Gina Matias, Isabel Torres, Paulina Faria

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1 Gina Matias, Isabel Torres, Paulina Faria

2 Com vista à conservação dos edifícios mais antigos, constituídos, essencialmente, por alvenarias com argamassas de cal, é importante reconhecer, não só as técnicas que, com o tempo, caíram em desuso, mas também os materiais mais comuns; Frequentemente, observam-se edifícios antigos com aplicação de argamassas de cal, com resíduos de barro vermelho na sua constituição, com granulometria grosseira ou fina. Do ponto de vista da sustentabilidade, é cada vez mais importante a reutilização de materiais de construção cuja produção exige consumos energéticos elevados e uma grande produção de resíduos.

3 A utilização dos resíduos em granulometria fina, levará a uma tendência para a redução no consumo de ligantes, que envolvem processos de elevado consumo energético; No caso do recurso a resíduos para substituição parcial do agregado, poderá haver uma redução da extracção de rochas e areias, bem como haverá uma redução considerável da deposição de material cerâmico em aterro; No trabalho experimental que se apresenta, foi analisado o comportamento físico e mecânico de argamassas com base em cal aérea e adições, estabelecendo a sua relação com a caracterização de um caso específico de resíduos de barro vermelho.

4 % Passados Materiais e preparação dos Análise dos resíduos de cerâmica Argamassas estudadas Tabela 1 Traço ponderal e traço volumétrico das composições estudadas. Traço Ponderal Traço Volumétrico A (ca:ar1,5) 1:3 1:1,46 B (ci:ar3) 1:4 1:3,03 C (ca:pt:ar1,5) 1:0,5:3 1:0,44:1,46 D (ca:gt:ar1) 1:1:2 1:0,73:0,98 E (ca:pt:gt:ar1) 1:0,5:1:2 1:0,44:0,73:0,98 F (ca:ar3) 1:6,14 1:3 G (ci:ar4) 1:5,29 1:4 H (ca:pt:ar3) 1:0,57:6,14 1:0,5:3 I (ca:gt:ar2) 1:1,37:4,10 1:1:2 J (ca:pt:gt:ar2) 1:0,57:1,37:4,10 1:0,5:1:2 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 ca - cal; ar areia; pt pó de tijolo; gt grãos de tijolo; ci cimento. Dimensão das partículas (mm) Figura 1 Curva granulométrica da areia usada. Dimensão Máxima do Agregado = 2,36 mm Dimensão mínima do agregado = 0,300 mm Módulo de Finura = 3,05 mm.

5 Resultados e discussão Argamassa Tabela 2 Resumo dos resultados obtidos nos ensaios a argamassas endurecidas Características mecânicas Permeabilidade ao vapor de água Absorção capilar 60 dias 60 dias 30 dias 60 dias E R t R c δ (x10-11 ) μ δ (x10-11 ) μ C CA [Mpa] [Mpa] [Mpa] [kg/(m.s.pa)] [kg/(m.s.pa)] [kg/(m 2.min 0.5 )] [kg/m 2 ] A (ca:ar1,5) ,55 0,55 1,76 11,09 1,62 12,06 6,05 0,38 B (ci:ar3) ,64 6,48 0,98 20,15 1,08 18,08 1,29 0,08 C (ca:pt:ar1,5) ,33 0,30 1,74 10,99 1,60 12,23 6,12 0,12 D (ca:gt:ar1) ,34 0,45 1,90 10,30 1,74 11,29 6,41 0,29 E (ca:pt:gt:ar1) ,34 0,32 1,99 9,90 1,85 10,62 6,75 0,08 F (ca:ar3) ,34 0, ,54 12,70 5,38 0,13 G (ci:ar4) ,13 5, ,21 16,12 1,02 0,05 H (ca:pt:ar3) ,43 0, ,64 11,90 2,45 0,18 I (ca:gt:ar2) ,36 0, ,59 12,24 2,91 0,15 J (ca:pt:gt:ar2) ,48 0, ,41 13,82 3,45 0,35 δ- Permeabilidade ao vapor de água; μ Factor de resistência ao vapor de água; C Coeficiente de absorção de água por capilaridade; CA Quantidade de água absorvida; E Módulo de elasticidade dinâmico; R t Resistência à flexão, R c Resistência à compressão

6 Resultados e Análise dos resíduos de cerâmica Comportamento Mecânico Em geral, as argamassas com traço 1:3 de ligante e agregado, demonstraram ter melhor comportamento; No global, considerou-se que as argamassas com melhor comportamento foram as designadas por A, H e I. Permeabilidade ao vapor de água As argamassas D e E apresentaram melhor comportamento ao longo do tempo, contendo ambas agregados de resíduos de tijolo na sua composição; Absorção de água por capilaridade Geralmente, as argamassas de cal apresentaram um mau comportamento relativamente à absorção de água por capilaridade; As misturas H e I destacam-se das restantes por demonstrarem melhor comportamento que as restantes (apresentam menor taxa de absorção de água ao longo do tempo);

7 Resultados e Em termos de comportamento global, verificou-se que as argamassas H e I registaram melhor desempenho; Em proporções e traços adequados de aproximadamente 1:3 de cal e agregado, com pó de tijolo e/ou agregado de tijolo em substituição de cal e/ou agregado natural, as argamassas estudadas poderão ter um bom desempenho como argamassas de substituição.

8 Amostra de pó de tijolo Tabela 3 Proporção de elementos químicos na amostra de pó de tijolo Elemento C O Na Mg Al Si S K Ca Ti Fe Total % Massa 50,0 33,4 0,3 0,3 3,6 8,9 0,2 1,0 0,3 0,2 1,7 100,0 Figura 2 Espectro final obtido para a amostra de pó de tijolo. Da observação da tabela é possível verificar que, na amostra, para além da presença de Carbono e Oxigénio, em quantidades significativas e destacadas dos elementos residuais, existem Silício, Alumínio e Ferro.

9 Amostra de agregado de resíduo de tijolo Tabela 4 Proporção de elementos químicos na amostra de agregado de resíduo de tijolo Elemento C O Na Mg Al Si S K Ca Ti Fe Total % Massa 24,4 41,0 0,3 0,5 5,4 23,0 0,4 1,6 2,6 0,6 3,0 100,0 Figura 3 Espectro final obtido para a amostra de agregado de resíduo de tijolo. Figura 4 Pontos analisados da amostra de granulado de tijolo. Tal como no caso anterior, a presença de Oxigénio em grande quantidade pode decorrer de contaminação da amostra e os valores elevados de Carbono podem ser justificados pela ausência de revestimento da amostra que pode ter levado à combustão de algumas zonas. Na Figura 4 pode observar-se uma boa rugosidade superficial do grão, que pode indiciar uma boa aderência entre as partículas de ligante ou pozolana e este tipo de agregado.

10 Nas duas análises apresentadas, a presença de Silício e Alumínio destaca-se das restantes. Estando perante um material rico em sílica, nos casos das argamassas em que este material foi utilizado com o intuito de reagir como pozolana, poderá ser um forte indicador de que o material é pozolanicamente activo. No entanto, este factor não é conclusivo só por si porque não foi possível detectar se esta sílica está presente no estado cristalino ou amorfo. Apenas através da comparação das características das argamassas, só de cal e de cal com resíduos, foi possível assumir a existência de alguma actividade pozolânica nas argamassas, com diferentes proporções e tipos de resíduo.

11 Verificou-se que, em proporções adequadas de cal, pó e/ou grãos de tijolo e areia, as argamassas com resíduos de barro vermelho do tipo dos analisados podem registar um bom desempenho como argamassas de substituição para rebocos; Da análise de EDS dos elementos químicos presentes, pode concluir-se que existe uma porção considerável de Silício e Alumínio, o que pode indicar a forte presença de Sílica e Alumina nas amostras. Este factor pode levar a crer que o material tem características pozolânicas, quando aplicado em granulometria muito fina. É necessário aferir o estado real dos minerais, para melhor compreensão da pozolanicidade do material, sua caracterização e optimização. Considera-se que a análise realizada não é suficiente. Está em curso nova etapa experimental em que, para além da optimização dos resíduos cerâmicos utilizados, se vão avaliar parâmetros complementares de caracterização de argamassas, realizadas com outros tipos de cais e condições de preparação e cura.

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