Procedimentos

Neste item serão descritos os ensaios que delinearam este trabalho realizados com as diferentes argamassas, os quais são: ensaio de consistência, ensaio de resistência mecânica, ensaio de capilaridade e ensaio de resistência à tração simples. Todos os ensaios foram realizados seguindo as descrições das normas brasileiras ABNT, a Tabela 7 demonstra os ensaios, suas respectivas normas e os tempos para sua realização.

Tabela 7 - Ensaios realizados.

Ensaio Norma

Tempo de espera após a mistura e/ou moldagem para realização do ensaio

Consistência NBR 13276/2006 7 e 28 dias Resistência a

tração na flexão BNR 13279/2005 7 e 28 dias Resistência a

compressão NBR 13279/2005 7 e 28 dias Capilaridade NBR 15259/2005 28 dias

Aderência NBR 14081/2012 28 dias

Fonte: Autoria Própria.

3.3.3.1 Determinação do índice de consistência

Seguindo as prescrições da NBR 13276 (ABNT, 2006), realizaram-se os ensaios em laboratório a uma temperatura ambiente de 23±2 °C e umidade relativa do ar em 60 ± 5%. Para a realização dos mesmos utilizou-se tais equipamentos: misturador mecânico com cuba de aço (também utilizada para o preparo das argamassas), mesa de índice de consistência

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padrão (flow table), molde troncônico, soquete metálico, régua metálica e paquímetro, conforme mostra as Figuras 7 e 8 a seguir.

Figura 7 - Misturador mecânico.

Fonte: Autoria Própria.

Figura 8 - Equipamentos Ensaio de Consistência.

Fonte: Autoria Própria.

Primeiramente realizou-se o ensaio com a argamassa industrializada, seguindo as orientações do fabricante para a quantidade de água adicionada, a fim de utilizar a consistência encontrada para realizar a proporção dos materiais da argamassa tradicional, com o intuito de que as duas resultassem no mesmo índice de consistência.

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Steel Frame.

A argamassa industrializada foi preparada seguindo as prescrições da norma NBR 14081- 2 (ABNT, 2012). Posteriormente a mistura posicionou-se o molde troncônico no centro da mesa de consistência para em seguida realizar o enchimento, sendo que o molde permanecia imóvel durante este processo. O enchimento do molde foi realizado em três camadas de alturas iguais, seguidas de 15, 10 e 5 golpes, respectivamente, utilizando o soquete metálico, com o intuito de resultar na homogeneização do material. Em seguida, com o uso da régua metálica fez-se o rasamento da argamassa restante, rente à borda do molde.

Logo após retirou-se o molde metálico e manuseou-se a mesa de forma que ela subisse e descesse 30 vezes em 30 segundos, de maneira uniforme. Imediatamente após este processo, mediu-se com um paquímetro digital, em 3 seções diferentes, o espalhamento da argamassa conforme mostra a Figura 9.

Figura 9 - Índice de consistência argamassa industrializada.

Fonte: Autoria Própria.

Para a obtenção do resultado final do índice de consistência, fez-se a média das 3 leituras registradas.

Em relação à argamassa tradicional utilizou-se um traço de 1:1:4, Yazigi (2009) informa que este traço é indicado para emboço externo. Com o intuito de facilitar e aumentar a precisão no processo de dosagem optou-se pela transformação desse traço de volume para massa, sendo que de acordo com Bourscheid e Souza (2010) realizando-se uma dosagem em massa não resultará em grandes diferenças de resultados, uma vez que a dosagem em volume não se faz tão precisa.

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DCEENG/UNIJUÍ, 2019. 3.3.3.2 Preparo das argamassas

Executou-se de acordo com as especificações impostas pelas normas. Para a industrializada utilizou-se a NBR 14081- 2 (ABNT, 2012), e para a tradicional NBR 7215 (ABNT, 1996).

Para este processo utilizou-se o misturador mecânico com cuba de aço inoxidável e uma pá metálica, conforme mostra a figura 7 (item 3.3.2.1), o mesmo operava em velocidade lenta.

A sequência do preparo da argamassa industrializada ocorreu da seguinte maneira: 1. Pesar a quantidade de material adotada, juntamente com a massa de água de

amassamento, conforme as indicações descritas pelo fabricante; 2. Colocar a água no recipiente, seguida da adição do material; 3. Misturar por 30 segundos e desligar o equipamento;

4. Raspar a superfície do recipiente e da pá metálica em um período de 60 segundos; 5. Misturar novamente por mais 60 segundos e desligar o aparelho;

6. Deixar em maturação coberto com pano úmido, pelo tempo indicado pelo fabricante; 7. Por fim, ligar o misturador por mais 15 segundos.

Já para a argamassa tradicional, seguiram-se os seguintes processos: 1. Pesar a quantidade de material para o traço adotado;

2. Colocar na cuba a quantidade de água, cimento e cal, misturar por 30 segundos;

3. Sem paralisar o procedimento, colocar a areia no tempo de 30 segundos e desligar o equipamento;

4. Limpar o material aderido às bordas da cuba e na pá metálica; 5. Por fim, homogeneizar por mais 60 segundos.

3.3.3.3 Moldagem dos corpos de provas

As argamassas para a moldagem dos corpos de provas foram realizadas conforme consta no item 3.3.2.2. Após a finalização das misturas, iniciou-se o preenchimento dos moldes, seguindo as prescrições definidas pela NBR 13279 (ABNT, 2005), sendo que foram realizados ensaios para 7 e 28 dias de idade. Para a realização do enchimento, buscou-se

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calcular certa quantidade de material, a fim de preencher as 3 formas com a mesma mistura, com a finalidade de otimizar os resultados.

As formas para a moldagem dos corpos de prova tinham dimensões de 4x4x16cm, comportando no máximo 3 unidades. Antes do enchimento, as formas foram untadas com óleo mineral em suas faces internas, para posterior desmoldagem, também foram firmemente apertadas de forma que a argamassa permanecesse estanque durante a cura.

O processo de enchimento dos corpos de prova de acordo com a NBR 13279 (ABNT, 2005), dava-se através da aplicação de 3 camadas uniformes, com 30 golpes cada uma, sendo que utilizava-se a Flow table para realizar as quedas de adensamento. Por fim rasou-se o excesso de material com uma régua metálica. A figura 10 mostra os corpos de provas já moldados.

Figura 10 - Corpos de provas.

Fonte: Autoria Própria.

A desmoldagem ocorreu aproximadamente 24 horas depois da moldagem dos corpos de prova, os mesmos foram submetidos à cura normal e foram estocados sob uma das bancadas do LEC. A Figura 11 apresenta os corpos de provas já desmoldados.

Figura 11 - Corpos de prova em processo de cura ambiente.

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DCEENG/UNIJUÍ, 2019. 3.3.3.4 Resistência à tração na flexão

Para a realização deste ensaio, destinou-se a moldagem de corpos de prova para 7 e 28 dias de idade. Seguiu-se o procedimento descrito pela norma NBR 13279 (ABNT, 2005), o qual indica posicionar o corpo de prova no equipamento de maneira que a face rasada não fique em contato com os dispositivos de apoio e nem de carga, logo em seguida aplica-se a carga até a ruptura do corpo de prova.

Utilizou-se como equipamento de ruptura a prensa hidráulica disponível no LEC da UNIJUÍ, como mostra a Figura 12.

Figura 12 - Prensa Hidráulica.

Fonte: Autoria Própria.

A Figura 13 mostra o corpo de prova já rompido logo após a aplicação da carga, teve-se o cuidado de que a face rasada ficasse sempre voltada para cima.

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Figura 13 - Rompimento do corpo de prova.

Fonte: Autoria Própria.

Após o rompimento, registrava-se a carga suportada pelo corpo de prova para posteriormente calcular a resistência a tração na flexão através da formula:

Equação 1 - Resistência à tração na flexão.

3 40 . . 5 , 1 Ff L Rf  Fonte: ABNT, 2005 Onde:

Rf: resistência à tração na flexão (MPa) Ff: carga aplicada (N)

L: distância entre os suportes (mm)

3.3.3.5 Resistência à compressão

Para este ensaio utilizou-se a prensa hidráulica apresentada no item anterior, sendo que o mesmo foi realizado utilizando as partes dos corpos de prova já rompidos no ensaio de tração na flexão, seguindo as indicações descritas na norma NBR 13279 (ABNT, 2005). A Figura 14 apresenta o ensaio de compressão.

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Figura 14 - Ensaio de compressão.

Fonte: Autoria Própria.

O resultado final da resistência de compressão para cada idade dos corpos de prova foi resultante da média aritmética dos valores, sendo que utilizou-se a seguinte formula:

Equação 2 - Resistência à compressão.

1600 Fc Rc

Fonte: ABNT, 2005

Onde:

Rc: resistência à compressão (Mpa); Fc: carga máxima aplicada (N)

3.3.3.6 Capilaridade

De acordo com Miranda e Silva (2014) define-se como absorção por capilaridade a propriedade a qual avalia o desempenho de sucção dos poros e capilares da argamassa. Para este ensaio utilizou-se a norma NBR 15259 (ABNT, 2005). Destinou-se 3 corpos de prova de cada tipo de argamassa para a realização deste ensaio.

Primeiramente mediu-se a massa de cada corpo de prova para posteriormente levá-los para a estufa a uma temperatura de 110°C para a sua estabilização. Utilizou-se uma forma quadrada para a imersão dos corpos de prova de maneira que apenas 5 ± 1 mm da face inferior dos corpos de prova ficassem em contato com a água, para tal procedimento lixou-se

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uma das bases dos corpos de prova e utilizou-se suportes de madeira, como mostra a Figura 15.

Figura 15 - Ensaio de capilaridade.

Fonte: Autoria Própria.

Realizaram-se leituras do peso dos corpos de prova, primeiramente aos 10 minutos e por fim aos 90 minutos. A formula a seguir foi utilizada para calcular a absorção por capilaridade dos corpos de prova:

Equação 3 - Absorção da água por capilaridade.

16 0 m m At  t  Fonte: ABNT, 2005 Onde:

At: absorção de água por capilaridade para cada tempo; mt: massa do corpo de prova em cada tempo em gramas; m0: massa inicial do corpo de prova (g);

t: tempo de 10 min e 90 min; 16: área do corpo de prova (cm²)

3.3.3.7 Ensaio de resistência de aderência à tração simples

O ensaio proposto pela norma brasileira sugere a metodologia para determinação da resistência de aderência, medida através de arrancamento por tração de placas cerâmicas assentadas com argamassa colante sobre substratos padronizados, conforme a NBR 14081-4 (ABNT, 2012).

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O substrato padrão mencionado pela norma refere-se a uma placa de concreto. Em relação a este conjunto há varias diretrizes de estudo e pesquisas desenvolvidas. Porém existem poucos estudos referentes à aplicação da argamassa colante em outras superfícies e que foram revestidas com placas cerâmicas, como é o caso dos fechamentos de construções a seco, estudadas nesta pesquisa.

A metodologia do presente ensaio foi dividida conforme as etapas de execução e de acordo com os preceitos estabelecidos nas normas brasileiras NBR 14081-4 (ABNT, 2012), NBR 14081-2 (ABNT, 2012) e NBR 14081-1 (ABNT, 2012), a mesma foi dividida nos seguintes itens:

A)Obtenção e corte das cerâmicas

As cerâmicas foram cortadas na empresa 2K2 Engenharia e Arquitetura, de modo à diminuir a seção das mesmas, garantindo melhor acabamento e medidas padronizadas em atendimento a norma brasileira.

Para cada substrato foram assentadas as cerâmicas com os dois tipos diferentes de argamassas, sendo que para a argamassa tradicional fez-se uma camada de chapisco aditivado a fim de proporcionar melhor aderência aos componentes. De acordo com a norma é necessário assentar 10 placas cerâmicas em cada substrato, deste modo foram oito substratos, com 10 cerâmicas cada, totalizando 80 cerâmicas.

B) Aplicação do chapisco rolado para argamassa tradicional

O chapisco rolado foi executado seguindo as prescrições descritas na embalagem, sendo que para 20Kg é necessário 5,1L de água. Para a proporção do aditivo utilizou-se o traço apresentado na embalagem, sendo ele 1:2 (bianco:água), ou seja, 1/3 da quantidade calculada de água foi substituída por bianco.

Após a mistura o chapisco foi aplicado com rolo de rugosidade média para textura acrílica em direção vertical, sendo que os substratos foram limpos com um pincel, a fim de retirar todas as impurezas presentes. A Figura 16 apresenta os substratos já chapiscados.

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Figura 16 - Chapiscamento dos substratos.

Fonte: Autoria Própria.

Para a aplicação da argamassa aguardou-se um período mínimo de 4 dias de cura ambiente para o chapisco, sendo que as placas ficaram estocadas na posição vertical sob as bancadas do LEC.

C) Aplicação da argamassa e colagem das cerâmicas

Posteriormente a mistura das argamassas conforme apresentado em 3.3.2.2, realizou- se sua aplicação na direção longitudinal sobre o substrato, sendo que o intervalo mínimo para a aplicação é de 15 minutos a contar do término da mistura, estende-se com o lado liso da desempenadeira, com movimentos de vaivém, apoiando firmemente na superfície. Colocou-se novas porções de argamassa sobre o substrato de modo a formar uma camada uniforme, com espessura suficiente para formação dos cordões.

Com o lado dentado da desempenadeira apoiou-se firmemente sobre o substrato, em um único movimento, para formar os cordões com altura de (5 ± 0,5)mm no sentido longitudinal, em seguida verificou-se a altura dos cordões, com a ajuda do paquímetro.

Transcorrido 5 minutos da aplicação da argamassa, posicionou-se as placas cerâmicas sobre quatro cordões de argamassa, de modo que existisse uma separação de 50mm entre elas e no mínimo 25mm entre suas arestas e a borda mais próxima. É necessário deixar aproximadamente um cm de cordão ao redor da cerâmica e retirar os excessos. A Figura 17 apresenta as pastilhas já assentadas nos substratos.

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Figura 17 - Assentamento das pastilhas cerâmicas.

Fonte: Autoria Própria.

D)Ensaio de arrancamento

O ensaio de arrancamento das placas cerâmicas resume-se na aplicação de uma força até que haja ruptura de adesão entre a placa cerâmica e o substrato. Baixas aderências ocasionam prejuízos financeiros com manutenção, devido ao desprendimento de placas e possíveis patologias, com a infiltração de umidade no substrato.

Os conjuntos argamassas/substratos foram submetidos a uma cura normal de 28 dias, em condição ambiente de laboratório para posterior realizar o ensaio. Cerca de 72 horas antes da data do arrancamento colou-se em cada placa uma peça metálica de arrancamento, utilizando cola adesiva de base epóxi bicomponente, esta está apresentada na Figura 18, e a Figura 19 mostra as pastilhas metálicas já coladas nas pelas cerâmicas.

Figura 18 - Cola adesiva.

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Figura 19 - Colagem das pastilhas metálicas.

Fonte: Autoria Própria.

Posteriormente a colagem, executou-se o processo de arrancamento por tração manual, aplicando a carga até a ruptura. A Figura 20 apresenta o equipamento utilizado para o ensaio.

Figura 20 - Equipamento de arrancamento.

Fonte: Autoria Própria.

Em seguida registrou-se a força máxima aplicada (T) e observou-se o tipo de ruptura que ocorreu ao final de cada ensaio. As possíveis formas de rompimento descritas pela NBR 14081-4 (ABNT, 2012) são apresentadas na Figura 21 e descritas abaixo:

a. Ruptura do substrato (S);

b. Ruptura na interface argamassa e substrato (S/A); c. Ruptura da camada de argamassa colante (A);

d. Ruptura na interface argamassa e placa cerâmica (A/P); e. Ruptura da placa cerâmica (P);

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Figura 21 - Tipos de ruptura.

Fonte: ABNT, 2012. Legenda: 1 - Pastilha metálica 2 - Placa cerâmica 3 - Argamassa colante 4 - Substrato

Vale ressaltar que as argamassas utilizadas foram a argamassa industrializada do tipo AC- III e a argamassa tradicional de cimento Portland, esta com a aplicação de chapisco aditivado.

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Steel Frame. E) Cálculo da resistência de aderência à tração

De acordo com a NBR 14081- 4 (ABNT, 2012) a formula para calcular a tensão de ruptura (ft) de cada peça cerâmica será apresentada a seguir:

Equação 4 - Tensão de ruptura.

Fonte: ABNT, 2012.

(1)

Onde:

ft: tensão de ruptura, arredondada à segunda decimal (MPa); T: força de ruptura (N);

A: área da placa cerâmica (mm²).

Por fim, calculou-se a tensão média de ruptura por tração das placas correspondente a cada série assentada.

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4 RESULTADOS

Neste capitulo será discutido os resultados dos ensaios experimentais, os quais embasaram este trabalho, os mesmos foram descritos anteriormente, no capitulo 3.

No documento Verificação da resistência de aderência de diferentes tipos de argamassas em substratos leves utilizados no sistema Steel Frame (páginas 53-68)