Tese 2,8 MB
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INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO
Universidade Técnica de Lisboa
Estudo da influência da dosagem de ligante no
desempenho de rebocos para edifícios antigos
João Martins Pavão
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil
Presidente: Doutor António Heleno Domingues Moret Rodrigues
Orientador: Doutora Ana Paula Teixeira Ferreira Pinto Franca de Santana
Co-Orientador: Doutor Augusto Martins Gomes
Vogais: Doutor José Manuel Gaspar Nero
Outubro de 2010
I
Agradecimentos
Em primeiro lugar, à minha orientadora Professora Doutora Ana Paula Ferreira Pinto, pelos
conhecimentos transmitidos, disponibilidade demonstrada e especialmente pela atenção, apoio e
motivação concedida na fase final deste estudo. Os meus mais profundos agradecimentos. Também
gostaria de agradecer ao meu co-orientador Professor Doutor Augusto Gomes, pela sua colaboração,
disponibilidade e confiança demonstrada.
A todos os meus amigos e colegas de trabalho, que directa ou indirectamente me apoiaram na
realização deste trabalho, especialmente aqueles que me acompanharam no decorrer da minha vida
académica e que com eles também aprendi e cresci como pessoa.
O meu agradecimento sincero aos funcionários do laboratório, especialmente ao Sr. Leonel e ao Sr.
Fernando pelo apoio e empenhamento demonstrado durante a realização dos ensaios.
À Eng.ª Rita Nogueira pela sua disponibilidade e cooperação na realização do trabalho laboratorial.
Em último lugar, mas não menos importante, à minha família em especial aos meus irmãos Carmen e
Daniel, à minha tia Rosário e principalmente à minha mãe, Matilde, quero exprimir o meu
reconhecimento e gratidão pelos incentivos, ensinamentos, e apoio que sempre demonstraram ao
longo de toda a minha vida.
II
Resumo
As intervenções de conservação e reabilitação em edifícios antigos são acções frequentes e
necessárias, para que os edifícios possam corresponder às exigências de uso.
A substituição de rebocos de paredes constitui-se como uma das intervenções mais frequentes, dada
a permanente exposição a inúmeras acções agressivas a que estão sujeitos. A sua substituição
requer uma abordagem criteriosa devido às características das paredes antigas e à protecção que os
revestimentos conferem às alvenarias.
A selecção dos rebocos de substituição recai naturalmente nas argamassas tradicionais de cal aérea,
muito embora a sua utilização tenha caído em desuso nas últimas décadas com o surgimento do
cimento, o qual manifestou pouca compatibilidade com este género de paredes.
O presente estudo tem como objectivo contribuir para o incremento do conhecimento e da prática de
aplicação de argamassas de cal aérea em rebocos de substituição de edifícios antigos, no que se
refere à avaliação da influência da dosagem de ligante nas características das argamassas e na sua
susceptibilidade à degradação por sais solúveis.
As propriedades físicas e mecânicas de uma argamassa são fortemente influenciadas pela
quantidade de ligante existente na sua matriz, condicionando a sua aplicação em rebocos de edifícios
antigos. Assim, estuda-se a evolução das características físicas e mecânicas a diferentes idades de
quatro formulações de argamassa, nas quais se incluem dois traços diferentes (1:2,5 e 1:3,5). Cada
traço foi estudado com duas relações água/ligante, sendo que uma delas corresponde à necessária
para se obter uma consistência avaliada por espalhamento de 165 mm.
Procurou-se averiguar em fase avançada deste estudo, a vulnerabilidade destas argamassas face ao
fenómeno de cristalização de sais, uma das principais causas de degradação de rebocos em edifícios
antigos, através do estudo de provetes contaminados com solução de cloreto de sódio.
De um modo geral, os resultados permitiram concluir que as argamassas com menor teor em ligante,
em especial aquelas que possuam menor quantidade de água de amassadura, exibem menor aptidão
para absorver água por capilaridade, apresentam maior facilidade de secagem e de desenvolvimento
da carbonatação, porém revelam menor resistência mecânica, facto que pode assumir relevância
perante mecanismos de degradação das argamassas por acção de cristalização de sais.
Palavras-chave:
Cal aérea; dosagem de ligante; desempenho; reboco; argamassa de substituição; cristalização de
sais.
III
Abstract
Conservation interventions and rehabilitation on old buildings are common practices and necessary to
meet building usage requirements.
Replacing wall coatings can be one of the primary types of interventions, given the permanent
exposure to numerous aggressive actions at which they are subjected. Its replacement requires a
judicious approach due to the characteristics of old walls and their protective coatings.
The selection of replacement plaster falls naturally in traditional lime mortar, although its use has fallen
into disuse in recent decades with the rise of cement, which showed little compatibility with this type of
wall.
The present study aims to contribute and increased knowledge and practical application to mortars of
lime in replacement plaster on old buildings, with regard to the evaluation of the influence of binder
content on mortars characteristics and its susceptibility to degradation by soluble salts.
Physical and mechanical properties of mortar are strongly influenced by the amount of binder in the
matrix, which will condition the application of plaster in old buildings. Thus, we study the evolution of
physical and mechanical characteristics at different ages of four formulations of mortar, which include
two different traits (1:2,5 and 1:3,5). Each trait was studied with two relation types water / binder, one
of which corresponds to requirement to achieve a spreading consistency assessed by 165 mm.
It was examined at an advanced stage of this study, the vulnerability of these mortars against the
phenomenon of crystallization of salts, a major cause of degradation of plaster on old buildings,
through the study of test specimens contaminated with sodium chloride solution.
In general, the results showed that mortars with lower binder content, especially those that have the
least amount of mixing water, show less ability to absorb water by capillary action, and have ease of
drying and development of carbonation, but show lower mechanical strength, which may be relevant
before degradation mechanisms of mortars by the action of salt crystallization.
Key-words:
Aerial lime; binder content; performance; render; Replacement mortar; Salt crystallization.
IV
Índice
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................................1
1.1. Enquadramento e justificação do tema ...................................................................1 1.2. Objectivos ...............................................................................................................3 1.3. Organização do texto ..............................................................................................3
2. CAL AÉREA EM REBOCOS .................................................................................................4
2.1. Breve enquadramento histórico ..............................................................................4 2.2. Considerações gerais .............................................................................................5 2.3. Constituintes das argamassas ................................................................................5
2.3.1. Agregados .................................................................................................................6 2.3.2. Cal aérea ...................................................................................................................6 2.3.3. Água ..........................................................................................................................8
2.4. Constituição dos revestimentos antigos ..................................................................9 2.5. Anomalias das construções associadas aos rebocos e suas causas ....................10 2.6. Aspectos a ter em conta na reabilitação................................................................15 2.7. Requisitos exigidos às argamassas aplicadas em paredes antigas ......................18
3. CAMPANHA EXPERIMENTAL ............................................................................................19
3.1. Considerações prévias ..........................................................................................19 3.2. Formulações estudadas e provetes produzidos ....................................................20 3.3. Plano de ensaios e caracterização efectuada .......................................................21 3.4. Caracterização dos agregados e do ligante ..........................................................24 3.5. Produção de argamassa e dos provetes ...............................................................25
3.5.1. Produção das argamassas ....................................................................................... 26 3.5.2. Produção dos provetes prismáticos .......................................................................... 26 3.5.3. Camadas de revestimento de tijolos ......................................................................... 27 3.5.4. Enchimento de calhas metálicas com argamassa..................................................... 28
3.6. Caracterização das argamassas no estado fresco ................................................29 3.6.1. Consistência por espalhamento ............................................................................... 29 3.6.2. Massa volúmica aparente da argamassa no estado fresco ....................................... 29 3.6.3. Retenção de água.................................................................................................... 30
3.7. Caracterização das argamassas no estado endurecido ........................................31 3.7.1. Caracterização mecânica ......................................................................................... 31 3.7.2. Caracterização física................................................................................................ 36 3.7.3. Comportamento face à cristalização de sais ............................................................. 42 3.7.4. Outros – Susceptibilidade à fendilhação / fissuração ................................................ 46
4. APRESENTAÇÃO, ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS ................................................46
4.1. Caracterização das argamassas no estado fresco ................................................46 4.2. Caracterização das argamassas no estado endurecido ........................................48
4.2.1. Caracterização mecânica ......................................................................................... 48 4.2.2. Caracterização Física .............................................................................................. 56 4.2.3. Comportamento das argamassas face à cristalização de sais .................................. 67 4.2.4. Outros - Susceptibilidade à fendilhação / fissuração ................................................. 80
5. CONCLUSÕES E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS ...............................................................81
5.1. Conclusões gerais ................................................................................................81 5.2. Desenvolvimentos futuros .....................................................................................86
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..............................................................................................87
ANEXOS
V
Índice de Figuras
Figura 3.1 - Cal aérea hidratada comercializada em sacos de 22 kg.................................................. 25
Figura 3.2 - Aspecto dos provetes antes e após a desmoldagem ...................................................... 27
Figura 3.3 - Argamassa aplicada como camada de revestimento de tijolo antes da desmoldagem .... 27
Figura 3.4 - Aspecto geral de provetes em que as argamassas foram aplicadas em calhas metálicas. ..................................................................................................................................... 28
Figura 3.5 - Determinação da tensão de rotura à compressão e flexão .............................................. 32
Figura 3.6 - Equipamento de medição da velocidade de propagação de ultra-sons ........................... 33
Figura 3.7 - Determinação da velocidade de propagação de ultra-sons nas argamassas aplicadas como camadas de revestimento .................................................................................... 33
Figura 3.8 - Avaliação da dureza superficial por recurso ao esclerómetro pendular ........................... 34
Figura 3.9 - Ensaio de arrancamento ................................................................................................ 36
Figura 3.10 - Ensaio de capilaridade ................................................................................................. 37
Figura 3.11 - Ensaio de absorção de água sob baixa pressão ........................................................... 39
Figura 3.12 - Aspecto da superfície do provete após aplicação de fenolftaleína ................................. 40
Figura 3.13 - Ensaio de secagem ...................................................................................................... 41
Figura 3.14 - Comportamento das argamassas Arg. I e Arg. II face à cristalização de sais – Procedimento I .............................................................................................................. 44
Figura 4.1 - Consistência por espalhamento das argamassas I e II com A/L=1,62 (esq.) e relação A/L necessária para a obtenção de 165 mm de espalhamento (I a e II a) ............................. 47
Figura 4.2 - Evolução da resistência à flexão e à compressão das argamassas ................................ 49
Figura 4.3 - Resistência à compressão e à flexão aos 90 dias das argamassas estudadas ............... 49
Figura 4.4 - Tensões de rotura à flexão e à compressão, aos 90 dias, para argamassas com razão A/L=1,62 ou 165 mm de espalhamento, segundo os traços volumétricos estudados ...... 50
Figura 4.5 - Evolução da velocidade de ultra-sons em prismas .......................................................... 51
Figura 4.6 - Correlação entre a velocidade de propagação de ultra-sons e a resistência mecânica à compressão (Rc) e flexão (Rf) ....................................................................................... 51
Figura 4.7 - Velocidade de ultra-sons em prismas aos 90 dias de idade ............................................ 52
Figura 4.8 - Ultra-sons em argamassas aplicadas como camada de revestimento de tijolos aos 90 dias de idade ................................................................................................................. 52
Figura 4.9 - Evolução da velocidade de ultra-sons em argamassas aplicadas como camadas de revestimento de tijolos ................................................................................................... 53
Figura 4.10 - Valores de ressalto obtidos nas argamassas Arg. I e Arg. II ao longo do tempo ............ 54
Figura 4.11 - Destruição do reboco aos 14 dias devido ao impacto do esclerómetro pendular ........... 54
Figura 4.12 - Correlação entre os valores da tensão de rotura à compressão e do ressalto ............... 55
Figura 4.13 - Ensaio de arrancamento .............................................................................................. 55
Figura 4.14 - Resultado do ensaio de arrancamento ......................................................................... 56
Figura 4.15 - Evolução da porosidade das argamassas no tempo ..................................................... 56
Figura 4.16 - Porosidade das argamassas aos 90 dias de idade ....................................................... 57
Figura 4.17 - Massa volúmica aparente e real das argamassas ......................................................... 58
VI
Figura 4.18 - Curvas de absorção de água por capilaridade – valores médios de 2 provetes / argamassa aos 90 dias ................................................................................................. 59
Figura 4.19 - Curvas de absorção de água por capilaridade – valores médios de 2 provetes / argamassa, aos 90 dias – período de ensaio: 0-60 min ................................................. 59
Figura 4.20 - Evolução dos coeficientes de capilaridade das argamassas I e II.................................. 60
Figura 4.21 - Evolução do teor em água das argamassas I e II .......................................................... 61
Figura 4.22 - Teor em água das argamassas aos 90 dias de idade ................................................... 62
Figura 4.23 - Absorção de água sob baixa pressão aos 90 dias ........................................................ 62
Figura 4.24 - Evolução da absorção de água sob baixa pressão das argamassas através de curvas de regressão ...................................................................................................................... 63
Figura 4.25 - Água Absorvida ao fim de 2 minutos, por cada argamassa, às idades de referência ..... 63
Figura 4.26 - Espessura carbonatada ................................................................................................ 64
Figura 4.27 - Cinética de secagem das argamassas aos 90 dias ....................................................... 65
Figura 4.28 - Comparação da cinética de secagem após imersão em água potável e em solução salina ............................................................................................................................ 66
Figura 4.29 - Dessalinização dos provetes ........................................................................................ 68
Figura 4.30 - Cristalização de sais à superfície dos provetes ............................................................. 68
Figura 4.31 - Degradação das faces e arestas dos provetes pela acção do sal ................................. 69
Figura 4.32 - Provetes após a dessalinização ................................................................................... 71
Figura 4.33 - Ensaio de capilaridade após dessalinização ................................................................. 71
Figura 4.34 - Ensaio de capilaridade antes e depois da acção da degradação por sais solúveis ........ 72
Figura 4.35 - Resistência mecânica à flexão antes e depois da degradação por sais solúveis ........... 73
Figura 4.36 - Evolução da cristalização de sais. Procedimento II a) ................................................... 74
Figura 4.37 - Procedimento II a) – argamassa I ................................................................................. 75
Figura 4.38 - Procedimento II a) – argamassa II ................................................................................ 75
Figura 4.39 - Ensaios de secagem. Argamassa I – antes e após o processo de degradação (Procedimento II a) ........................................................................................................ 76
Figura 4.40 - Ensaios de secagem. Argamassa II – antes e após o processo de degradação (procedimento II a) ........................................................................................................ 76
Figura 4.41 - Procedimento II b) – Fases 1 e 2 .................................................................................. 77
Figura 4.42 - Procedimento II b). Argamassa I................................................................................... 78
Figura 4.43 - Procedimento II b). Argamassa II.................................................................................. 78
Figura 4.44 - Cinética de secagem antes e após a acção da cristalização de sais (Procedimento II b) ..................................................................................................................................... 79
Figura 4.45 - Topos e centro das calhas metálicas ............................................................................ 80
Figura 4.46 - Argamassa I – ocorrência de fissuração ....................................................................... 80
VII
Índice de Quadros
Quadro 2.1 - Quadro geral de anomalias (Carrió, 2006) .................................................................... 11
Quadro 3.1 - Formulações de argamassa ......................................................................................... 21
Quadro 3.2 - Quantidade total de provetes produzidos ...................................................................... 21
Quadro 3.3 - Número de provetes prismáticos e caracterização efectuada para cada idade .............. 22
Quadro 3.4 - Ensaios envolvidos na caracterização das argamassas e idades estudadas ................. 23
Quadro 3.5 - Caracterização dos agregados (7) ................................................................................ 24
Quadro 3.6 - Baridade das matérias-primas e massa volúmica real da cal aérea (7) ......................... 24
Quadro 3.7 - Traço das argamassas de Agostinho (espalhamento 165mm) ...................................... 25
Quadro 4.1 - Consistência por espalhamento, massa volúmica aparente e retenção de água das argamassas .................................................................................................................. 47
Quadro 4.2 - Resistência à Flexão e Compressão das argamassas estudadas ................................. 49
Quadro 4.3 - Velocidade de propagação de ultra-sons em provetes prismáticos e em argamassas aplicadas como revestimento de tijolos (m/s) ................................................................. 50
Quadro 4.4 - Valores médios do ressalto nas argamassas estudadas ............................................... 54
Quadro 4.5 - Massa volúmica e porosidade aberta das argamassas estudadas ................................ 57
Quadro 4.6 - Coeficiente de capilaridade (C.C) e valores assintóticos das argamassas aos 90 dias .. 60
Quadro 4.7 - Coeficientes de capilaridade das argamassas I e II ....................................................... 60
Quadro 4.8 - Teor em água das argamassas às diferentes idades .................................................... 61
Quadro 4.9 - Água absorvida ao fim de 2 minutos, argamassas I e II , às idades de referência.......... 63
Quadro 4.10 - Espessura carbonatada .............................................................................................. 65
Quadro 4.11 - Valores médios do índice de secagem e do teor em água e em solução salina no inicio do ensaio ...................................................................................................................... 67
Quadro 4.12 - Condutividade da água utilizada na dessalinização dos provetes ................................ 67
Quadro 4.13 - Cristalização de sais. Procedimento I (4ciclos realizados) ........................................... 69
Quadro 4.14 - Variação de massa dos provetes pela acção do sal. Procedimento I ........................... 70
Quadro 4.15 - Comparação do C.C das argamassas antes e depois da degradação por sais solúveis ..................................................................................................................................... 72
Quadro 4.16 - Resistência mecânica à flexão antes e depois da degradação por sais solúveis ......... 73
Quadro 4.17 - Variação de massa dos provetes pela acção da cristalização de sais, Procedimento II a) – 6 ciclos ................................................................................................................... 74
Quadro 4.18 - Procedimento II b) – variação de massa ..................................................................... 79
1
1. Introdução
1.1. Enquadramento e justificação do tema
Nas últimas décadas, o país atravessou um surto construtivo de grande intensidade que integrou a
utilização de novos materiais e avançadas técnicas construtivas. Durante este período, a reabilitação
em Portugal teve pouca expressão, confinando-se maioritariamente, às construções ou monumentos
considerados patrimónios arquitectónicos. Tendo em conta que o edificado urbano, sobretudo os
núcleos históricos, é constituído na sua generalidade por edificações seculares, assistiu-se ao
abandono e degradação de muito deste edificado, ao mesmo tempo que ocorria o crescimento
massivo das construções novas na periferia das cidades.
“O património dum povo constitui uma das suas heranças mais importantes e, simultaneamente, um
legado essencial às gerações futuras, as quais julgarão de forma implacável os erros e omissões
cometidos no presente” (1).
A indústria da construção está actualmente no inicio de um novo ciclo, onde impera a
sustentabilidade e a integração do sector com o meio ambiente. Neste âmbito, a citação anterior, ao
mesmo tempo que alerta para a necessidade de salvaguardar o património, lança a base para a
construção sustentável e para a reabilitação.
“… buildings, in general, are supposed to have a service life of tens of years. On the contrary,
architectural heritage is supposed to live for “eternity” which means hundreds or thousands of years.”
(2)
A reflexão anterior, à semelhança da primeira, incute às civilizações a necessidade de preservar as
construções, porém alerta para a existência de dificuldades na reabilitação. A questão subjacente é
reincidente em todas as gerações, pois é necessário munir as edificações antigas ou adapta-las aos
mesmos níveis de conforto e comodidade que as construções novas proporcionam, pois em poucas
dezenas de anos, os edifícios deixam de corresponder às exigências das populações, acabando por
ficar abandonados e degradados se não forem tomadas medidas que garantam a sua permanência
em serviço.
Perante este cenário, a reabilitação tende a assumir maior importância no sector da construção, na
estética das cidades e na qualidade de vida das populações, sendo certo que eventualmente será
necessária a todo o edificado, independentemente das técnicas construtivas adoptadas, dos materiais
envolvidos ou da época construtiva em que foram construídos.
Perante este facto podemos separar a reabilitação, de uma forma geral e simplista em duas épocas,
tendo como marco, a descoberta do cimento. Em poucas dezenas de anos, este material alterou
radicalmente a base dos processos construtivos, as técnicas utilizadas até então e permitiu o
surgimento de muitos outros materiais. De forma progressiva e rápida, as potencialidades desta
2
descoberta, fez cair em desuso muitos dos materiais e técnicas construtivas, utilizadas até então.
Este facto acabou por ter repercussões negativas na reabilitação, pois o cimento acabou por revelar
pouca compatibilidade com os materiais utilizados até ao seu aparecimento, agravando problemas,
aos quais se propunha solucionar.
O principal material a cair em desuso, e actualmente com uma produção industrial muito reduzida, foi
a cal aérea.
“A cal aérea continuou a ser o ligante quase único em argamassas de revestimento até que o
cimento, descoberto no inicio do século XIX, a foi substituindo, primeiro nos elementos resistentes da
construção e mais tarde nos próprios revestimentos.” (3)
A reabilitação do edificado antigo pode ocorrer por diversas razões e associada a níveis de
intervenção distintos. Porém, vulgarmente os primeiros sinais de degradação, evidenciando a
necessidade de reparação, surgem nos rebocos.
“Os revestimentos dos edifícios, como camada de protecção que são, encontram-se sujeitos a
inúmeras acções agressivas que conduzem à sua degradação precoce relativamente a outros
elementos.” (4)
Muito embora os rebocos sejam considerados camadas de desgaste/sacrifício para benefício das
estruturas de alvenaria, sendo eventualmente substituídos ou reparados, variadas vezes, durante o
tempo útil de vida dos edifícios, eles possuem muitas vezes funções decorativas e apresentam um
papel determinante na protecção das alvenarias antigas.
“Uma das actividades mais frequentes e cruciais para quem lida com a conservação de edifícios
antigos é a substituição de argamassas deterioradas.” (5)
“Contudo, a substituição deveria ser a última opção, porque a ética da conservação exige a
preservação dos materiais e tecnologia antiga sempre que possível, mas também porque é difícil
especificar argamassas de substituição compatíveis com os elementos pré-existentes.” (6)
Assim, revela-se fundamental definir as principais exigências e as características de argamassas de
cal aérea, a aplicar em edifícios antigos. Este trabalho pretende deste modo, contribuir para o
incremento do conhecimento existente no domínio das argamassas de cal aérea, através do estudo
da influência da dosagem de cal aérea nas características físicas e mecânicas de argamassas, bem
como a sua influência no comportamento face à degradação associada a fenómenos de cristalização
de sais.
3
1.2. Objectivos
A presente dissertação tem como objectivo principal, estudar a influência da dosagem de ligante (cal
aérea) no desempenho de rebocos de substituição para edifícios antigos.
Este trabalho surge no seguimento do estudo desenvolvido por Agostinho (7) sobre argamassas de
cal aérea e pretende dar seguimento ao trabalho desenvolvido por esta autora. O presente estudo
utilizou a formulação de Agostinho (7) como argamassa de referência, a qual apresenta um traço
volumétrico de 1:3 e uma consistência avaliada pelo ensaio de espalhamento da ordem de 165 mm.
Com este intuito, estabeleceram-se 4 formulações de argamassas baseadas em dois traços
volumétricos diferentes (1:2,5 e (1:3,5). Cada traço foi estudado com duas relações água/ligante,
sendo que uma delas corresponde à necessária para obter uma consistência avaliada por
espalhamento de 165 mm.
A par do objectivo principal, o trabalho teve também como finalidade estudar a influência da
quantidade de água de amassadura, presente em cada formulação, bem como o estudo do
comportamento das argamassas face à cristalização de sais.
Para poder dar resposta aos objectivos estabelecidos, procedeu-se à caracterização física e
mecânica das formulações seleccionadas e por último, procurou-se determinar a influência da
dosagem de ligante, na susceptibilidade à degradação por fenómenos de cristalização de sais de
argamassas de cal aérea.
Uma vez concluída esta dissertação, pretende-se através do trabalho experimental desenvolvido
enriquecer o conhecimento das características e potencialidades de argamassas de cal aérea,
especialmente quando aplicadas em edifícios antigos, sob a forma de rebocos.
1.3. Organização do texto
O texto está organizado em 5 capítulos, nos quais se inclui a presente introdução. O capítulo 2
efectua a análise do conhecimento existente sobre argamassas de cal aérea para edifícios antigos e
inclui algumas considerações relativas aos constituintes das argamassas, constituição dos
revestimentos antigos, anomalias das construções e os aspectos e requisitos a ter em conta na
reabilitação.
Os capítulos 3 e 4 e apresentam o trabalho experimental desenvolvido. O capítulo 3 apresenta os
procedimentos e metodologias de ensaio adoptadas no trabalho experimental e o capítulo 4,
apresenta e analisa as características das argamassas no estado fresco e endurecido, bem como o
estudo do comportamento das argamassas face a fenómenos de cristalização de sais.
Por fim, no capítulo 5 apresentam-se as conclusões de todo o trabalho desenvolvido, através de uma
síntese crítica aos resultados experimentais obtidos e apresentam-se ainda propostas para
desenvolvimentos futuros neste domínio.
4
2. Cal aérea em rebocos
2.1. Breve enquadramento histórico
Desde há muito que o Homem descobriu as potencialidades da cal aérea como material de
construção, sendo dos primeiros materiais utilizados no revestimento exterior de paredes. Os
primeiros vestígios da sua utilização em revestimentos remontam ao século VII A.C. A fabricação e o
domínio da cal foram familiares a todos os povos da antiguidade, espalhados um pouco por todo o
mundo, nomeadamente chineses, egípcios, etruscos, fenícios e incas, porém o seu grande
desenvolvimento e utilização na construção, ocorreu durante o Império Romano. Durante este
período, a cal foi empregue nas grandes construções e aperfeiçoada para ser utilizada em
revestimentos. O elevado grau de desenvolvimento dos Romanos, e a atenção que atribuíram à
arquitectura, levou-os a um nível superior de entendimento das argamassas e das suas
potencialidades, tendo já na altura, incorporado adições nas argamassas de cal, tais como pozolanas.
Este Império permitiu espalhar o conhecimento e a experiência do manuseamento da cal aérea na
construção, de modo que ainda hoje, são inúmeros os exemplos de revestimentos de cal aérea, bem
conservados, espalhados um pouco por toda a Europa, desse tempo. (3) (8) (9)
Com o império Romano, a cal aérea atingiu o apogeu como material de construção. Porém a queda
deste, e as consequências daí advindas, trouxeram uma nova realidade à construção e às técnicas
construtivas existentes. A utilização da tecnologia empregue pelos Romanos, exigia um grande
esforço económico, que os povos de então, não conseguiram manter nas suas construções, muito
menos fomentar o seu conhecimento.
Estas construções de menor qualidade perduraram até ao século VIII D.C, altura em que ocorreu a
invasão da Península Ibérica pelos árabes. Estes vieram introduzir novos conceitos no que diz
respeito às argamassas, tendo estes, desenvolvido e estudado novos aditivos, os quais dotavam as
argamassas de melhorias significativas. O conhecimento desenvolvido pelos árabes em matéria de
argamassas, permitiu que estas fossem aplicadas em juntas, estuques e rebocos em interiores e
exteriores e chegassem até aos nossos dias. (8)
Desde o seu descobrimento e aplicação em revestimentos, a cal aérea assumiu-se como principal
material de construção constituinte de rebocos, até ao surgimento do cimento no século XIX. Em
poucos anos, este novo material retirou o protagonismo que a cal aérea desfrutou durante séculos na
construção, sendo hoje a sua utilização nas novas construções praticamente inexistente.
Porém, a cal aérea e todo o conhecimento associado à arte do seu manuseamento, continua a ser
bastante solicitada no actual mundo da construção, dada a necessidade de reabilitar os edifícios
antigos e perante o insucesso da introdução do cimento nesta área.
5
2.2. Considerações gerais
Os edifícios antigos possuem uma estrutura e um modelo de funcionamento bastante diferentes dos
actuais, sendo os materiais e modos construtivos utilizados, a prova disso. Não dispondo do grande
leque de materiais de que usufruímos hoje, e com um conhecimento na área da construção bastante
inferior ao actual, os responsáveis pela construção souberam contornar muitas das questões e
problemas com os quais se depararam, conhecendo bem as características dos materiais de que
dispunham e retirando o maior partido das suas potencialidades.
Os rebocos aplicados em paredes antigas (cantaria, alvenaria de pedra aparelhada, alvenaria
ordinária, paredes mistas de alvenaria e cantaria, adobe, taipa, etc.), tais como nas paredes actuais,
desempenham um papel fundamental na preservação e na estanqueidade das paredes. Porém ao
contrário dos rebocos actuais, os rebocos antigos apresentam permeabilidade considerável,
permitindo a entrada e saída de água dos paramentos com maior facilidade. Estas características
eram controladas, recorrendo a grandes espessuras de paredes e utilizando materiais porosos nos
rebocos, que apesar de não garantirem a estanqueidade, facilitam a rápida saída de água dos
paramentos por evaporação. (4)
Os rebocos antigos para além da função protectora dos paramentos, funcionando como camada de
sacrifício face às adversidades atmosféricas, acções mecânicas e desgaste natural, são ainda
utilizados desde tempos remotos, como elementos decorativos de valor estético relevante. Afiguram-
se como testemunho do tempo e do passado, devendo ser preservados, dada a sua importância
técnica, histórica e estética. (10)
Uma vez consciencializada a importância da cal aérea no actual mundo da construção, as mesmas
razões que levam à reparação ou substituição de rebocos, justificam também um grande cuidado nas
intervenções, tornando-se essencial o conhecimento da constituição e funcionamento das
argamassas que compõem os revestimentos antigos.
2.3. Constituintes das argamassas
A composição de uma argamassa de cal aérea inclui um aglomerante (a cal aérea), agregados de
reduzidas dimensões e água. Uma vez misturados em proporções adequadas, formam uma mistura
homogénea, a qual endurece naturalmente ao ar, adquirindo as formas desejadas. As características
das argamassas podem ser modificadas com recurso a adjuvantes ou adições com funções diversas.
6
2.3.1. Agregados
Rodrigues, citada por Fernandes (11), classifica os agregados utilizados na produção de argamassas
como materiais granulados finos, os quais constituem o esqueleto das argamassas. Segundo estes, a
utilização de areias com dimensões superiores a 4,75 mm, comprometem o propósito a que se
destinam, sendo desaconselhável a sua utilização em argamassas.
As areias são um material resultante da meteorização de rochas e apresentam geralmente uma
estrutura estável e uma reactividade muito baixa, ou inexistente, características que conferem maior
valia às argamassas. Para além deste facto, com a introdução dos agregados, pretende-se diminuir a
retracção da argamassa, aumentar a porosidade para efeitos de carbonatação e não menos
importante, a redução de custos, através da diminuição da quantidade de ligante, elemento mais
oneroso da mistura. (12)
As areias podem apresentar formas e dimensões variadas. Trabalhos anteriores permitiram concluir
que areias com elevada esfericidade, conferem maior trabalhabilidade às argamassas e que a
aderência entre a pasta e os agregados é fomentada, no caso de a areia possuir angularidade
considerável. (11)
O âmbito deste trabalho exclui a influência das características dos agregados nas propriedades das
argamassas. Perante este facto, atribuiu-se a todas as formulações em estudo areias do mesmo
género e dotou-se cada formulação com 50% de areia de rio e os restantes 50% com areia
proveniente de areeiro.
2.3.2. Cal aérea
O reboco tradicional é essencialmente constituído por cal e areia. Segundo a NP EN 459-1:2002, as
cais aéreas, são constituídas por óxidos ou hidróxidos de cálcio que, amassados com água,
endurecem lentamente ao ar, reagindo com o dióxido de carbono da atmosfera, porém não
endurecem debaixo de água por não terem propriedades hidráulicas. Este ligante possui duas
designações consoante o seu fornecimento, cal viva (Q) ou cal hidratada (S) (13) (5) (7) (11). Utilizou-
se na presente dissertação, cal hidratada.
A cal aérea é o ligante que resulta da decomposição, pela acção da temperatura de uma rocha com
percentagem não inferior a 95% de carbonato de cálcio, CaCO3, ou carbonato de cálcio e magnésio,
CaMg(CO3)2 , na sua composição. Assim, consoante a rocha utilizada como matéria-prima, a cal é
denominada cálcica (CL), ou dolomítica/magnesiana (DL). A rocha para a produção de cal dolomítica
deverá possuir um teor em óxido de magnésio superior a 20%.
7
A classificação deste tipo de ligante pode ainda ser subdividida em cais gordas, no caso de derivarem
de calcários com teores de carbonato de cálcio não inferiores a 99% e cais magras, caso provenham
de calcários com teores de argila e de outras impurezas compreendidas entre 1 e 5%.
A cal aérea é hoje um produto facilmente adquirido e pronto a ser utilizado que pode ser fornecido
sob diversas formas, nomeadamente sob a forma de pó muito fino, exibindo elevados níveis de
controlo e qualidade.
O processo de obtenção e endurecimento da cal aérea é habitualmente sob a forma de um ciclo que
inclui 3 fases distintas, denominadas por calcinação, hidratação e por último a carbonatação da cal.
(5) (11) (14) (7)
A calcinação consiste na obtenção do óxido de cálcio (CaO), vulgarmente designado por cal viva.
Este processo desenvolve-se na presença de temperaturas da ordem de 900ºC, sendo o carbonato
de cálcio (CaCO3) decomposto em dióxido de carbono (CO2) e no pretendido óxido de cálcio. Este
processo pode ser simplificadamente descrito da seguinte forma:
2.1
A NP EN 459-1:2002 refere que as cais vivas obtidas são cais aéreas que consistem em óxido de
cálcio (ou magnésio) produzido por calcinação da rocha calcária (ou dolomítica) e que produzem uma
reacção exotérmica quando em contacto com a água, podendo surgir desde a forma de pedra até a
pó fino. (5)
Porém a cal viva não pode ser utilizada na construção, dado ser um material altamente instável. Este
facto é colmatado com a hidratação desta cal, vulgarmente designado por extinção da cal viva. Neste
processo o óxido de cálcio (CaO), quando na presença de água (H2O), transforma-se em hidróxido de
cálcio ( Ca(OH)2 ), a comum cal apagada, extinta ou hidratada, correspondendo à 2ª fase do ciclo.
2.2
Este processo requer alguma atenção, dado que a hidratação do óxido de cálcio desencadeia uma
reacção muito expansiva e exotérmica. (14) (5)
O processo de hidratação pode ser efectuado por imersão do óxido de cálcio, obtendo-se cal em
pasta, ou por aspersão controlada, resultando a cal apagada em pó. Apesar de ambos os processos
possibilitarem o uso da cal aérea na construção, são conhecidas vantagens e inconvenientes a cada
um. Porém dado que apenas se utilizou cal aérea hidratada em pó nesta dissertação, não serão tidas
em conta, pois não estão inseridas no âmbito deste trabalho.
8
Por último, para que a cal cumpra o propósito ao qual se destina, falta o seu endurecimento. Este
processo fecha o ciclo da cal, ocorrendo por carbonatação do hidróxido de cálcio ( (Ca(OH)2 ), através
da reacção com o dióxido de carbono (C02), presente na atmosfera. Esta reacção origina a formação
de carbonato de cálcio (CACO3), vapor de água (H2O) e calor.
2.3
A velocidade de carbonatação depende de vários factores, dos quais se destaca a humidade. A
carbonatação ocorre através da referida exposição do hidróxido de cálcio ao dióxido de carbono,
porém para que esta ocorra, é necessária uma quantidade mínima de água, a qual funciona como
veículo da reacção, onde o dióxido de carbono se dissolve. Na ausência desta água, a difusão do
dióxido de carbono é muito mais lenta, pondo em causa a carbonatação. (11) (5)
Durante este período, a estrutura porosa e consequentemente as propriedades higroscópicas da
argamassa são redefinidas, primeiro por evaporação de água e posteriormente pelos cristais de
carbonato de cálcio. Segundo Moorehead, (15) a carbonatação dá-se com a diminuição do volume
dos poros, pois estes são parcialmente preenchidos com o aumento da massa de cal hidratada, sem
que este facto seja detectável, porém a argamassa torna-se cada vez menos permeável à medida
que o processo se desenvolve.
2.3.3. Água
A água é o elemento sempre presente e necessário para que os ligantes hidrófilos, aéreos ou
hidráulicos, adquiram propriedades aglutinantes, formando argamassas. O seu manuseamento e
integração com os restantes elementos de uma argamassa não acarreta dificuldade, porém o seu uso
em quantidades inadequadas, quer em défice, quer em excesso, condicionam a consistência, o
processo de endurecimento, a aderência ao suporte, as características no estado endurecido e a
qualidade final dos revestimentos. (7) (16)
A produção das argamassas deve evitar o recurso a águas salobras, e principalmente a água do mar,
devido ao elevado teor em sais solúveis. Para além destas, o uso de águas impróprias para consumo
não é adequado, pois poderão conter substâncias capazes de alterar as características de uma
argamassa e as águas minerais são também desaconselháveis, dada a dificuldade destas em atingir
a saturação, alterando assim o processo de presa. (17) (7)
Segundo Cavaco (17), o volume de água a utilizar em cada amassadura, deverá ser apenas o
estritamente necessário, para que a argamassa adquira a consistência apropriada à sua aplicação. A
9
utilização de água de amassadura nestes termos, possibilita bons rendimentos de aplicação e
fomenta as bases para o bom desempenho das argamassas no estado endurecido.
Por último, a temperatura exerce influência no tempo de presa das argamassas, motivo pelo qual é
aconselhável utilizar água a uma temperatura compreendida entre os 7 e os 30ºC, pois a presa é
acelerada a temperaturas elevadas, acontecendo o inverso para temperaturas baixas. (7)
2.4. Constituição dos revestimentos antigos
Os rebocos das construções de alvenaria desempenham várias funções, contribuindo
significativamente para a durabilidade e aparência das construções, das quais se destacam a
protecção das paredes e de outros elementos construtivos, a regularização das superfícies e a
decoração dos paramentos.
Os rebocos tradicionais são normalmente constituídos por várias camadas, sobre o qual é aplicada
pintura, em geral mineral. As camadas referidas, têm a função de regularização e protecção,
enquanto a pintura, para além de acumular a função de protecção, funciona ainda como acabamento
e decoração.
As camadas de regularização e protecção eram essencialmente constituídas por argamassas de cal e
areia, tendo por vezes adições minerais e aditivos orgânicos. Os rebocos antigos apresentavam boa
compatibilidade com os diversos materiais constituintes dos paramentos, porém havia a necessidade
de os adequar às deformações estruturais e à água. Para fazer face a estas adversidades, as
camadas internas possuíam uma granulometria mais grosseira que as externas e a deformabilidade e
porosidade iam aumentando das camadas internas para as externas.
O número de camadas em cada revestimento não era fixo, sendo muito comum e aconselhável o
recurso a um maior número de camadas para a mesma espessura total. Deste modo cada camada
principal dividia-se em várias subcamadas, possibilitando uma melhor protecção, face ao surgimento
de fendas no revestimento, promovendo ainda um bom comportamento à água.
Os barramentos, também conhecidos como guarnecimentos, funcionam de forma semelhante às
camadas anteriores, porém são constituídos por massas finas de pasta de cal, por vezes misturadas
com pó de pedra.
Por último, a pintura era geralmente aplicada sobre os barramentos, sendo constituída vulgarmente
por cal, aditivada com pigmentos e outras adições minerais.
Apesar de estes revestimentos aparentarem alguma fragilidade, apresentam grande resistência e
durabilidade, desde que sejam cuidadosamente executados e aplicados segundo as técnicas
construtivas adequadas. (6) (18)
10
Estes revestimentos, possuem geralmente traços (relações volumétricas) cal/areia fortes em ligante,
normalmente 1:3, com um ou mais tipos de areia, tendo sido regulados pelo princípio da obtenção da
máxima compacidade, a qual exigia o uso de cais finas e areias graduadas e um pouco angulosas,
que, assim “encaixassem” bem entre si, diminuído os vazios. Porém é comum recorrer a traços mais
fortes de 1:2 ou mesmo 1:1,5 quando se utilizam areias de rio (grãos muito arredondados) e
granulometrias muito descontínuas. (7) (3)
2.5. Anomalias das construções associadas aos rebocos e suas
causas
As anomalias surgem no mundo da construção quando os edifícios, ou suas partes, deixam de
apresentar o desempenho mínimo pré-estabelecido para o qual foram projectados. Estas podem
surgir devido a causas diversas, nomeadamente devido a degradação dos materiais, utilizações e
manutenção inadequadas, entre outros.
As anomalias nos rebocos são frequentes devido à permanente exposição dos revestimentos a
condições ambientais adversas, a inúmeras agressões do meio e à própria estrutura porosa das
argamassas, a qual favorece o desenvolvimento de determinados mecanismos de deterioração.
Os inconvenientes que as anomalias provocam nas construções, originando a ocorrência de
situações de degradação pontual ou generalizada de elementos construtivos, criaram desde cedo a
necessidade de recuperação do património existente, motivada por razões económicas, culturais e
sociais. Para fazer face a estas preocupações, tem vindo a desenvolver-se o estudo dos mecanismos
e causas de degradação dos materiais, o qual se divide em duas abordagens distintas. A linha
clássica, baseia-se em estudos de processos e formas de degradação específicas, onde se procura
descrever os sintomas e apresentar soluções, determinando-se ainda as causas. A segunda
abordagem, mais em foco actualmente, procura sistematizar as causas que podem originar as
anomalias, através do estudo aprofundado dos fenómenos que as originam, permitindo assim antever
quais os sintomas que poderão ocorrer. (19)
A avaliação e estudo do estado de conservação das construções possuem dois objectivos básicos, a
prevenção e a reparação. O primeiro implica, entre outros, o estudo do modo construtivo dos
elementos em questão, o conhecimento das acções mecânicas, físicas e químicas actuantes sobre
os elementos construtivos, a identificação de possíveis vulnerabilidades e o conhecimento da
durabilidade e da manutenção necessária dos materiais. Por sua vez, a reparação refere-se às
actividades de conservação de um edifício como o conjunto de medidas a tomar perante o inicio dos
processos de degradação, pretendendo assim, recuperar as características históricas, funcionais,
físicas e químicas dos elementos construtivos afectados. (20)
11
Um estudo desta natureza requer uma análise cuidada e segue uma metodologia, a qual assegura a
intervenção mais adequada a implementar em cada situação. Inicia-se com a análise das anomalias e
determinação da sua tipologia, seguindo-se a associação destas irregularidades às causas que
estiveram na sua génese. A par desta análise é necessário garantir o registo actualizado da anomalia
em causa, para permitir aferir o correcto diagnóstico. (20)
Porém, dado o âmbito desta dissertação, apenas será dado ênfase às principais causas de
degradação de argamassas e às anomalias que podem originar nas construções.
As anomalias verificadas em rebocos podem ser agrupadas em 3 famílias (físicas, mecânicas e
químicas), as quais abrangem as anomalias visíveis nas construções, de acordo com o Quadro 2.1.
Quadro 2.1 - Quadro geral de anomalias (Carrió, 2006)
Família Anomalia Origem
Físicas
Humidades
De obra
Capilar
De infiltração
De condensação
Acidental
Sujidade Por depósito
Por lavagem diferencial
Erosão Meteorológica
Mecânicas
Deformações
Assentamento
Colapso
Torção
Flexão
Encurvadura
Fendas Por cargas
Por dilatação/contracção
Fissuras Devido ao suporte
Devido ao acabamento
Erosão Golpes e fricção
Químicas
Eflorescências Cristalização de sais solúveis
Acção química dos sais
Organismos Presença e ataque de animais
Presença de plantas
Erosão Por contaminação
Uma vez identificadas e descritas as anomalias é importante determinar as causas que estiveram na
sua génese, distinguindo-as em causas de origem directa e indirecta. As primeiras caracterizam-se
por acções que iniciam o processo de degradação e marcam o seu carácter, sendo habitualmente
consequência da própria funcionalidade construtiva do elemento. Aqui insere-se as anomalias
referidas anteriormente. As causas indirectas provêm de erros de processo que favorecem a
12
vulnerabilidade do elemento construtivo, destacando-se os erros de projecto e de execução em obra,
a escolha inadequada dos materiais e a manutenção desadequada. (20)
Aguiar et al. (10) atribuem a deterioração dos revestimentos a factores físicos, mecânicos, químicos
ou biológicos e apontam a perda de coesão e de aderência ao suporte como sendo das principais
formas de degradação que afectam os revestimentos. A perda de aderência consiste na separação
ou destacamento que pode ocorrer entre as diferentes camadas de um reboco ou entre o reboco e o
suporte. Para além destes, apontam ainda a descamação, destacamento, descolamento,
desagregação, enfarinhamento, pulverulência e fissuração, como importantes mecanismos de
degradação.
Por sua vez, Sousa et al. (4), também contribuíram para a elucidação das causas de degradação de
rebocos antigos, organizando-as do seguinte modo:
Acção da água; Sendo dado ênfase à humidade, à possibilidade de alternância dos seus
estados e por último, constitui o veículo ideal para a penetração e acção nefasta dos sais
solúveis;
Agentes biológicos; Todos os seres vivos capazes de deteriorar os rebocos pelas suas
acções e segregações químicas;
Acções mecânicas; Destacando-se a retracção, o vento, a temperatura, as deformações do
suporte e as acções acidentais;
Acção do Homem; Pela sua capacidade de interferir directa ou indirectamente através da
tecnologia, manutenção, poluição e vandalismo.
Segundo estes mesmos autores (4), a água, sob as diversas formas que pode ocorrer, é o principal
agente de degradação dos rebocos tradicionais, condicionando ainda a manifestação de outras
causas, nomeadamente associadas a diversos agentes biológicos. A água é responsável pelo
desenvolvimento de muitas das reacções químicas que prejudicam os rebocos, pois é o meio
adequado para que estas se desenvolvam e se difundam em profundidade, sendo ainda veículo de
transporte de muitas substâncias químicas para o interior das argamassas, quer no seu estado
líquido ou gasoso. (5)
A humidade é responsável por muitos dos problemas existentes nos edifícios, provocando
deterioração dos materiais de construção, comprometendo o seu desempenho nomeadamente no
que se refere à durabilidade, estanquidade e à degradação do aspecto, e proporciona condições
insalubres para quem neles habita.
Apesar de ser conhecida a origem do excesso de humidade nos rebocos (Quadro 2.1), sem esquecer
a humidade devido a fenómenos de higroscopicidade (21), a situação ideal de ocorrência isolada de
cada um destes fenómenos não corresponde à generalidade dos casos, sendo frequente, a
13
manifestação em simultâneo de vários destes fenómenos, quer por existirem as condições propícias
para tal, ou porque, em certos casos uns podem ser consequência dos outros.
Em qualquer um dos fenómenos mencionados para explicar a existência de humidade excessiva nos
rebocos, contribui de forma decisiva para o seu agravamento, a estrutura porosa das argamassas de
cal aérea, a qual por ser muito permeável, facilita a entrada de água juntamente com todas as
substâncias nela dissolvidas.
A capacidade que a água apresenta em alterar o seu estado físico em função de um conjunto
propício de condições ambientais, onde se destaca a acção da temperatura, ocasiona inúmeros
processos de deterioração de rebocos de cal aérea. Estes podem ocorrer pela sua acção directa,
caso da ocorrência de ciclos gelo/degelo, onde o aumento do volume específico da água na
passagem do estado líquido ao sólido gera tensões no interior dos poros originando fendas, ou pela
sua acção indirecta, quando na presença de sais higroscópios.
“Existe um conjunto de sais capazes de serem transportados para o interior de materiais, como
rochas, adobe ou outros materiais de alvenarias, e cristalizar nesse meio provocando perdas de
coesão nos materiais por expansão. De facto, muitos sais apresentam equilíbrios higroscópicos a
humidades relativas consideravelmente abaixo dos 100%, o que significa que se podem tornar
deliquescentes quando a sua humidade é excedida e recristalizar quando a sua humidade relativa
baixar aquém do ponto critico”, (22).
Segundo Woolfitt (23), “Os sais solúveis são o principal agente de degradação dos materiais porosos
utilizados na construção e um motivo de grande frustração para as pessoas envolvidas na
conservação dos edifícios históricos.” Na mesma linha de raciocínio, Gonçalves (24), considera a
acção dos sais solúveis como um dos mecanismos mais poderosos de degradação de materiais
porosos, utilizados pelo Homem nas construções.
A ocorrência de degradação associada a fenómenos de cristalização de sais requer em simultâneo a
presença de sais solúveis, água nos poros dos materiais de construção e condições ambientais
propícias. Este fenómeno, resultante da acção destes 3 factores, origina o aparecimento de cristais
de sal à superfície das argamassas (eflorescências) ou no interior destas (criptoflorescências).
Durante o processo de cristalização, ocorre a precipitação de cristais de sal na frente de secagem, à
medida que a água é evaporada e a concentração da solução aumenta até à máxima solubilidade do
sal. Neste processo a frente húmida tende a encontrar uma posição de equilíbrio, condicionada pela
razão entre o fluxo líquido e o fluxo de evaporação de água. Eflorescências ocorrem quando o fluxo
líquido é suficientemente elevado para compensar o fluxo de evaporação, permitindo que este
consiga chegar à superfície e evaporar no exterior do material. Por sua vez, as criptoflorescências
ocorrem quando o fluxo de líquido não é elevado o suficiente, permitindo que a frente de secagem se
encontre localizada no interior do material e não à superfície, (24) (4).
14
As anomalias causadas pela cristalização de sais podem manifestar-se segundo uma vasta panóplia
de situações, destacando-se as eflorescências, as manchas, humidade causada pela retenção de
água nos cristais, arenização de argamassas e destacamento de camadas. Estas anomalias podem
originar 3 tipos de danos: danos materiais, danos estéticos ou danos associados à presença de
humidade, (24).
As criptoflorescências podem introduzir tensões internas capazes de exceder a resistência mecânica
dos materiais porosos e consequentemente causar danos nas argamassas. As eflorescências por seu
lado, não provocam este género de problemas, porém uma vez dissolvidos, podem ser reabsorvidos
pelo material poroso e eventualmente recristalizar como subflorescências, mas contribuem
decisivamente para problemas estéticos e de humidade, bem como a degradação superficial dos
materiais, (24).
Os sais mais comuns nas paredes antigas são os nitratos, os sulfatos, os cloretos e os carbonatos de
sódio, potássio, magnésio ou cálcio, sendo habitual surgirem nos rebocos em combinações e
raramente aparecem isolados. Estes têm origem diversa, destacando-se a água do mar no caso dos
cloretos, águas subterrâneas contaminadas com nitratos resultantes da decomposição de materiais
orgânicos, o próprio solo para o caso dos sulfatos, os materiais de construção possuem na sua
constituição, entre outros, carbonatos e os ambientes poluídos apresentam-se como fornecedores
abundantes de muitos destes sais, (24).
Os rebocos tradicionais, quer pela sua estrutura porosa, quer pela facilidade com que a água se
movimenta nestes rebocos, constituem-se meio propício para o desenvolvimento de diversas
comunidades de seres vivos. A estrutura porosa permite a sua fixação e a humidade em conjunto
com a acção do sol favorecem o aparecimento de seres vivos. Entre estes, destacam-se os
microrganismos litófilos, fotoautotróficos, quimiotróficos e os líquenes, pois são os primeiros a
surgirem, não existindo ainda qualquer vestígio de matéria orgânica no reboco, causando as
primeiras agressões químicas e/ou mecânicas. Posteriormente, o aparecimento de compostos de
amónia e fósforo, depositados pela acção do vento, ou pela acumulação de fezes de animais,
permitem em condições adequadas, o aparecimento de organismos superiores, capazes de majorar
os danos iniciais.Com o aumento do desgaste da superfície do reboco, estes seres vivos potenciam
as suas acções, criando o efeito de “solo” permitindo surgir ecossistemas mais completos com a
presença de uma microfauna especializada e muito adaptável. Por esta altura os danos provocados
nos rebocos são já muito graves e por vezes irreparáveis. As actividades metabólicas destes
organismos induzem danos físicos (abrasão e tensões mecânicas), químicos (dissolução, reacções
de oxidação/redução) e estéticos (manchas coloridas e incrustações), (4).
O fenómeno de origem mecânica que maior dano provoca aos rebocos, em condições normais, é a
retracção durante o período de cura, a qual inevitavelmente origina fendilhação. As tensões
excessivas que se estabelecem nos rebocos, provocando esta anomalia, são essencialmente
15
provenientes de más práticas de aplicação da argamassa, associadas a razões água/ligante
desajustadas. Para além desta causa, destacam-se neste âmbito, as condições ambientais adversas,
onde o vento e a temperatura assumem destaque. O vento é um poderoso agente erosivo em
paredes exteriores, actuando ao longo dos anos, através da acção mecânica proveniente do embate
de pequenas partículas sólidas, enquanto as variações de temperatura, provocam contracções e
dilatações diferenciadas nos materiais que compõem as paredes, devido aos seus diferentes
coeficientes de dilatação. Por último, destaca-se ainda a deterioração do reboco provocada por
deformações do suporte, causada na maioria das vezes por razões excepcionais, tais como, a acção
sísmica, assentamentos diferencias, acção do fogo ou cargas excessivas, (21) (25) (4).
A acção humana encontra-se invariavelmente associada à maioria das causas que provocam as
anomalias, podendo esta acção ser dividida em dois grupos: “(…) as acções directas, como a
tecnologia de produção e aplicação dos rebocos e a manutenção adequada e atempada dos
mesmos; e as acções indirectas, como a poluição atmosférica e o uso,” (4).
A degradação que a acção humana cria nos rebocos, ainda que na maioria involuntária, é
amplamente agravada pelos factores referidos anteriormente, obrigando o Homem a rever as suas
acções e a realizar manutenções regulares ao edificado.
2.6. Aspectos a ter em conta na reabilitação
“Preservar uma casa, edifício ou monumento é um processo contínuo, uma luta contra as leis
naturais, essas mesmas que, a longo prazo, transformam a pedra em areia e a madeira em pó. (…) A
intervenção, seja ela qual for, vai sempre alterar o objecto, na maioria das vezes, irreversivelmente.
Manutenção, recuperação, reabilitação, etc. devem sempre partir do principio que o novo deverá ser
adaptado ao velho, e não o contrário. O objecto que vai sofrer uma intervenção deve ser respeitado
como testemunho e portador de uma história da qual os seus valores materiais, técnicos,
arquitectónicos, artísticos ou outros, nunca devem ser separados ou ignorados”, (26).
“As intervenções de conservação e reabilitação a realizar sobre edifícios antigos devem respeitar os
modelos de funcionamento originais, sob pena de provocar anomalias mais graves que as que se
pretende reparar. Para isso, é essencial manter os materiais e soluções originais ou, quando
necessário, substituí-los por outros compatíveis, se possível com as características determinantes
para o seu comportamento semelhantes ao dos materiais e soluções pré-existentes”, (27).
Ao ser efectuada uma reabilitação devem ser preservados valores tais como técnicas de construção e
materiais usados, visto serem representativos de determinada época, e especiais num contexto
histórico se forem pioneiras ou únicas, bem como os valores arquitectónicos ou artísticos,
normalmente exponentes de uma época, de um estilo e de uma utilização definida, especialmente no
16
caso de obras únicas ou com finalidades especiais, raras ou portadoras de mensagens históricas,
económicas ou sociais, (26).
Os revestimentos exteriores normalmente expostos a condições adversas podem apresentar
elevados índices de degradação. Perante este facto, existe uma enorme tendência para os remover
completamente e substituir por outros novos. Porém, a substituição deveria ser a última opção,
porque a ética da conservação exige a preservação dos materiais e tecnologia antiga sempre que
possível, e também pela dificuldade em especificar argamassas de substituição compatíveis com os
elementos pré-existentes, (6) (3).
As intervenções podem ser de ordem de grandeza diversa, dependendo do objectivo pretendido e do
estado de conservação do edifício. Ainda assim, existem alguns critérios base a ter em conta quando
se pretende reabilitar, (26) (28):
Preservar o mais possível: é preservando que se mantém a autenticidade do edifício. Um
edifício é um conjunto de materiais e técnicas construtivas, e a sua conjugação constitui a sua
identidade. Preservar significa prolongar essa identidade no tempo;
Reduzir as intervenções ao mínimo: restringir as intervenções ao mínimo necessário tem
várias vantagens. Não só do ponto de vista económico, como também do ponto de vista
ecológico, minimizando também consequências de possíveis erros provenientes da aplicação
de materiais ou técnicas incompatíveis;
Usar materiais e técnicas de origem ou compatíveis: é preciso ter em consideração as
técnicas e materiais que compõem o edifício em que se pretende fazer a intervenção. A
utilização de materiais e técnicas recentes pode ser desastrosa não só em termos estéticos
como de durabilidade (caso de aplicação de argamassas de cimento em edifícios antigos);
Adaptar o novo ao velho: os novos conceitos e os novos materiais devem ser adaptados ao
existente e não o contrário. A introdução de elementos novos deverá ser sempre ponderada,
nunca devendo significar a destruição desnecessária do existente. Ao longo da vida de um
edifício é natural que novas exigências e novos conceitos exijam algumas adaptações, no
entanto estas devem ser feitas respeitando o existente;
Procurar garantir a reversibilidade futura: a incorporação de novos elementos ou a
substituição dos existentes deverá, sempre que possível, considerar a possibilidade de uma
reversibilidade futura. Isto requer uma intervenção mais cuidadosa.
Numa reabilitação, para além da necessidade de ter em atenção os aspectos já referidos e o
imprescindível respeito pelos critérios base essenciais, surgem ainda condicionalismos, dos quais se
destacam os seguintes, (28):
17
Estado de degradação: a degradação pode ser profunda ou superficial, e ainda ser parcial ou
total. Daí resultam diferentes estratégias de intervenção;
Tipo de anomalia: a reabilitação exigirá um estudo aprofundado, cujo diagnóstico e medidas
de intervenção adoptadas, serão na sua maioria únicas a cada caso;
Localização do edifício: as dificuldades de execução dos trabalhos são acrescidas pela falta
de espaço e existirá maior preocupação com o período de implantação do estaleiro, caso de
obras no interior das cidades e em especial em centros históricos;
Disponibilidade de meios: tecnologia, mão-de-obra, tempo e verbas disponíveis são factores
importantes, visto serem completamente distintos dos actuais processos construtivos.
As intervenções em rebocos de edifícios antigos devem ser estabelecidas avaliando sempre a
possibilidade da sua conservação, dado que esta solução geralmente acarreta menos custos,
estando também de acordo com a sustentabilidade ambiental da construção. Porém, quando esta
opção não é viável face aos danos existentes, será então necessário proceder a reparações pontuais
e só em último caso efectuar a substituição parcial ou total, através do recurso a argamassas de
substituição, com compatibilidade e durabilidade adequadas, capazes de proteger o suporte e não
prejudicar o aspecto visual do edifício ou descaracterizá-lo, (28). Perante este cenário, Veiga et al
(18) recomendam o uso de argamassas de cal em rebocos de substituição.
Antes de estes serem aplicados é importante conhecer e dominar bem o manuseamento da cal aérea
e conhecer as vantagens e as desvantagens do seu uso em argamassas de substituição, aspectos
abordados neste estudo.
Para garantir a adequada aplicação de rebocos de substituição e a obtenção de um reboco que
satisfaça as exigências funcionais é importante, (29):
Usar quantidades de água de amassadura bem controladas; ou, por outras palavras, utilizar
apenas a água estritamente necessária, para garantir a obtenção de argamassas bastante
consistentes, embora sendo mais difícil a sua aplicação, resultando num revestimento mais
compacto, com menor tendência para fissurar e menor permeabilidade à água;
Promover uma mistura perfeita, através de uma amassadura adequada; eliminando possíveis
vulnerabilidades da argamassa no estado endurecido;
Apertar bem a argamassa contra o suporte, ou contra a camada anterior; este acto para além
de fomentar a aderência da argamassa contribui para garantir maior compacidade e reduzir a
ocorrência de fissuração;
Aplicar a argamassa em várias camadas finas; esta metodologia construtiva favorece a
carbonatação, reduz as tensões de retracção, inerentes às argamassas durante o seu
endurecimento, reduzindo também a fissuração;
18
Dosear a exposição à radiação solar; favorece a carbonatação da cal e o consequente
endurecimento do revestimento. Deve ser evitada a exposição excessiva ao sol e a
temperaturas elevadas para evitar a ocorrência de fissuração por dessecação rápida.
2.7. Requisitos exigidos às argamassas aplicadas em paredes
antigas
A realização periódica de substituição parcial ou integral dos rebocos antigos, quando se encontram
em avançado estado de degradação, tem suscitado controvérsia pelo uso de materiais e técnicas de
construção recentes. Os novos rebocos revelam muitas vezes reduzida compatibilidade com os
suportes, constituindo-se nestes casos como soluções pouco duráveis e potencialmente geradoras de
novos processos de degradação das alvenarias, (12).
Para contornar esta problemática, tem vindo a ser desenvolvidos estudos com o objectivo de
contribuírem para a definição das características que as argamassas de substituição devem
apresentar. As argamassas de substituição devem contribuir para a protecção e conservação das
alvenarias, destacando-se neste âmbito, a correcta avaliação da compatibilidade da argamassa com
os materiais existentes. Deste modo, deverá ser garantida a reversibilidade ou pelo menos a
possibilidade de reaplicações em intervenções futuras, sem causar danos nas alvenarias. Depois de
assegurada a preservação das alvenarias, devemos introduzir o critério de durabilidade intrínseca da
argamassa, sendo esta traduzida pelo conjunto das características adequadas para prevenir ou
minimizar a sua degradação. Para além destes dois critérios, as argamassas de substituição devem
ser definidas procurando ter em atenção o respeito pela autenticidade histórica e estética do edifício,
(30).
Em seguida, procede-se à identificação das principais características a ter em atenção na selecção
das argamassas para rebocos de substituição, (30), (31), (32), (33).
Para garantir protecção das alvenarias, as argamassas deverão apresentar:
Baixa absorção capilar, quer em termos de velocidade de absorção (coeficiente de
capilaridade, quer quanto a quantidade total de água absorvida (valor assintótico de
absorção);
Adequada permeabilidade ao vapor de agua, não devendo esta ser inferior à do suporte,
aumentando de dentro para fora nas várias camadas que constituam o revestimento;
Estabilidade dimensional a curto (onde as eventuais retracções podem induzir fendilhação) e
longo prazo (onde as variações dimensionais podem criar esforços dentro da alvenaria ou no
reboco), ou ainda a perda de aderência entre ele;
19
Características mecânicas adequadas, nomeadamente devem ser mais deformáveis e mais
fracas que as que constituem as alvenarias de suporte e que cada camada sucessiva;
Boa aderência com o suporte, sem que o ponto anterior seja colocado em causa;
Reduzido teor em sais solúveis, não só para a preservação da alvenaria como para a
minimização da degradação da argamassa.
As argamassas de substituição deverão ser formuladas de modo a garantir a obtenção de rebocos
duráveis. Para tal, as argamassas deverão apresentar:
Boa resistência aos sais solúveis;
Boa resistência a ciclos de gelo/degelo;
Características de secagem adequadas;
Resistência mecânica adequada para suportarem as acções anteriormente referidas e por
acção de choques;
Capacidade de desenvolver presa em período de tempo suficientemente curto (quer em
ambientes secos, quer em ambientes húmidos).
A satisfação das propriedades atrás referidas e o respeito pela autenticidade histórica e estética do
edifício, leva a que a definição de argamassas de substituição para aplicação em rebocos de edifícios
antigos se constitua tarefa árdua e exigente devido à dificuldade na obtenção de um balanço correcto
entre algumas das suas características, (30).
3. Campanha Experimental
3.1. Considerações prévias
O presente trabalho pretende contribuir para o estudo da influência da dosagem de ligante no
desempenho de rebocos para edifícios antigos, através do recurso a uma forte componente
experimental com o objectivo de avaliar as características físicas e mecânicas de quatro formulações
de argamassa, nas quais se incluem dois traços diferentes (1:2,5 e 1:3,5). Cada traço foi estudado
com duas relações água/ligante, sendo que uma delas corresponde à necessária para se obter uma
consistência avaliada por espalhamento de 165 mm. Surge no seguimento de uma dissertação
intitulada “Estudo da evolução do desempenho no tempo de argamassas de cal aérea” (7), dado que
integra alguns dos resultados obtidos no âmbito desta dissertação e procura contribuir para o
incremento do estudo do desempenho de argamassas de cal aérea.
20
Com base nestes objectivos, as características das argamassas foram avaliadas em provetes
prismáticos e através da sua aplicação como camadas de revestimento de tijolos. O estudo efectuado
em provetes prismáticos de dimensões normalizadas 40×40×160 [mm3], constitui prática corrente
neste género de estudos e permitiu caracterizar, quer física, quer mecanicamente as argamassas às
idades de 14, 28, 60 e 90 dias de idade. Por outro lado, procurou-se também averiguar as
características das argamassas quando aplicadas em suportes reais, através da simulação da sua
aplicação como camada de revestimento de tijolos cerâmicos de 30×20×11 [cm3].
Procurou-se averiguar em fase avançada deste estudo, a vulnerabilidade destas argamassas face ao
fenómeno de cristalização de sais, uma das principais causas de degradação de rebocos em edifícios
antigos, através do estudo de provetes contaminados com solução de cloreto de sódio.
A propensão das argamassas à fendilhação foi avaliada qualitativamente através da sua aplicação
em calhas metálicas apropriadas.
Todo o trabalho experimental realizado no âmbito da presente dissertação foi efectuado no
Laboratório da Construção do DECIVIL do Instituto Superior Técnico.
3.2. Formulações estudadas e provetes produzidos
As formulações utilizadas neste estudo tiveram como base a formulação utilizada por Agostinho (7), a
qual possui um traço volumétrico de 1:3 e utiliza duas areias (areia amarela e areia de rio) em iguais
proporções (1;1,5;1,5). Pretendendo dar seguimento aos seus objectivos, Agostinho (7) estabeleceu
para esta formulação um espalhamento da ordem dos 165mm, utilizando para este efeito uma razão
A/L de 1,62. Esta formulação é crucial no desenvolvimento da presente dissertação, dado que se
constituiu como referência para a definição das quatro formulações estudadas no presente trabalho.
As formulações em estudo são constituídas pelo mesmo ligante (cal aérea) e utilizam os mesmos
agregados em proporções idênticas às utilizadas por Agostinho (50% areia amarela e 50 % areia de
rio). Podem ser agrupadas em dois grupos em função da consistência de espalhamento pretendida
(165mm) ou da razão A/L definida (1,62) e distinguem-se dentro destes através do traço volumétrico
pretendido (1:2,5 ou 1:3,5). Estas imposições às formulações permitiram criar quatro argamassas
distintas, porem semelhantes entre si e com a formulação de Agostinho. As diferenças entre as
formulações estudadas verificam-se essencialmente na quantidade de ligante utilizado, fruto de
diferentes traços volumétricos e na quantidade de água de amassadura necessária para respeitar
estas imposições, Quadro 3.1.
21
Quadro 3.1 - Formulações de argamassa
Argamassa Traço em Volume
Traço em massa
Razão A/L
Consistência espalhamento
Agregados
Agostinho (7) 1 : 3 1 : 8 1,62 165 mm 50% areia de
rio (A.R.)
50% areia amarela (A.A)
I 1 : 2,5 1 : 6,7 1.62
217 mm
II 1 : 3,5 1 : 9,3 127 mm
I a 1 : 2,5 1 : 6,7 1,38 165 mm
II a 1 : 3,5 1 : 9,3 1,84
No decorrer desta dissertação foram efectuados ensaios que permitiram caracterizar física e
mecanicamente estas quatro formulações de argamassas. Esta caracterização foi realizada,
recorrendo a três tipos de provetes, Quadro 3.2.
Quadro 3.2 - Quantidade total de provetes produzidos
Argamassa
Provetes
Prismáticos "Calhas" Camadas de revestimento
de tijolos
I 48 2 8
II 48 2 8
I a 12 - -
II a 12 - -
Total 120 4 16
Durante a produção destes provetes procurou-se minimizar os desperdícios de argamassa. Contudo,
para evitar oscilações das características das mesmas, procurou-se uniformizar as quantidades de
material utilizadas em cada amassadura. Cada amassadura permitiu a produção de dois moldes de
provetes prismáticos, aproximando-se da capacidade máxima do balde da misturadora mecânica.
Para a produção destes provetes, Quadro 3.2, foram efectuadas 52 amassaduras, 20 das quais foram
produzidas para os provetes prismáticos, nas condições referidas. Relativamente às camadas de
revestimento de tijolos, foi necessário realizar uma amassadura para a obtenção de cada camada
realizada. Por sua vez, as calhas como utilizam pouco material, produziu-se apenas duas
amassaduras, uma para cada argamassa. Por último, as restantes amassaduras foram efectuadas
para a obtenção da consistência de espalhamento no valor de 165 mm, correspondendo 6
amassaduras à Arg. I a) e 8 à Arg. II a).
3.3. Plano de ensaios e caracterização efectuada
Todas as formulações estudadas foram caracterizadas em termos físicos e mecânicos aos 90 dias de
idade. As características das argamassas Arg. I e Arg. II foram avaliadas também aos 14, 28 e 60
dias, com o objectivo de estudar a evolução no tempo de argamassas de cal aérea formuladas com
22
diferente dosagem de ligante e igual relação água/ligante. Neste estudo foi incluído os resultados
obtidos por Agostinho (7). Além da caracterização física e mecânica, procedeu-se também ao estudo
das argamassas Arg. I e Arg. II aos 90 dias de idade em termos do seu comportamento face a
ensaios artificiais de cristalização de sais, à semelhança do estudo efectuado por Agostinho (7) na
argamassa ao traço volumétrico 1:3 e razão água/ligante de 1,62.
O Quadro 3.3 apresenta de forma esquemática o plano de ensaios e o número de provetes
prismáticos envolvidos em cada uma das caracterizações.
Quadro 3.3 - Número de provetes prismáticos e caracterização efectuada para cada idade
Nº de provetes
prismáticos
1ª Fase Ensaios
Nº metades resultantes
2ª Fase Ensaios 3ª Fase Ensaios
Ensaios de cristalização de sais
6 Ultra-sons/
Flexão
6 Esp. Carbonatação/
Compressão -
3 Ensaio secagem Procedimento II a)
3
Porosidade/massa volúmica
Procedimento II b)
2 Capilaridade - Procedimento I
1 W48 h -
3 Testes
W48 h – Teor em água às 48 horas; Esp. – Espessura
Como é visível através do Quadro 3.3, foram produzidos 12 provetes prismáticos para cada idade
estudada. Preferiu-se produzir em excesso para precaver algum acidente, colmatando deste modo, a
possível falta de provetes para realizar os ensaios necessários.
A caracterização das argamassas foi efectuada em provetes prismáticos (determinação da velocidade
de propagação de ultra-sons, da tensão de rotura à flexão, da absorção de água por capilaridade e do
w48h) e nos meios prismas que resultaram da determinação da tensão de rotura à flexão. Tal como é
indicado no Quadro 3.3, seis meios provetes foram utilizados na determinação da espessura de
carbonatação e em seguida, os mesmos, foram utilizados na determinação da tensão de rotura à
compressão. As outras 6 metades resultantes da flexão destinaram-se aos ensaios de determinação
da cinética de secagem e à determinação da porosidade/massa volúmica, com 3 metades atribuídas
a cada uma destas determinações.
Os ensaios destinados a avaliar a absorção de água, tanto por capilaridade como por imersão foram
efectuados em prismas inteiros, tendo sido atribuídos 2 prismas ao ensaio de capilaridade e 1 ao
ensaio de determinação do teor em água após imersão. Estes provetes prismáticos foram
posteriormente alvo de ensaio da determinação da porosidade/massa volúmica.
23
O comportamento das argamassas Arg. I e Arg. II aos 90 dias de idade face a ensaios de
cristalização de sais foi determinado através do recurso a 3 procedimentos descritos no ponto 3.7.3.
Os procedimentos II a) e II b) foram efectuados através do recurso a 6 meios provetes, três deles
resultantes do ensaio de secagem (procedimento II a) e os restantes três provenientes do ensaio da
determinação da porosidade/massa volúmica (procedimento II b). Por último, o procedimento I foi
efectuado após a realização do ensaio da determinação da porosidade/massa volúmica em três
provetes inteiros.
A caracterização das argamassas Arg. I e Arg. II foi também efectuada com o objectivo de avaliar a
susceptibilidade à retracção e fendilhação. Para tal, procedeu-se à preparação de 2 “calhas”
metálicas para cada uma das formulações, Quadro 3.2.
Procedeu-se também ao estudo das argamassas Arg. I e Arg. II, aos 14, 28, 60 e 90 dias, como
camada de revestimento de tijolos cerâmicos com 30*20*11 [cm3] de dimensões, para simulação da
sua aplicação como reboco, tendo-se produzido dois provetes deste tipo para cada uma das
formulações e por idade. Uma das camadas de revestimento destinou-se à avaliação da resistência
superficial e a outra à determinação da velocidade de ultra-sons e da absorção de água sob baixa
pressão. Aos 90 dias de idade das camadas de revestimento procedeu-se à avaliação da aderência
da argamassa ao suporte.
O Quadro 3.4 descreve sucintamente todos os ensaios envolvidos na caracterização das argamassas
no estado fresco e endurecido.
Quadro 3.4 - Ensaios envolvidos na caracterização das argamassas e idades estudadas
Ensaios Determinação Arg. I Arg. II Arg. I a Arg. II a
Estado Fresco
Espalhamento * * * *
Massa volúmica * * * *
Retenção de água * * - -
Estado Endurecido
Porosidade
14, 28, 60 e 90 dias
14, 28, 60 e 90 dias
90 dias 90 dias
MVap
w48 h
Capilaridade
Cinética secagem
Ultra-sons em prismas
Rt
Rc
Absorção sob baixa pressão - -
Ultra-sons em tijolos - -
Resistência Superficial - -
Aderência
90 dias 90 dias
- -
Procedimento I (sais) - -
Procedimento II a (sais) - -
Procedimento II b (sais) - -
24
3.4. Caracterização dos agregados e do ligante
As areias e o ligante utilizados no presente estudo não foram objecto de caracterização, dado que
corresponderam aos mesmos materiais utilizados por Agostinho (7) que procedeu à sua
caracterização. Deste modo, apresenta-se neste subcapítulo a caracterização dos agregados e do
ligante efectuado por Agostinho (7).
A análise granulométrica dos agregados foi efectuada tendo como base a NP1379.
A determinação da baridade dos mesmos recorreu a dois métodos, o primeiro recorrendo à NP
955:1793 e o segundo, denominado de baridade 1, método este, que tenta simular a prática corrente
em obra. Este método consiste em encher o recipiente com o agregado ou o ligante, utilizando uma
colher e deixando o material cair de uma altura inferior a 5 cm em relação ao topo do recipiente. Uma
vez completo o enchimento do recipiente, nivela-se a superfície do material a determinar pelo topo do
recipiente e pesa-se o conjunto. Assim a baridade é determinada pelo quociente da diferença entre a
massa do conjunto e a massa do recipiente vazio, pelo volume do recipiente. Este método também foi
utilizado para a determinação da baridade do ligante.
Os Quadro 3.5 e Quadro 3.6 expressam os resultados obtidos por Agostinho (7) durante a fase
experimental do seu trabalho.
A análise granulométrica efectuada por Agostinho (7) permitiu verificar que as areias possuem
granulometrias semelhantes, apresentando valores idênticos para a máxima e mínima dimensão do
agregado, valores estes de 2,38mm e 0,149mm, respectivamente.
Quadro 3.5 - Caracterização dos agregados (7)
Areia Amarela Areia Rio
Dmáx [mm] 2,38 2,38
Dmin [mm] 0,149 0,149
Módulo de finura 3,1 2,7
Quadro 3.6 - Baridade das matérias-primas e massa volúmica real da cal aérea (7)
Matéria-prima
Baridade NP 955:1793 [kg/m3]
N Baridade1
[kg/m3]
Massa Vol. real [kg/m
3] N
Com compactação
N Sem
compactação
Areia Rio 3 1597 3 1401 3 1569 -
Areia Amarela
3 1634 3 1476 3 1548 -
Cal aérea - - - - 3 584 2200
N – número de determinações
25
Na determinação da baridade, Agostinho (7) efectuou três determinações, expressas no Quadro 3.6,
contudo optou por escolher aquela que mais se assemelha à baridade dos materiais avaliada em
obra, baridade 1, visto que na prática, as argamassas são formuladas pelo seu traço em volume.
O ligante utilizado neste trabalho (cal aérea hidratada em pó - CL90) de origem Nacional foi obtido no
mercado, comercializado em sacos de 22kg, Figura 3.1. As restantes características deste material
estão expressas na ficha técnica da cal aérea, apresentada em anexo.
Figura 3.1 - Cal aérea hidratada comercializada em sacos de 22 kg
Com esta informação, e com um traço em volume de 1:3, Agostinho obteve um traço em massa
aproximadamente de 1:8. O Quadro 3.7 apresenta esta informação, bem como a relação A/L
determinada, para a obtenção de um espalhamento de 165mm.
Quadro 3.7 - Traço das argamassas de Agostinho (espalhamento 165mm)
Traço em volume Traço em massa Relação água/ligante
Cal aérea 1:1,5:1,5 1:4:4 1,62
No desenvolver da presente dissertação utilizou-se as informações presentes nos Quadro 3.5 a
Quadro 3.7 para a formulação das argamassas aqui em estudo. Através desta informação, procurou-
se cruzar os dados e estabelecer pontos de comparação, com o intuito de a enriquecer e contribuir
para o estudo de argamassas de cal aérea.
3.5. Produção de argamassa e dos provetes
No presente subcapítulo procede-se à descrição das metodologias de ensaio utilizadas no decorrer
deste trabalho e mencionam-se as normas em que se basearam.
26
3.5.1. Produção das argamassas
A produção da argamassa tem início com a prévia pesagem dos seus constituintes, tendo-se
recorrido para tal a uma balança de precisão 0,1 g. Após pesagem dos constituintes e
humedecimento do balde da misturadora, coloca-se neste a água e posteriormente o ligante. O balde
é colocado na misturadora e esta é ligada em modo automático. Neste primeiro período efectua-se a
mistura entre o ligante e a água em movimento lento (140 ± 5 r.p.m). Passados 30 segundos, a
misturadora emite um sinal sonoro, anunciando a etapa seguinte, ou seja, a colocação dos agregados
por ordem decrescente de dimensões, mantendo a mesma rotação. Uma vez inseridos todos os
componentes da argamassa, a misturadora aumenta a sua velocidade de rotação (285 ± 5 r.p.m) e
procede à amassadura durante cerca de 30 segundos. Terminado este período, a misturadora pára e
com uma raspadeira de borracha retira-se do topo das paredes do balde o material aí aderente e
juntasse-o à restante argamassa. Este período tem uma duração de 60 segundos, ao que se segue
mais 60 segundos de mistura.
3.5.2. Produção dos provetes prismáticos
A produção de provetes prismáticos de dimensões normalizadas 160×40×40 [mm3] é efectuada
recorrendo a moldes que possibilitam executar três provetes em simultâneo.
O primeiro passo consiste na limpeza dos moldes, seguido da aplicação de óleo descofrante através
de um pincel em toda a superfície de contacto com a argamassa. Posteriormente, coloca-se o molde
acoplado com uma alonga sobre a mesa de vibração mecânica e fixa-se o conjunto à referida mesa.
Ao que se segue a fase de enchimento do molde, por recurso a colher de pedreiro, até metade da
sua capacidade e com o auxílio de uma espátula adequada, regulariza-se a argamassa no molde.
Seguidamente, acciona-se a mesa mecânica, a qual automaticamente, executa 60 pancadas,
compactando a argamassa. Posteriormente, conclui-se o enchimento do molde tendo o cuidado de
colocar um pouco de argamassa em excesso e repete-se o passo anterior, descrito para a primeira
camada.
Em seguida, o molde é retirado da mesa de compactação, a alonga removida e, através de uma
colher de pedreiro, regulariza-se a face de enchimento dos provetes, através de movimentos de
“serra”, retirando o excesso de argamassa.
A Figura 3.2 ilustra o aspecto dos provetes antes e após a desmoldagem dos provetes. A
desmoldagem dos provetes foi efectuada 7 dias após a produção dos provetes e estes foram sempre
conservados num ambiente caracterizado por 20 ± 2 ºC e 50 ± 5% de humidade relativa.
27
Figura 3.2 - Aspecto dos provetes antes e após a desmoldagem
3.5.3. Camadas de revestimento de tijolos
Os provetes denominados camadas de revestimento consistem no revestimento de uma das faces de
um tijolo cerâmico, de dimensões 30×20×11 [cm3]. Como foi referido, este revestimento simula a
aplicação da argamassa como reboco. Assim sendo, procedeu-se à aplicação de camada de 2 [cm]
de argamassa, recorrendo a uma cofragem de madeira e ao recurso a uma colher de pedreiro,
através da qual foi exercida alguma pressão para fomentar a aderência entre a argamassa e o tijolo.
Uma vez atingida a altura da cofragem, o acabamento foi efectuado recorrendo a uma talocha com o
objectivo de remover o excesso de argamassa e homogeneizar a superfície. A Figura 3.3 ilustra o
revestimento do tijolo antes da desmoldagem.
Anteriormente à aplicação da argamassa nos tijolos, estes foram molhados para evitar a absorção da
água da amassadura, visto o material cerâmico ter grande capacidade de absorção, todavia, teve-se
o cuidado de não os saturar com água, de modo a não prejudicar a aderência entre o tijolo e a
argamassa.
A desmoldagem dos provetes foi efectuada 7 dias após a produção dos provetes e estes foram
sempre conservados num ambiente caracterizado por 20 ± 2 ºC e 50 ± 5% de humidade relativa.
Figura 3.3 - Argamassa aplicada como camada de revestimento de tijolo antes da desmoldagem
28
3.5.4. Enchimento de calhas metálicas com argamassa
As calhas onde foram aplicadas as argamassas em estudo, para a avaliação da retracção das
argamassas, são em aço com secção em “V” (4,3 cm2) e o comprimento de 1 metro potencia o
aparecimento de fendas ou fissuras perante o fenómeno da retracção. Porém, para potenciar a
ocorrência de retracção procedeu-se à “ancoragem” da argamassa nos topos do provete, evitando
deste modo o seu destacamento dos topos da calha e viabilizando o surgimento de fendas e/ou
fissuras ao longo do comprimento da calha. Esta ancoragem foi alcançada recorrendo ao uso de
parafusos com 5 cm de comprimento e ao auxílio de porcas e anilhas, estrategicamente colocadas,
que permitem a fixação dos parafusos perpendicularmente aos topos das calhas e em simultâneo
“ancorar” a argamassa.
O processo de preparação das “calhas” inicia-se com a colocação de óleo descofrante. Em seguida,
colocam-se os parafusos nas suas extremidades de forma a funcionarem como “ancoragem”.
Posteriormente, coloca-se a argamassa na calha, recorrendo ao auxílio de uma colher de pedreiro,
efectuando o acabamento com a mesma colher em movimentos de serra e alisamento da superfície.
Estes provetes (Figura 3.4) foram conservados em condições idênticas às adoptadas para os
provetes prismáticos e camadas de revestimento.
Figura 3.4 - Aspecto geral de provetes em que as argamassas foram aplicadas em calhas metálicas.
29
3.6. Caracterização das argamassas no estado fresco
3.6.1. Consistência por espalhamento
A determinação da consistência das argamassas foi efectuada em todas as amassaduras,
imediatamente após a realização das mesmas, segundo um procedimento baseado no disposto na
norma EN 1015-3 (1999).
Após a produção da argamassa, procedeu-se à determinação da sua consistência por espalhamento.
A argamassa foi colocada no interior de um molde tronco-cónico (situado no centro da mesa de
espalhamento) em duas camadas, cada uma compactada uniformemente com 25 pancadas,
utilizando para o efeito, um varão metálico com 12 mm de diâmetro. Previamente, tanto o prato da
mesa de espalhamento como o molde tronco-cónico foram devidamente humedecidos.
Posteriormente, recorrendo a uma colher de pedreiro, rasou-se o topo do molde e retirou-se o
excesso de argamassa presente na mesa, através de um pano húmido. Depois deste passo, retirou-
se o molde com cuidado e a amostra é submetida a 25 pancadas verticais efectuadas uniformemente
pela base da mesa, durante as quais, a amostra foi espalhada na mesa. Procedeu-se então à
realização de três medições de diâmetro de espalhamento da amostra, com o intuído de determinar o
espalhamento médio, expresso em milímetros.
3.6.2. Massa volúmica aparente da argamassa no estado fresco
A determinação da massa volúmica aparente das argamassas no estado fresco baseou-se no
disposto na norma EN 1015 – 6: 1998 e foi realizada após todas as amassaduras.
A determinação da massa volúmica tem início com a avaliação da massa e da capacidade de um
recipiente para a sua avaliação. O recipiente é então posteriormente cheio de argamassa, com uma
colher, até metade da sua capacidade. Recorrendo a um varão metálico, compacta-se a argamassa
através de 15 pancadas distribuídas uniformemente. A seguir, conclui-se o enchimento do recipiente,
tendo o cuidado de colocar argamassa em excesso, de modo a que após a compactação seja
possível rasar o topo do recipiente, recorrendo a uma colher de pedreiro. Procede-se então à
avaliação da massa do recipiente cheio de argamassa e à quantificação da massa volúmica no
estado fresco de argamassa através da seguinte expressão:
3.1
30
Em que,
ρ – massa volúmica aparente da argamassa no estado fresco [kg/m3];
m2 – massa da argamassa e recipiente juntos [kg];
m1 – massa do recipiente [kg];
V – volume do recipiente [m3].
3.6.3. Retenção de água
A avaliação da capacidade de retenção de água das argamassas baseou-se no disposto na EN 1015
– 8: 1999. Para a realização deste ensaio utilizou-se, entre outros utensílios, um molde cónico rígido
não absorvente, com 100 mm de diâmetro e 25 mm de profundidade, e papel de filtro com 2 mm de
espessura.
O processo inicia-se com a determinação da massa do molde em questão e do papel de filtro, ambos
devidamente secos. Posteriormente, recorrendo a uma espátula, enche-se o molde através de vários
incrementos e rasa-se o topo do mesmo, retirando-se o excesso de argamassa. Em seguida,
determina-se a massa do conjunto. Posteriormente, coloca-se sobre a argamassa presente no molde,
gaze e por cima desta o papel de filtro. Logo de imediato, coloca-se o conjunto de forma invertida,
sobre uma superfície não absorvente e sobre este coloca-se uma massa de 2 kg. O conjunto
permanece assim durante 5 minutos. Terminado este período, retira-se a massa, volta-se a inverter o
conjunto e pesa-se novamente o papel de filtro, agora húmido.
O cálculo da água retida na argamassa, expressa em percentagem da água total nela presente antes
do ensaio, é obtida através da seguinte expressão:
3.2
Em que,
WVR – retenção de água [%];
m água – massa de água presente na argamassa [g];
m argamassa – massa de argamassa [g];
m1 – massa do molde [g];
m2 – massa do papel de filtro seco [g];
m3 – massa do molde com a argamassa [g];
m4 – massa do papel de filtro húmido [g].
31
3.7. Caracterização das argamassas no estado endurecido
3.7.1. Caracterização mecânica
3.7.1.1. Determinação das tensões de rotura à flexão e compressão
A determinação das tensões de rotura à compressão e flexão basearam-se no disposto na EN 1015 –
11: 1999. Para a determinação da tensão de rotura à flexão, procede-se ao posicionamento do
provete prismático, segundo o seu eixo longitudinal, sobre dois apoios cilíndricos equidistantes do
centro. Posteriormente, a força é aplicada a meio do provete, lentamente e gradualmente através de
um cutelo ao ritmo de 50 ± 10 N/s, Figura 3.5. A tensão de rotura à flexão é determinada através da
seguinte expressão:
3.3
Sendo:
Do ensaio de flexão resultam dois meios provetes que são posteriormente utilizados na determinação
da tensão de rotura à compressão. Neste ensaio, os provetes prismáticos são colocados entre os
dois pratos da prensa e submetidos à aplicação lenta e gradual de força, ao ritmo de 2400 ± 200 N/s,
até à rotura. Os pratos da prensa possuem uma superfície saliente plana com a mesma largura que
os provetes. Os meios provetes são colocados com o seu eixo longitudinal perpendicular a esta
superfície, formando deste modo uma superfície de compressão quadrada igual para todos os meios
provetes.
Uma vez determinada a carga máxima aplicada pela prensa, é possível calcular a tensão de rotura à
compressão através da seguinte expressão:
3.4
Sendo:
32
Figura 3.5 - Determinação da tensão de rotura à compressão e flexão
3.7.1.2. Velocidade de propagação de ultra-sons
A determinação da velocidade de propagação de ultra-sons é efectuada recorrendo a um aparelho de
medição de ultra-sons, o qual, através de dois transdutores, um emissor e um receptor, emite uma
onda ultra-sónica que percorre a argamassa, sendo registado o tempo de percurso, Figura 3.6.
A determinação da velocidade dos ultra-sons foi efectuada por transmissão directa em provetes
prismáticos e por transmissão indirecta nas camadas de revestimento. Em ambas as situações
procurou-se melhorar o contacto entre os transdutores e a argamassa, alisando a argamassa e
recorrendo a uma massa de contacto.
O ensaio inicia-se com a calibração do equipamento. Uma vez calibrado o equipamento, procede-se
à realização dos ensaios.
Ensaio directo
Nos provetes prismáticos, procedeu-se ao posicionamento dos transdutores nos topos dos provetes e
à realização de três medições do tempo que a onda demora a percorrer o prisma (16 cm), sendo
deste modo possível determinar a velocidade de propagação de ultra-sons, através da média destas
três medições.
33
Figura 3.6 - Equipamento de medição da velocidade de propagação de ultra-sons
Ensaio indirecto
Para a avaliação da velocidade de propagação de ultra-sons nas argamassas aplicadas como
camadas de revestimento, procedeu-se à avaliação do tempo necessário para que a onda percorra
vários pontos da superfície da argamassa, pontos estes, previamente estabelecidos e utilizados para
todos os ensaios realizados neste tipo de provetes. Os pontos de medição encontram-se a distâncias
fixas entre os centros dos transdutores, tendo sido utilizadas as distâncias de 6, 7, 9, 11, 13, 15 e 17
cm, Figura 3.7.
Posteriormente, posiciona-se o transdutor emissor, fazendo variar o receptor pelos pontos pré
estabelecidos. Foram efectuadas três medições a cada distância, sendo a velocidade determinada
por recurso à análise de dromocrónicas.
Figura 3.7 - Determinação da velocidade de propagação de ultra-sons nas
argamassas aplicadas como camadas de revestimento
3.7.1.3. Esclerómetro pendular
A avaliação da dureza superficial das argamassas aplicadas como camadas de revestimento de
tijolos foi efectuada recorrendo a um esclerómetro pendular, Figura 3.8.
34
O ensaio inicia-se com a marcação uniformemente distribuída das zonas sobre as quais o
esclerómetro incidirá. Dividiu-se a área do tijolo de modo a que fosse possível realizar seis medições
em áreas com dimensão suficientemente grande para não haver hipótese de as áreas de influência
do impacto do esclerómetro se sobreporem. Procurou-se ainda evitar a realização de medições junto
da periferia da camada de argamassa aplicada como revestimento.
Posteriormente à marcação das zonas de impacto, o tijolo é posicionado junto a uma superfície
vertical. De seguida, posiciona-se o esclerómetro na área pretendida, realizando alguma pressão
deste na argamassa e consequentemente do tijolo à parede vertical, de modo a que o ensaio se
realize nas melhores condições, tal como a Figura 3.8 pretende ilustrar.
Por último, solta-se o pêndulo e regista-se o valor do ressalto.
Figura 3.8 - Avaliação da dureza superficial por recurso ao esclerómetro pendular
3.7.1.4. Ensaio de arrancamento por tracção “Pull off”
A determinação do ensaio de arrancamento baseou-se no disposto na norma EN 1015-12: 2000. Este
ensaio permite determinar a força de aderência recorrendo à máxima tensão aplicada por tracção
directa perpendicular à superfície de argamassa.
Para o efeito, recorreu-se a meios mecânicos capazes de efectuar a tracção directa da argamassa e
registar a máxima tensão aplicada. O equipamento utilizado está calibrado para trabalhar com
pastilhas circulares, contudo devido à fragilidade das argamassas em estudo, as quais, não
permitiram o uso de uma caroteadora, recorreu-se ao uso de pastilhas quadradas, tendo sido
utilizado para a realização dos entalhes, uma rebarbadora com disco fino.
A aderência das pastilhas metálicas à argamassa foi assegurada por recurso a cola epóxidica
adequada. A utilização do equipamento foi adaptada à nova geometria da pastilha metálica, sendo o
arrancamento efectuado a 200 N/s.
O ensaio inicia-se com a regularização da superfície da argamassa, utilizando para o efeito uma lixa
fina, devido à fragilidade das argamassas. Uma vez regularizada a superfície, executam-se os
35
entalhes recorrendo a uma rebarbadora de pouca potência e utilizando um disco fino. Retiram-se as
impurezas resultantes da acção da rebarbadora e colam-se as pastilhas à argamassa. Estas pastilhas
estão munidas de uma rosca à qual será acoplada um parafuso, a partir do qual será aplicada a força
de arrancamento. A cola deverá ser deixada a secar durante um mínimo de 48 horas. Findo este
período, coloca-se o parafuso na pastilha quadrada, liga-se este ao equipamento e através de uma
força perpendicular à pastilha é efectuado o ensaio, Figura 3.9.
A rotura poderá ocorrer de diversas formas, sendo que a única que corresponde a um ensaio não
válido corresponde à situação em que a rotura ocorra na interface da pastilha e da cola epóxidica. A
rotura poderá ocorrer então: na interface da ligação entre a argamassa o tijolo, sendo neste caso
denominada de rotura adesiva; no interior do tijolo ou da argamassa, tendo neste último caso a
denominação de rotura coesiva.
Tal como foi referido anteriormente, é necessário converter a tensão obtida pelo equipamento, visto
não terem sido utilizadas pastilhas circulares. Assim, para se obter a tensão correcta é necessário
efectuar a seguinte conversão:
3.5
Em que,
Para cada argamassa e idade, foram efectuados vários ensaios, apresentando-se para cada situação
o valor médio. Uma vez obtida a tensão de arrancamento equivalente, é possível determinar a força
de aderência:
3.6
Sendo,
36
Figura 3.9 - Ensaio de arrancamento
3.7.2. Caracterização física
3.7.2.1. Determinação da absorção de água por capilaridade
A determinação da absorção de água por capilaridade baseou-se no disposto na norma EN 1015-18.
O ensaio inicia-se, à idade pretendida, colocando-se os provetes prismáticos em estufa, à
temperatura de 60 ± 5 ºC, por um período nunca inferior a 48 horas. Os provetes são condicionados a
estas temperaturas para que seja eliminada a presença de água ou humidade, sem que ocorra
degradação dos provetes. Após este período e o adequado arrefecimento dos provetes procede-se à
avaliação da massa seca dos provetes.
Posteriormente, estes são colocados na vertical sobre varetas de vidro localizadas no fundo de um
tabuleiro plano, no qual é introduzido lentamente água até ser garantida a imersão de 5 ± 1 mm dos
provetes em água. Por último, coloca-se uma campânula de dimensões apropriadas sobre esta
montagem de modo a minimizar a evaporação de água.
Uma vez preparada a montagem, Figura 3.10, procede-se à avaliação da massa dos provetes ao
longo do tempo. Estas medições foram efectuadas aos 5 min, 10min, 15min, 30 min, 1h, 3h, 6h, 8h,
12h, 24h, 48h, 72h e daí em diante, todos os dias, até que a franja capilar atingiu o topo dos provetes
e ocorreu a saturação dos mesmos.
Em cada medição, é necessário retirar com cuidado os provetes do tabuleiro e com um pano húmido,
retirar o excesso de água nas faces destes, pesando-os numa balança com precisão 0,01 g. Deve-se
colocar o provete novamente no tabuleiro, com algum ângulo de inclinação, rodando-o até à vertical,
evitando assim criar aprisionamento de ar na face em contacto com a água. Sempre que necessário,
colocar água no tabuleiro, lentamente até ser reposta a altura de água desejada.
37
A massa de água absorvida por unidade de superfície do provete em contacto com a água ao fim do
tempo ti (ΔMi/S), é calculada pela expressão seguinte:
3.7
Em que,
Figura 3.10 - Ensaio de capilaridade
3.7.2.2. Determinação do teor em água após imersão durante 48 horas
A determinação do teor em água após imersão em água durante 48 horas baseou-se no disposto na
especificação E 394 do LNEC. Este ensaio tem início com a avaliação da massa seca dos provetes,
de forma em todo semelhante à descrita em 3.7.2.1.
Em seguida, os provetes são imersos em água lentamente e com um ângulo de inclinação
aproximado dos 45º, de modo a que as bolhas de ar que se formam nestas circunstâncias, sejam
eliminadas. Os provetes permanecem imersos em água durante 48 horas. Por último, estes são
retirados da água, limpos com um pano húmido e a sua massa avaliada.
O teor em água por imersão, ao fim de 48 horas (w48h), pode ser determinado, recorrendo
à seguinte expressão:
3.8
38
Sendo,
3.7.2.3. Absorção de água sob baixa pressão “método do cachimbo”
O ensaio de absorção de água sob baixa pressão pretende avaliar a permeabilidade à água de
materiais porosos e foi realizado de acordo com o disposto no procedimento da RILEM II.4 nas
argamassas aplicadas como camadas de revestimento, Figura 3.11.
Cada argamassa foi objecto de três determinações tendo-se garantido o adequado posicionamento
dos cachimbos de modo a garantir que as áreas resultantes da absorção associadas a cada
cachimbo não se sobreponham, Figura 3.11.
A realização deste ensaio teve início com a marcação da posição dos cachimbos no revestimento do
tijolo. Em seguida, recorrendo à utilização de um mástique aplicado nos bordos da boca dos
cachimbos, estes foram pressionados e posicionados na argamassa.
Uma vez posicionados os cachimbos correctamente na vertical, procede-se à introdução de água
lentamente no interior dos mesmos, até perfazer 4 cm3. De imediato, acciona-se o cronómetro,
registando-se os valores absorvidos pela argamassa, ao longo do tempo, em períodos pré-
estabelecidos, até que a argamassa absorva os 4 cm3 de água.
As argamassas de cal aérea apresentam elevada capacidade de absorção, característica que
justificou que os primeiros registos tivessem sido efectuados após alguns segundos. Foi estabelecida
a seguinte ordem de registos de absorção ao longo do tempo, iniciando-se aos 15s, seguindo-se aos
30s, 1min, 1,5min, 2min, 3min, 4min, 5min, 7min, 10min, 13min, 16min, 19min, 22min, até à absorção
total dos 4cm3 de água, registando-se em todos os casos este valor.
Além da apresentação do volume de água absorvido ao longo do tempo, procedeu-se também à
análise da quantidade de água absorvida por unidade de superfície ao longo do tempo, através da
seguinte expressão:
3.9
Sendo,
39
Figura 3.11 - Ensaio de absorção de água sob baixa pressão
3.7.2.4. Porosidade / Massa Volúmica
A determinação da porosidade e massa volúmica real e aparente das argamassas no estado
endurecido baseou-se no disposto na RILEM I.1 (1980).
O ensaio inicia-se com a secagem dos provetes em estufa, à temperatura de 60 ± 5 ºC, até ser
atingida massa constante, situação que leva à secagem dos provetes durante um período mínimo de
72 horas, devido ao facto de estarem completamente saturados, resultado do ensaio anterior
(capilaridade e W48h). Os provetes secos e arrefecidos em excicador são pesados numa balança com
precisão de 0,01 g (m1) e em seguida submetidos a vácuo, no interior de um excicador de 20 mmHg,
durante 24 horas. Terminado este período, os provetes são lentamente submersos em água durante,
um tempo mínimo de 15 minutos. Durante a entrada de água, a pressão é mantida no interior do
excicador e deverá ser garantida por mais 24 horas. Terminada esta fase, os provetes permanecem
imersos no excicador à pressão atmosférica, durante 24 horas.
Por último, os provetes são retirados do excicador e procede-se à sua pesagem hidrostática (m2) e à
avaliação da sua massa saturada (m3), numa balança com precisão de 0,1g.
Assim, uma vez completado este procedimento e determinadas as massas referidas anteriormente, é
possível determinar os valores da porosidade aberta, Pab, e da massa volúmica real, Mvol.real, e ainda
da massa volúmica aparente, Mvol. apar.:
3.10
3.11
40
3.12
Sendo,
3.7.2.5. Determinação da espessura carbonatada
A determinação da espessura carbonatada dos provetes prismáticos foi efectuada às diversas idades
previamente estabelecidas.
Para a realização deste ensaio recorreu-se ao uso de uma solução de fenolftaleína com uma
concentração de 0,2%. Esta solução quando em contacto com as argamassas de cal aérea, origina
colorações distintas nas áreas carbonatadas e não carbonatadas. As zonas que se encontrem
carbonatadas permanecem incolores, ou com coloração mais clara da que as áreas não
carbonatadas que se apresentam carmim. Estas reacções distintas devem-se ao facto do fenómeno
da carbonatação conduzir à diminuição do pH das argamassas.
A determinação da espessura carbonatada em provetes prismáticos foi efectuada nas secções de
rotura que resultaram de ensaio de determinação da tensão de rotura à flexão e imediatamente após
a sua realização.
Deste modo, após o ensaio de flexão, os meios provetes foram colocados ao alto, com o topo
resultante do corte por flexão virado para cima. De seguida, as secções de rotura foram pulverizadas
com solução de fenolftaleína e de imediato, com o recurso a uma régua, a profundidade de
carbonatação foi avaliada nas 4 faces do provete.
Figura 3.12 - Aspecto da superfície do provete após aplicação de fenolftaleína
41
3.7.2.6. Avaliação da cinética de secagem
A avaliação da cinética de secagem de cada uma das argamassas estudadas foi realizada em 3
meios provetes, resultantes do ensaio de flexão com comprimento da ordem de 75 [mm]. Este
comprimento resulta da necessidade de regularização da face resultante da rotura à flexão.
Este ensaio, e o método utilizado para o seu estudo, surgem no seguimento de trabalhos
semelhantes, que têm vindo a ser realizados pelo Grupo de Materiais de Construção do Instituto
Superior Técnico, nomeadamente, em (34) e (7), trabalhos estes, que tiveram como base (35).
As faces laterais dos provetes foram impermeabilizadas por recurso a uma resina epóxidica (Sicadur
32,5 N), permitindo deste modo, que a perda de água por secagem ocorra segundo um fluxo
unidireccional, Figura 3.13. Esta resina foi aplicada em duas demãos, com um intervalo de 24 horas,
em camadas finas, com o objectivo de minorar a probabilidade de ocorrência de futuros problemas
associados à retracção da resina e destruição parcial dos provetes. Após a aplicação das duas
demãos, secagem e endurecimento da mesma, os provetes foram secos em estufa, à temperatura de
60 ± 5 ºC, durante 48 horas, com o objectivo de avaliar a sua massa seca após o arrefecimento em
excicador durante 24 horas. Posteriormente, os provetes foram imersos em água durante 48 horas.
Findo este período, os provetes foram retirados da água e a sua massa saturada avaliada. Por último,
procedeu-se à protecção da base do provete com o objectivo de a isolar e, deste modo, garantir que
a evaporação de água ocorre por uma das faces, segundo um fluxo unidireccional. Estes foram
conservados em laboratório à temperatura ambiente e a sua massa avaliada diariamente até à
estabilização do seu teor em água.
Figura 3.13 - Ensaio de secagem
Através da avaliação diária da massa dos provetes é possível analisar a evolução do teor em água
dos provetes ao longo do tempo, recorrendo à seguinte expressão:
3.13
42
Sendo,
A expressão gráfica dos valores de wi ao longo do tempo, habitualmente designada por curva de
secagem, permite ainda calcular o índice de secagem (I.S.), através da integração da curva de
secagem, normalizada em função do teor máximo de água e em relação ao intervalo de tempo
necessário para ocorrer a secagem (35) . Quanto maior for este índice maior será o tempo de
secagem da argamassa.
3.14
Sendo,
A avaliação da cinética de secagem das argamassas foi efectuada para duas situações: água e
solução salina de cloreto de sódio com uma concentração de 15%. Para tal, recorreu-se aos mesmos
provetes que foram inicialmente submetidos à evaporação de água e, em seguida à evaporação de
solução salina. Ambos os ensaios foram realizados segundo os procedimentos já descritos.
A cinética de secagem de água foi avaliada para todas as idades e argamassas, enquanto a cinética
de secagem de solução salina apenas foi avaliada para a idade dos 90 dias.
3.7.3. Comportamento face à cristalização de sais
O estudo do comportamento das argamassas Arg. I e Arg. II face à cristalização de sais foi efectuado
recorrendo a três procedimentos de ensaios, Procedimento I, Procedimento II a) e II b), que tiveram
como base, os trabalhos efectuados por (34) e (7), e foram objecto, sempre que necessário, de
alterações com o objectivo de procurar incrementar os respectivos protocolos.
A degradação das argamassas através de fenómenos de cristalização de sais pode ser um processo
relativamente lento, que se desenvolve ao longo do tempo. O recurso a protocolos experimentais que
procuram simular a ocorrência de fenómenos de cristalização de sais, tem como objectivo estudar o
43
comportamento de materiais face a este tipo de fenómeno de forma artificial e que se pretende
acelerada.
A evolução da degradação desencadeada pela cristalização de sais foi monitorizada de forma regular
através da observação visual dos provetes e, no final do ensaio, através da avaliação da variação de
massa, da absorção de água por capilaridade, da avaliação da cinética de secagem e determinação
da tenção de rotura à flexão dos provetes em ensaio, após a sua dessalinização
3.7.3.1. Procedimento I
Este procedimento foi utilizado em trabalhos anteriores desenvolvidos com o objectivo de estudar o
comportamento de argamassas face à cristalização de sais, nomeadamente por (36), (37), (34) e (7).
O procedimento consiste na contaminação dos provetes através de absorção por capilaridade de
solução salina e o desencadear posterior de situações de dissolução e cristalização dos sais por
recurso a absorção de água destilada e sua evaporação.
Agostinho (7) utilizou para esse efeito 20 ml de solução salina, quantidade que se revelou excessiva
dado que originou a presença excessiva de sal no interior dos provetes. Perante este facto, e face
aos registos de absorção de água por capilaridade de cada argamassa estudada, optou-se por limitar
a contaminação dos provetes por recurso à absorção de 15 ml de solução salina.
O comportamento das argamassas face à cristalização de sais avaliada segundo o procedimento I foi
efectuado em três provetes prismáticos por argamassa, tendo estes, sido utilizados anteriormente no
ensaio de determinação da absorção de água por capilaridade e do teor em água.
Para a realização deste ensaio, os provetes são previamente secos a 60 ± 5 ºC, até massa constante
e a sua massa seca avaliada numa balança com precisão 0,01g.
Em seguida os provetes foram posicionados ao alto, em taças de vidro circulares, nas quais se
introduziu 15 ml de solução salina e sobre esta uma camada de parafina, Figura 3.14.
Imediatamente após a introdução de solução salina na taça tem inicio a sua absorção pelo provete.
Quando se regista a absorção da totalidade de solução salina permanece um volume vazio sob a
parafina capaz de conter 15 ml de líquido. Este vazio foi então alimentado periodicamente, através de
um pequeno tubo, colocado estrategicamente antes da parafina, para este efeito, o qual é obturado
com massa de mástique, evitando assim perda de líquido por evaporação. Nas três semanas
seguintes ao inicio do ensaio associado à absorção de solução salina foi introduzido uma vez por
semana, através do referido tubo, 15 ml de água destilada. Um ciclo tem a duração de 4 semanas em
que a primeira semana se regista a absorção de 15 ml de solução salina e a sua evaporação e em
cada uma das semanas seguintes, a absorção de 15 ml de água e a sua evaporação. Previamente a
44
cada nova introdução de líquido e diariamente durante todo o período de migração de sais, a
montagem é pesada cuidadosamente numa balança com precisão de 0,01 g.
O ensaio termina quando os provetes se encontram com o nível de degradação desejado, sendo
então submetidos a dessalinização. No presente estudo foram realizados 4 ciclos, porém o último não
foi efectuado na íntegra.
A dessalinização foi realizada por imersão em água destilada. Neste processo foram efectuadas
diversas renovações de água e a salinidade da água controlada por recurso à medição da sua
condutividade. O processo de dessalinização dos provetes é moroso e foi levado a efeito até à
obtenção de valores de condutividade da água em contacto com os provetes semelhantes aos da
água destilada.
Figura 3.14 - Comportamento das argamassas Arg. I e Arg. II face à cristalização de sais – Procedimento I
3.7.3.2. Procedimento II a)
O procedimento II a) de estudo do comportamento das argamassas face à cristalização de sais
pretende simular a acção nefasta que os sais provocam nas argamassas, essencialmente à
superfície, provocando a sua erosão. Foram submetidos a este procedimento de ensaio três provetes
de cada uma das argamassas com 90 dias de idade, previamente contaminados com cloreto de
sódio, resultantes da avaliação da cinética de secagem de solução salina (3.7.2.6).
Procurou-se desencadear o processo de degradação das argamassas através do recurso a ciclos de
molhagem/secagem e deste modo desencadear a dissolução e cristalização de cloreto de sódio, bem
como a migração dos sais do interior dos provetes até à sua superfície.
O ensaio teve início após a conclusão da avaliação da cinética de secagem das argamassas com
solução salina, através da determinação da massa dos provetes. Os provetes foram posicionados em
cima de varetas de vidro, no interior de um recipiente plano por tipo de argamassa. Em seguida,
procedeu-se à introdução lenta de água destilada no recipiente, de forma a garantir que 5 ± 1 mm dos
provetes ficassem imersos em água. Os provetes permaneceram em contacto com a água destilada
durante uma hora. Este período foi suficiente para garantir a ascensão de água até à completa
45
molhagem do topo dos provetes. Estes foram então retirados de água e a face dos provetes em
contacto com água, limpa com um pano húmido e a sua massa avaliada numa balança com 0,01g de
precisão. Com o objectivo de garantir a secagem dos provetes segundo um fluxo unidireccional,
procedeu-se ao isolamento da base do provete, deixando o topo destes livre. Os provetes foram
então conservados em laboratório à temperatura ambiente.
Cada ciclo deste procedimento tem assim a duração de uma semana, com inicio num processo de
molhagem por absorção de água por capilaridade durante uma hora. Foram efectuados seis ciclos. A
massa de cada provete é avaliada, em cada ciclo, antes e após o período de absorção de água, bem
como diariamente. No final deste ensaio, os provetes são dessalinizados de acordo com o descrito no
procedimento I.
3.7.3.3. Procedimento II b)
O procedimento II b) é muito semelhante ao anterior e procura também desencadear a degradação
superficial dos provetes por acção da cristalização de sais. Este procedimento recorreu a três meios
provetes por argamassa estudada com 90 dias de idade, com quatro faces impermeabilizadas com
resina epóxidica.
Este procedimento difere do II a) pelo facto de os provetes não serem previamente contaminados
com cloreto de sódio e incluir etapas de molhagem dos provetes com água e solução salina.
O procedimento II b) é dividido em duas fases distintas. Numa primeira fase procura-se avaliar a
destruição dos provetes quando expostos a solução salina, segundo a metodologia utilizada no
procedimento II a), durante um período prolongado. Esta fase teve a duração de 10 semanas.
Durante a primeira hora de cada uma destas 10 semanas, os provetes foram contaminados com
solução de cloreto de sódio (15%) através da sua absorção por capilaridade. Após a absorção de
solução salina, os provetes foram sempre conservados em ambiente de laboratório com o objectivo
de permitir a evaporação de água e a ocorrência de cristalização de sais.
Findo este período de 10 semanas, retiraram-se com cuidado as crostas de sal acumuladas no topo
de cada provete e procedeu-se ao registo das alterações verificadas na face superior dos provetes. A
segunda fase teve uma duração semelhante e difere da anterior apenas na substituição de solução
salina por água destilada. Neste período, procurou-se avaliar a destruição de provetes exibindo
elevado grau de contaminação, cessando a contaminação e fomentando a migração dos cristais de
sal.
À semelhança dos procedimentos anteriores, os provetes após o ensaio de cristalização de sais são
dessalinizados. O procedimento de dessalinização adoptado foi o descrito anteriormente.
46
3.7.4. Outros – Susceptibilidade à fendilhação / fissuração
A avaliação da susceptibilidade à fendilhação/fissuração das argamassas recorreu ao
acompanhamento das argamassas aplicadas nas “calhas metálicas” e das argamassas aplicadas
como camadas de revestimento de tijolos.
Após a execução destes provetes, procedeu-se à sua inspecção visual de forma regular ao longo do
tempo, nomeadamente às idades tidas como referência e durante a primeira semana após a
preparação dos provetes. Estas inspecções foram realizadas com o objectivo de identificar a
presença de fendas/fissuras, essencialmente nos topos e no centro das calhas, e proceder à sua
documentação através de registos fotográficos e da avaliação da sua abertura por recurso a lupa
binocular portátil específica para o efeito.
A avaliação de abertura de fendas/fissuras foi efectuada em pequenos segmentos ao longo da
extensão da fenda/fissura, com aproximadamente um centímetro de comprimento.
4. Apresentação, análise e discussão de resultados
O presente capítulo procede à caracterização no estado fresco e endurecido das argamassas
estudadas.
A caracterização no estado endurecido das argamassas aqui apresentada corresponde às
características avaliadas aos 14, 28, 60 e 90 dias de idade. Foi dado ênfase aos resultados obtidos
aos 90 dias de idade pela possibilidade de comparação de resultados das 4 formulações de
argamassa e pela análise dos comportamentos obtidos face aos ensaios de cristalização de sais
realizados.
No decorrer deste capítulo apresentar-se-á sempre que se justifique, alguns dos resultados obtidos
por Agostinho (7) no seu estudo.
4.1. Caracterização das argamassas no estado fresco
O Quadro 4.1 apresenta os resultados da caracterização das argamassas no estado fresco.
47
Quadro 4.1 - Consistência por espalhamento, massa volúmica aparente e retenção de água das
argamassas
Argamassa
Traço Relação A/L
Consistência espalhamento
[mm]
Massa volúmica aparente [kg/m3]
Retenção de água
[%] Vol. Massa
Referência Agostinho (7) 1 : 3 1 : 8 1,62 165 - 99
Igual Relação A/L
I 1 : 2,5 1 : 6,7 1,62
217 1970 92
II 1 : 3,5 1 : 9,3 127 1860 93
Igual consistência
I a) 1 : 2,5 1 : 6,7 1,38 165
1970 -
II a) 1 : 3,5 1 : 9,3 1,84 1950 -
De acordo com o Quadro 4.1 é possível constatar que, para a mesma relação água/ligante, a
consistência por espalhamento das argamassas I e II é bastante dispare, fruto dos diferentes traços
volumétricos, obtendo-se assim valores de espalhamento bastante diferentes. No caso das
argamassas I a) e II a) os traços volumétricos foram estabelecidos bem como a consistência de
165mm. Deste modo, o estabelecimento da relação A/L das argamassas I a) e II a) obrigou à
execução de diversas amassaduras até serem obtidos os valores em questão.
A Figura 4.1 apresenta a consistência e a relação A/L das argamassas estudadas em função dos
diferentes traços volumétricos. A inclusão dos resultados de Agostinho (7) nestes gráficos permite
verificar que quanto maior for a dosagem de agregados, menor será a consistência obtida para
argamassas com igual relação A/L. Por outro lado, o aumento da dosagem de agregado de uma
argamassa acompanha o aumento da relação A/L em argamassas com igual consistência. Em ambos
os casos, a diminuição, bem como o aumento verificado ocorrem a taxa constante.
Figura 4.1 - Consistência por espalhamento das argamassas I e II com A/L=1,62 (esq.) e relação A/L
necessária para a obtenção de 165 mm de espalhamento (I a e II a)
50
100
150
200
250
1 : 2,5 1 : 3 1 : 3,5
Esp
alh
amen
to [m
m]
Traço Volumétrico
A/L = 1,62
1,2
1,4
1,6
1,8
2
1 : 2,5 1 : 3 1 : 3,5
Re
laçã
o A
/L
Traço volumétrico
Espalhamento = 165 mm
48
As consistências apresentadas pelas argamassas I e II poderão dificultar o manuseamento e
consequente aplicação destas argamassas em suportes devido a excesso ou défice de fluidez. Este
facto não se verifica nas argamassas I a) e II a), visto ter-se fixado a consistência de ambas em
165mm, apesar da diferença verificada na razão A/L.
O valor médio das determinações da massa volúmica é apresentado no Quadro 4.1. A análise deste
quadro permite-nos concluir que as argamassas que possuem maior teor em ligante, apresentam
maiores valores de massa volúmica aparente. Este facto verifica-se na comparação das argamassas
que apresentam a mesma relação A/L, e ainda nas que apresentam a mesma consistência de
espalhamento. Porém estes resultados não estão em sintonia com os obtidos por Agostinho.
Por último, o Quadro 4.1 apresenta ainda os valores referentes ao ensaio de retenção de água. Os
resultados obtidos foram da mesma ordem de grandeza dos obtidos por Agostinho (7), 99%, apesar
de ambos serem inferiores. A diferença registada entre a argamassa I e II é praticamente inexistente.
Segundo Guerreiro (12), a progressiva redução de percentagem de cal aérea na formulação das
argamassas reduz a sua capacidade de retenção de água. Este facto não se verificou nestas duas
formulações, dada a semelhança dos valores obtidos entre a argamassa I e II e ainda pelo facto de a
formulação de Agostinho ter apresentado uma retenção de água superior à registada para a
argamassa I.
4.2. Caracterização das argamassas no estado endurecido
4.2.1. Caracterização mecânica
4.2.1.1. Resistência à flexão e compressão
O andamento das curvas da Figura 4.2 permitem verificar a tendência das argamassas I e II de
apresentarem resistência mecânica semelhante aos 90 dias de idade. Às idades tidas como
referência, a argamassa II (1:3,5) apresentou maior resistência mecânica à compressão, tendo o
mesmo sido verificado nos primeiros 60 dias para a resistência mecânica à flexão, Quadro 4.2.
49
Figura 4.2 - Evolução da resistência à flexão e à compressão das argamassas
Aos 90 dias de idade, tal como referido, procedeu-se à caracterização mecânica das argamassas
Arg. I a) e Arg. II a). A Arg. I a) revelou resistência à compressão ligeiramente superior à Arg. I e igual
resistência à flexão do que a Arg. II a), Figura 4.3.
Quadro 4.2 - Resistência à Flexão e Compressão
das argamassas estudadas
Ensaio Flexão [MPa]
Compressão [MPa]
Argamassa I II I II
Idade [
dia
s] 14 0,16 0,19 0,34 0,44
28 0,21 0,26 0,48 0,62
60 0,26 0,27 0,65 0,78
90 0,29 0,28 0,76 0,80
Argamassa I a II a I a II a
90 dias 0,31 0,31 0,89 0,83
Figura 4.3 - Resistência à compressão e à flexão
aos 90 dias das argamassas estudadas
Apesar de todas as diferenças verificadas entre estas quatro argamassas, obtiveram-se valores de
resistências mecânicas muito semelhantes entre si aos 90 dias, Quadro 4.2 e Figura 4.3.
Comparando estes valores com os obtidos por Agostinho, Figura 4.4, é possível verificar que não se
registaram variações significativas da resistência mecânica à compressão e à flexão, aos 90 dias de
idade, em função do traço volumétrico, tanto para as argamassas formuladas com igual A/L (1,62),
como com igual consistência (165 mm).
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0 25 50 75 100
Ten
são
de r
otu
ra à
co
mp
ressão
(M
Pa)
Ten
são
de r
otu
ra à
fle
xão
(M
Pa)
Idade (dias)
Arg. I (Rf) Arg. II (Rf)
Arg. I (Rc) Arg. II (Rc)
0,29 0,310,28
0,31
0,76
0,890,80 0,83
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Arg I Arg I a Arg II Arg II a
Ten
sõ
es r
otu
ra (
MP
a)
90 dias
Flexão Compressão
50
Figura 4.4 - Tensões de rotura à flexão e à compressão, aos 90 dias, para argamassas com razão
A/L=1,62 ou 165 mm de espalhamento, segundo os traços volumétricos estudados
4.2.1.2. Velocidade de propagação de ultra-sons
A velocidade de propagação de ultra-sons foi avaliada às idades tidas como referência, tanto em
provetes prismáticos, como em argamassas aplicadas como revestimento de tijolos, Quadro 4.3.
Quadro 4.3 - Velocidade de propagação de ultra-sons em provetes prismáticos e em argamassas
aplicadas como revestimento de tijolos (m/s)
Argamassa Provetes prismáticos Revestimento de tijolos
I II I a II a I II
Idade (
dia
s) 14 1240 1330
- -
720 420
28 1340 1400 1020 850
60 1420 1440 600 360
90 1430 1470 1430 1470 1100 890
A Figura 4.5 permite verificar que foram obtidos valores crescentes de velocidade para ambas as
argamassas, I e II ao longo do tempo, evidenciando assim, um aumento gradual da resistência
mecânica no tempo.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1 :2,5 1 : 3 1 : 3,5
Ten
são
de
rotu
ra (M
pa)
Traço volumétrico
Rf - 90 dias Rc - 90 dias
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1 :2,5 1 : 3 1 : 3,5
Ten
são
de
ro
tura
(Mp
a)
Traço volumétrico
Rf - 90 dias Rc - 90 dias
A/L=1,62 Espalhamento = 165mm
51
Figura 4.5 - Evolução da velocidade de ultra-sons em prismas
A correlação estabelecida entre os valores das tensões de rotura à compressão e flexão e a
velocidade de propagação de ultra-sons das argamassas I e II ao longo do tempo é apresenta na
Figura 4.6. A análise desta figura permite verificar que se obteve uma boa correlação entre os
resultados da velocidade de ultra-sons e as tensões de rotura à compressão e flexão, bem como a
semelhança destas argamassas, em termos das características mecânicas analisadas, a idades
avançadas (60/90 dias).
Figura 4.6 - Correlação entre a velocidade de propagação de ultra-sons e a resistência mecânica à
compressão (Rc) e flexão (Rf)
Os registos de velocidade de propagação de ultra-sons aos 90 dias apresentaram valores
semelhantes para as argamassas com o mesmo traço volumétrico, independentemente da
consistência e da razão A/L adoptada em cada formulação, Figura 4.7.
1240
1340
1420 1430
1330
1400
14401470
1200
1300
1400
1500
14 28 60 90
velo
cid
ade
de
pro
pag
açã
o d
e
ult
ra-s
on
s (m
/s)
Idade (dias)
Arg. I
Arg. II
R² = 0,9373R² = 0,974
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1200 1300 1400 1500
Rc
(Mp
a)
Velocidade (m/s)
Arg. I Arg. II
R² = 0,9603
R² = 0,9165
0,15
0,17
0,19
0,21
0,23
0,25
0,27
0,29
0,31
1200 1300 1400 1500
Rf (
Mp
a)
Velocidade (m/s)
Arg. I Arg. II
52
Figura 4.7 - Velocidade de ultra-sons em prismas aos 90 dias de idade
A análise da Figura 4.7 apresenta uma variação de 40 m/s entre as argamassas com traço
volumétrico 1:3,5 e as argamassas com traço volumétrico 1:2,5, tendo sido registado valores menores
de velocidade de propagação de ultra-sons em argamassas com maior teor em ligante. Contudo, a
diferença de velocidade verificada não é suficiente para concluir que estas 4 formulações apresentem
diferenças de resistência mecânica aos 90 dias. No entanto, seria espectável que a argamassa I a)
apresenta-se maiores registos de velocidade, dado o seu traço e consistência adoptada (165mm). A
formulação de Agostinho (7), traço 1:3, apresentou a esta idade valores de velocidade de propagação
de ultra-sons da ordem dos 1710 m/s, valor bastante superior ao obtido nas formulações aqui em
estudo.
A Figura 4.8 apresenta os valores de propagação de ultra-sons em tijolos, aos 90 dias de idade,
determinados nas argamassas I e II. È possível constatar que a argamassa I apresentou o maior
valor de velocidade de propagação de ultra-sons (1100 m/s), quando comparada com a argamassa II
(890 m/s).
Figura 4.8 - Ultra-sons em argamassas aplicadas como camada de revestimento
de tijolos aos 90 dias de idade
1430 1430
1470 1470
1400
1420
1440
1460
1480
Arg I [1:2,5]
Arg I a [1:2,5]
Arg II [1:3,5]
Arg II a [1:3,5]
Ve
loci
dad
e p
rop
aga
ção
de
ult
ra-
son
s (m
/s)
90 dias
y = 0,1102x - 10,18R² = 0,9441
y = 0,0894x - 2,4209R² = 0,9888
4
6
8
10
12
14
16
18
0 100 200 300
Dis
tân
cia
[cm
]
T empo propagação [µs]
Arg. I
Arg. II
Linear (Arg. I)
Linear (Arg. II)
53
Os valores da velocidade de propagação de ultra-sons avaliados na argamassa I aplicada como
camada de revestimentos de tijolos, Figura 4.9, foram sempre superiores ao obtido na argamassa II.
Esta tendência aqui registada não corresponde à identificada na análise dos resultados da
caracterização mecânica realizada nos provetes prismáticos. Os maiores valores de velocidade de
ultra-sons registados na argamassa I (1:2,5) quando aplicada como camada de revestimento podem
justificar-se pelo facto do processo de compactação utilizado ter originado maior compacidade.
Os valores de velocidade de propagação de ultra-sons obtidos aos 60 dias de idade, em ambas as
argamassas, foram excluídos da análise da evolução da velocidade de ultra-sons em argamassas
aplicadas como revestimento de tijolos, Figura 4.9, perante os valores apresentados. Os
revestimentos de tijolos analisados aos 60 dias não apresentavam indícios de fissuração. Presume-se
ter ocorrido erro na leitura das velocidades, ou problemas com o equipamento. Excepção feita aos
registos determinados aos 60 dias de idade, a velocidade de ultra-sons em argamassas aplicadas
como revestimento de tijolos aumentou gradualmente ao longo do tempo.
Figura 4.9 - Evolução da velocidade de ultra-sons em argamassas aplicadas como camadas de
revestimento de tijolos
4.2.1.3. Esclerómetro pendular
A Figura 4.10 e o Quadro 4.4 apresentam os valores de ressalto obtidos ao longo do tempo para as
argamassas I e II, sendo possível observar que em ambas se registou um aumento gradual dos
valores de ressalto e, de modo geral, coerentes com os valores das tensões de rotura à compressão.
200
400
600
800
1000
1200
14 28 60 90
Vel
oci
dad
e (m
/s)
Idade (dias)
Arg. I
Arg. II
Arg. I*
Arg. II*
54
Quadro 4.4 - Valores médios do ressalto nas
argamassas estudadas
Argamassa
Valor do ressalto
I II
Idade (
dia
s)
14 23 23
28 28 32
60 32 34
90 37 43
Figura 4.10 - Valores de ressalto obtidos nas
argamassas Arg. I e Arg. II ao longo do tempo
Importa referir que a camada de revestimento de ambas as argamassas, ensaiadas aos 14 dias,
destacaram-se durante a realização do ensaio, Figura 4.11. Esta ocorrência não voltou a registar-se
nas camadas de revestimento ensaiadas nas restantes idades.
Figura 4.11 - Destruição do reboco aos 14 dias devido ao impacto do esclerómetro pendular
Como se pode observar na Figura 4.12, obteve-se boa correlação entre os valores da resistência
mecânica à compressão e o ressalto, sendo que a argamassa I apresenta coeficientes de correlação
superiores aos obtidos na argamassa II. Constata-se ainda que, o ressalto obtido pelo esclerómetro é
tanto maior, quanto maior for a resistência mecânica à compressão.
20
25
30
35
40
45
14 28 60 90
Re
ssal
to
Idade (dias)
Arg. I Arg. II
55
Figura 4.12 - Correlação entre os valores da tensão de rotura à compressão e do ressalto
4.2.1.4. Ensaio de arrancamento por tracção “Pull off”
As argamassas Arg. I e Arg. II revelaram tensões de arrancamento semelhantes, Figura 4.13. No
entanto, a argamassa Arg. I apresentou uma rotura coesiva pela argamassa, enquanto que a
argamassa II revelou uma rotura parcialmente adesiva e coesiva pela argamassa, Figura 4.14. As
diferenças obtidas nos modos de rotura das argamassas justificam-se, possivelmente, devido ao facto
de as argamassas apresentarem consistências claramente distintas. A elevada fluidez da argamassa
I terá facilitado a aderência, enquanto que a menor fluidez da argamassa II terá prejudicado a
aderência ao suporte.
Figura 4.13 - Ensaio de arrancamento
R² = 0,9866
R² = 0,8332
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
20 25 30 35 40 45
Rc
(Mp
a)
Ressalto
Arg. I
Arg. II
Linear (Arg. I)
Linear (Arg. II)
0,043
0,038
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
90
Ten
são
de
arr
anca
men
to (M
Pa
)
Idade (dias)
Arg. I
Arg. II
56
Arg. I – [1:2,5] Arg. II – [1:3,5]
Figura 4.14 - Resultado do ensaio de arrancamento
4.2.2. Caracterização Física
4.2.2.1. Porosidade / Massa Volúmica
A Figura 4.15 apresenta a evolução dos valores de porosidade das argamassas Arg. I e Arg,. II ao
longo do tempo.
Figura 4.15 - Evolução da porosidade das argamassas no tempo
A argamassa I apresenta maior porosidade do que a argamassa II ao longo de todo o período de
estudo. Os valores de porosidade encontram-se de acordo com os comportamentos revelados por
ambas as argamassas no âmbito da sua caracterização física e mecânica.
A porosidade de uma argamassa é essencialmente condicionada pela quantidade de ligante, água de
amassadura e compacidade da mistura. As areias utilizadas em ambas as formulações foram
idênticas, muito embora a argamassa II possua maior quantidade de areia e o processo de
compactação de ambas as argamassas na execução dos provetes foi idêntico. Assim, seria
espectável que a argamassa que apresentasse maior quantidade de ligante exibisse menor volume
de vazios, pois ambas as argamassas possuem a mesma razão A/L. Contudo ao manter esta razão e
26,0
27,0
28,0
29,0
30,0
31,0
0 20 40 60 80 100
Po
rosi
dad
e (%
)
Idade (dias)
Arg. I (1:2,5) A/L=1,62
Arg. II (1:3,5) A/L=1,62
57
variando o traço, atribui-se diferentes quantidades de água de amassadura às formulações. A
argamassa Arg. I possui 17,4% de água na sua formulação enquanto a argamassa Arg. II possui
13,6%. Durante a fase de cura das argamassas, a água de amassadura é evaporada originando
vazios. A diferença de água de amassadura destas formulações exerceu maior influência na
porosidade das argamassas do que a diferença do teor em ligante.
Importa realçar que os resultados obtidos apontam para o incremento da porosidade com a idade das
argamassas. Segundo estudos anteriores, (15) e (5), não seria espectável, pois a carbonatação
origina diminuição da dimensão dos poros. Todavia, as argamassas de cal aérea são muito friáveis,
factor que tende a diminuir com o aumento da idade.
Quadro 4.5 - Massa volúmica e porosidade aberta das argamassas estudadas
Ensaio Porosidade aberta (%) Massa volúmica aparente (kg/m3)
Massa volúmica real (kg/m3)
Argamassa I II I II I II
Idade [
dia
s] 14 29.0 27.2 1840 1840 2590 2590
28 28.8 27.5 1850 1890 2600 2600
60 29.1 27.3 1840 1890 2600 2600
90 29.4 28.4 1840 1880 2610 2620
Argamassa I a II a I a II a I a II a
90 dias 28.0 28.1 1870 1880 2600 2610
A Figura 4.16 e o Quadro 4.5 ilustram os valores obtidos na determinação da porosidade para as 4
formulações de argamassas estudadas aos 90 dias.
Figura 4.16 - Porosidade das argamassas aos 90 dias de idade
29,4
28,4
28,0 28,1
27
28
29
30
Arg. I Arg. II Arg. I a Arg. II a
Po
rosi
dad
e ab
erta
(%)
90 dias
58
Os resultados permitem verificar a influência da consistência nos valores da porosidade, dado que as
argamassas I a) e II a) revelaram porosidade inferior às argamassas que relativamente a elas se
apresentaram, argamassa I e II, respectivamente.
A importância de formular argamassas com trabalhabilidade adequada está patente na comparação
dos valores de porosidade das formulações I e I a), com o mesmo teor em ligante.
A Figura 4.17 apresenta os valores de massa volúmica aparente e real das argamassas aos 90 dias
de idade e o Quadro 4.5 apresenta estes mesmos valores a todas as idades estudas.
Figura 4.17 - Massa volúmica aparente e real das argamassas
Os valores de massa volúmica aparente verificados estão de acordo com a porosidade aberta
registada aos 90 dias de idade. Quanto maior for a porosidade de uma argamassa menor será a sua
massa volúmica aparente. A argamassa Arg. I apresenta o menor valor de massa volúmica aparente
e as restantes formulações apresentam valores muito próximos, à semelhança do ocorrido na
determinação da porosidade.
4.2.2.2. Absorção de água por capilaridade
A Figura 4.18 apresenta as curvas de absorção de água por capilaridade dos provetes ensaiados aos
90 dias de idade, durante todo o período de ensaio. É notória a dificuldade em analisar o andamento
das curvas nos instantes iniciais do ensaio. Esta adversidade foi colmatada através da análise da
Figura 4.19, a qual apresenta a evolução das curvas da Figura 4.18 durante os primeiros 60 minutos
deste ensaio.
1840
1880
1870
1880
1800
1820
1840
1860
1880
1900
Arg. I Arg. II Arg. I a Arg. II a
Mas
sa v
olú
mic
a ap
are
nte
(kg/
m3 )
90 dias
26102620
26002610
2500
2530
2560
2590
2620
2650
Arg. I Arg. II Arg. I a Arg. II a
Mas
sa v
olú
mic
a re
al (
kg/m
3 )
90 dias
59
Figura 4.18 - Curvas de absorção de água por capilaridade – valores médios de
2 provetes / argamassa aos 90 dias
Figura 4.19 - Curvas de absorção de água por capilaridade – valores médios de
2 provetes / argamassa, aos 90 dias – período de ensaio: 0-60 min
Analisando os resultados obtidos aos 90 dias, foi possível constatar que as argamassas com maior
percentagem de teor em ligante apresentaram curvas de absorção semelhantes, Figura 4.18 e Figura
4.19, e coeficientes de capilaridade superiores às argamassas com menor teor em ligante, Quadro
4.6. Por outro lado, a argamassa II exibe em simultâneo o menor coeficiente de capilaridade e a
menor absorção de água, expressa graficamente pelo valor assintótico.
Por último, a Figura 4.18 revela que a saturação das argamassas ocorre aproximadamente em
simultâneo, em termos de consistência ou relação A/L apresentada por cada argamassa,
independentemente do traço apresentado.
0
5
10
15
20
25
30
35
0 500 1000 1500 2000 2500
ΔM
/S [
kg
/m2]
√(s)
Arg. I
Arg. II
Arg. I a
Arg. II a
0
2
4
6
8
10
12
14
0 20 40 60
ΔM
(S [
kg/m
2)
√(s)
Arg. I
Arg. II
Arg. I a
Arg. II a
60
Quadro 4.6 - Coeficiente de capilaridade (C.C) e valores assintóticos das
argamassas aos 90 dias
Argamassa Traço Vol.
Relação A/L
Consistência espalhamento
[mm]
C.C. (kg/m2.√s)
V.A. (kg/m2) (*)
I 1 : 2,5 1,62
217 0,226 32,0
II 1 : 3,5 127 0,168 27,1
I a) 1 : 2,5 1,38 165
0,223 31,6
II a) 1 : 3,5 1,84 0,195 28,7
(*) Valores determinados ao fim de 30 dias
A Figura 4.20 e o Quadro 4.7 apresentam a evolução dos valores dos coeficientes de capilaridade
das argamassas I e II ao longo do tempo. Este parâmetro não apresentou oscilações consideráveis
ao longo do tempo, em ambas as argamassas, e constata-se que a argamassa I apresentou em
todas as idades coeficiente de capilaridade superiores aos apresentados pela argamassa II.
Quadro 4.7 - Coeficientes de capilaridade das
argamassas I e II
Coeficiente de capilaridade (kg/m2.√s)
Argamassa I II
Idade [
dia
s]
14 0.228 0.196
28 0.236 0.192
60 0.25 0.211
90 0.226 0.168
Figura 4.20 - Evolução dos coeficientes de
capilaridade das argamassas I e II
A bibliografia consultada recomenda valores de coeficientes de capilaridade da ordem dos 0,13 a
0,20 (kg/m2.√s) para argamassas de rebocos de edifícios antigos (38), (5), (32), (39). A argamassa
estudada por Agostinho (7) apresentou valores superiores aos recomendados (0,41 kg/m2. √s), bem
como ambas as argamassas I e I a), ainda que apresentando valores ligeiramente superiores ao
recomendado.
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
14 28 60 90
Co
efic
ien
te c
apila
rid
ade
(kg/
m2 .
√s)
Tempo (dias)
Arg. I Arg. II
61
4.2.2.3. Teor em água após imersão em água
A Figura 4.21 e o Quadro 4.8 apresentam o valor do teor em água, após 48h de imersão em água,
das argamassas, sendo notória a diferença registada entre as argamassas I e II ao longo do tempo. A
argamassa I, como esperado, apresenta maiores valores de teor em água em todas as idades. Este
facto era espectável visto ambas as argamassas possuírem a mesma razão A/L e diferentes traços.
Esta conjuntura proporciona que a argamassa I seja mais fluida do que a argamassa II, tendo 17,4%
de água na sua amassadura perante os 13,6% de água na amassadura da argamassa II. Esta
diferença de água nas amassaduras proporciona à argamassa I maior capacidade de absorção e
porosidade.
Este facto superou a diferença de ligante existente nas duas formulações, pois seria espectável que a
argamassa com mais ligante originasse menos poros, logo menor absorção de água às 48 horas.
Quadro 4.8 - Teor em água das argamassas às
diferentes idades
Teor em água (%)
Argamassa I II
Idade [
dia
s] 14 10.5 8.7
28 10.6 9.1
60 10.7 8.8
90 10.3 8.6
Argamassa I a II a
90 dias 2.8 2.0 Figura 4.21 - Evolução do teor em água das
argamassas I e II
Ao comparar as quatro formulações aos 90 dias, Figura 4.22, é possível averiguar que as
argamassas I e II distinguem-se das I a) e II a) por absorverem maiores quantidades de água, Figura
4.22. Não seria espectável que as argamassas I a) e II a) apresentassem valores tão baixos quando
comparados com o valor obtido por Agostinho para uma argamassa com traço volumétrico de 1:3 e
relação A/L de 1,62 (9,4).
Destaca-se ainda o facto de a argamassa I a) apresentar teor em água ligeiramente superior à
argamassa II a), tendo ambas a mesma consistência. Seria espectável o contrário, visto a argamassa
I a) apresentar maior teor em ligante e menor relação A/L (1,38).
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
14 28 60 90
W48
h (
%)
Idade (dias)
Arg. I Arg.II
62
Figura 4.22 - Teor em água das argamassas aos 90 dias de idade
4.2.2.4. Absorção de água sob baixa pressão “método do cachimbo”
O estudo da absorção de água, sob baixa pressão, pelo método do cachimbo foi realizado até aos 2
minutos, sendo possível comparar a capacidade de absorção de todas as argamassas.
A Figura 4.23 revela a grande diferença da capacidade de absorção das duas argamassas aos 90
dias de idade, para os primeiros 2 minutos de ensaio. Neste gráfico recorreu-se a funções polinomiais
para proceder ao ajustamento dos valores obtidos. A argamassa I revelou claramente maior
capacidade de absorção do que a manifestada pela argamassa II.
Figura 4.23 - Absorção de água sob baixa pressão aos 90 dias
A maior capacidade de absorção da argamassa I manifestou-se em todas as idades de estudo, tal
como é possível verificar na Figura 4.24, para os primeiros 2 minutos de ensaio.
10,3
8,6
2,82,0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
Arg. I [1:2,5]
Arg.II [1:3,5]
Arg. I a. [1:2,5]
Arg. II a. [1:3,5]
w 4
8ho
ras
(%)
90 dias
y = 0,0015x2 + 0,0335x - 0,0041R² = 0,9596
y = 0,0012x2 + 0,0059x - 0,0017R² = 0,9562
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,0 5,0 10,0 15,0
Ab
s. Á
gua
sob
bai
xa p
ress
ão (g
/cm
2)
Tempo *√(s)+
Arg. I
Arg. II
63
Figura 4.24 - Evolução da absorção de água sob baixa pressão das argamassas
através de curvas de regressão
Este comportamento encontra-se de acordo com o verificado nos ensaios de determinação de
absorção de água por capilaridade, do teor em água às 48 horas e da determinação da porosidade.
De notar ainda que as argamassas apresentam evoluções distintas da evolução das suas taxas de
absorção. À excepção dos valores registados aos 90 dias, a argamassa I tende a aumentar a
capacidade de absorção, enquanto por sua vez, a argamassa II tende a diminuir, Figura 4.25 e
Quadro 4.9.
Quadro 4.9 - Água absorvida ao fim de 2
minutos, argamassas I e II , às idades de
referência
Abs. água sob baixa pressão (g/cm2)
Argamassa I II
Idade [
dia
s]
14 0.53 0.26
28 0.61 0.25
60 0.66 0.18
90 0.55 0.21
Figura 4.25 - Água Absorvida ao fim de 2 minutos, por
cada argamassa, às idades de referência
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0
Ab
s. Á
gu
a s
ob
baix
a p
ressão
(g
/cm
2)
Tempo [√(s)]
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
14 28 60 90
Ab
s. á
gua
sob
bai
xa p
ress
ão (g
/cm
2 )
Tempo (dias)
Arg. I Arg. II
64
4.2.2.5. Determinação da espessura carbonatada
O fenómeno da carbonatação ocorre pela reacção do dióxido de carbono da atmosfera com o
hidróxido de cálcio presente nas argamassas, formando carbonato de cálcio e água. Durante este
processo ocorre a redução do valor do pH do hidróxido de cálcio de 12,5 para aproximadamente 8,3.
Perante estas diferenças de pH é possível estudar a profundidade de carbonatação de uma
argamassa, utilizando uma solução de fenolftaleína. Segundo Ferreira Pinto et al. (40) a taxa de
carbonatação depende de vários factores, dos quais se destacam a permeabilidade da argamassa e
a humidade relativa a que as argamassas estão sujeitas. A carbonatação ocorrerá tanto mais
rapidamente quanto maior for a permeabilidade e se a humidade relativa se mantiver entre 55 e 75%.
A taxa de carbonatação, para além de estar associada à porosidade e à humidade relativa, reflecte
directamente o grau de endurecimento de uma argamassa de cal aérea e a sua consequente
resistência mecânica.
A Figura 4.26 apresenta o valor da espessura carbonatada, ao longo do tempo das argamassas
estudadas.
Figura 4.26 - Espessura carbonatada
A Figura 4.26 e o Quadro 4.10 permitem observar que a argamassa II apresentou valores de
espessura carbonatada ligeiramente superiores aos da argamassa I, com excepção dos resultados
obtidos aos 14 dias. Este facto está em sintonia com os valores de resistência mecânica,
determinados para estas argamassas, muito embora a argamassa II apresente menor porosidade do
que a I, pelo que não seria espectável esta apresentar maior espessura de carbonatação. Tal poderá
justificar-se pelo facto de possuir menor quantidade de ligante a carbonatar, para o mesmo volume de
argamassa.
0
5
10
15
20
25
14 28 60 90
Esp
. C
arb
on
ata
da (
mm
)
Idade (dias)
Arg. I
Arg. II
0
5
10
15
20
25
Arg. I Arg. II Arg. I a Arg. II a
Esp
. Carb
on
ata
da
(mm
)
90 dias
65
Quadro 4.10 - Espessura carbonatada
Espessura carbonatada (mm)
Argamassa I II
Idade (
dia
s) 14 3 2
28 7 8
60 11 12
90 18 19
Argamassa I a II a
90 dias 14 17
As argamassas Arg. I a) e arg. II a) com igual consistência revelaram valores de espessura
carbonatada menores do que as restantes, o que se encontra de acordo com os valores de
porosidade avaliadas. Todavia, estas argamassas apresentam, à mesma idade, valores mais
elevados de resistências mecânicas, o que poderá ser explicado pela compacidade que estas
argamassas apresentam, dada a menor porosidade verificada.
As argamassas que possuem maior teor em ligante, tanto no que se refere às formulações com a
mesma relação A/L como as que apresentam a mesma consistência revelam menores valores de
espessura carbonatada.
4.2.2.6. Avaliação da cinética de secagem
A avaliação da cinética de secagem foi efectuada para todas as formulações de argamassa
estudadas aos 90 dias em 3 provetes por argamassa.
Todos os provetes de cada uma das argamassas apresentaram curvas de secagem muito
semelhantes, razão que motivou à opção de apresentação das suas respectivas curvas médias.
As Figura 4.27 e Figura 4.28 ilustram a secagem das argamassas e possibilitam a determinação do
índice de secagem.
Figura 4.27 - Cinética de secagem das argamassas aos 90 dias
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
0 5 10 15 20 25 30
Teo
r em
águ
a (%
)
Tempo (dias)
Arg. I
Arg. II
Arg. I a
Arg. II a
66
As quatro argamassas apresentaram curvas de secagem, teores em água iniciais e períodos de
secagem muito semelhantes, Figura 4.27.
As argamassas I a) e II a) possuem índices de secagem ligeiramente superiores, evidenciando uma
taxa de secagem inferior às argamassas I e II. Assim as formulações que manifestaram menor índice
de secagem foram as mesmas que revelaram os maiores valores de porosidade, a qual facilita a
secagem.
Face ao estudo de Agostinho (7) seria espectável que as argamassas I a) e II a) apresentassem
valores do índice de secagem superiores, visto ter sido obtido 0,59 nesse trabalho. Tal diferença
poderá explicar-se por diferentes condições ambientais a que os provetes estiveram sujeitos.
A Figura 4.28 apresenta as curvas de secagem de água e solução salina das argamassas I e II.
Figura 4.28 - Comparação da cinética de secagem após imersão em água
potável e em solução salina
A diferença verificada no processo de secagem das diferentes argamassas, envolvendo água e
solução salina é clara e notória. As argamassas sujeitas à secagem de água estabilizaram a sua
massa aos 23 dias de ensaio, apresentando um declive das suas curvas acentuado, enquanto que
quando sujeitas à secagem de solução salina apenas estabilizaram o seu teor em água ao fim de 70
dias.
O Quadro 4.11 apresenta os valores de índice de secagem das argamassas aos 90 dias.
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
0 20 40 60 80
Teo
r em
águ
a [%
]
Tempo (dias)
I (água)
II (água)
I (s. salina)
II (s.salina)
67
Quadro 4.11 - Valores médios do índice de secagem e do teor em água e em
solução salina no inicio do ensaio
Argamassa Teor inicial [%] Índice de secagem médio Nº
ensaios Água Solução salina Água Solução salina
I 10,2 11,21 0,188 0,362 3
II 8,4 9,32 0,182 0,327 3
I a 9,9 - 0,218 - 3
II a 9,3 - 0,198 - 3
Para além da diferença verificada no tempo de secagem dos provetes, o índice de secagem indica
que os provetes expostos a solução salina, não chegam a secar de forma tão completa quanto aquela
que se regista para a secagem de água. Tal facto encontra-se relacionado com a formação de cristais
de cloreto de sódio, os quais obstruem os poros e dificultam a saída de água.
4.2.3. Comportamento das argamassas face à cristalização de sais
O presente trabalho considerou 3 procedimentos para estudar o comportamento das argamassas
face a fenómenos de cristalização de sais. Em todas elas foi utilizada uma solução de cloreto de
sódio com uma concentração de 15% e no final os provetes foram objecto de dessalinização. O
Quadro 4.12 apresenta os valores da condutividade da água medidos no inicio e fim do processo de
dessalinização, em cada situação estudada. Os provetes foram, numa primeira fase, mergulhados em
água potável e, em fase mais avançada da dessalinização, mergulhados em água destilada, de
acordo com a Figura 4.29.
Quadro 4.12 - Condutividade da água utilizada na dessalinização dos provetes
Condutividade [µS]
Procedimento Arg. I Arg. II Água da
torneira Inicio Fim Inicio Fim
I 969 111,6 792 120,3
315 II a) 3110 81,3 2700 77,4
II b) 2470 98,2 1502 77,8
O processo de dessalinização demorou várias semanas e foi considerado terminado quando os
valores de condutividade da água de dessalinização atingiram valores inferiores aos da água da rede
pública, dada a dificuldade de garantir valores nulos, devido ao tempo necessário para o efeito.
68
Figura 4.29 - Dessalinização dos provetes
Os provetes utilizados nos três procedimentos foram contaminados por recurso a uma solução de
cloreto de sódio com uma concentração de 15%, porém o período em que estiveram expostos a esta
solução foi diferente. Independentemente deste facto, o procedimento I permitiu contaminar uma
maior percentagem do provete, motivo pelo qual a sua dessalinização foi mais demorada, expresso
pela maior condutividade da água no fim do processo de dessalinização. Nos restantes
procedimentos, a condutividade obtida para a água de dessalinização foi semelhante no final do
processo, facto que evidencia que os provetes degradados pelo procedimento II a) podem ter sido
objecto de um processo de dessalinização mais completo, Quadro 4.12.
4.2.3.1. Procedimento I
O Quadro 4.13 resume de forma simplificada as quantidades de solução salina e de água destilada
utilizada no processo de degradação dos provetes durante os ciclos de molhagem/secagem. A Figura
4.30 ilustra a ocorrência da cristalização de sais à superfície dos provetes.
Figura 4.30 - Cristalização de sais à superfície dos provetes
69
Quadro 4.13 - Cristalização de sais. Procedimento I (4ciclos realizados)
Monta
gem
Argamassa Arg. I (90 dias) Arg. II (90 dias)
Provete proveniente do ensaio de:
Absorção de água por capilaridade
Teor em água às 48h
Absorção de água por capilaridade
Teor em água às 48h
Massa do provete após secagem em estufa [g]
461,13 459,08 457,69 463,59 463,7 463,77
Solu
ção s
alin
a
Nº de adição de solução salina + uma semana de secagem
4 4
Total de solução salina adicionada [ml]
59,91 59,95 59,87 60,06 59,92 59,97
Quantidade média de solução salina adicionada por ciclo [ml]
14,98 14,99 14,97 15,02 14,98 14,99
Água d
estila
da
Nº de adição de água destilada + uma semana de secagem
10 * 10 *
Total de água destilada adicionada [ml]
148,27 149,49 149,71 149,63 149,76 149,78
Quantidade média de água destilada adicionada por ciclo [ml]
14,83 14,95 14,97 14,96 14,98 14,98
(*) – O 4º ciclo não foi concluído na íntegra. Faltaram 2 adições de água para a sua conclusão.
O ensaio correspondeu ao pretendido, na medida em que possibilitou a degradação dos provetes
através dos ciclos de cristalização/dissolução a que foram submetidos. Por intermédio de absorção
por capilaridade de água e solução salina associada a situações de evaporação, o cloreto de sódio
distribui-se nos provetes e foi sujeito a situações de cristalização e dissolução por recurso a absorção
de água. Deste modo, o sal presente no interior dos provetes e as crostas de sal, nas suas faces e
arestas, provocaram situações de perda de massa dos provetes. A Figura 4.31 exemplifica a
degradação provocada por este fenómeno em alguns dos provetes em fases mais avançadas do
procedimento, bem como as partículas destacadas.
Figura 4.31 - Degradação das faces e arestas dos provetes pela acção do sal
70
A degradação observada visualmente em ambas as argamassas é muito semelhante ao longo do
período de estudo, essencialmente pela camuflagem da degradação pelas crostas de sal. Todavia, foi
possível aferir diferenças. Estas verificaram-se, inicialmente, na finura das partículas destacadas, pois
a argamassa I (1:2,5) registou a perda de partículas mais finas, quando comparada com a argamassa
II (1:3,5). Um outro factor que diferenciou a degradação das duas argamassas foi a altura atingida
pelas crostas de sal, tendo esta sido ligeiramente superior na argamassa II.
O Quadro 4.14 ilustra a variação de massa registada em ambas as argamassas. Os espaços não
preenchidos correspondem a provetes que tiveram acidentes durante a dessalinização e foram
considerados não aptos para as considerações e ensaios seguintes.
Quadro 4.14 - Variação de massa dos provetes pela acção do sal. Procedimento I
Argamassa I II
Massa do provete na fase inicial do ensaio [g]
461,13 459,08 457,69 463,59 463,7 463,77
Massa do provete após degradação e
dessalinização [g] - 445,13 442,5 440,19 454,59 -
Variação de massa [%] - -3,04 -3,32 -5,05 -1,96 -
Média [%] -3,18 -3,51
A argamassa I apresenta maior homogeneidade na variação de massa dos seus provetes, contudo a
argamassa II apresenta um valor médio de perda de massa ligeiramente superior, tendência que
pode ser explicada pela altura média das crostas de sal atingida nos provetes da argamassa II, a qual
é superior à verificada na argamassa I, provocando maior área de provete degradado.
A Figura 4.32 ilustra a destruição superficial dos provetes após o primeiro dia de dessalinização e
finda a mesma. Apesar de não terem sido destacadas manualmente as crostas e porções de provete
mais fragilizadas pela acção do sal, o sucessivo manuseamento dos provetes em água no processo
de dessalinização acabou por os destacar, tendo a perda de massa estabilizado durante o processo.
71
Figura 4.32 - Provetes após a dessalinização
A degradação dos provetes provocada pelo cloreto de sódio está bem patente na Figura 4.33, sendo
possível averiguar a acção nefasta que estes fomentam nas argamassas de cal aérea, comparando
as áreas nas quais o sal actuou e a parte intacta do provete. Para além do aspecto visual e da
variação de massa dos provetes, procurou-se monitorizar esta degradação, através da avaliação de
alterações desencadeadas pela degradação nas características de absorção de água por
capilaridade e na resistência mecânica à flexão.
Figura 4.33 - Ensaio de capilaridade após dessalinização
A Figura 4.34 apresenta as curvas de absorção de água por capilaridade determinadas nos mesmos
provetes antes e após serem submetidos ao procedimento I de degradação. A análise desta Figura
permite verificar que se registaram algumas alterações na cinética de secagem de ambas as
argamassas que, em termos genéricos, correspondem a uma ligeira redução da capacidade de
absorção de água, nomeadamente dos coeficientes de absorção de água por capilaridade, Quadro
4.15.
1º dia Último dia
Arg. I Arg. II
72
Figura 4.34 - Ensaio de capilaridade antes e depois da acção da degradação por sais solúveis
A argamassa I foi a que registou maior alteração da cinética de absorção de água por capilaridade,
Figura 4.34. Note-se porém que a redução da capacidade de absorção de água por capilaridade
referida tem como justificação o facto de os provetes não se encontrarem completamente
dessalinizados.
Quadro 4.15 - Comparação do C.C das argamassas antes e depois da degradação por sais solúveis
Argamassa
C.C (kg/m2.√(s)) Diferença
(%) Antes Após cristalização de
sais
I 0,226 0,150 -33,6
II 0,168 0,123 -26,8
O andamento das curvas de capilaridade apresenta semelhanças consideráveis antes e após a acção
do cloreto de sódio. A sobreposição das curvas da argamassa II denota que a dessalinização ter-se-á
verificado com maior sucesso nesta argamassa.
Em relação ao sucedido no primeiro ensaio de capilaridade, importa realçar que a tendência do
andamento das curvas I e II mantêm-se, contudo pela acção do sal, as argamassas apresentam
maior capacidade de absorção de água, denotando a ocorrência de alterações da estrutura interna.
Pelo andamento das curvas, é possível concluir que estas alterações tiveram maior impacto na
argamassa II, visto que as curvas referentes a esta argamassa interceptaram-se muito antes do valor
assintótico registado no primeiro ensaio de capilaridade com a ausência de sal.
À semelhança dos comportamentos identificados no presente estudo, também Agostinho (7) conclui
no seu trabalho sobre argamassas de cal aérea, que a acção da cristalização de sais segundo um
procedimento semelhante, desencadeou alterações na estrutura interna das argamassas, contudo
estas alterações não se fizeram sentir com a mesma intensidade que a verificada por Agostinho.
0
5
10
15
20
25
30
35
0 500 1000 1500 2000
ΔM
/S (k
g/m
2 )
Idade (√s)
Arg. I (após)
Arg. II (após)
Arg. I (antes)
Arg. II (antes)
73
Como seria de esperar, a resistência mecânica das argamassas à flexão após o ensaio de
degradação diminuiu consideravelmente. Pela observação da Figura 4.35 e do Quadro 4.16 é notória
a redução dos valores da tensão de rotura à flexão de ambas as argamassas. Esta redução fez-se
sentir com maior intensidade na argamassa II, diminuindo cerca de 68% da sua capacidade inicial.
Contudo a argamassa I, apesar de possuir maior quantidade de ligante, apresenta também uma
redução de resistência significativa, de 64%. A redução da resistência mecânica avaliada ocorreu
devido a alterações da estrutura interna das argamassas, e foi também influenciada pela diminuição
da área de secção pela acção da degradação do cloreto de sódio.
Quadro 4.16 - Resistência mecânica à flexão
antes e depois da degradação por sais
solúveis
Resistência Mecânica à Flexão (MPa)
Argamassa Degradação por sais
Antes Após
I 0.29 0.10
II 0.28 0.09
Figura 4.35 - Resistência mecânica à flexão antes e
depois da degradação por sais solúveis
Os resultados obtidos demonstram a ocorrência de alterações nas características físicas e mecânicas
nas duas argamassas. No entanto, em ambas as argamassas as características mecânicas foram
aquelas que foram afectadas de forma mais significativa.
Os comportamentos identificados apontam para que o incremento da quantidade de ligante participe
para a menor redução da resistência mecânica em resultado da cristalização de sais e,
eventualmente, para o incremento da capacidade de absorção. No entanto os resultados obtidos
devem ser interpretados com cautela dado que não foi garantida a remoção da totalidade dos sais
presentes, facto que necessariamente afecta os comportamentos avaliados.
4.2.3.2. Procedimento II a)
O estudo do comportamento das argamassas face à cristalização de sais segundo o procedimento II
a) foi realizado de acordo com o descrito em 3.7.3 e envolveu a utilização de 3 provetes por
argamassa, previamente contaminados com cloreto de sódio.
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
Arg. I (antes)
Arg. II (antes)
Arg.I (após)
Arg.II (após)
Ten
sõe
s (M
Pa)
74
A Figura 4.36 ilustra a evolução do teor em água dos provetes nos 6 ciclos realizados. Cada ciclo
teve a duração de uma semana, com início na absorção de água por capilaridade durante 1 hora,
seguido de secagem até ao fim da sua duração (1 semana).
Figura 4.36 - Evolução da cristalização de sais. Procedimento II a)
A Figura 4.36 permite verificar que em todas eles os provetes iniciaram cada ciclo com um teor em
água semelhante, tendo-se registado alterações do teor em água no final dos ciclos 4, 5 e 6,
possivelmente devido a alterações das condições ambientais. O procedimento II a)desencadeou a
degradação superficial dos provetes, registando-se a presença de eflorescências à superfície dos
provetes.
O Quadro 4.17 apresenta a variação de massa dos provetes desencadeada por este procedimento
em ambas as formulações.
Quadro 4.17 - Variação de massa dos provetes pela acção da cristalização de
sais, Procedimento II a) – 6 ciclos
Argamassa I II
Massa do provete no início do ensaio [g]
210,41 231,19 213,78 226,63 215,69 232,14
Massa do provete após dessalinização [g]
208,66 228,1 210,1 222,69 211,44 227,22
Variação de massa [%] -0,83 -1,34 -1,72 -1,74 -1,97 -2,12
Média [%] -1,30 -1,94
75
A degradação provocada por este procedimento é superior na superfície dos provetes da argamassa
II, apresentando uma diferença de aproximadamente 33% quando comparado com as alterações de
massa da argamassa I. Esta tendência também já identificada nos resultados obtidos no
procedimento I, aponta para que a maior quantidade de ligante da formulação I, confira-lhe maior
resistência mecânica face à acção do cloreto de sódio.
As Figura 4.37 e Figura 4.38 ilustram a presença de eflorescências nos provetes numa fase inicial e
mais avançada da realização do ensaio, bem como o aspecto final dos provetes no final do ensaio,
após a sua dessalinização.
Figura 4.37 - Procedimento II a) – argamassa I
Figura 4.38 - Procedimento II a) – argamassa II
Após dessalinização as superfícies dos provetes de ambas as argamassas encontravam-se
degradadas de forma uniforme. Muito embora a degradação não tenha sido responsável pela
ocorrência de redução de massa significativa, registou-se: a remoção da tinta identificadora dos
provetes; a redução da altura do provete junto aos bordos impermeabilizados com resina epóxidica;
e, ainda o destacamento de partículas de areia de maiores dimensões, indicando que os finos que
geralmente afloram à superfície das argamassas no seu estado fresco foram removidos.
A avaliação da degradação desencadeada pela cristalização de sais foi efectuada através da análise
das alterações da cinética de secagem de água, Figura 4.39 e Figura 4.40, de provetes de ambas as
argamassas antes e após o processo de degradação simulado.
Início 1º ciclo
Início 3º ciclo
Após dessalinização
Início 1º ciclo
Início 3º ciclo
Após dessalinização
76
O procedimento II a) desencadeou alterações mais notórias na cinética de secagem da argamassa I.
Ambas as argamassas registam maior dificuldade de secagem após o ensaio realizado, sendo que
este facto se justifica pelo facto de o processo de dessalinização não ter permitido a total remoção
dos sais presentes no interior dos provetes.
Figura 4.39 - Ensaios de secagem. Argamassa I – antes e após o processo de
degradação (Procedimento II a)
Figura 4.40 - Ensaios de secagem. Argamassa II – antes e após o processo de
degradação (procedimento II a)
Tal como no procedimento anterior, o comportamento das argamassas face à acção dos sais parece
ser condicionado pelo teor em ligante e porosidade das argamassas.
0
2
4
6
8
10
12
0 20 40 60
Teo
r e
mág
ua
(%)
Tempo (dias)
Arg. I (antes) Arg. I (após)
0
2
4
6
8
10
0 20 40 60
Teo
r em
águ
a (%
)
Tempo (dias)
Arg. II (antes) Arg. II (após)
77
4.2.3.3. Procedimento II b)
O procedimento II b) utilizado para a avaliação do comportamento das argamassas face à
cristalização de sais é constituído por duas fases. Na primeira fase procede-se à contaminação dos
provetes, simulando uma exposição constante, prolongada e com incrementos graduais do teor em
sal presente no interior dos provetes. Por sua vez, a segunda fase procura mobilizar os sais
presentes, através do desencadeamento da sua dissolução e cristalização.
A Figura 4.41 ilustra estas duas fases, existindo uma semana de intervalo entre elas.
Figura 4.41 - Procedimento II b) – Fases 1 e 2
Durante a fase inicial (Fase 1) é possível constatar o incremento semanal do teor em solução salina
nos provetes e que o período de uma semana deixou de ser suficiente para que ocorre-se a total
evaporação da água absorvida em cada etapa da absorção de solução salina. Este facto encontra-se
relacionado com o preenchimento de parte da porosidade aberta pelos cristais de sal, formados em
cada etapa de secagem. O incremento do teor solução salina ao longo dos ciclos, que constituíram a
fase 1 do ensaio, aumentou a higroscopicidade das argamassas e reduziu a sua facilidade de
secagem, razão pela qual o teor em água dos provetes no final de cada ciclo desta fase foi
sucessivamente incrementado. Esta situação foi responsável pela reduzida degradação registada nos
provetes, Figura 4.42 e Figura 4.43, apesar da presença significativa de eflorescência à sua
superfície.
A segunda fase do ensaio proporcionou, para a mesma duração do período de secagem, a sucessiva
redução do teor em água dos provetes, devido ao facto de a absorção de água ter fomentado a
cristalização e dissolução dos sais presentes e, deste modo, a ocorrência de degradação superficial
dos provetes.
78
As Figura 4.42 e Figura 4.43 ilustram a degradação dos provetes de ambas as argamassas, durante
as fases 1 e 2 e o aspecto da superfície dos provetes após a dessalinização.
Figura 4.42 - Procedimento II b). Argamassa I
Figura 4.43 - Procedimento II b). Argamassa II
O processo de contaminação efectuado na Fase 1 do procedimento II b) produziu eflorescências em
ambas as argamassas. A contaminação sucessiva realizada durante esta fase originou a formação de
crostas de sal espessas, no topo dos provetes, inviabilizando a verificação da degradação realizada
durante este período. Para que a verificação fosse possível retiraram-se as crostas de sal dos
provetes, Figura 4.42 e Figura 4.43, Fase 1. Após inspecção visual dos provetes não foi possível
identificar destruição superficial das argamassas, dada a presença da tinta de identificação dos
provetes. As Figura 4.42 e Figura 4.43 ilustram também as eflorescências ocorridas durante a Fase 2
do Procedimento II b) em função da cristalização e dissolução dos sais introduzidos durante a Fase 1,
ao fim de cinco ciclos. Nesta fase já era possível verificar alguma degradação em especial na
argamassa II. Por último as Figura 4.42 e Figura 4.43 apresentam o aspecto final da degradação dos
provetes após o fim de ambas as fases do procedimento II b) e do processo de dessalinização.
A degradação superficial que ambas as argamassas apresentaram no fim do procedimento II b), bem
como os valores de variação de massa expressos no Quadro 4.18, evidenciam uma variação de
Fase 1 Fase 2 Após dessalinização
Fase 1 Fase 2 Após dessalinização
79
massa pouco significativa em ambas as argamassas, contudo fez-se sentir com maior intensidade na
argamassa II.
Quadro 4.18 - Procedimento II b) – variação de massa
Argamassa I II
Massa do provete no início do ensaio [g]
235,55 228,02 211,54 222,34 226,59 232,01
Massa do provete após dessalinização [g]
234,57 227,18 210,67 220,49 224,96 230,27
Variação de massa [%] -0,42 -0,37 -0,41 -0,83 -0,72 -0,75
Média [%] -0,40 -0,77
A análise da acção da cristalização de sais simulada foi efectuada após dessalinização dos provetes,
através da avaliação da cinética de secagem e da sua análise comparativa antes e após a acção da
cristalização de sais, Figura 4.44.
Figura 4.44 - Cinética de secagem antes e após a acção da cristalização de sais (Procedimento II b)
A análise da Figura 4.44 permite concluir que ao fim de 50 dias de secagem ambas as argamassas
apresentam um teor em água relevante, particularmente no que se refere à argamassa I que tal como
identificado anteriormente seca de forma mais lenta do que a argamassa II e ambas demoram mais
tempo a estabilizarem. Dado que a destruição superficial obtida por este meio é menor nas duas
argamassas, quando comprada com a verificada no procedimento II a), é possível deduzir que o
andamento das curvas é principalmente influenciado por uma dessalinização insuficiente e não pela
alteração da estrutura interna das argamassas.
0
2
4
6
8
10
12
0 20 40 60
Te
or
em
águ
a (%
)
Tempo (dias)
Arg. I (após) Arg. II (após)
Arg. I (antes) Arg. II (antes)
80
A análise dos resultados obtidos com o recurso aos procedimentos II a) e II b) permite concluir que a
degradação desencadeada nas argamassas é mais condicionada pela ocorrência de condições
propícias à cristalização e dissolução dos sais do que à presença de teores elevados em sal. A
formulação de argamassas de cal aérea com maior dosagem de ligante não impediu a sua
degradação, porém reduziu a sua taxa de degradação.
4.2.4. Outros - Susceptibilidade à fendilhação / fissuração
A observação da Figura 4.45 permite verificar que, em ambas as argamassas, não se registou a
presença de qualquer fenda ou fissura, apesar de este fenómeno ter sido fomentado, tal como
referido na metodologia do ensaio. Comportamento semelhante foi identificado por Agostinho (7) no
seu estudo de uma argamassa com traço volumétrico 1:3 e relação A/L de 1,62.
Figura 4.45 - Topos e centro das calhas metálicas
Todavia a monitorização do aparecimento deste fenómeno nas argamassas aplicadas como camadas
de revestimento de tijolos revelou a ocorrência de duas fissuras num dos provetes da argamassa I,
ilustradas na Figura 4.46.
Figura 4.46 - Argamassa I – ocorrência de fissuração
81
Estas fissuras foram documentadas, quer pelo seu comprimento, quer pela avaliação da sua largura
através do recurso a um binóculo de fendas. A maior fissura identificada apresentou
aproximadamente 13cm de comprimento e uma largura média de 0,7mm.
Apesar do aparecimento das fissuras ter ocorrido na argamassa I, indo ao encontro do sugerido por
(5), onde as argamassas que apresentem maior teor em água, são mais suspectiveis a estas
situações, considera-se não ser representativo do comportamento da argamassa I, dado que apenas
1 dos 8 tijolos revestidos com esta argamassa registou fissuração.
Deste modo, os resultados obtidos apontam para que ambas as argamassas não apresentem
elevada susceptibilidade para a fissuração.
5. Conclusões e desenvolvimentos futuros
5.1. Conclusões gerais
Os aspectos analisados neste trabalho permitiram contribuir para uma melhor compreensão da
influência da dosagem de ligante no desempenho de rebocos para edifícios antigos. Durante a sua
realização, procurou-se atingir os objectivos definidos inicialmente, através da caracterização física e
mecânica de formulações com diferentes teores em ligante, procurando-se, sempre que possível,
confrontar estas características com as exigidas para argamassas de substituição de rebocos antigos.
A influência da variação da dosagem de ligante analisada, com base nas argamassas estudadas, não
revelou influência significativa no desempenho global das argamassas estudadas, muito embora
tenha sido responsável por variações das características das argamassas, principalmente em termos
de absorção de água e susceptibilidade à degradação pela acção de sais solúveis.
Os resultados obtidos apontam para que argamassas formuladas com maior dosagem de cal aérea (I
e I a) revelem maior capacidade de absorção de água e menor susceptibilidade à degradação pela
acção de sais solúveis.
O teor em ligante das argamassas constituiu a principal variável em estudo neste trabalho, porém a
quantidade de água de amassadura revelou-se uma variável incontornável, assumindo-se como
fundamental em determinadas ocasiões. Os resultados dos ensaios mecânicos, nomeadamente as
tensões de rotura à flexão e compressão, são um bom exemplo desta situação, dado que nem
sempre as formulações com maior teor em ligante apresentaram os valores mais elevados de
resistência mecânica. De facto, poder-se-á concluir que em condições idênticas e adequadas de
trabalhabilidade, a argamassa que apresente maior teor em ligante na sua mistura, terá supremacia
neste âmbito, casos das argamassas I a) e II a), apesar de apresentar menor massa volúmica
aparente no estado endurecido, fruto das propriedades que a argamassa exibe no estado fresco em
82
função dos diferentes traços e ainda da menor carbonatação verificada, efeito de maior quantidade de
ligante e porosidade aberta semelhante.
Porém, os resultados mecânicos das argamassas I e II evidenciaram a influência que a quantidade de
água de amassadura poderá exercer nas características mecânicas das argamassas. De facto a
argamassa II tendo menor teor em ligante apresentou resistências mecânicas ligeiramente superiores
às verificadas para a argamassa I. Estes resultados devem-se ao facto de ambas as argamassas
possuírem a mesma razão A/L e traços volumétricos distintos. Fixando a razão A/L em 1,62 atribuiu-
se diferentes quantidades de água de amassadura às argamassas, resultando em consistências de
espalhamento distintas. A argamassa I possui 17,4% de água na sua formulação, enquanto a
argamassa II possui 13,6%. Esta diferença fez-se repercutir na porosidade apresentada por ambas as
argamassas, tendo a argamassa I apresentado maior porosidade aberta do que a argamassa II, facto
que revelou-se preponderante nos resultados mecânicos.
Os resultados mecânicos apresentados pelas argamassas I e II poderão ainda ser explicados pela
maior carbonatação verificada na argamassa II, muito embora o processo de carbonatação aos 90
dias de idade não se encontre concluído.
A avaliação das características das argamassas, de forma indirecta, através do ensaio de
determinação da velocidade de propagação de ultra-sons em provetes prismáticos, encontra-se de
acordo com os valores de porosidade determinados para as argamassas I e II ao longo do tempo e
com os valores das tensões de rotura à compressão e flexão determinados, muito embora a ordem
de variação da velocidade verificada não permita concluir que a resistência mecânica, ou mesmo a
velocidade de ultra-sons sejam necessariamente diferentes nas argamassas em análise. O ensaio de
determinação da velocidade de propagação de ultra-sons em provetes prismáticos não permitiu
averiguar a influência da dosagem de ligante e da quantidade de água de amassadura nas
argamassas, mas seria de esperar que argamassas mais porosas registassem velocidades de
propagação de ultra-sons mais reduzidas, apontando a menores resistências mecânicas.
O ensaio de capilaridade fornece dois parâmetros importantes para a caracterização das argamassas
em estudo, o coeficiente de absorção e o valor assintótico. A análise deste ensaio permitiu concluir
que as argamassas com maior teor em ligante (I e I.a), independentemente da porosidade
apresentada, são as que apresentam os maiores coeficientes de absorção e valores assintóticos.
Este facto revela que o processo de capilaridade poderá ser influenciado por características que não
foram alvo de estudo neste trabalho. A absorção de água por capilaridade ocorreu com maior
significado em argamassas com maior percentagem de finos na amassadura, quer em temos de
absorção de água, quer em termos de coeficientes de capilaridade, denotando que a porometria das
argamassas poderá exercer influencia neste ensaio, tal como sugerido por (41) e (42).
83
As argamassas com maior teor em ligante apresentam índices de secagem ligeiramente superiores
às restantes, quando comparados em termos de razão A/L ou de consistência, ou seja, tendência
para secagem mais lenta. A argamassa II é aquela que exibe o menor índice de secagem, tendo
evidenciado também, o menor coeficiente de capilaridade.
A carbonatação é uma característica intrínseca e necessária a estas argamassas, sem a qual não
ocorre o endurecimento da pasta, condicionando mesmo muitas das tendências verificadas. Foi
possível estabelecer uma correlação entre a evolução da resistência mecânica das argamassas I e II
com o desenvolvimento da espessura de carbonatação e verificar que a espessura de carbonatação,
ao longo do tempo, não é indiferente à quantidade de ligante de cada formulação, nem à porosidade
aberta das argamassas. De facto, argamassas mais porosas facilitam o fenómeno da carbonatação,
porém foi possível apurar, que a progressão da carbonatação é influenciada em grande parte pela
quantidade de ligante das formulações.
A análise do desempenho destas argamassas, quando aplicadas como camadas de reboco em
edifícios antigos, constituiu uma das prioridades deste trabalho. Neste sentido, procedeu-se também
à caracterização física e mecânica das argamassas quando aplicadas como camadas de
revestimento.
A caracterização mecânica das argamassas aplicadas como camadas de revestimentos foi efectuada
através de esclerómetro pendular e do ensaio de arrancamento. Em ambas as argamassas, os
resultados do ressalto apresentaram boa correlação com os valores de resistência mecânica, tendo a
argamassa II aplicada apresentado os valores mais elevados, à semelhança do ocorrido nos provetes
prismáticos. Por outro lado, a argamassa I destaca-se no ensaio de arrancamento por apresentar
maior aderência ao tijolo e por apresentar apenas rotura pela argamassa. Em ambos os casos, a
maior ou menor quantidade de ligante, não surge como principal explicação para os resultados. No
primeiro caso, a quantidade de água presente em cada amassadura influenciou a porosidade das
argamassas e consequentemente os resultados mecânicos. Porém, os resultados apontam para que
esta seja também a causa da maior aderência da argamassa I ao tijolo, visto permitir a penetração
dos finos em maior profundidade em contraste com o cariz mais seco da argamassa II.
A determinação da velocidade de propagação de ultra-sons evidenciou discrepâncias importantes
entre os ensaios realizados em provetes prismáticos e em argamassas aplicadas como revestimento
de tijolos, aludindo para a importância das reais condições de aplicação da argamassa em obra. Os
resultados apontam para que tenha ocorrido algo anómalo da determinação da velocidade de ultra-
sons aos 60 dias de idade, visto que os valores obtidos foram inferiores aos avaliados em idades
mais jovens e pelo facto de os resultados do ensaio do esclerómetro pendular não apontarem nesse
sentido. A argamassa II apresentou maior velocidade de propagação de ultra-sons em provetes
prismáticos, tendo ocorrido o inverso em argamassas aplicadas em revestimento de tijolos. Este facto
indicia que o suporte e as condições de compactação podem influenciar os resultados deste ensaio.
84
O ensaio de absorção sob baixa pressão permitiu averiguar a capacidade de absorção das
argamassas aplicadas como camada de revestimento e comparar estes resultados com os ensaios
de w48 h e o ensaio de capilaridade em provetes prismáticos. Os resultados da absorção de água sob
baixa pressão forneceram informações semelhantes à obtida por recurso ao w48 h e à capilaridade,
onde a argamassa I revelou maior capacidade de absorção, consequência de maior porosidade,
causada pelo facto de ambas as argamassas possuírem razão A/L igual e diferentes traços
volumétricos.
Desde sempre os sais solúveis constituíram um sério problema à durabilidade e salubridade das
construções. Perante esta problemática foi desenvolvido nesta dissertação um número considerável
de experiências com o intuito de estudar a influência da dosagem de ligante na susceptibilidade das
argamassas à degradação por fenómenos de cristalização de sais e averiguar, em simultâneo, a
influência que a água de amassadura exerce neste processo de degradação de argamassas de cal
aérea.
A presença de cloreto de sódio dificultou a secagem de ambas as argamassas, sendo este facto mais
notório em argamassas com maior teor em ligante. A argamassa I possui maior teor em ligante e
consequentemente maior quantidade de água de amassadura do que a argamassa II. A diferença na
água de amassadura revelou ser preponderante na porosidade apresentada por ambas as
argamassas, facilitando a absorção de água, tanto no ensaio de w48 h, como no ensaio de
capilaridade, porém este facto não se fez repercutir na secagem das argamassas, em especial na
secagem envolvendo solução salina. Este facto aponta para que a presença de sais na estrutura
porosa tenha reduzido a porosidade aberta da argamassa I e consequentemente a sua secagem.
Os resultados obtidos nas simulações da degradação das argamassas por acção de cristalização
apontam para que argamassas formuladas com maiores teores em ligante revelem menor
susceptibilidade à degradação pela acção de sais solúveis. Os três procedimentos realizados
indicaram que a perda de massa ocorreu de forma mais pronunciada na argamassa II, tendo esta
manifestado também menor resistência mecânica à flexão após dessalinização.
Todos os procedimentos utilizados para o estudo da susceptibilidade das argamassas estudadas à
degradação por sais facultaram a mesma informação, isto é, apontaram a argamassa II, com menor
dosagem de ligante, como a mais susceptível a fenómenos de degradação por acção de sais
solúveis.
A análise dos procedimentos I, II.a e II.b dos ensaios artificiais de degradação por sais solúveis,
realizados em termos da degradação produzida, do tempo necessário para a sua realização e dos
ensaios de monitorização da acção da degradação que são possíveis de realizar nos provetes em
ensaio, apontam o procedimento I como sendo o mais interessante de utilizar em estudos futuros.
85
No que concerne às exigências requeridas para as características mecânicas das argamassas de
revestimento de edifícios antigos, considera-se que todas as argamassas estudadas apresentaram
adequada resistência mecânica (38), (5), (32), tanto à compressão como à flexão, garantindo em
simultâneo, adequada reversibilidade no caso de substituição de rebocos (rotura adesiva, ou coesiva
pelo reboco).
Quanto aos requisitos estabelecidos para as características de comportamento à acção da água, aos
90 dias, apenas as argamassas com menor teor em ligante (II e II.a), possuem coeficientes de
capilaridade ajustados a este fim (38), (5), (32), (39). Porém, em função da cinética de secagem
ostentada pelas argamassas com maior teor em ligante, prevê-se que estas não comprometam a
qualidade e a durabilidade do reboco, pois à semelhança das restantes argamassas, possibilitam
uma libertação rápida da água absorvida.
A correcta aplicação em obra destas argamassas requer ainda alguma atenção com determinadas
características. A trabalhabilidade que a argamassa exibe tem influencia não só no rendimento do
operário como também em muitas das suas características, não devendo ocorrer a dissociação
destes casos. A trabalhabilidade que a argamassa I exibe pode ser inapropriada para aplicação em
paramentos verticais, devido à sua consistência de 217 mm, ao contrário das restantes argamassas.
Um outro factor importante durante a aplicação das argamassas é a capacidade que estas
apresentam para a retenção de água, dada a capacidade absorvente que vulgarmente os paramentos
exibem. Neste âmbito, tanto a argamassa I como a II apresentaram capacidade de retenção de água
semelhante e satisfatória, independentemente da quantidade de ligante de cada formulação.
O conjunto de resultados e a sua análise apontam para que o aumento do teor em ligante de uma
argamassa de cal aérea não origine necessariamente melhores desempenhos em rebocos para
aplicação em edifícios antigos. Note-se que, as argamassas com menor teor em ligante, em especial
aquelas que possuam menor quantidade de água de amassadura exibiram menor aptidão para
absorver água por capilaridade, apresentaram maior facilidade de secagem e de desenvolvimento da
carbonatação, muito embora tenham revelado resistência mecânica ligeiramente inferiores, facto que
pode assumir relevância perante mecanismos de degradação das argamassas por acção de
cristalização de sais.
86
5.2. Desenvolvimentos futuros
Os desenvolvimentos futuros que de seguida se propõem para o estudo desta temática resultam de
questões ou dificuldades que surgiram ao longo do trabalho e dos resultados obtidos com o presente
estudo:
Optimizar o processo de dessalinização de argamassas, reduzindo o tempo do processo e
aumentando a sua capacidade de dessalinização;
Estudar as características das argamassas quando aplicadas em condições reais de
aplicação em paredes de edifícios antigos ou em protótipos;
Estudar um conjunto mais alargado de formulações de argamassa de cal aérea que inclua um
grupo mais diversificado de dosagem de ligante;
Definir um protocolo de ensaio artificial de degradação por acção de sais solúveis que facilite
a análise comparativa da potencial susceptibilidade à degradação de diferentes formulações
de argamassa a este tipo de acções.
87
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32. Veiga, M Rosário e Carvalho, Fernanda. Argamassas de Reboco para paredes de edificios antigos: requisitos e caracteristicas a respeitar. Lisboa : LNEC - Cadernos de Edifícios nº2 (p 39 - 54), Outubro de 2002.
33. Henriques, Fernando M. A. e Rodrigues, Paulina Faria. Subprodutos industriais como componentes pozolânicos em aragamassas de cal aérea. 2º Encontro Nacional sobre Patologia e Reabilitação de edifícios. FEUP Porto : PATORREB 2006, 2006.
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34. Malva, Marta de Sousa. Argamassas de Reboco para Edificios Antigos: Contributo para a avaliação do seu desempenho através de técnicas de ensaio "in situ" e laboratoriais. Lisboa : Dissertação do curso de mestrado em Recuperação e Conservação do Património construido do IST., 2009.
35. Ferreira Pinto, Ana Paula. Conservação de pedras carbonatadas. Estudo e selecção de tratamentos. Tese apresentada para a obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil pelo Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa. Lisboa, IST : s.n., 2002.
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38. Veiga, Maria Rosário. Argamassas na conservação. 1ª Jornadas de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro. Avaliação e Reabilitação das Construções existentes. Lisboa : Colecção Cmunicações LNEC (p 1-26), 2003.
39. Rato, Vasco M. Influência da microestutura morfológica no comportamento de argamassas. Tese de Doutoramento em Engenharia Civil na especialidade de Reabilitação do património. Lisboa : FCT/UNL, 2006.
40. Ferreira Pinto, Ana Paula e Gomes, Augusto. Módulos de apoio às aulas de laboratório da disciplina de materiais de construção II. s.l. : Instituto Superior Técnico, 2007/2008.
41. Arandigoyen, M. Lime pastes with different kneading water: Pore structure and capillary porosity. s.l. : Applied Surface Science 252 (2005) pp. 1449-1459. Elsevier, 2005.
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Anexos
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X