Caracterização das argamassas históricas de revestimento do Cemitério em Francisco Santos-PI / Characterization of the historical coating mortars of the Cemetery in Francisco Santos-PI

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 68969-68982, sep. 2020. ISSN 2525-8761

Caracterização das argamassas históricas de revestimento do Cemitério em

Francisco Santos-PI

Characterization of the historical coating mortars of the Cemetery in Francisco

Santos-PI

DOI:10.34117/bjdv6n9-370

Recebimento dos originais: 08/08/2020 Aceitação para publicação: 16/09/2020

Eduardo César Santos Graduação em Engenharia Civil

Instituição: Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA) Endereço: Rua São José, 170, Francisco Santo/ PI

E-mail: eduardo.gama1996@hotmail.com Rokátia Lorrany Nogueira Marinho

Graduação em Engenharia Civil

Instituição: Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA) Endereço: Rua Anastácio Pereira, 168, Apodi/RN

E-mail: rokatia.lorrany@hotmail.com Geovanna Maria Andrade de Oliveira

Instituição: Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA) Endereço: Rua Bernardino Martins Veras, 100, Mossoró/RN

E-mail: geovannamaria10@hotmail.com Renata de Oliveira Marinho Graduação em Engenharia Civil

Instituição: Instituto Federal da Paraíba (IFPB) Endereço: Av. barão do Rio Branco, 53, centro - Patos/ PB

E-mail: renata.oliveira@ifpb.edu.br Lígia Raquel Rodrigues Santos

Instituição: Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) Endereço: Rua Nova, 32, Francisco Santo/ PI

E-mail: ligiaraquelan@hotmail.com

Leonete Cristina de Araújo Ferreira Medeiros Silva Mestrado em Engenharia Sanitária/Engenheira Civil

Instituição: Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)

Endereço: Av. Universitária Leto Fernandes, S/N, UFERSA, CEP 59700000 - Caraúbas, RN E-mail: leonete.cristina@ufersa.edu.br

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 68969-68982, sep. 2020. ISSN 2525-8761 RESUMO

Nas análises históricas é muito importante identificar os materiais usados nas suas construções, com a finalidade de conhecermos como era o processo construtivo em épocas passadas além da maneira de como os conhecimentos construtivos evoluíram com o tempo. As argamassas históricas e suas técnicas de caracterização possuem a função de proteção da estrutura e caracteriza sua importância em prédios históricos. Embora em alguns locais façam a retirada de todos os rebocos de uma obra por falta de conhecimento ou por questão de estética, logo faz-se necessário expandir os conhecimentos sobre as técnicas, ensaios e métodos de intervenção para a reconstituição do traço das argamassas antigas. Outro ponto de grande importância do uso de argamassas históricas é que as mesmas sendo parte integrante da parede a sua reconstituição têm que ter composição e características compatíveis com o tipo de alvenaria e com as argamassas pré-existentes, o grau de exposição às ações climáticas e ambientais e as funções que desempenham no elemento construtivo. Dessa forma é necessário que se faça uma analise da parede como um todo e a argamassa nessa ideia. O local onde foram retiradas as amostras é o conhecido como Cemitério Velho localizado em Francisco Santos-PI.

Palavras-chave: Argamassas antigas, argamassas de revestimento, conservação, restauração. ABSTRACT

In historical analyses it is very important to identify the materials used in their constructions, in order to know what the constructive process was like in past times and how the constructive knowledge evolved over time. The historical mortars and their characterization techniques have the function of protecting the structure and characterizes its importance in historical buildings. Although in some places they remove all plaster from a work due to lack of knowledge or aesthetics, it is soon necessary to expand the knowledge about techniques, tests and methods of intervention for the reconstitution of the trace of old mortars. Another point of great importance in the use of historical mortars is that they are an integral part of the wall and their reconstitution must have composition and characteristics compatible with the type of masonry and with the pre-existing mortars, the degree of exposure to climate and environmental actions and the functions they perform in the constructive element. Thus it is necessary to make an analysis of the wall as a whole and the mortar in this idea. The place where the samples were taken is known as the Old Cemetery located in Francisco Santos-PI.

Keywords: Ancient mortars, coating mortars, conservation, restoration.

1 INTRODUÇÃO

Prédios e edifícios contam muito sobre a história, momentos e evolução da cultura e tecnologia dos povos de um lugar, por isso têm se a importância da conservação desses patrimônios históricos e as argamassas que compõem essas edificações são as conhecidas argamassas históricas. Os estudos das argamassas antigas envolvem-se no estudo da composição de uma argamassa com o intuito de se criar uma nova com as mesmas características para que se possa realizar uma reforma em prédios e edifícios antigos mantendo a tecnologia da época e seus aspectos na época em que foi construído.

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Esta noção está em acordo com o princípio da intervenção mínima, indicada para intervenções no revestimento das fachadas de edificação histórica, que possui um valor limitante na substituição ou remoção total do revestimento apenas aos trechos deteriorados, sendo assim quando houver aargamassa original em boas condições esta deve ser mantida.

O conhecimento das características e composições de uma argamassa constitutiva de um edifício é necessário para que a sua restauração e conservação sejam os mais similares possíveis de como foi feita inicialmente para que haja uma conservação da história e do seu método construtivo. Além disso, é importante que se conheça as condições climáticas que também pode interferir, uma vez que fatores químicos, físicos e biológicos que interferem diretamente na composição dos materiais de construção.

O estudo das argamassas históricas iniciou da ideia de conservação e restauração de edifícios antigos que trazem em si a historia dos materiais, das técnicas e dos meios existentes na época em que foram construídos. Lugares e tempo de construções diferentes significam processos diferentes, hábitos socioculturais diferentes, materiais e métodos construtivos diferentes assim as edificações antigas fazem parte de todo um contexto do processo histórico individual de um local (Couto, 2007).

As transformações que a argamassa sofre ao longo dos anos, fazem com que sejam necessárias investigações para o conhecimento e melhor aprendizado do tema, principalmente quanto ao conhecimento de argamassas antigas detectando característica construtiva da época e buscando uma proximidade da argamassa que ira se aplicada atualmente com a original (Rodrigues, 2013).

As argamassas históricas possuem importância não só da necessidade de uma conservação preventiva em monumentos ou em edificações de interesse histórico, mas também por gerar a interdisciplinaridade nos estudos que englobamos meios investigativos históricos com as analises físicas e químicas. O conhecimento dos materiais originais e o uso de materiais compatíveis para restauro é fundamental para uma boa intervenção e para redução da velocidade dos processos de degradação de construções históricas (Rodrigues, 2013).

Investigar a composição de argamassas antigas é fundamental para a reconstituição de prédios e locais porque é impossível ter argamassas preparadas em diferentes localizações geográficas que sejam diretamente comparáveis. Principalmente devido aos materiais utilizados serem quase sempre diferentes, sendo assim um estudo realizado em um local não pode ser reciclado para outro. Já que quando se diz que “as argamassas são produtos locais”. De fato, as argamassas são geralmente preparadas com materiais locais não sendo os ligantes, pelo menos os agregados que são os mais acessíveis ao local (Faria e Torgal, 2012).

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Torna se fundamental analisar-se toda a estrutura como única sendo assim a principal característica das argamassas antigas, elas não possuem um padrão.

O objetivo principal deste trabalho é caracterizar as argamassas de revestimentos do Cemitério Velho do município de Francisco Santos/PI assim como Identificar e avaliar as principais manifestações patológicas nos revestimentos de parede argamassados da edificação; Recolhimento de amostras para estudo; Caracterização das amostras através de Fluorescência em Raio-X(FRX) e Difração de Raio-X(DRX) ; Identificar o teor de aglomerante utilizado na argamassa de revestimento; Definição do traço da argamassa de revestimento; Fornecer informações que possibilitem uma futura elaboração de argamassa de restauro e Contribuir para o conhecimento de argamassas antigas, em relação a sua composição e seu estado de conservação.

2 MATERIAL E MÉTODOS

O procedimento experimental do presente trabalho se dividiu em duas etapas: A primeira consistiu na caracterização histórica e situacional da edificação realizada com visitas in loco, registros fotográficos e coleta de amostras.

Já na segunda foram realizados os experimentos, caracterização das argamassas de revestimento através de técnicas de caracterização física, química e microestrutural.

2.1 DEFINIÇÕES DO LOCAL DE ESTUDO

O local escolhido se deve a alguns fatores relacionados a sua importância histórica para o município de Francisco Santos-PI. O cemitério velho como é conhecido tem sua construção registrada no ano de 1908 e foi utilizado até o ano de 1970. É considerada a primeira grande construção da região onde foram sepultados parte dos primeiros moradores da cidade. Atualmente, o local encontra-se em estado de completo abandono com partes das paredes já desmoronadas e por isso sua restauração apresenta de extrema importância. Por meio de visitas ao local realizou-se o levantamento fotográfico e foram coletadas as amostras duas na sua fachada e uma em sua parede lateral, as amostras foram retiradas com o auxílio de um martelo e estas situadas a uma altura de 0,5 a 1 m do solo. A figura 1 mostra à localização do cemitério velho que está localizado na zona rural do município, a beira da margem esquerda do Rio Riachão. As imagens 2,3 e 4 os locais de onde foram retiradas as amostras.

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Figura 1. Localização geográfica do Cemitério.

Figura 2. Faixada frontal do Cemitério.

Figura 3. Faixada frontal do Cemitério.

2.2 CARACTERIZAÇÃO DA ARGAMASSA

A segunda etapa constitui-se na caracterização das amostras. Para caracterização física e química das argamassas, utilizaram-se técnicas de caracterização os ensaios para Fluorescência de raios-X (FRX), Difração de raios-X (DRX), Teor de aglomerante, Análise granulométrica, Absorção de água, Densidade de massa aparente e definição do traço.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 68969-68982, sep. 2020. ISSN 2525-8761 2.2.1 técnicas de caracterização

2.2.1.1 Fluorescencia de Raios-X (FRX)

A análise por fluorescência de raios-X possui fins qualitativos ou quantitativos e se baseia na medição das intensidades dos raios-X característicos emitidos pelos elementos que constituem a amostra, quando estimulados por partículas como elétrons, prótons ou íons produzidos em aceleradores de partículas ou ondas eletromagnéticas, além do processo mais utilizado que é através de tubos de raios-X (Melo, 2007).

No presente trabalho utilizou-se o espectrômetro de raios-x por energia dispersiva em um equipamento Shimadzu, modelo EDX- 720A análise química da argamassa foi realizada por meio de espectrômetro de raios-x por energia dispersiva em um equipamento Shimadzu, modelo EDX- 720

2.2.1.2 Difração de Raios-X (DRX)

A difração em raio-x representa o fenômeno de interação entre os feixes de raio-x incidente e os raios de elétrons dos átomos componentes de um material, relacionado ao espalhamento coerente. A técnica consiste na incidência da radiação em uma amostra e na detecção dos fótons difratados, que constituem o feixe difratado (Gobbo, 2003).

Para a realização desta etapa utilizou-se o aparelho eco D8 ADVANCE da Bruker, com uma fonte de radiação Cu, filtro monocromador de níquel, varreduras com intervalo de leitura 5º a 80º e rotação do portador de amostra de 15 rpm.

2.2.1.3 Teor de Aglomerante

Não existindo um método padrão desta técnica, resolveu-se adaptá-la através da combinação de tratamento térmico com dissolução em ácido clorídrico. Após a amostra ter sido destorroada, sem passar pelo processo de peneiramento, seguiu-se essas etapas para três amostra em cada local:

a)secou-se 50 gramas da amostra de argamassa antiga, em estufa a temperatura de (105±5) °c, durante 24 horas;

b) depois de retirada da estufa, registrou-se o peso da amostra (m1), depositando o material em um béquer;

c) em seguida, adicionou-se 150 ml de ácido clorídrico e deixou-se a amostra em um local seco durante 24 horas, para ocorrer a diluição total da amostra;

d) após 24 horas, drenou-se a solução ácida em um funil com papel filtro para aferição dos finos inertes, sendo a massa do papel filtro seco pesado previamente (m2);

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e) posteriormente, secou-se o filtro de papel drenante com o resultante da ação térmica combinada com dissolução de ácido clorídrico, em estufa a uma temperatura de (105±5) °c, durante 24 horas; f) ao final, pesou-se a massa dos filtros drenantes para encontrar a quantidade de agregados (m3), e assim encontrar o teor de aglomerante (marg) através da seguinte equação 01

Figura 4. Amostra após o tratamento químico.

2.2.1.4 Análise Granulométrica

Para a realização desse ensaio foi usado realizar uma adaptação da norma NBR NM 248/2003: Agregados – Determinação da composição granulométrica. A análise granulométrica tem como objetivo representar a composição granulométrica em forma de curva e com ela determinar as características físicas do agregado. Esta análise foi realizada com a fração insolúvel, composta pelos agregados, restante do ensaio de teor de aglomerante. Para execução desta técnica, necessitou-se retirar todo o material prenecessitou-sente no papel filtro, cautelosamente, de forma que a evitara perda do material fino.

Figura 5 e 6. Amostras para granulometria

2.2.1.5 Absorção de Água

Para a realização desse ensaio foi necessário realizar uma adaptação da norma NBR 9778/2005 – Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água por imersão – índice de vazios e massa específica, pois as amostras coletadas não apresentavam o volume mínimo indicado na norma. Então, o ensaio foi realizado utilizando as amostras disponíveis e

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seguiu-se a metodologia de execução do ensaio apresentada na norma. Inicialmente, para cada local separou-se três amostras e foram colocadas em estufa à temperatura (105±5) °C por um período de 72h, para que após o resfriamento, determina-se a massa das amostras (A). Em seguida, procedeu-se a imersão das amostras em água à temperatura de (23 ± 2)°C, durante 72h. Por fim, enxugou-procedeu-se a superfície das amostras e determinou-se a massa B, e com o auxílio da equação 2 a seguir, encontrou-se a absorção de água para cada local.

Onde A= Massa antes da imersão e B= Massa apos a imersão.

2.2.1.6 Densidade Aparente

A NBR 13280/2005, foi utilizada para realizar esse ensaio. Para esse procedimento, adaptações foram feitas devido não conseguir formatos regulares de 200 cm³ citados na norma, utilizando assim amostras com volumes obtidos pelo princípio de Arquimedes que após serem levadas a estufa para retirar a umidade existentes, posteriormente as amostras foram imersas em água num béquer graduado e assim anotado o valor da altura do fluido que se deslocava e posteriormente calculado o seu volume. Com o volume e a massa seca (massa após a estufa) dividiu se o valor da massa pelo volume.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 FLUORESCNCIA DE RAIO-X (FRX)

Tabela 1: Análise FRX das argamassas do Cemitério Velho.

Elementos Amostras

% Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3

CaO 79.135 67.482 79.011 SiO2 8.824 13.850 8.48 K2O 8.562 14.033 8.98 Fe2O3 2.779 3.764 2.743 SrO 0.336 0.262 0.359 TiO2 0.176 0.377 0.195 MnO 0.097 0.092 0.127 ZrO2 0.079 0.121 0.075 Rb2O 0.009 0.019 0.010 SO3 0.003 --- 0.009 CuO __ ____ 0.012

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Através da fluorescência em raio-x pode-se notar uma prevalência de óxidos como: CaO (Óxido de Cálcio - Cal), SiO2 (Dióxido de Silício - Quartzo), K2O (Óxido de Potássio) e Fe2O3 (Trióxido de Ferro), com teores bem próximos nas amostras 1 e 3, e um pouco diferentes na amostra 2.

Os outros oxidos presentes na tabela 1 aparecem em pequenos percentuais sendo eles: SrO (Óxido de Estrôncio), TiO2 (dióxido de titânio), ZrO2 (Dióxido de Zicrônio),MnO (Óxido de Manganês), Rb2O (Óxido de Rubídio), CuO (Óxido de Cobre) e o SO3 (Trióxido de Enxofre).

CaO (Cal) apresenta-se em maior quantidade provavelmente devido ao seu uso na composição do aglomerante ou de rochas e minerais. Nas amostras 1 e 3 os valores e presença de todos os elementos são bem próximas, e se distanciam um pouco da amostra 2. Tal fato se fundamenta pelo local de onde foram retiradas ja que a amostra 2 (a mais próxima do solo), apresentou uma maior presença de Dióxido de Silício presente na areia bem superior a das outras 13,850 na amostra 2 e 8,824;8,48 respectivamente nas amostras 1 e 3.

Outro óxido comum em maior quantidade a todas as amostras é o K2O do elemento Potássio, que também pode ser encontrado no mineral feldspato no agregado, e dispõe-se nas argamassas em porcentagens similares nas amostras 1 e 3 e um pouco diferente na amostra 2.E a presença do FeO3

com valores mais semelhantes nas 3 amostras se dá devido a presença de Ferro no solo.

3.2 DIFRAÇÃO DE RAIO-X (DRX)

As análises de Difração de Raios-X são apresentadas através dos gráficos abaixo.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 68969-68982, sep. 2020. ISSN 2525-8761 Figura 8. DRX da amostra 02

Figura 9. DRX da amostra 03

Os picos apresentados das duas figuras representam a grande quantidade de calcita presente nas 3 amostras sendo um pouco mais forte na amostra 1. Essa presença de CaCO3 é uma evidência muito forte de cal nos revestimentos coletados deste local servindo para reforçar o que já foi visualizado na fluorescência raio-X. Os picos secundários indicam a presença de Quartzo que indicam altos teores de areia nas amostras. Os resultados obtidos para as 3 amostras foram semelhantes. Comparado a resultados obtidos em outros trabalhos os resultados foram semelhantes em suas composições com altas presenças de calcio e quartzo.

3.3 TEOR DE AGLOMERANTE

Tabela 02: Teor de aglomerante e traço aproximado para cada local.

Amostra Teor Aglomerante (%) Aglomerante: Agregado A 14,9 01:5,71 B 4,15 01:23,09 C 15,2 01:5,57

Notou-se uma semelhança muito forte entre os teores aglomerantes das amostras “A” e “C” porém o valor da amostra ”B” apresentou um valor muito diferente, sendo assim a composição de

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“B” é bem diferente das outras duas amostras com um teor muito alto de agregado, o aglomerante sendo quase nulo nessa. As outras duas amostras apesar de possuir o teor de aglomerante mais alto, este ainda é um valor muito baixo. Isso se deve a fatores ate mesmo relativos ao acesso a aglomerantes, pois o local e bem próximo ao leito de um rio e pode ter sido usado em excesso para baratear a obra ou aumentar o volume produzido e o comum uso de barro como aglomerante.

Os resultados apresentados ainda se tornam discrepantes devido à falta de homogeneidade das amostras, ou erros relacionados ao próprio manuseio do experimento como pesagens o ate mesmo a influencia da umidade.

3.4 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA

Tabela 03. Dimensão máxima e Módulo de finura.

Amostra A Amostra B Amostra C DMáx(mm) 6,5 5,1 5,3 MF 34,5 30,2 35,6

Figura 10. Curvas granulométricas de todas as amostras.

A S curva granulométrica das três amostras foi bastante semelhante em muitos pontos ate sendo coincidentes. Analisando-se vemos uma distribuição uniforme de grãos podendo se classificado pela maior porcentagem de areia fina, ressaltando a presença de teores de finos em torno de 12% e em uma das amostras aparece um pouco de cascalho.

Dessa forma nota-se uma predominância de agregados miúdos em todas as amostras sendo esse uma areia fina.

Essa predominância de agregados miúdos pode esta relacionada a dois fatores principais o primeiro de características construtivas da época onde se usava bastante o barro como forma de economia de cimento, a segunda a localização da edificação que é bem próxima ao leito de um rio intermitente onde fica propicia o fácil acesso a jazidas de areia.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 68969-68982, sep. 2020. ISSN 2525-8761 3.5 ABSORÇÃO DE ÁGUA

Tabela 04: Teor de absorção de água

Amostra Absorção Média (%)

A 11,83

B 16,20

C 15,71

Nesse ensaio obteve se teores de absorção de água muito próximo para todas as amostras em especial a proximidade de “B” e “C” que apresentaram praticamente os mesmos valores, dessa maneira infere-se que as características de porosidade das amostras são as mesmas.

Esse experimento tem importância por constatar as características de porosidade da argamassa característica útil para a aderência da argamassa de restauração com a já existente.

3.6 DENSIDADE APARENTE

Tabela 05. Densidade aparente

Amostra Massa (kg) Volume (m³) Densidade (kg/ m³) A-1 0,070 0,00006 1166,66 A-2 0,041 0,000025 1640 A-3 0,0142 0,000006 2366,66 B-1 0,017 0,00001 1700,00 B-2 0,026 0,000015 1733,33 B-3 0,0161 0,000004 4025,00 C-1 0,0288 0,000025 1152,00 C-2 0,0312 0,000014 2228,57 C-3 0,0241 0,000012 2008,33

Na tabela 04 de densidade aparente pode se notar que alguns valores de densidade muito próximos como nos casos de B-1 e B-2, C-2 e C-3, só que em cada grupo de subamostras aparece uma com um valor muito discrepante em relação aos demais, caso de A-3;B-3 e C-1. Essas subamostras podem apresentar valores distantes das outras devido a algum problema nos procedimentos experimentais. Dessa forma recomenda-se que se realize novamente o experimento ou se utilize de outra técnica mais precisa, já que calcular o volume através do principio de Arquimedes pode causar alguma dissolução de sais presentes na água.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 68969-68982, sep. 2020. ISSN 2525-8761 4 CONCLUSÃO

Esse trabalho buscou determinar as características da argamassa utilizada como revestimento no cemitério velho na cidade de Francisco Santos-PI através de ensaios e experimentos onde pode notar a importância da compatibilidade da argamassa de restauração com a já existente no local visto que são muitos fatores levados em conta na hora da sua escolha, buscando tornar o mais próximo possível do original com objetivo principal da sua compatibilidade.

Nem todos os experimentos apresentaram resultados semelhantes entre as amostras, porem em todos eles ao menos duas das amostras apresentavam valores próximos assim podendo determinar tais características. No caso do experimento de teor aglomerante os valores de A e C foram quase iguais com uma alta presença de agregados características de construções do sertão do uso de Barro ou ate mesmo o uso muito alto de areia, para economizar materiais.

A amostra “B” apresentou no geral resultados discrepantes das demais provavelmente devido a sua localização mais próxima do solo, já que no local estudado apresenta uma certa declividade e é próxima a um riacho o que poderia ter entrado em contato detritos carregados por essas águas.

Comparado a outros trabalhos que buscaram realizar esse mesmo tipo de analise os resultados foram mais próximos para construções de idades mais próximas.

A maioria dos ensaios foi adaptada para as condições oferecidas pelo laboratório, mas adaptações estas pensadas de forma a aproximar o máximo possível da maneira idealizada para tal. Este trabalho ainda apela pela conservação de edificações antigas, pois estas trazem historias em si no quais podem ser analisados através do seu método construtivo, materiais usados e suas proporções. Menciona-se ainda o fato de ter se uma aproximação máxima da argamassa de reparo com a usada originalmente para que essa historia seja mantida e ate mesmo melhorar a aderência da argamassa de reparo no original.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 68969-68982, sep. 2020. ISSN 2525-8761 REFERÊNCIAS

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