3.10.1 Características gerais
A cristalização de sais solúveis vem sendo apontada como uma das principais causas de degradação, não só da pedra, mas também de outros materiais de construção porosos (RUEDRICH et al., 2007). As paredes de alvenaria antiga encontram-se particularmente expostas a ações de degradação, nomeadamente a nível dos rebocos que são as áreas normalmente mais afetadas pela cristalização de sais solúveis. Os sais solúveis podem ser provenientes de várias fontes. A poluição atmosférica é uma importante fonte de sulfatos e nitratos. Outras origens incluem o solo, a partir da qual a água ascende por capilaridade, dissolvendo ao longo do seu trajeto os sais solúveis, os materiais constituintes das paredes e os sais transportados pela névoa marítima (cloretos), são alguns exemplos (LUBELLI et al., 2009).
3.10.2 Mecanismos de degradação
Os sais referidos anteriormente são higroscópicos, isto é, para valores de umidade relativa superiores a 65% – 75%, estes vão-se dissolvendo e circulando pela estrutura porosa dos materiais e, para valores inferiores aos referidos, os sais vão cristalizar e aumentando consideravelmente de volume. São justamente estes ciclos de dissolução – cristalização os responsáveis pela degradação dos rebocos (SILVA et al., 2007).
As condições climáticas têm uma influência crucial na cristalização dos sais, designadamente a temperatura, a umidade relativa do ar e a velocidade do ar (SELWITZ et
al., 2002). A estrutura porosa dos materiais também condiciona a quantidade de sais que os
revestimentos podem absorver e a capacidade de resistir às tensões que se geram. Os rebocos de cal aérea apresentam geralmente maior porosidade, maior permeabilidade e poros de maior dimensão, comparativamente com os rebocos de ligantes hidráulicos, pelo que admitem maiores quantidades de sais solúveis na sua estrutura, sendo também a quantidade de água
Silvia Becher Breitenbach - PPGCEM/UFRN – Tese de Doutorado, 2013.
que circula no seu interior superior. Além disso, a taxa de evaporação da água também é superior, pelo que são mais susceptíveis à cristalização de sais (PALOMO, 2006).
Pavia et al. (2006), mostraram no seu estudo que as argamassas de cal aérea são mais resistentes aos sais solúveis do que as argamassas de cal hidráulica, pelo fato de possuírem poros de maior dimensão que fazem com que as tensões geradas pelos sais cristalizados diminuam, revelando melhor durabilidade.
3.10.3 Cristalização de sais solúveis
O fenômeno de cristalização de sais ocorre se houver uma solução sobressaturada, isto porque, à medida que a evaporação do solvente (água) presente numa solução salina evapora, a concentração desta solução vai aumentar e o sal em excesso cristaliza (SCHERER, 1999). Por outro lado, a pressão causada pela formação dos cristais é inversamente proporcional ao raio dos poros, de forma que os materiais com um elevado volume de poros de pequena dimensão não conseguem acomodar a crescente acumulação de sais no seu interior e acabam sendo destruído, isto porque os poros são submetidos a pressões elevadas provenientes do crescimento dos cristais, provocando a degradação dos materiais.
Existem fatores que estão relacionados com a degradação por cristalização de sais solúveis como a distribuição do tamanho dos poros e a porosidade, a natureza do sal e a sua facilidade em atingir elevadas saturações através da evaporação, as condições ambientais, as propriedades do substrato, a resistência do material face à pressão de cristalização e a localização da cristalização (BENAVENTE et al., 2006). Quando as paredes de alvenaria contactam com solos úmidos, de forma direta ou através de elementos construtivos, tendo em conta que a maioria dos materiais de construção tradicionais possui uma estrutura porosa que conduz a uma capilaridade por vezes elevada, isso dá origem a que a umidade possa migrar através desses materiais (LANAS et al., 2003).
Uma situação típica que conduz a problemas derivados da cristalização de sais é, sem dúvida, o fenômeno da ascensão de água por capilaridade através das fundações dos edifícios, que corresponde a uma das mais frequentes manifestações de degradação, devido à longa permanência da água, principalmente durante o inverno.
Silvia Becher Breitenbach - PPGCEM/UFRN – Tese de Doutorado, 2013.
3.10.4 Hidratação de sais
A hidratação de sais é outro fenômeno que tem sido responsável pela degradação dos materiais de construção porosos. Em princípio, qualquer sal é capaz de causar danos durante o processo de cristalização, devido ao aumento de volume que ocorre no interior da estrutura porosa. Já a deterioração de sais por hidratação só pode ocorrer para sais que possam existir em mais do que um estado de hidratação. Por exemplo, o cloreto de sódio só causa danos devido à cristalização, enquanto que o sulfato de sódio pode cristalizar tanto na forma anidra (thenardite - Na2SO4) como na forma de sulfato de sódio decahidratado (sal de Glauber ou mirabilite - Na2SO4 10H2O), pode causar maior deterioração devido à cristalização e hidratação (PRICE, 1996). A pressão originada pelo aumento do volume de alguns sulfatos ao passar do estado anidro para o estado hidratado é a designada pressão de hidratação.
É de salientar que, apesar do cloreto de sódio ter uma pressão de cristalização mais elevada do que o sulfato de sódio, este último provoca, em geral, danos mais graves, dado que os sais solúveis podem influenciar significativamente a secagem dos materiais (BONN et al., 2009). A menor taxa de secagem leva a que a frente de evaporação tende a localizar-se mais perto da superfície, dando origem à formação de eflorescências, como é o caso do cloreto de sódio. Se a taxa de secagem for maior, a frente de secagem tende a recuar mais rapidamente e os sais depositam-se no interior dos poros (GONÇALVES, 2007).
No presente estudo, será analisado o comportamento de sete formulações de argamassa de cal aérea face à cristalização do cloreto, nitrato e sulfato de sódio.