4.3 – CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS

Nessa seção serão caracterizados os materiais utilizados nessa pesquisa, para a dosagem de argamassas de revestimento a partir da mistura de cimento Portland, cal hidratada e areia natural. Esses materiais foram escolhidos por serem comumente utilizados na execução de revestimentos em argamassa e facilmente adquiridos na região de Brasília, onde a pesquisa foi realizada. Já os aditivos selecionados, foram escolhidos a partir de pesquisa de referências bibliográficas e da disponibilidade desses materiais junto a fabricantes. Além das argamassas mistas, também foi selecionada para ser investigada uma argamassa industrializada de projeção já caracterizada pelo Laboratório de Ensaios de Materiais.

4.3.1 – Aglomerantes

4.3.1.1 – Cimento Portland

O cimento empregado na confecção das argamassas foi do tipo Portland de alta resistência inicial, CP V-ARI (ABNT, 1991). O cimento CP V-ARI não contém adições como as escórias e pozolanas (apenas uma porcentagem mínima de materiais carbonáticos é permitida). Dessa forma, o uso desse cimento minimiza incompatibilidades entre os materiais empregados nas argamassas, em especial os aditivos. O cimento em questão foi produzido pela fábrica de cimento CIPLAN (Cimento Planalto S.A.), localizada no Distrito Federal. Conforme apresentado na Tabela 4.1, o cimento utilizado atende as exigências normativas necessárias ao uso.

Tabela 4.1 - Caracterização física e química do cimento CPV - ARI

Propriedades determinadas Resultados Limites

Massa específica [g/cm³] 3,11 - Massa unitária [g/cm³] 1,01 Finura Retido na # 200 [%] 0,2 ≤8,0 Retido na # 325 [%] 2,6 - Tempo de Pega (h:min) Início (h:min) 02:40 ≥ 1:00 Fim (h:min) 05:10 ≤ 12:00

Água de Consistência - Pasta [%] 32,2 -

Expansibilidade de Le - Chatelier [mm] - A Quente 0 ≤ 5

Expansibilidade de Le - Chatelier [mm] - A Frio 1 ≤ 5

Resistência à Compressão [MPa]

3 dias 35,1 ≥ 10,0

7 dias 42,0 ≥20,0

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Continuação: Tabela 4.1 - Caracterização física e química do cimento CPV - ARI

Componentes Químicos [%]

Perda ao fogo 1,55 ≤4,5

Resíduo insolúvel 6,17 -

Trióxido de Enxofre (SO3) 3,4 ≤ 4,0

Óxido de Magnésio (MgO) 4,33 ≤6,5

Dióxido de Silício (SiO2) 22,89 -

Óxido de Ferro (Fe2O3) 2,97 -

Óxido de Alumínio (Al2O3) 7,17 -

Óxido de Cálcio (Cao) 54,42 -

Óxido de Cálcio livre (Cao) 5,18 -

Álcalis totais

Óxido de Sódio (Na2O) 0,43 -

Óxido de Potássio (K2O) 0,94 -

Equiv. Alcalino 1,05 -

Álcalis solúveis em água

Óxido de Sódio (Na2O) 0,2 -

Óxido de Potássio (K2O) 0,71 -

Equiv. Alcalino 0,67 -

Sulfato de Cálcio (CaSO4) 5,18 -

4.3.1.2 Cal Hidratada

A cal utilizada na composição das argamassas mistas foi uma cal dolomítica hidratada CH- I (ABNT, 2003) fabricada pela ICAL-Indústria de Calcinação Ltda. Este material foi adquirido em sacos de 20 kg, de um mesmo lote. Conforme apresentado na caracterização química e física (Tabela 4.2), a cal atende as exigências normativas necessárias para uso do material como aglomerante em argamassas.

Tabela 4.2 - Caracterização física e química da cal hidratada CH-I

Propriedades Determinadas Resultados Massa Específica [g/cm³] 1,98

Massa Unitária [g/cm³] 0,50

Óxidos totais na base de não-voláteis (CaOtotal + MgOtotal) [%] 97,29

Componentes Químicos (%)

Perda ao fogo 18,93

Resíduo insolúvel 0,49

Trióxido de enxofre (SO3) ---

Óxido de magnésio (MgO) 17,67

Dióxido de silício (SiO2) 1,56

Óxido de ferro (Fe2O3) 0,37

Óxido de alumínio (Al2O3) 0,75

Óxido de cálcio (CaO) 61,2

Álcalis Totais

Óxido de sódio (Na2O) 0,07

Óxido de potássio (K2O) 0,18

Equiv. alcalino 0,19

4.3.2 – Agregados

Como agregado miúdo, foram selecionadas duas areias naturais lavadas, adequadas para serem utilizadas como agregados na produção de argamassa de revestimento. Foram utilizados dois agregados distintos quanto a um conjunto de características ( módulo de

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finura, uniformidade etc.) com o intuito de buscar uma mudança na composição granulométrica das argamassas que favoreça a mudança na estrutura porosa. A distribuição granulométrica das areias denominadas A1 e A2 está apresentada na Figura 4.3, e foi obtida de acordo com os procedimentos descritos na ABNT NBR NM 248:2003.

Figura 4.3 - Curva de distribuição granulométrica dos agregados

Cabe ressaltar que antes da caracterização e utilização dos agregados, foi realizado um peneiramento de forma a ser utilizada na confecção das argamassas somente a fração de grãos inferiores a 2,4 mm, procedimento usual para produção de revestimentos em argamassa. As areias diferem-se quanto à granulometria e quanto às características apresentadas na Tabela 4.3. A areia A1 pode ser considerada um agregado bem graduado e de uniformidade média. A areia A2 (mais fina que A1) é um agregado uniforme e mal graduado. Ao longo do trabalho foi considerado a ação conjunta das características dos agregados, ou seja, não foi analisada separadamente a influência de cada característica na estrutura porosa.

Tabela 4.3 - Caracterização dos agregados Areia 1 e Areia 2

Propriedades Areia A1 Areia A2 Massa Específica [g/cm³] (ABNT, 2009) 2,64 2,64

Massa unitária [g/cm³] (ABNT, 2006) 1,57 1,56

Módulo de Finura 1,97 1,48

Coeficiente de uniformidade 6,2 2,5 Coeficiente de curvatura 1,0 0,8

4.3.3 – Aditivos

Nessa pesquisa foram utilizados seis aditivos para argamassas, selecionados a partir de pesquisa bibliográfica apresentada em 3.2. Dentre esses produtos, quatro são comercializados como aditivos hidrofugantes. No entanto, também foi estudado o

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comportamento no transporte de água de argamassas produzidas com aditivo incorporador de ar e de polímero superabsorvente. A composição e caracterização desses produtos são apresentadas na Tabela 4.4. É observado que a caracterização consiste apenas na determinação da massa específica, obtida pelo picnômetro de gás Hélio. Neste trabalho optou-se por não caracterizar os aditivos pelos métodos sugeridos na ABNT NBR 10908:2008, pois ela não se adequa à caracterização dos materiais estudados.

Tabela 4.4 - Apresentação e caracterização dos aditivos

Denominação Descrição Composição Massa específica [g/cm³] Eca Hidrofugante Estearato de Cálcio (C36H70CaO4) 1,30 EZn Hidrofugante Estearato de Zinco (C36H70O4Zn) 1,17

Sil Hidrofugante Silano organofuncional 1,09

Vin Hidrofugante Acetato de Vinila-Etileno 1,11

Inc Incorporador de ar Lauril Éter Sulfato de Sódio 1,05 SAP Polímero superabsorvente Copolímeros de ácido

acrílico/acrilamida 1,46

Dentre os aditivos hidrofugantes, foram selecionados dois estearatos adquiridos na forma de pó branco, em sacos de 15 Kg. Os estearatos são sabões metálicos produzidos a partir do aquecimento do ácido esteárico (ácido graxo) com óxidos metálicos. O éster estearato de cálcio (ECa), além da utilização na fabricação de concretos e argamassas, é muito utilizado nas indústrias de tintas e vernizes como agente de suspensão de pigmentos; e nas indústrias fabricantes de plásticos atua como desmoldantes e estabilizante em compostos de PVC. O estearato de Zinco (EZn) também é comumente utilizado em indústrias de tintas e vernizes, atua como agente de alisamento; e na de plásticos como elemento lubrificante junto com o estearato de cálcio para PVC, é estabilizante para o PVC.

O produto denominado SIL é um silicone hidrofugante, redispersível em água e comercializado como aditivo hidrofugante para argamassas e concretos. Este silano organofuncional foi obtido junto à empresa que o produz na forma de pó, em embalagem de 1 Kg.

O aditivo denominado VIN se trata de um polímero hidrofóbico a base de Acetato de Vinila-Etileno. Esse produto foi obtido diretamente com o fabricante na forma de pó e é recomendado para uso em argamassas de revestimentos. Já a denominação INC se refere a

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um aditivo incorporador de ar a base de Lauril Éter Sulfato de Sódio com 50% de ativo. O produto foi obtido com o fabricante na forma de pó, em embalagem de 1 Kg.

A influência de polímeros superabsorventes (SAP) no transporte de água líquida foi estudada utilizando o polímero caracterizado por Manzano et al. (2015). Esse material se trata de copolímeros de ácido acrílico/acrilamida interligados por ligações covalentes cruzadas, e é produzido através de polimerização por suspensão. Além de ser utilizado em pesquisas sobre concretos e argamassas, esse material é habitualmente utilizado na indústria de higiene.

4.3.4 – Argamassa industrializada

A argamassa industrializada selecionada para estudo é um produto para uso como revestimento externo e interno, adequado para aplicação através de equipamento de projeção. Essa argamassa é disponibilizada no comércio local em sacos de 40 quilos.

A caracterização da argamassa foi feita primeiramente no Laboratório de Ensaio em Materiais da UnB (LEM/UnB), e utilizada para auxiliar na execução dos ensaios de comportamento. A argamassa foi produzida com os valores de consumo de água indicados pelo fabricante. Os resultados da caracterização da argamassa são apresentados na Tabela 4.5.

Tabela 4.5 - Caracterização física e mecânica da argamassa industrializada

Propriedades Resultado

Massa específica anidra [g/cm³] 2,88

Teor de água [%] 15

Profundidade de penetração de cone [mm] 43 Densidade de Massa Fresca [g/cm³] 1,66 Teor de ar incorporado gravimétrico [%] 28

Resistência à tração por Flexão [MPa] 1,36 Resistência à compressão [MPa] 4,23 Coeficiente de Capilaridade [g/dm².min1/2] 5,0