INFLUÊNCIA DO PROCESSO DE CURA NO DESEMPENHO DAS ARGAMASSAS DE CHAPISCO Vanessa Silveira Silva (1), Adailton de Oliveira Gomes(2), Suzan Adriana Santos(3) (1,2) Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia Professores, Rua Prof.Aristides Novis, 02, Federação, Salvador(BA), vanessass@ufba.br (3) Universidade Federal da Bahia Aluna do Curso de Engenharia Civil RESUMO Neste trabalho investiga-se a influência da cura no desempenho de chapiscos produzidos com Cimento Portland de Alto-forno, aplicados sobre alvenaria de blocos cerâmicos. Avaliam-se as características superficiais do chapisco e a resistência de aderência à tração do sistema de revestimento. A superfície do chapisco foi inspecionada durante sete dias, através de avaliações qualitativas. De acordo com estas avaliações, o chapisco não submetido à cura úmida apresentou excesso de pulverulência, fragilidade e aderência inadequada. A resistência de aderência à tração foi determinada segundo procedimento estabelecido na NBR 13528/95. Os resultados do ensaio mostraram que a cura úmida do chapisco melhorou o desempenho quanto à resistência de aderência do sistema de revestimento. Pretende-se com este trabalho alertar o meio técnico e científico sobre a necessidade da cura úmida de chapiscos em obra, principalmente aqueles produzidos com Cimento Portland de Alto-forno. Palavras-chave: chapisco, aderência, cura.
2 ABSTRACT INFLUENCE OF CURING IN THE PERFORMANCE OF SLURRY MORTARS The present paper evaluates the influence of curing in the performance of slurry mortars, applied on masonry in ceramic blocks. The slurry mortar was evaluated as to its surface characteristics. It was possible to observe that the wet cure is contributing to improved surface characteristics of the slurry mortar. Keywords: slurry mortars, adherence, curing. INTRODUÇÃO A influência da cura no desempenho do concreto é amplamente estudada e divulgada na literatura. Segundo Neville (1997), cura é a denominação dada aos procedimentos a que se recorre para promover a hidratação do cimento e consiste em controlar a temperatura e a saída e entrada de umidade para o concreto. No caso das argamassas, há alguns trabalhos de renome que abordam apenas a cura úmida do revestimento de argamassa, tais como, Lawrence & Cao (1987), Collantes (1998), Scartezini (2002), Pereira et al., (2005). No entanto, estes autores não tratam da cura úmida do chapisco, e como são poucas as pesquisas que contemplam essa questão, a proposta deste trabalho é contribuir para o desenvolvimento dos estudos sobre este tema. Considerações sobre a cura da argamassa de revestimento Lawrence e Cao (1987) investigaram a microestrutura da interface argamassa/substrato cerâmico usando microscópio eletrônico de varredura. Nesta investigação, uma amostra curada sob condições controladas aos 7 dias de idade apresentava produtos hidratados similares aos produtos identificados na microestrutura da amostra retirada de uma alvenaria de bloco cerâmico, cuja
3 argamassa de revestimento tinha 4 anos de idade e havia sido submetida à cura ao ambiente. Collantes (1998) realizou ensaios em obra, com o objetivo de verificar a influência da cura na resistência de aderência dos revestimentos. Neste trabalho, as argamassas aplicadas sobre substratos de estrutura de concreto, tratados com chapisco rolado, foram submetidas à cura úmida constante durante 22 dias. Os ensaios de aderência foram realizados aos 28 dias de idade e os resultados indicaram um acréscimo na resistência de aderência com a realização da cura úmida, em relação aos painéis que foram submetidos à cura ao ambiente. Este autor explica que em revestimentos submetidos à cura úmida, a hidratação do cimento é maior e, consequentemente, melhora-se a aderência. Pereira et al. (2005) citaram alguns trabalhos (LAMANA, DELFIN e BULLEMORE,1970; CEBECI et al.,1989; entre outros) que abordaram a influência da cura em algumas propriedades da argamassa. Todos estes trabalhos mostram o efeito benéfico da cura no desempenho da argamassa. Inclusive, Pereira et al. (2005) desenvolveram um trabalho com o objetivo de avaliar a influência da cura (ao ar, úmida por três dias e úmida por sete dias) no desempenho de revestimentos com argamassas inorgânicas aplicadas em blocos cerâmicos e blocos de concreto. Avaliaram-se os revestimentos quanto à resistência de aderência, permeabilidade e absorção de água e resistência superficial à tração, nas idades de 2 meses e 4 meses. Os resultados mostraram que a cura úmida contribuiu para o aumento da resistência de aderência, reduziu a permeabilidade e a capacidade de absorção de água e ainda aumentou a resistência superficial à tração de todos os revestimentos avaliados. Considerações sobre a cura do chapisco Na literatura já se encontram trabalhos que tratam da camada de preparo da base. Nesse sentido, destacam-se Collantes (1998), Scartezini (2002), Silva (2004) e Pereira (2007); alguns trabalhos apresentados no Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas (SBTA) em 2003 e 2005 e, mais recentemente, aqueles apresentados no SBTA de 2007 (MACEDO, et al., 2007; SILVA, et al., 2007; KAZMIERCZAK et al., 2007). Dentre estes, apenas Silva (2004), Silva (2005), Silva
4 (2007) e Pereira (2007) fazem menção à cura do chapisco, mas sem apresentar um estudo sobre o tema. Ou seja, há escassez de pesquisas nacionais com foco na cura do chapisco. Helena Carasek, em palestra proferida no SBTA de 2007, comentou sobre a importância da cura úmida no desempenho do chapisco. Ceotto et al. (2005) recomenda a cura úmida do chapisco mediante a utilização de uma névoa de água, durante o maior período possível e, segundo este autor, isto pode ser feito com equipamento de aspersão de água no balancim antes da etapa do dia seguinte e/ou através das janelas. Moura (2007), ao analisar a influência das condições ambientais de calor e vento durante o endurecimento da argamassa de chapisco na aderência dos revestimentos externos de argamassas aplicadas sobre substratos de concreto, verificou que estes fatores (calor e vento) influenciam significativamente na queda da resistência de aderência. Esta autora comenta que a cura controlada do chapisco em obra poderia ser feita através da cura úmida para manter o equilíbrio entre a umidade necessária para hidratação do cimento e a umidade perdida por evaporação (natural ou forçada pela ação do calor e vento). Uso de cimento com adições em chapiscos Thomaz (2001) recomenda que na preparação de chapiscos deve-se evitar a utilização de Cimentos Portland de Alto-forno (CPIII) ou Pozolânico (CPIV). Segundo este autor, como o chapisco é aplicado em fina camada, ocorre rápida evaporação da água de amassamento, não havendo tempo para as reações de hidratação da escória e pozolana. Os resultados obtidos por Moura (2007) comprovam a necessidade da cura úmida para os chapiscos executados sob forte insolação, ou em dias de ocorrência de vento. Ressalta-se que esta autora utilizou, no seu estudo, um Cimento Portland tipo CPIV 32 RS para produção dos chapiscos. Contrariamente à recomendação de Thomaz (2001), Silva (2004) utilizou uma pozolana, a sílica da casca de arroz, na execução dos chapiscos aplicados sobre bases de concreto. A influência da cura não foi verificada neste trabalho, mas todos os chapiscos avaliados foram curados e os resultados obtidos mostram-se satisfatórios quanto à resistência de aderência à tração. Com base nos resultados do trabalho de Silva (2004), verifica-se que é possível obter bons resultados de
5 aderência utilizando adições nos cimentos, desde que seja efetuada adequadamente a cura úmida do chapisco, principalmente em situações mais críticas, como em fachadas. Há a tendência dos Cimentos Portland de Alto-forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) de serem cada vez mais produzidos pela indústria cimenteira, devido principalmente às questões ambientais e de redução de custo. Aliados a estes fatores, destacam-se também os aspectos de durabilidade das edificações. Segundo Moura (2007), no Rio Grande do Sul o cimento mais utilizado é o CP IV 32 RS. Em Salvador, tem-se utilizado usualmente o CP II Z, no entanto, algumas obras já vêm utilizando o CPIV. Em outras regiões do Nordeste, como em Aracaju e Maceió, também já se encontra no mercado o CPIII e o CPIV. Problemas patológicos com o uso destes cimentos em chapiscos já são observados na região metropolitana de Salvador. Em alguns destes casos, devido à rápida evaporação da água, a hidratação do cimento não foi completada, e com isto a camada interna do chapisco apresenta-se frágil e pulverulenta. Assim, no presente trabalho, avalia-se a influência da cura úmida nas características superficiais e na resistência de aderência de chapiscos produzidos com Cimento Portland de Alto-forno (CPIII), aplicados em substratos cerâmicos. MATERIAIS E MÉTODOS Materiais Foram utilizados blocos cerâmicos de vedação para confecção da alvenaria, os quais foram caracterizados conforme a NBR 15270-3/2005. Os blocos cerâmicos apresentaram índice de absorção de água de 15,2 %, índice de absorção inicial de água (sucção) de 16,3 g/193,55cm 2 /min e resistência à compressão de 5 MPa. Para produção do chapisco utilizou-se o Cimento Portland de Alto-forno (CPIII 40 RS) e areia natural de jazida. A caracterização da areia e sua composição granulométrica são apresentadas na tabela 1 e tabela 2, respectivamente. A areia utilizada na pesquisa é a comumente empregada em Salvador para produção de argamassas e chapiscos.
6 Tabela 1 - Caracterização do Agregado miúdo (areia) Características Valor Módulo de Finura 1,81 Dimensão Máxima Característica (mm) 1,18 Massa específica (kg/dm 3 ) 2,63 Massa Unitária (kg/dm 3 ) 1,55 Principal composto mineral SiO 2 Tabela 2 Composição granulométrica do agregado miúdo Peneiras Retida (%) Retida Acumulada (%) 4,75mm - - 2,36mm 0,6 1 1,18mm 2,3 3 600µm 14,2 17 300µm 49,8 67 150µm 26,3 93 75µm 4,9 98 Para produção do revestimento foi utilizada uma argamassa industrializada. A tabela 3 apresenta suas principais características. Tabela 3 - Caracterização da argamassa industrializada Características Valor Índice de consistência padrão (mm) - NBR 13276/2005 260 Retenção de água (%) NBR 13277/2005 84 Teor de ar incorporado (%) NBR 13278/2005 17 Resistência à compressão axial (MPa) NBR 13279/2005 6,6
7 Métodos O chapisco foi aplicado sobre uma alvenaria de blocos cerâmicos (1,20 m x 1,50 m), a qual foi mantida em ambiente externo sob condições amenas (incidência de radiação solar direta até as 09h00min da manhã). A proporção de mistura do chapisco (em massa) foi 1:3:0,71 (cimento:areia:água). A espessura do chapisco, em torno de 6,7 mm, é a usualmente utilizada nas edificações em Salvador. A alvenaria de bloco cerâmico, já tratada com o chapisco, foi dividida horizontalmente em dois painéis. No painel inferior procedeu-se à cura úmida do chapisco, que teve inicio após seis horas de sua aplicação, sendo realizada, duas vezes ao dia, durante sete dias com um regador. A parte superior foi submetida à cura ao ambiente, sem umedecimento, durante o mesmo período. Na avaliação do desempenho das argamassas de chapisco foram realizadas inspeções qualitativas na superfície do chapisco e ensaios de resistência de aderência à tração do sistema de revestimento. As superfícies dos chapiscos foram inspecionadas diariamente, durante 7 dias, visando verificar a dureza superficial e aderência, conforme procedimentos recomendados por Ceotto et al. (2005), os quais são descritos a seguir: Dureza da superfície foram executados riscos cruzados com a ponta de uma espátula e também com um objeto pontiagudo na superfície do chapisco, observando-se o grau de dificuldade de se fazerem estes riscos. Segundo Ceotto et al. (2005), quanto mais difícil for fazer estes riscos, maior a dureza e resistência do chapisco. Se o chapisco fragmentar ou esfarelar (abrindo sulcos maiores), a sua dureza e resistência são inadequadas. Para complementar a avaliação, friccionou-se os dedos da mão sobre a superfície do chapisco e observou-se a quantidade de material que se desprendeu. Aderência forçou-se o desplacamento do chapisco com a raspagem da espátula na interface da base com o chapisco. Conforme Ceotto et al. (2005), se o chapisco se soltar com facilidade, a aderência com a base está comprometida. Após avaliação qualitativa das características superficiais do chapisco, aplicouse uma argamassa industrializada para posterior avaliação da aderência do sistema de revestimento. O método de ensaio empregado para avaliar a aderência, aos 28
8 dias, foi o prescrito pela norma NBR 13528/95 Revestimento de paredes e tetos de argamassas inorgânicas - Determinação da resistência de aderência à tração. RESULTADOS E DISCUSSÃO Avaliação qualitativa Após 24 horas da aplicação do chapisco, o painel que não foi umedecido já apresentava uma superfície pulverulenta e pouco resistente ao rico (figura 1), diferente das características observadas no painel submetido à cura úmida. Figura 1 - Chapisco com camada interna frágil e pulverulenta. Idade do chapisco: 24 horas. Durante o monitoramento nos dias seguintes, a dureza superficial e aderência do chapisco sem cura continuaram inadequadas. Quanto ao chapisco curado, este apresentou boa resistência ao risco e aderência. Na seqüência de figuras a seguir (figuras 2, 3 e 4), é possível observar esta situação.
9 a) b) Figura 2 Chapisco não curado (a), chapisco submetido à cura úmida (b); idade do chapisco 3 dias Observa-se na figura 2a (chapisco não curado) a formação de sulcos ao se imprimirem riscos no chapisco com um objeto pontiagudo. O chapisco submetido à cura apresentou boa resistência ao risco, como pode ser observado na figura 2b. Forçou-se o destacamento do chapisco com a raspagem da espátula na interface da base com o chapisco e aquele não submetido à cura úmida se soltou com facilidade (figura 3), o mesmo não ocorrendo com o curado. Foram também executados riscos cruzados com a ponta de uma espátula, e a figura 4 mostra a formação de sulcos no chapisco não curado, aos sete dias de idade. Nesta idade observou-se um ganho de resistência (maior dificuldade de executar os riscos) na camada mais externa do chapisco não curado, quando comparado aos relativos às idades anteriores. No entanto, a camada interna do chapisco continuou frágil e com excesso de pulverulência. Figura 3 Destacamento e pulverulência do chapisco não curado
10 (a) (b) Figura 4 Formação de sulcos no chapisco não curado (a), boa resistência ao risco do chapisco submetido à cura úmida (b). Idade do chapisco 7 dias. Avaliação quantitativa resistência de aderência à tração Na tabela 4 apresentam-se os resultados de resistência de aderência (média de 6 valores), assim como os valores de desvio padrão, coeficiente de variação e tipo de ruptura predominante. Os resultados apresentados na tabela 4, para o chapisco submetido à cura úmida, satisfazem as exigências da norma NBR 13749, que especifica uma resistência de aderência à tração mínima de 0,30 MPa para revestimentos externos. Já no caso do chapisco não submetido à cura úmida, a resistência de aderência média ficou abaixo do mínimo especificado pela norma. Fazendo-se uma análise de comparação simples de médias, observa-se que os resultados apresentados na idade de 28 dias, para ambas as condições de cura, não apresentaram uma variação muito significativa. No entanto, ao comparar os resultados individualmente, verificam-se valores abaixo do mínimo especificado por norma, inclusive casos de destacamento das amostras durante a execução do ensaio, para o chapisco não curado. Estas ocorrências não foram verificadas para o chapisco curado. Os resultados individuais de aderência com seus respectivos tipos de ruptura podem ser vistos nos trabalhos disponíveis no Centro Tecnológico da Argamassa (CETA) da UFBA. De uma forma geral, os resultados apontam para o aumento da resistência de aderência à tração quando o chapisco é submetido à cura úmida.
11 Tabela 4 Resultados do ensaio de resistência de aderência à tração Condições de cura Com cura úmida Sem cura úmida Idade do revestimento 28 dias Resistência de aderência - média (MPA) Desvio padrão CV (%) Ruptura predominante 0,34 0,10 29,01 Chapisco/argamassa 0,29 0,11 38,27 Chapisco/argamassa Com cura úmida Sem cura úmida 125 dias 0,36 0,05 14,52 Chapisco/argamassa 0,21 0,06 28,67 Chapisco/argamassa CONCLUSÃO Os resultados da pesquisa mostraram que chapiscos produzidos com Cimento Portland de Alto-forno (CPIII) devem receber cura úmida para promover a hidratação adequada do cimento. Caso não seja feita a cura, o chapisco desagrega com facilidade, não apresentando dureza superficial e aderência adequadas. Os pesquisadores envolvidos neste trabalho estão dando continuidade à pesquisa, a qual está sendo desenvolvida no Centro Tecnológico da Argamassa da UFBA (CETA). Espera-se com estas pesquisas alertar a comunidade técnica e científica sobre a necessidade da cura úmida dos chapiscos em obra, sobretudo aqueles produzidos com Cimentos Portland de Alto-Forno. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem aos laboratoristas do Centro Tecnológico da Argamassa (CETA), Paulo César de Jesus Sant Anna e Emanuel Rodrigues do Nascimento, pelo apoio na realização dos ensaios.
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