De acordo com Veiga et al. (2002), a resistência à fendilhação de uma argamassa é função, na maioria dos casos, das tensões induzidas no seio da argamassa pelo efeito da restrição da retracção e pela capacidade de a argamassa resistir a essas tensões.
Segundo Rodrigues (2004), a tendência à fendilhação será menor com a redução da retracção e do quociente entre o módulo de elasticidade e a resistência à tracção. Por outro lado, um quociente elevado entre as resistências à tracção e à compressão traduzem um comportamento mais dúctil da argamassa, permitindo melhorar o seu comportamento às tensões existentes sobre a mesma.
Esta introdução permite a contextualização da importância do estudo das características mecânicas das argamassas e entender o comportamento do elemento “alvenaria-argamassa”, atingindo a justificação do surgimento de algumas patologias, tais como a fendilhação.
Em primeiro lugar, torna-se importante introduzir e caracterizar o conceito de rotura, de forma, a possibilitar a descodificação total dos fenómenos mecânicos nas argamassas.
3.1.1 Definição de rotura
Sousa Coutinho (1988) considera que a rotura de um material pode ser interpretada sob três aspectos principais:
• Separação de um sólido contínuo em dois ou mais pedaços distintos;
• Carga máxima suportada por uma peça solicitada de maneira geométricamente fixa;
• Estado de deformação ou fissuração de tal modo excessivo que o material não é já utilizável.
Sob ponto de vista físico, existe uma maior diversidade de conceitos, pois depende do comportamento do material sob tensão e da natureza do mecanismo que conduz ao resultado final.
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As roturas dúctil e frágil referem-se ao comportamento, sob o ponto de vista de deformação, do material sob tensão.
As roturas fibrosa e granular verificam-se conforme a aparência da superfície de rotura do material após a separação. As roturas por corte e clivagem fazem-se de acordo com a natureza cristolográfica. As roturas por fadiga e fluência são devidas a diferentes velocidade de deformação.
Como a rotura é um estado limite que depende da maneira como se atinge, o seu valor é sempre condicional.
No caso de determinação das resistências mecânicas de um provete de uma argamassa, existe um conjunto de circunstâncias, tais como, a forma de provete, idade, tipo de conservação dos materiais, dimensão do provete, velocidade de aplicação das cargas e das deformações, que tornam quase impossível conhecer o seu valor exacto.
No caso dos betões e argamassas, as tensões de rotura que normalmente se determinam são as de compressão e de flexão.
3.1.2 Resistências à flexão e à compressão
De acordo com NP EN 196-1 (2006), determinam-se as resistências à compressão e, facultativamente, à flexão de provetes de forma prismática, com dimensões 40 mm*40 mm* 160 mm.
A argamassa é preparada por amassadura mecânica e compactada num molde utilizando um compactador normalizado.
O molde contendo os provetes é conservado em atmosfera húmida durante 24 horas, após as quais, os provetes são desmoldados, imediatamente, colocados dentro de água até ao momento dos ensaios de resistência.
Após a desmoldagem, 24 h após a sua confecção, os provetes são mantidos imersos em água, até à realização dos ensaios mecânicos.
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De acordo com NP EN 196-1 (2006), a resistência à flexão é determinada através do método de carga concentrada a meio vão, utilizando uma máquina de ensaio que permita a aplicação de cargas até 10 kN, com uma precisão de ±1.0% da carga registada nos 4/5 superiores da escala de medida e com um aumento de carga uniformemente crescente de 50 ± 10 N/s.
A resistência à flexão “Rf”, em N/mm2, é calculada através da seguinte fórmula: Rf= (1.5 Ff l)/b3 [3.1]
em que:
Rf – resistência à flexão, em N/mm2;
b – lado da secção quadrada do prisma, em mm; Ff – carga aplicada ao centro do prisma na rotura, em N; l – é a distância entre apoios, em mm.
Os meios prismas obtidos no ensaio à flexão são depois ensaiados à compressão, sobre as faces laterais da moldagem numa secção de 40 mm 40 mm.
Ainda segundo a NP EN 196-1 (2006), o ensaio da resistência à compressão consiste no ensaio dos meios-prismas, referidos anteriormente, à compressão sobre as faces laterais de moldagem, com a ajuda de equipamento específico.
A máquina de ensaio para determinação da resistência à compressão deve ter uma capacidade conveniente para o ensaio. Deve ter nos 4/5 superiores da escala de medida utilizada uma precisão de ±1.0% da carga registada e aplicando-se cargas unifromemente crescentes de 2400 ± 200 N/s. O dispositivo indicador deverá regressar ao valor zero, logo em seguida ao registo da rotura do provete.
A resistência à compressão “Rc”, em N/mm2, é calculada através da seguinte expressão:
Rc= Fc/1600 [3.2] em que:
Rc – resistência à compressão, em N/mm2; Fc – é a carga máxima em N;
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Sousa Coutinho (1988) refere que os materiais cimentícios estão sujeitos a uma série de combinação de esforços de compressão, corte, tracção, em uma ou mais direcções. Em termos de ensaios laboratoriais, o de compressão uniaxial continua a ser o ensaio de mais fácil execução. A resistência à compressão aos 28 dias, mantêm-se como o valor de referência.
As diferenças entre os valores potenciais e reais desta propriedade encontram-se razoavelmente, estabelecidas.
A tensão de rotura de um provete de ensaio, provocada pelo estado de tensão simples de compressão, depende de diversos factores como, por exemplo, a razão água/ligante, humidade, resistência dos agregados, tipo de ligante, adições, condições de cura, conservação e idade, dimensão e forma do provete e equipamento de ensaio utilizado.
Como foi já foi referido, a forma do provete e equipamento condicionam o tipo de rotura e a formação das superfícies de rotura. Quanto maior a dimensão do provete, menor a resistência à compressão obtida, pela maior probabilidade de esse volume conter defeitos, ou seja elementos com baixa resistência.
No ensaio de compressão, a rotura mais vulgar resulta do impedimento à deformação transversal da secção de aplicação das forças de compressão, devido ao atrito entre a placa, através da qual se aplica a compressão e o topo do provete. As formas de rotura são normalmente cones ou pirâmides invertidas com bases nos topos do provete.
3.2 Requisitos geométricos
No grupo de normas EN 1015, descrevem-se vários métodos de caracterização das argamassas de assentamento de alvenaria. A norma EN 1015-1 (1998) indica procedimentos do ensaio de caracterização da distribuição dos tamanhos das partículas.
Segundo a mesma, a caracterização da distribuição, dos tamanhos das partículas, constituintes de uma argamassa de mistura seca ou de uma argamassa fresca, é efectuada através da crivagem do material constituinte da mesma. O ensaio é efectuado com um intervalo de peneiros indicados no Quadro 3.1.
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Quadro 3.1 – Grupo de peneiros utilizados (EN 1015-1,1998) Abertura dos peneiros (mm)
8,00 4,00 2,00 1,00 0,500 0,250 0,125 0,063
A norma refere dois métodos de peneiração, em função do tipo de amostra.