Absorção de água por capilaridade

O ensaio tem como objectivo determinar o coeficiente de capilaridade (CC), correspondente ao declive inicial da curva de absorção capilar, bem como o valor assimptótico (VA) da mesma curva.

De forma a ficarem em condições de massa constante, os provetes foram colocados em estufa a 60ºC, um mínimo de dois dias antes do início do ensaio, cujo procedimento foi baseado nas normas EN 1015-18 [CEN, 2002] e EN 15801 [CEN, 2009], tendo sido efectuadas algumas adaptações. O ensaio foi realizado na sala de cura standard do DEC/FCT-UNL, a uma temperatura e humidade relativa controladas de 20 ± 2ºC e 65 ± 5% respectivamente, tal como sugerem as normas referidas.

É importante que no primeiro dia de ensaio este decorra simultaneamente com a elaboração da curva de absorção capilar de forma a garantir que é acompanhado o declive inicial de absorção de água até se atingir o início do patamar de estabilização, processo que pode demorar até cerca de 9h como foi possível observar nas argamassas ensaiadas.

 Procedimento de ensaio

Tal como foi referido, o ensaio teve início apenas após ser garantida a massa constante dos provetes. Após os provetes serem retirados da estufa, foi necessário esperar que estes arrefecessem para que pudessem ser manuseados.

A preparação dos provetes iniciou-se com o envolvimento destes com uma pelicula aderente de polietileno, com a função de garantir que a absorção de água fosse efectuada apenas pela base do provete, garantindo também que o fluxo ascensional e unidireccional da água fosse efectuado sem perdas pelas superfícies laterais. É importante que a pelicula adira bem ao provete de forma a evitar que esta se separe durante o decorrer do ensaio. A pelicula deve ser colocada com o cuidado adequado à fragilidade do provete, de forma a evitar que este se desintegre. Os provetes foram pesados antes do processo seguinte (massa seca, sem gaze).

Foi então colocada uma gaze na base do provete, presa com um elástico. É necessário garantir que a malha da gaze é suficientemente cerrada de forma a evitar o máximo de perdas de

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massa possível e que, por outro lado, é aberta o suficiente de forma a assegurar a normalidade do fluxo de absorção de água pelo provete. Os provetes foram novamente pesados (massa seca, com gaze).

O aspecto do provete, antes do início do ensaio, é observável na Figura 3.13.

Figura 3.13 – Aspecto dos provetes antes do início do ensaio de absorção capilar

Foram preparadas caixas plásticas para a realização deste ensaio. Estas continham uma camada de água no fundo, de forma a manter um ambiente saturado de humidade e encontravam-se fechados sempre que possível. Dentro destas foi colocado um tabuleiro de base rígida e plana, que se encontrava sobreelevado em relação à água do recipiente, e nivelado. No fundo do tabuleiro foi colocada uma rede sintética (para sobreelevar a base dos provetes e facilitar a absorção de água pela sua base) e uma lâmina de água com 5 mm de altura acima da rede (Figura 3.14). É importante garantir a manutenção desta altura de água, que tende a diminuir ao longo das primeiras horas do decorrer do ensaio, quando a absorção de água dos provetes é elevada.

Cada provete foi pesado no instante 0s e colocado no tabuleiro; foram feitas pesagens dos provetes após 5, 10, 15 e 30 minutos e depois de hora em hora até a curva de absorção de água atingir o início do patamar de estabilização, processo que demora algumas horas, dependendo da estrutura porosa dos provetes. Cada provete foi retirado individualmente e com cuidado, evitando que o excesso de água caia sobre os outros provetes. As pesagens foram efectuadas utilizando uma balança de precisão 0,001g (Figura 3.14).

A curva de absorção foi obtida através do gráfico que exprime a quantidade de água

absorvida por área da base [kg/m2_{] em função da raiz quadrada do tempo [min}1/2_{] sendo a quantidade}

de água absorvida (M) expressa pela expressão 3.4.

(3.4)

em que:

 – massa do provete no instante ti [kg];

 – massa do provete seco (com gaze) [kg];

31 Figura 3.14 – Ensaio de absorção capilar

A norma EN 15801 [CEN, 2009] define duas condições para o ensaio terminar: caso a diferença de massa entre duas pesagens sucessivas de 24 horas seja inferior a 1% ou, se este patamar não for obtido, dá-se por concluído o ensaio ao fim de 8 dias. Esta última foi a condição verificada, embora com valores muito próximos de 1%

A massa saturada da gaze foi posteriormente subtraída em todas as pesagens, excepto na pesagem inicial onde foi contabilizado o peso inicial do provete sem gaze. Este processo evita assim a contabilização da água absorvida por capilaridade pela gaze.

O coeficiente de capilaridade (CC) obtém-se através da realização de uma regressão linear dos pontos iniciais da curva, representativos do declive inicial da mesma. O valor de CC corresponde

à inclinação (m) da recta obtida pela regressão linear: . A título de exemplo é

apresentado na Figura 3.15 o troço inicial da curva de absorção capilar da argamassa CL.3_Mk30-2 e o CC determinado por regressão linear.

Figura 3.15 – Coeficiente de capilaridade determinado por regressão linear

Outro método de obtenção do coeficiente – método simplificado – é através da análise do declive entre dois pontos iniciais, não necessariamente consecutivos, representativos do declive

y = 2,59x + 0,05 0 5 10 15 20 25 0 2 4 6 8 A b so rç ã o C a p il a r [k g/m 2] Tempo [min1/2_] CL.3_Mk30-2 Reg. Linear

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inicial da curva de absorção de água, correspondente ao coeficiente de capilaridade, tal como representa a expressão 3.5.

√ (3.5)

com:

 – quantidade de água absorvida até ao instante ti considerado [kg/ m2];

 – quantidade de água absorvida até ao instante t0 considerado [kg/ m

2

];

 – instante i considerado [min];

 – instante inicial considerado [min].

O valor assimptótico corresponde à quantidade de água absorvida [kg/ m2_{] no final do}

ensaio.