Pasta e argamassa de cimento Portland para recuperação estrutural

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1 TEMA 3 Caracterização de materiais Pasta e argamassa de cimento Portland para recuperação estrutural Profa. Dra. Sandra Maria de Lima 1,a, Graduanda Tecgo Controle de Obras Rafaela Tyeme Moreira Tatsuno 2,b e Graduando Tecgo Controle de Obras Valberto Costa Filho 3,c 1,2,3 Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Mato Grosso Campus Cuiabá, Rua Zulmira Canavarros, 95, cep , Cuiabá, Mato Grosso, Brasil a sandra.lima@cba.ifmt.edu.br, b rafinhatmt@hotmail.com, c controlecivil@gmail.com Palavras-chave: pasta, argamassa, polímeros, recuperação estrutural Resumo. Este artigo apresenta os resultados da dosagem de pastas e argamassas de cimento Portland destinadas à recuperação de estruturas. As pastas foram dosadas com o intuito de serem aplicadas como pintura impermeabilizante e ponte de aderência entre substrato e argamassa estrutural. A principal aplicação da argamassa desenvolvida é a reconstituição de superfícies deterioradas devido ao lascamento do concreto decorrentes de corrosão de armaduras. As pastas e argamassas foram dosadas com cimento CP II Z 32, e aditivos contendo estireno-butadieno, acrilatos e naftalenos sulfonados. As pastas e argamassas foram caracterizadas com os ensaios de resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, absorção de água por imersão e por capilaridade. Realizaram-se ensaios para aferir a resistência à aderência da argamassa a substratos de concreto, com e sem a aplicação da pasta. A partir dos ensaios de resistência à compressão e à tração por compressão diametral pôde-se construir o circulo de Mohr para as pastas e argamassas e assim obter a coesão para estes materiais. As pastas com relação a/agl de 0,30 apresentaram resistência mecânica de 60 MPa aos 28 dias e as argamassas com traço 1:3:0,50 apresentaram resistência mecânica de 20 MPa aos 28 dias. A absorção de água por imersão foi de 0,74% e 4% para pastas e argamassas respectivamente.. Introdução Durante o V CINPAR-2009 (Congresso Internacional sobre Patologia e Recuperação de Estruturas), palestraram várias autoridades científicas, reconhecidas na área correlata. Dentre elas, o Prof. Dr. José Marques Filho, externou sua preocupação com o envelhecimento da infraestrutura civil brasileira. Muitos países adotam programas preventivos de recuperação, e têm obtido êxito, conseguindo reduzir 10 vezes o número de acidentes, segundo Jarbas Milititsky. (PEDROSO, 2009). Dessa forma a busca de materiais

2 racionalmente dosados para o auxílio de recuperação de estruturas, como a pasta e a argamassa desenvolvidas e apresentadas nesse artigo, se mostram de total relevância para a diminuição de custos no tratamento e recuperação de estruturas prejudicadas por patologias no geral. Para se conseguir obter materiais com a função de pintura impermeabilizante, no caso da pasta de cimento, e de reconstituição de superfícies danificadas, no caso da argamassa, devem se realizar todos os ensaios exigidos pela ABNT, além de uma dosagem adequada que reúna com exatidão a viabilidade econômica com eficiência necessária para a sua utilização na parte de recuperação estrutural. Compartilhando da opinião de Tomaz Ripper (PEDROSO, 2009), é preciso preconizarmos a prática da utilização dos materiais de construção civil com conhecimento e com criatividade para produzirmos nossas próprias soluções, ou seja, projetar e construir com conhecimento, método e responsabilidade de modo que as obras durem mais, que fiquem por mais tempo prestando seus serviços dentro dos limites de segurança e estabilidade requeridos. O desenvolvimento e execução da pesquisa ocorreram por volta de um ano, de Fevereiro de 2009 até Março de 2010, no laboratório de concreto do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso, localizado em Cuiabá, foram rodados diversos traços experimentais e moldados diversos corpos de prova para que se pudessem realizar os ensaios descritos e apresentados nesse artigo. Materiais e Métodos Materiais A pasta de cimento Portland foi dosada com cimento Portland CPII Z 32. O aditivo utilizado tem em sua composição polímeros do tipo estireno butadieno, acrílatos e naftalenos sulfonados. A massa específica do aglomerante, determinada pelo ensaio de Le Chatelier foi de 3,33 g/cm³; a massa específica do aditivo e o valor do ph, fornecidos pelo fabricante é de 1,10 g/cm³ e 11. A argamassa foi dosada com os mesmos materiais da pasta, adicionando-se areia com dimensão máxima de 6,3mm e distribuição granulométrica de acordo com a figura 2.

3 Figura 2 Curva Granulométrica da areia. O traço unitário da argamassa foi 1:3:0,25 e 25% de aditivo polimérico, resultando em uma relação a/agl de 0,5. A consistência da argamassa medida na mesa de Graff foi de 164 mm. 2.2 Métodos Com o objetivo de verificar a eficiência e as características da pasta de cimento e da argamassa polimérica, foi elaborado um programa experimental, realizado de acordo com o descrito a seguir. Foram moldados corpos-de-prova de dimensão de 50 mm de diâmetro e 100 mm de altura, com pasta de cimento no traço unitário de 1:0,3 de solução (água /aditivo). A solução foi dosada com 50% de água e 50% do aditivo polimérico. Já para argamassa foram moldados os corpos-de-prova com as mesmas dimensões dos corpos-de-prova da pasta, com argamassa polimérica no traço de 1:3: 0,25 e 25% de aditivo polimérico. Os corpos-de-prova de ambos foram ensaiados às idades de 10 e 28 dias para determinação da resistência à compressão axial, da resistência à tração por compressão diametral, do índice de vazios, da absorção de água por imersão, da absorção de água por capilaridade. Para o ensaio de aderência foi aplicada a pasta de cimento no substrato de um pilar e após um período pequeno de tempo foi aplicada à argamassa, isso para permitir a melhor aderência da argamassa. Foi deixado curar ao ar por 10 e 28 dias, colado pastilhas com resina epóxi e realizado o arrancamento destas, determinando sua resistência. A figura 3 apresenta alguns passos dos ensaios ora descritos.

4 (a) Corpos-de-prova da pintura impermeabilizante (b) Ensaio de resistência à compressão axial (NBR 5739:1994) (c) Ensaio de resistência à tração por compressão diametral (NBR 7222:1994) (d) Ensaio de absorção de água por imersão (NBR 9778:1995) (e) Ensaio de absorção por (f) Ensaio de início e fim de capilaridade (NBR 9779:95) pega (NBR 11581:1991) Figura 3 Ensaios realizados com a pasta de cimento pintura impermeabilizante.

5 (a) Corpos-de-prova da argamassa polimérica. (b) Ensaio de resistência à compressão axial (NBR 5739:1994) (c) Ensaio de resistência à tração por compressão diametral (NBR 7222:1994) (d) Ensaio de absorção de água por imersão (NBR 9778:1995) (g) Ensaio de absorção por capilaridade (NBR 9779:95) (h) Ensaio de consistência (NBR NM 68:1998)

6 (i) Ensaio de aderência (j) Ensaio de arrancamento Figura 4 Ensaios realizados com a Argamassa Polimérica. Resultados e Discussões Os resultados dos ensaios de resistência à compressão axial e à tração por compressão diametral para os corpos-de-prova moldados com a pintura impermeabilizante estão expressos na Tabela 2 e com a argamassa polimérica na tabela 3. Tabela 2 Resistência à compressão axial e à tração por compressão diametral da pintura impermeabilizante. Ensaios 10 dias 28 dias Compressão axial 50 MPa 60 MPa Tração por compressão diametral 3,3 MPa 3,2 MPa Tabela 3 Resistência à compressão axial e à tração por compressão diametral da Argamassa Polimérica. Ensaios 10 dias 28 dias Compressão axial 17,8 MPa 19,8 MPa Tração por compressão diametral 2,2 MPa 2,4 MPa Ao serem ensaiados à absorção por imersão e por capilaridade, os corpos-deprova da pintura impermeabilizante apresentaram os resultados expressos na tabela 4 e os corpos-de-prova da argamassa estão expressos na tabela 5.

7 Tabela 4 Absorção de água por imersão, por capilaridade e índice de vazios da pintura impermeabilizante. Ensaios 10 dias Absorção de água por 0,74% imersão Absorção de água por 0,50 g/cm² capilaridade Índice de vazios 1,5% Tabela 5 Absorção de água por imersão, por capilaridade e índice de vazios da Argamassa polimérica. Ensaios 10 dias 28 dias Absorção de água por imersão 4,68% 4,8% Absorção de água por capilaridade 0,42g/cm² 0,34g/cm² Índice de vazios 9,7% 10,1% No ensaio de aderência, foi encontrado o valor da resistência ao arrancamento pelas normas NBR /1996 (Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas - Especificação), encontrando-se os resultados expressos na tabela 6. Tabela 6 Aderência da argamassa Tempo de cura Resultado em MPa 10 dias 0,4 CONCLUSÃO Os resultados encontrados através de diversos ensaios realizados com a pasta e a argamassa pode-se atestar que houve desempenho satisfatório em suas propriedades como impermeabilizante e como reparador para recuperação estrutural. As pastas e argamassas apresentaram um coeficiente de absorção muito baixo, sendo de 1% para as pastas e de 4 a 5 % para as argamassas, então foi comprovado a eficiência na propriedade de permeabilidade. A resistência estimada para a argamassa polimérica de reparo estrutural, foi o de 30MPa, porém devido à utilização de um único agregado fino, essa resistência não pode ser atendida, porém pretende-se avaliar esse parâmetro de ganho de resistência com o empacotamento de finos de diversas granulométrias em pesquisas posteriores.

8 A aderência da argamassa apresentou uma resistência de 0,4MPa, sendo considerado adequado para aplicação inclusive em alvenaria externa, por ser este resultado com idade de cura de 10 dias, podendo esperar um aumento significativo na sua resistência em maiores idades, inclusive aos 28 dias. Relacionando os dois materiais produzidos com suas respectivas resistências a tração diametral e a compressão axial sendo na pasta 3,2MPa e 60Mpa respectivamente, na idade de 28 dias, e na argamassa 2,4MPa e 19,8MPa também respectivamente, e na idade de 28 dias, pode se traçar o círculo de Mohr, conseguindo obter os seguintes parâmetros de coesão, para a argamassa 3,5MPa e para a pasta 7,0MPa. Esses valores somente reafirmam que a inclusão de agregados na matriz cimentícia interfere de maneira representativa na região de interface do material. Pode-se então, atestar um bom desenvolvimento da pasta e argamassa para recuperação de estruturas, por apresentar uma baixa permeabilidade, minimizando a entrada de agentes agressivos à estrutura, aumentando assim sua durabilidade. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA [1] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Manual de ensaios de agregados, concreto fresco e concreto endurecido. São Paulo: ABCP, [2] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Manual de ensaios físicos de cimento. São Paulo: ABCP, [3] Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas- Determinação da resistência de aderência à tração. Junho de [4] PREDROSO F.L. Congresso internacional pauta-se pela durabilidade da obras. Concreto e Construções, n.55, p.14-23, 2009.