Apresenta-se, por meio da Tabela 4.11, um resumo dos resultados de ensaios obtidos. Os valores englobam as formulações desenvolvidas no presente trabalho, a formulação de argamassa comercial e algumas das formulações de Lopes da Silva (2016), cuja referência foi utilizada como base para as formulações aqui empregadas.
Tabela 4.11. Resumo de caracterização de argamassas autonivelantes.
REQUISITOS DE DESEMPENHO
FORMULAÇÕES
NENEVÊ (2017) LOPES DA SILVA (2016)
REF 20S 40S 60S AI REF REF30S REF50S
E S T ADO F RE S CO Densidade (g/cm³) 2,04 2,04 2,01 2,00 2,11 2,08 2,08 1,98 Teor de ar incorporado (%) 15,69 14,68 14,83 13,48 12,15 13,33 12,81 15,13 Consistência (mm) 139,9 136,5 131,5 137,5 138,7 144,8 137,6 140,0 Viscosidade dinâmica média (cP) 681 1008 1176 1006 4520 - - - Retenção de fluxo (%) 23,9 15,9 20,8 15,3 15,8 - - - E S T ADO E ND URE CIDO Densidade de massa aparente (kg/m³) 1984 1924 1888 1798 1894 - - - Variação dimensional (mm/m) -1,60 1,46 -1,30 -1,00 -0,62 -0,86 -1,58 -0,40 Resistência à tração na flexão (MPa) 9,45 8,73 8,59 6,03 8,77 6,80 7,40 7,20 Resistência à compressão (MPa) 48,09 40,04 32,73 18,42 23,04 49,68 47,74 27,72 Módulo de elasticidade dinâmico (GPa) 6,42 6,13 5,70 4,73 5,26 - - - Fonte: O autor.
A Tabela 4.12 apresenta uma síntese com os diversos parâmetros de análise e respectivos valores sugeridos – justificados adiante – para obtenção de um compósito que atenda ao padrão de desempenho estabelecido neste trabalho.
Tabela 4.12. Requisitos de desempenho para Argamassas Autonivelantes. REQUISITOS DE DESEMPENHO ESTADO F RESC O Densidade (g/cm³) ≥ 1,95 Teor de ar incorporado (%) ≤ 16 Consistência (mm) ≥ 130 Viscosidade dinâmica média (cP) ≤ 4550
Retenção de fluxo (%) ≤ 16%
ESTADO
END
UR
ECIDO
Densidade de massa aparente (g/cm³) ≥ 1,75 Variação dimensional (mm/m) ≤ 0,80 Resistência à tração na flexão (MPa) ≥ 5
Resistência à compressão (MPa) ≥ 20 Módulo de elasticidade dinâmico (GPa) ≥ 5
Fonte: O autor.
Para tais proposições, atentou-se aos intervalos de valores obtidos das formulações desenvolvidas neste trabalho e por Lopes da Silva (2016), levando também em consideração as recomendações de Nakakura e Bucher (1997) – citadas anteriormente –, de modo a avaliar os valores aceitáveis e, assim, estabelecer limites toleráveis.
Inicialmente, para a densidade notam-se valores variando de 1,98 a 2,11 g/cm³, de modo que se estipulou o valor mínimo recomendável de 1,95 g/cm³, visando garantir um bom desempenho quanto à durabilidade quanto à entrada de agentes agressivos – sem limitar um valor máximo. Todavia, tal valor é direcionado a argamassas autonivelantes sem emprego de insumos alternativos considerados de baixa massa específica, que podem afetar tal parâmetro de avaliação, sendo – para esse caso – mais recomendável a análise pelo teor de ar incorporado.
De forma análoga aos critérios adotados para densidade, porém de maneira inversa, sugeriu-se um valor máximo para o teor de ar incorporado, equivalente a 16% – garantindo aspectos positivos quanto à resistência à entrada de agentes agressivos – com suas consequentes manifestações patológicas – e à redução de retração.
Quanto ao ensaio do Cone de Kantro, utilizado para avaliar a consistência, fez-se uso – inicialmente – de parâmetros disponíveis na literatura, atestando finalmente, por meio das formulações desenvolvidas, a validade dos mesmos, de modo que se manteve o valor mínimo de abertura sugerido por Nakakura e Bucher (1997), igual a 130 mm.
Para a viscosidade dinâmica, tendo em vista a gama de valores obtidos, ateve-se somente ao intervalo de valores resultante do ensaio empregado, para o qual se sugeriu uma viscosidade máxima igual 4550 cP. A adoção desse valor justifica-se pelo intervalo onde o comportamento da mistura é conhecido, sendo que para valores superiores existe a possibilidade de haver prejuízo quanto à aplicação do material em questão. Todavia, estudos para formulações com maiores valores de viscosidade devem ser elaborados, a fim de atestar o valor limite.
Analisando a retenção de fluxo, tomou-se como pressuposto o tempo de trabalho esperado para as formulações, correspondente a 30 minutos, equivalente ao valor disponibilizado pelo fabricante da argamassa industrializada. Dessa forma, verificou-se que a perda percentual de abertura representativa para tal é de 15,5 ± 0,5%, tendo em vista que a argamassa industrializada e mais duas formulações desenvolvidas apresentaram valores significativamente próximos. Assim, sugere-se que – para o tempo de trabalho desejado – a taxa de retenção de fluxo seja inferior ou equivalente a 16%. Ressalta-se, portanto, que as formulações REF e 40S não atendem ao requisito aqui definido.
Quanto à análise do estado endurecido, a densidade aparente – seguindo os critérios empregados na definição desse requisito no estado fresco – sugeriu-se um valor mínimo equivalente a 1,75 g/cm³.
Por meio da análise dos resultados de retração por secagem das formulações desenvolvidas – embasando-se nas recomendações da literatura, em especial a apresentada por Lopes da Silva (2016): retração aos 28 dias menor ou igual a 0,8 mm/m –, atestou-se que o valor previamente estipulado é representativo, de forma que o mesmo foi mantido e igualmente sugerido no presente trabalho.
Quanto aos valores de resistência à tração na flexão e resistência à compressão, seguiram-se inicialmente os valores propostos por Nakakura e Bucher (1997) e os constantes na UNE-EN 13892-2 (AENOR, 2003) – já consagrados na literatura. Desse modo, verificou-se a representatividade dos mesmos, pelo qual mantiveram-se os valores mínimos da norma europeia: 20 MPa (compressão) e 5 MPa (tração), de modo a propô-los – conforme apresentado anteriormente – como requisitos de desempenho. De tal forma, observa-se – para resistência à compressão – que apenas a formulação 60S não cumpriu ao requisito aqui estabelecido. Por outro lado, todas as formulações cumpriram ao sugerido para resistência à tração na flexão.
O valor mínimo do módulo de elasticidade dinâmico proposto no presente trabalho é resultado da análise das formulações desenvolvidas, correlacionada aos valores ideais de resistência, de forma a obter um valor limite inferior a ser superado, proposto como 5 GPa. Salienta-se que a formulação 60S apresentou valor ligeiramente inferior (4,73 GPa) – assim como no parâmetro de resistência –, pelo qual tal formulação também não atende a esse requisito, proposto no presente trabalho.
Finalmente, os valores apresentados anteriormente na Tabela 4.12 podem vir a contribuir para a normalização das argamassas autonivelantes, por meio de proposição de requisitos de desempenho para as mesmas. Assim, para os intervalos sugeridos, a argamassa industrializada – por exemplo – atenderia a todos os requisitos de desempenho. Por outro lado, as formulações propostas no presente trabalho extrapolam o valor limite de retração por secagem – pelo qual não poderiam ser aceitas quanto a esse requisito. Ademais, analisando as formulações de Lopes da Silva (2016), com base nos dados disponíveis, apenas a formulação REF50S atende ao que foi proposto – com a ressalva de que nem todos os ensaios necessários foram realizados.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O presente trabalho promoveu o desenvolvimento de formulações de argamassa autonivelante para contrapiso e, por meio da metodologia proposta, avaliou diversos parâmetros das mesmas, com o intuito de estabelecer requisitos de desempenho. Para tal, foram produzidas argamassas com diferentes teores de adição mineral em substituição parcial ao cimento, além de uma argamassa industrializada. Dessa forma, tais formulações foram caracterizadas, visando compreender a influência de algumas variáveis sobre os parâmetros estabelecidos, de modo a definir e sugerir valores dos requisitos de desempenho.
Com relação ao ajuste das formulações das argamassas autonivelantes desenvolvidas, notou-se, conforme previamente alertado por Lopes da Silva (2016), que a proporção dos componentes, com ênfase na dosagem de aditivos, influi de maneira direta na coesão da mistura. Ademais, ressalta-se a grande sensibilidade nos teores dos aditivos SP e VMA, que com mínimas alterações podem evitar ou provocar a ocorrência dos fenômenos de segregação e exsudação.
Por outro lado, o emprego de substituição parcial do cimento por fíler de quartzo também afetou a fluidez do compósito. Tal fato é explicado pela granulometria dos materiais empregados, sendo que a adição mineral possui partículas intermediárias às do cimento e da areia de cava utilizados. Assim, por meio do aumento do consumo de água, necessário para o envolvimento dos grãos, promove- se o aumento da fluidez da mistura. Assim, mesmo o fíler quartzoso sendo mais grosso que o cimento, seu emprego possibilitou a obtenção da fluidez desejada com menor teor de SP, conforme o aumento da substituição do cimento.
Da análise do estado fresco, ajustaram-se as argamassas para a consistência de 135 ± 5 mm pelo cone de Kantro. Assim, avaliando a densidade e teor de ar incorporado, notou-se uma redução da densidade conforme o aumento do teor de substituição do cimento por adição mineral. Outrossim, o teor de ar incorporado foi reduzido para as formulações com substituição, ainda que sem uma variação linear. De qualquer forma, tal redução é explicada pela granulometria dos materiais empregados, sendo a adição mineral intermediária ao cimento e ao agregado miúdo, resultando numa maior continuidade das partículas – reduzindo os vazios.
Por meio da análise da viscosidade, empregando o viscosímetro Brookfield com um método adaptado, obtiveram-se valores – para as formulações desenvolvidas
no presente estudo – que apresentam uma correlação muito boa com a consistência do Cone de Kantro, de modo que quanto maior o espalhamento deste último, menor a viscosidade resultante. Todavia, a formulação AI apresentou um valor de viscosidade muito superior às demais formulações, mesmo para um valor equivalente de ensaio de consistência, o que pode ser explicado pelos diversos materiais e aditivos que fazem parte da sua composição, não sendo fornecidas pelo fabricante tais informações.
Quanto à retenção de fluxo, as formulações 20S, 60S e AI apresentaram um resultado muito próximo, com uma perda de abertura de diâmetro inicial de aproximadamente 15% aos 30 minutos após a mistura – tempo que foi considerado como limite de aplicação para tais. Já as demais formulações apresentaram perdas ligeiramente superiores, qual foram caracterizadas com um tempo de uso menor.
Por meio da análise das características do estado endurecido, avaliaram-se inicialmente os valores de densidade. Os resultados foram condizentes com os obtidos no estado fresco, apresentando as mesmas tendências conforme o aumento do teor substituição.
Já quanto à análise de variação dimensional, objetivando a verificação da retração, os resultados demonstraram que as formulações aqui desenvolvidas não atenderam aos valores recomendados. No entanto, a substituição empregada levou a uma considerável redução da retração em relação à formulação de referência (sem substituição). Ademais, tais valores elevados podem ser explicados pelo teor de ar incorporado e pelo elevado consumo de cimento das argamassas autonivelantes desenvolvidas. Assim, pressupõe-se que o emprego de fíler de quartzo – reduzindo o consumo de cimento e, consequentemente, seus impactos negativos sobre a retração, aliado à redução dos vazios capilares que fomentaram a ocorrência de retração por secagem – tem interferência positiva quanto a esse fenômeno.
Por meio da análise das resistências, observou-se a redução de tal requisito por meio do aumento do teor de substituição do cimento por fíler quartzoso. Tal resultado era esperado, pois o fíler é uma adição inerte e contribui apenas com efeito físico. Assim, a resistência à compressão da REF – equivalente à 48 MPa – foi diminuída à 40, 32 e 18 MPa para as formulações 20S, 40S e 60S, respectivamente. Desse modo, o valor inicial de resistência à compressão, correspondente a um piso industrial, foi reduzido aos valores indicados para contrapisos por meio do emprego
de adição mineral em substituição ao cimento. A mesma constatação vale para a resistência à tração na flexão.
Também foi analisado o módulo de elasticidade dinâmico, por meio de um equipamento de ondas ultrassônicas. O resultado obtido foi condizente com o esperado, sendo que para as formulações de maior densidade e resistência, o módulo de elasticidade foi igualmente superior.
Finalmente, por meio da análise de diversos parâmetros – nos estados fresco e endurecido – associados às diversas formulações desenvolvidas, foi possível avaliar de maneira ampla e coerente os requisitos de desempenho para as argamassas autonivelantes. Dessa forma, sugeriram-se intervalos de valores recomendados para um desempenho ideal de tal compósito cimentício.