Argamassa de Reparo

A deterioração das estruturas de concreto, que é um dos principais problemas da engenharia civil, está associada, principalmente, à penetração de agentes agressivos provenientes de fissuras por retração ou outros mecanismos que degradam a matriz cimentícia, tais como a carbonatação, a reação álcalis agregado (RAA), a bioterioração, dentre outros. Em muitos casos, a recuperação da estrutura deteriorada é imprescindível, assim, a solução que apresenta melhor relação custo/benefício, na maior parte das vezes, é a utilização de argamassa de reparo. Essa etapa envolve a remoção do concreto que foi degradado e a posterior aplicação da argamassa de reparo, conforme exemplificado pela Figura 16 (HASSAN, BROOKS, AL-ALAWI, 2000).

Ao longo do tempo, diferentes técnicas e materiais surgiram com o objetivo de corrigir as manifestações patológicas comumente apresentadas nas estruturas das edificações. Dentre elas, os reparos localizados com argamassas poliméricas à base de cimento são amplamente utilizados, devido às melhorias proporcionadas pelas adições poliméricas e minerais nas propriedades mecânicas e reológicas.

Figura 16 Esquema de área reparada

Fonte (HASSAN, BROOKS, AL-ALAWI, 2000)

Normalmente, as argamassas poliméricas para fins de reparo são utilizadas em recuperações superficiais. Para a maioria dos mecanismos de deterioração, os reparos superficiais podem ser aplicados, sendo mais eficientes em circunstâncias em que se pode cessar a ação dos agentes causadores da deterioração (RIPPER; SOUZA, 1998).

Em geral, argamassas de reparo são constituídas por: cimento Portland, agregados miúdos, dispersantes, adições minerais (cal ou sílica ativa), e polímeros (copolímero de acetato de vinila-etileno polivinila - EVA, estireno butadieno - SBR), entre outros. Os polímeros compõem a categoria mais importante para a tecnologia de reparo em estruturas de concreto armado (MEDREIROS, HELENE, SELMO, 2009).

O desempenho satisfatório dos sistemas de reparo vai depender do diagnóstico do problema, das características da região a ser corrigida e das exigências de funcionamento do elemento de concreto, objeto de correção. A argamassa de reparo deve apresentar adequada capacidade de deformação e deve ser compatível com a deformação do substrato ao longo do tempo, assim, é importante que, além da resistência de aderência da argamassa ao substrato ser adequada, o material de reparo apresente módulo de elasticidade o mais próximo possível ao do concreto reparado (JÚNIOR; SELMO, 2007)

Os comportamentos reológicos das argamassas para fins de reparo geralmente apresentam-se pseudoplástico ou dilatante, dependendo dos parâmetros de dosagem: concentração de sólidos; relação água/cimento; interações entre as partículas; distribuição do tamanho de partículas, entre outros. O comportamento deste tipo de argamassa pode descrito satisfatoriamente pelo modelo de Herschel- Bulkley (NGUYEN; REMOND; GALLIAS, 2011).

No Brasil, existe uma ampla variedade de produtos destinados ao reparo localizado de estruturas de concreto deterioradas, sendo que esses apresentam comportamentos e propriedades distintas o que, segundo Penã (2004), também acontece nos Estados Unidos e no Canadá. E em ambos os países há falta de informação sobre o desempenho de produtos de reparo, sendo este um dos principais responsáveis pelas falhas em reparos de estruturas de concreto.

No Brasil, em 1993, iniciaram-se os esforços do Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados (CB – 18), vinculado à Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), visando a normalização de produtos de reparo, entretanto, até hoje não foram apresentados grandes avanços e não se chegou sequer à elaboração de um texto base.

Desse modo, não existe, ainda, nenhum tipo de normativa nacional que defina ou prescreva as características e propriedades a serem atendidas pelas argamassas

de reparo no Brasil (PENÃ, 2004). Em contraste com o Brasil, a Europa, desde o ano de 2006, possui em vigor a norma NP EN 1504 (“Produtos e sistemas para a proteção reparação de estruturas de concreto”), que reúne toda a informação sobre produtos e sistemas para manutenção e proteção, reabilitação e reforço de estruturas de concreto.

As argamassas de reparo no Brasil podem ser categorizadas em três grupos distintos: argamassas de base de cimento, argamassas de cimento modificado com polímeros e resinas poliméricas. A tabela 1 apresenta valores das principais propriedades dos três grupos distintos de argamassa de reparo.

Nota-se pela análise da tabela 1 uma grande diferença entre as propriedades mecânicas das argamassas a base de resina, se comparadas às argamassas cimentícias. As argamassas com adições de polímeros apresentam valores de propriedades mecânicas intermediárias entre as argamassas cimentícias e as argamassas a base de resinas.

Tabela 1 Propriedades mecânicas dos materiais de reparo.

Propriedades mecânicas Argamassas cimentícias Argamassas cimentícias com polímeros Argamassa a base de resinas Resistência à compressão (MPa) 20 - 50 30 - 60 50 - 100 Resistência à tração (MPa) 2 - 5 5 - 10 10 - 15 Módulo de elasticidade na compressão (GPa) 20 - 30 15 - 25 10 - 20 Fonte (COSTA, 2013)

Segundo Morgan (1996), as argamassas cimentícias têm uma probabilidade maior de ter as propriedades mecânicas próximas às da maioria dos substratos de concreto e, em virtude disso, são consideradas por muitos como o material de reparo mais adequado, uma vez que apresentam uma boa compatibilidade com este substrato. Entretanto, tal visão não deve ser considerada de maneira genérica, por exemplo, se a deterioração do concreto for proveniente da condição de exposição agressiva, tal como alto degaste por abrasão ou ataque químico. Nessas condições, as argamassas cimentícias não seriam o material de reparo mais apropriado, mas,

aquele que apresente alta resistência mecânica à tração e, para o caso de ataque químico, seria a argamassa à base de resina.

Portanto, não existe um material de reparo ideal que atenda a todas as situações, por isso, ao decidir o tipo de material de reparo a ser utilizado é necessário avaliar as condições de exposição química e física ao qual este ficará submetido, bem como a compatibilidade física e química do material de reparo com o substrato (MORGAN, 1996).

Como já mencionado anteriormente, esse trabalho propõe uma metodologia de dosagem de argamassa e, com o intuito de validar e testar o método, foi produzida uma argamassa de reparo com adição de polímero, projetada a fim de atingir as propriedades mecânicas mencionadas na Tabela 1.