota-se que o limite superior do intervalo de confiança da amostra em questão o ultrapassa. Nesse caso, a diferença entre os valores contidos no intervalo de confiança não é estatisticamente significativa e, portanto, aprova-se o ensaio. Uma interpretação válida para esses casos em que o limite mínimo estabelecido por norma está localizado no interior do intervalo de confiança, é que existe a possibilidade, com um nível de confiança de 90%, de a média populacional estar posicionada acima desse limite, mesmo que localizada muito próxima ao limite superior do intervalo de confiança. Isso ocorre devido à variabilidade dos resultados dos arrancamentos. Deve-se observar que nos casos em que o limite superior do intervalo de confiança coincidir com o limite mínimo estabelecido por norma, a amostra é reprovada, ou seja, a amostra só é aprovada se o limite superior do intervalo de confiança for maior que o limite mínimo estabelecido por norma, e não maior do que ou igual. Essa configuração é apresentada na Figura 4.18, mostrada abaixo, para a amostra B2_A-P5.

61 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 60 Figura Gráfico contendo o limite mínimo no interior do intervalo de confiança para a amostra B2_A-P25 É importante observar-se que, na construção dos gráficos do intervalo de confiança, fixou-se os valores do eixo x de modo que os mesmos variassem entre 0% e 100%. Essa fixação foi feita com o intuito de mostrar-se a variação do tamanho do intervalo de confiança à medida em que se varia o CV da amostra, não foram encontradas relações matemáticas diretas entre o CV e o intervalo de confiança. Os demais gráficos para análise do intervalo de confiança dos ensaios podem ser vistos no Anexo B deste trabalho. A análise da aplicação do intervalo de confiança no tratamento dos dados de resistência de aderência à tração também foi dividida para ambientes internos e externos. Com relação aos ambientes internos, quando os dados foram analisados pelo padrão estabelecido pela NBR (ABNT, 1996), apenas 41% dos resultados foram aprovados, ou seja, mais da metade dos resultados (59%) não estava em conformidade com a referida norma, conforme mostrado na Figura 4.19.

62 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 61 Figura Gráfico contendo o limite superior do intervalo de confiança coincidente com o limite mínimo estabelecido por norma para a amostra B2_A-P5 Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente interno, segundo a NBR Quando os dados foram analisados através da construção do intervalo de confiança, apenas 26% do total foi reprovado, ou seja, 74% das amostras analisadas foram

63 Análise de resultados de resistência de aderência de revestimentos de argamassa 62 aprovadas o que corresponde, de maneira mais verossímil, à realidade encontrada atualmente nas obras, conforme apresentado na Figura Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente interno, segundo análise do intervalo de confiança Com relação aos dados obtidos de ambientes externos, o mesmo comportamento foi observado. Através da Figura 4.21, nota-se que 92% dos resultados foram reprovados de acordo com a NBR (BNT, 1996). Figura Análise dos resultados de resistência de aderência à tração para ambiente externo, segundo a NBR Em contra partida, a análise através da construção do intervalo de confiança aprovou 58% dos resultados e reprovou apenas 42%, como pode ser observado abaixo, na Figura 4.22.