Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP Departamento de Engenharia de Construção Civil

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Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP

Departamento de Engenharia de Construção Civil

ISSN 0103-9830

BT/PCC/359

Elza Hissae Nakakura

Maria Alba Cincotto

São Paulo – 2004

Análise dos requisitos de classificação de

argamassas de assentamento e revestimento

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Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil Boletim Técnico – Série BT/PCC

Diretor: Prof. Dr. Vahan Agopyan

Vice-Diretor: Prof. Dr. Ivan Gilberto Sandoval Falleiros Chefe do Departamento: Prof. Dr. Alex Kenya Abiko

Suplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. Orestes Marraccini Gonçalves

Conselho Editorial Prof. Dr. Alex Abiko

Prof. Dr. Francisco Ferreira Cardoso Prof. Dr. João da Rocha Lima Jr. Prof. Dr. Orestes Marraccini Gonçalves Prof. Dr. Paulo Helene

Prof. Dr. Cheng Liang Yee

Coordenador Técnico Prof. Dr. Alex Abiko

O Boletim Técnico é uma publicação da Escola Politécnica da USP/ Departamento de Engenharia de Construção Civil, fruto de pesquisas realizadas por docentes e pesquisadores desta Universidade.

O presente trabalho é parte da dissertação de mestrado apresentada por Elza Hissae Nakakura, sob orientação da Profa. Dra. Maria Alba Cincotto: “Análise e Classificação das Argamassas Segundo a NBR 13281 e a MERUC”, defendida em 11/04/2003.

A íntegra da dissertação encontra-se à disposição com o autor e na biblioteca de Engenharia Civil da Escola Politécnica/USP.

FICHA CATALOGRÁFICA

Nakakura, Elza Hissae

Análise dos requisitos de classificação de argamassas de assentamento e revestimento / Elza Hissae Nakakura, Maria Alba Cincotto. -- São Paulo : EPUSP, 2004.

p. – (Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, Departa- mento de Engenharia de Construção Civil ; BT/PCC/359)

1. Argamassa (Análise ; Classificação) 2. Garantia da qualidade I. Cincotto, Maria Alba II. Universidade de São Paulo. Escola Poli-técnica. Departamento de Engenharia de Construção Civil III. Título IV. Série

ISSN 0103-9830 CDU 691.53 658.562

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ANÁLISE DOS REQUISITOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ARGAMASSAS DE ASSENTAMENTO E REVESTIMENTO

NAKAKURA, Elza Hissae (1); CINCOTTO, Maria Alba (2) (1) Mestre em Engenharia Civil pelo PCC-EPUSP.

E-mail elza.nakakura@terra.com.br

(2) Quim. Pesquisador Associada do Departamento de Engenharia de Construção Civil, PCC-EPUSP, Cx. Postal 61548. São Paulo-SP. CEP 05424-970. E-mail maria.cincotto@poli.usp.br

RESUMO

A classificação nacional das argamassas de assentamento e de revestimento segue a norma NBR 13 281 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos –

Requisitos, da ABNT, vigente desde 1995. Como requisitos de classificação estão nela

especificados: resistência à compressão, teor de ar incorporado e retenção de água, cuja determinação envolve métodos de ensaio que estão hoje sendo questionados.

O objetivo da classificação das argamassas é especificar requisitos e critérios que possam estar associado às condições de uso e não somente para controle de uniformidade como é o caso da norma atual. Esses dados constituem-se em parâmetros a serem levados em conta em estudos de desempenho da argamassa nos diversos sistemas em que ela é um dos constituintes.

Este trabalho apresenta uma discussão sobre os procedimentos de ensaios contemplados na norma brasileira de classificação de argamassa de assentamento e revestimento juntamente com a classificação MERUC, recomendação francesa do CSTB, o qual conclui com questões que levaram ao programa experimental da dissertação de mestrado de NAKAKURA, 2003.

ABSTRACT

National classification for renders, plasters and masonry mortars, follows ABNT NBR13281 - Renders, plasters and masonry mortars for walls and ceilings –

Requirements. Some proceedings are mentioned as classification requirements:

compressive strength, incorporated air content and water retention.

These classification requirements comprehend test procedures which are questionable concerning to its efficiency on determination of properties.

A mortar classification should present characteristics that may be associated to jobsite conditions, and not only to uniformity control. This classification is intended to be able to support performance studies in various systems that are submitted to this mortar, in order to obtain parameters to a correct design on each system.

This paper presents a discussion on test procedures comprehended in Brazilian standard of renders, plasters and masonry mortars classification together with MERUC classification, CSTB French recommendation, which concludes with those questions that motioned NAKAKURA, 2003 experimental program for her MSc. Dissertation.

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1 INTRODUÇÃO

Este trabalho apresenta uma discussão sobre os procedimentos dos ensaios contemplados na norma de classificação de argamassa de assentamento e revestimento. A classificação nacional das argamassas de assentamento e de revestimento segue a norma NBR 13 281 - Argamassa industrializada para assentamento de paredes e

revestimento de paredes e tetos - Especificação, da ABNT, publicada em 1995. Como

requisitos de classificação estão nela especificados: resistência à compressão, teor de ar incorporado e retenção de água, cujos critérios foram adotados segundo os resultados apresentados pelos produtos disponíveis no mercado no período de redação da norma. No período que se seguiu após a sua publicação houve modificação da formulação das argamassas em geral, boa parte em função da disponibilidade de aditivos no mercado nacional. Os procedimentos de ensaio mostraram-se também não adaptados à nova realidade, necessitando revisão. Na verdade, a especificação foi redigida visando o controle de uniformidade do produto, restrito à argamassa industrializada, sem preocupação com os requisitos de desempenho. Além disso, as argamassas eram consideradas como de múltiplo uso, sem levar em conta as diferentes condições de aplicação e uso. A situação atual é diferente pois a indústria já produz cinco tipos de argamassa com indicações de uso.

Após a publicação da norma foi observado que a classificação obtida através da metodologia especificada, realizada em laboratório, não corresponde à realidade do preparo em obra. Em conseqüência, os resultados de laboratório podem não corresponder aos do controle em obra.

A origem desse problema está nas características das argamassas. Quando a norma foi redigida, as argamassas industrializadas eram muito próximas das preparadas em obra, do tipo argamassa mista de cimento e cal, que não tem aumento de incorporação de ar durante o tempo de mistura, fixado em quatro minutos.

Com o uso dos aditivos, houve uma mudança nas propriedades da argamassa. Dessa forma, a intensidade da energia na mistura, o tempo de mistura e a velocidade de rotação da argamassadeira passaram a influenciar o resultado do teor de ar incorporado. CASALI et al. (2001) ratificam que a mistura em betoneira durante 20 minutos não consegue atingir o teor de ar incorporado gerado com um tempo de quatro minutos em laboratório. Este tempo é impraticável em obra, podendo-se contar, no máximo, com um tempo de 1,5 a 3 minutos, como demonstrado por pesquisadores.

Visando obter subsídios para a revisão da norma nacional, faz-se uma análise comparativa entre as classificações NBR e MERUC, esta um resultado da longa experiência do CSTB, Centre Scientifique et Technique du Bâtiment, em certificação de produtos.

A escolha da recomendação do CSTB vem do reconhecimento de que os franceses possuem grande experiência na área de argamassas industrializadas, certificando a qualidade de mais de 200 tipos produzidos naquele país. Deste conhecimento resultou a classificação segundo a tabela MERUC, cujo nome é composto das iniciais de cinco propriedades, a saber:

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§ M - densidade de massa no estado endurecido; § E - módulo de deformação;

§ R - resistência à tração na flexão; § U - retenção de água;

§ C - coeficiente de capilaridade.

Neste contexto este trabalho visa a análise crítica dos procedimentos de ensaio contemplados na classificação nacional comparativamente com a classificação francesa MERUC.

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2 CLASSIFICAÇÃO

A origem da classificação da NBR 13 281 vem de um programa interlaboratorial realizado em 1993, com a participação de 11 laboratórios de ensaio, relativo a quatro amostras de argamassa industrializada e uma argamassa preparada em laboratório, de cimento e cal. Os resultados levaram à aprovação dos seguintes procedimentos de ensaio:

§ Determinação do índice de consistência-padrão - NBR 13 2761

. § Determinação da retenção de água - NBR 13 2772

.

§ Determinação de densidade de massa no estado fresco - NBR 13 2783

. § Determinação do teor de ar incorporado - NBR 13 278.

§ Determinação de resistência à compressão aos 7 e 28 dias - NBR 13 2794

. § Determinação da massa específica aparente no estado endurecido- NBR 13 2805

. A aprovação destes procedimentos de ensaio permitiu a elaboração de uma especificação para recebimento de argamassas industrializadas pela comissão de estudo

CE-18:406.03 - Métodos de Ensaios para Argamassas para Assentamento e Revestimento, em 16/11/93, como relatado no trabalho Argamassas industrializadas para revestimento de superfícies e assentamento de alvenarias (MÜLLER; BÜCHER,

1993).

Esta norma, intitulada NBR 13 2816 - Argamassa Industrializada de Assentamento de

Paredes e Revestimentos de Paredes e Tetos - Especificação, prescreve os critérios de

classificação para cada tipo de argamassa, como são apresentados na Tabela 1.

1

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos - Determinação do teor de água para obtenção do índice de consistência-padrão. NBR 13 276 . Rio de Janeiro. 1995.

2_{ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e}

tetos - Determinação da retenção de água. NBR 13 277 . Rio de Janeiro. 1995.

3

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos - Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado.NBR 13 278 . Rio de Janeiro. 1995.

4

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos - Determinação da resistência à compressão. NBR 13 279 . Rio de Janeiro. 1995.

tetos - Determinação da densidade de massa no estado endurecido. NBR 13 280 . Rio de Janeiro. 1995.

6

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa Industrializada para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos - Especificação. NBR 13 281 . Rio de Janeiro. 1995.

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Tabela 1 - Classificação NBR 13 281

Requisitos Limites Tipo de argamassa

≥0,1 e <4 I

≥4 e ≤8 II Resistência à compressão aos 28 dias

(MPa) (NBR 13 279 /95)

>8 III

≥80 e ≤90 Normal

Capacidade de retenção de água (%)

(NBR 13 277 /95) _>90 _Alta <8 a ≥8 e ≤18 b Teor de ar incorporado (%) (NBR 13 278 /95) >18 c

Segundo essa classificação, uma argamassa pode ser identificada como sendo I-Alta-b, significando uma resistência à compressão entre 0,1 MPa e 4 MPa, capacidade de retenção de água maior que 90% e teor de ar incorporado entre 8% e 18%.

A revisão da norma NBR 13 2817 , ocorrida em 2001, transformou-a de uma norma de recebimento do produto argamassa industrializada para uma norma de requisitos de qualidade de argamassa, agora contemplando não somente a argamassa industrializada, mas todas as argamassas de assentamento e revestimento, independente da forma de preparo, industrializada ou em obra, mantidos os requisitos e critérios definidos anteriormente, constantes da Tabela 2. Esses dados não foram associados ao desempenho da argamassa aplicada.

Para que a Norma seja estendida a argamassas em geral, deve-se dispor de dados de todos os tipos de argamassa, levando em conta culturas regionais, levantamento ainda não realizado. Por outro lado, é necessário que os métodos de ensaio sejam padronizados para todos os tipos de argamassa.

Vale destacar a atuação do CSTB junto ao mercado francês. Todas as argamassas são estudadas para a emissão de um certificado de homologação do produto antes de sua entrada no mercado da construção. Esta certificação tem um prazo pré-estabelecido, durante o qual o desempenho do produto aplicado é acompanhado, exigência que deve ser atendida para a manutenção da homologação. Esse acompanhamento permite detectar os problemas surgidos que certamente, resultam na modificação da formulação, e na confiabilidade do produto.

Essa experiência permitiu ao CSTB estabelecer a classificação MERUC8 , que especifica propriedades intrínsecas da argamassa associadas ao seu desempenho em uso. Baseia-se nas cinco propriedades que se seguem:

M - Masse volumique apparente de l’enduit durci - densidade de massa aparente no estado endurecido (kg/m3);

E - Module d’élasticité - módulo de deformação (MPa);

7_{ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos -}

Requisitos. NBR 13 281 . Rio de Janeiro, 2001.

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CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DU BATIMENT. Certification CSTB des enduits monocouches d’imperméabilisation - Classification MERUC. Livraison 341, cahier 2669-3, juillet-août 1993. Paris.

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R - Résistance à la traction - resistência à tração na flexão (MPa);

U - Rétention d’eau (Humidification) - retenção de água no estado fresco (%) e C - Capillarité - coeficiente de capilaridade (g/dm2.min1/2),

Cada propriedade tem critérios de desempenho subdivididos em seis classes, como indicado na Tabela 2. Os respectivos procedimentos de ensaio estão detalhados na publicação CSTB 2669-49 - Modalités d’essais.

Tabela 2 - Classificação MERUC

Classe M (kg/m3) E (MPa) R (MPa) U (%) C (g/dm2.min1/2)

1 < 1200 < 5000 < 1,5 < 78 < 1,5 2 1000 a 1400 3500 a 7000 1,0 a 2,0 72 a 85 1,0 a 2,5 3 1200 a 1600 5000 a 10000 1,5 a 2,7 80 a 90 2 a 4 4 1400 a 1800 7500 a 14000 2,0 a 3,5 86 a 94 3 a 7 5 1600 a 2000 12000 a 20000 2,7 a 4,5 91 a 97 5 a 12 6 > 1800 > 16000 > 3,5 95 a 100 >10

Não se conhece em detalhes como aplicar essa classificação ao estudo de uma argamassa. O que se pode dizer é que uma argamassa não é especificada segundo os critérios de uma mesma classe. Por exemplo, uma argamassa pode ser M1, classe 1 para a densidade de massa no estado endurecido e E2, classe 2 para módulo de deformação, R2 e U4 e C3.

Pode-se concluir que sua aplicação às argamassas do mercado nacional apresenta dificuldades, pois não se têm os valores dessas propriedades para as argamassas nacionais. Por isso mesmo foi realizado um estudo que buscou apresentar um panorama dos produtos industrializados, segundo as duas classificações (NAKAKURA, 2003).

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CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DU BATIMENT. Certification CSTB des enduits monocouches d’imperméabilisation - Modalités d’essais. Livraison 341, cahier 2669-4, juillet-août 1993. Paris.

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3 REQUISITOS PARA CLASSIFICAÇÃO

A Tabela 3 mostra os diferentes requisitos considerados em ambas as classificações, como pode ser observado a capacidade de retenção de água é o único requisito contemplado nas duas classificações. É então de interesse analisar cada um desses requisitos para uma avaliação da sua real contribuição para o desempenho esperado. Segue, assim, a conceituação dos requisitos, bem como a análise dos respectivos procedimentos de ensaios.

Tabela 3 - Requisitos para classificação das argamassas

Requisitos NBR 13 281 MERUC

Teor de ar incorporado sim -

Capacidade de retenção de água sim sim

Resistência mecânica à compressão à tração

Capilaridade - sim

Densidade de massa no estado endurecido - sim

Módulo de deformação - sim

3.1 Teor de ar incorporado

O teor de ar incorporado é a quantidade de ar aprisionado na argamassa fresca e influencia diretamente a densidade de massa relativa da argamassa nos estados fresco e endurecido, pois o ar possui densidade menor que a argamassa e ocupa uma fração da sua massa.

Durante a mistura, o ar incorporado atinge, no máximo, 3 a 4%, mas pode ser aumentado com o emprego de aditivos incorporadores de ar. No entanto, o preparo da argamassa deve ser criterioso, pois a forma de mistura e manuseio interferem de maneira significativa no resultado do ensaio.

Esta propriedade é determinada através de procedimento de ensaio prescrito na norma NBR 13 27710. A determinação é indireta, calculada pela relação entre densidade de massa no estado fresco e a densidade de massa teórica. Esta relação representa o volume de sólidos de argamassa, sendo o complemento para a unidade de massa o volume de vazios correspondente ao teor de ar. O resultado é expresso em porcentagem.

Os principais passos para a determinação do teor de ar incorporado são:

§ determinação da massa específica da argamassa anidra, segundo NBR NM 2311

; § preparo da argamassa fresca, segundo o procedimento NBR 13 27612

, na consistência determinada pela mesa de espalhamento, e tempo de mistura fixados;

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos - Determinação da retenção de água. NBR 13 277 . Rio de Janeiro. 1995.

11_{ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Cimento Portland - Determinação de massa específica. NBR-NM 23.}

Rio de Janeiro. 1998.

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§ em seguida, determinação da densidade de massa da argamassa.

A determinação da densidade no estado fresco é precedida pelo preparo da mistura, de modo também especificado, isto é, a quantidade de água de amassamento deve ser determinada através da mesa de espalhamento para a consistência fixa de (255 ± 10) mm. Na época em que essa norma foi redigida não havia os aditivos disponíveis que existem hoje. Isto quer dizer que as formulações das argamassas industrializadas atualmente diferem significativamente das produzidas naquela época. Os aditivos modificam as propriedades reológicas da argamassa, como a tixotropia, a tensão de cisalhamento e escoamento e, por isso, há dificuldade de se estabelecer a consistência-padrão determinada na mesa de espalhamento coerente com uma trabalhabilidade ideal para o oficial pedreiro.

Conclui-se, portanto, que a quantidade de água a ser adicionada na argamassa não deve ser baseada em um índice de consistência fixado, mas, sim, segundo recomendação do fabricante, de modo a garantir as propriedades indicadas no produto, resultantes de estudos que precederam sua comercialização.

Quanto ao tempo de mistura, a NBR 13 27613 fixa quatro minutos. Este tempo é adequado para as argamassas mistas, uma vez que a incorporação de ar é igual ou muito próxima do teor incorporado em obra.

No entanto, o mesmo não acontece para as argamassas industrializadas, fato já observado por YOSHIDA e BARROS (1995), por meio da determinação do índice de consistência; o resultado varia totalmente com o tempo de mistura para as argamassas industrializadas e não para as argamassas preparadas em obra.

O mesmo resultado foi obtido por CASALI et al (2001): nas argamassas mistas o teor de ar praticamente não sofre influência do tempo de mistura, o que não ocorre com as argamassas industrializadas. A Figura 1 apresenta os resultados de experimentos com uma argamassa industrializada em duas condições, em laboratório e em obra, de determinação da evolução da incorporação de ar e da resistência à compressão, em função do tempo e das condições de mistura.

Na condição de laboratório, o tempo de mistura variou de 20 segundos a 5 minutos, em argamassadeira normalizada. Simulando a condição em obra, o tempo de mistura variou de 1,5 a 20 minutos em betoneira, equipamento de mistura mais comumente utilizado.

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento de paredes e revestimento de paredes e tetos - Determinação do teor de água para obtenção do índice de consistência-padrão. NBR 13 276 . Rio de Janeiro. 1995.

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0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 0,33 1 1,5 2 3 4 5 6 9 12 15 20

Tempo de mistura (min)

Resistência à compressão (MPa)

0 10 20 30 40 50 60 Teor de ar (%)

resistência - laboratório resistência -obra teor de ar - laboratório teor de ar - obra

Figura 1 - Influência do tempo de mistura no teor de ar incorporado e na resistência à compressão axial de uma argamassa industrializada (CASALI et al,

2001)

De fato, o teor de ar incorporado interfere diretamente em outras propriedades da argamassa, como, por exemplo, a resistência à compressão. Portanto, condições tão distintas em obras e em laboratório não permitem prever o desempenho da argamassa aplicada.

A mistura padronizada em 4 minutos, em laboratório, apresenta um teor de ar em torno de 45 % e uma resistência à compressão de 1,3 MPa. Para que esta característica seja mantida em obra, a mistura em betoneira deve ter um tempo mínimo de 20 minutos, o que é inviável, pois prejudica a produtividade da tarefa.

Analisando os resultados da resistência à compressão, para que os valores medidos sejam coerentes, deve-se reduzir o tempo de mistura em laboratório: esses dados indicam que o tempo de 1 minuto em laboratório e o tempo de 6 minutos em obra poderiam ser uma solução adequada para a amostra da Figura 1.

A preocupação quanto a estes tempos de mistura é justificável pois, para um tempo de mistura comum em obra de 6 minutos, a resistência à compressão é de 3 MPa, o dobro do valor obtido em laboratório, com o tempo de mistura de 4 minutos, fixado pela norma.

O equipamento desse estudo, a betoneira, embora muito utilizada, não é o mais adequado para a mistura de argamassas em obra. As argamassadeiras proporcionam maior eficiência na mistura e, com isso, o tempo de 6 minutos em obra poderia ser reduzido para 3 minutos. Esta é uma hipótese a ser comprovada em estudo futuro. Em favor dessa hipótese, ressalta-se que o CSTB, de experiência ampla e inquestionável, recomenda um tempo de 1,5 minuto para preparação de argamassas, tempo viável para que as propriedades determinadas em laboratório sejam representativas da obra.

Acrescenta-se também que a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), junto à Associação Brasileira de Argamassa Industrializada (ABAI), empreende esforços no sentido de padronizar equipamento e tempo de mistura em obra. Este tempo poderá, em casos particulares, constar de recomendação do fabricante.

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Em resumo, a Tabela 4 apresenta as condições de preparo de argamassa conforme as duas recomendações:

Tabela 4 - Preparo de argamassa

Método Definição da água de mistura Tempo de mistura (minutos)

NBR 13 276 /95 Pela obtenção de um espalhamento de (255 ± 10) mm

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CSTB Fornecido pelo fabricante 1,5

Assim, em vista do relatado neste item, ressalta-se a necessidade de uma atualização da norma a partir de uma reflexão sobre:

§ a mesa de espalhamento como instrumento de medida da consistência associada à trabalhabilidade, que se considera não representativa nas condições atuais;

§ a fixação do teor de água de amassamento pela mesa de espalhamento ou a recomendada pelo fabricante.

§ a influência do tempo de mistura no teor de ar incorporado.

Cabe ainda um último comentário: a avaliação da influência das condições de mistura na resistência à compressão da argamassa endurecida é válida, embora seja consenso atual no meio técnico de que a resistência à compressão não seja um requisito a ser exigido visando desempenho de argamassas para revestimento.

3.2 Capacidade de Retenção de Água

Esse requisito representa a capacidade que a argamassa possui de reter a água de amassamento contra a sucção da base ou contra a evaporação.

Essa característica é importante, pois permite a adequada hidratação do cimento, o endurecimento da argamassa de forma gradativa, garantindo o desempenho esperado no revestimento ou no assentamento.

Uma argamassa retém naturalmente a água usada no amassamento, molhando a superfície dos grãos de areia e do aglomerante e preenchendo os vazios; o excesso de água pode sair da mistura por exsudação, evaporação ou sucção da base (BASTOS, 2001). O aumento da retenção de água da argamassa pode ser conseguido com aumento da superfície específica dos constituintes ou com aditivos que, por suas características, adsorvem a água ou impedem sua percolação através da massa sólida.

Para determinação desta propriedade, são discutidos os dois procedimentos de ensaio: NBR 13 27714 e CSTB 2669-415.

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O princípio da determinação da retenção de água pela NBR 13 27716 é a quantificação da água absorvida em papel-filtro colocado sobre a argamassa fresca, sob uma dada pressão, comprimida por um peso assentado sobre o papel.

Segundo o método CSTB 2669-417, a argamassa fresca é submetida a uma sucção durante 15 minutos em um funil de filtração, equipamento especificado na norma ASTM C-9118 , sob pressão de 50 milímetros de coluna de mercúrio. A quantidade de água retida é determinada por diferença de massa da argamassa, antes e após a sucção. A Figura 2 ilustra estas duas condições da determinação da retenção de água,uma por pressão e outra por sucção.

Compressão de 2kg por 2 minutos NBR 13277 ASTM C-91 Sucção de 50 mmHg por 15 minutos Argamassa Argamassa Fundo perfurado

Figura 2 - Condições comparativas de determinação da retenção de água

No caso do procedimento NBR 13 27719, a argamassa está confinada em um recipiente tendo como face exposta somente a superior onde a argamassa estará em contato com o papel-filtro, através do qual a água é perdida ou succionada.

A água da superfície exposta ao ambiente será somente a da exsudação, se houver. A argamassa industrializada normalmente não deve ter água exsudável por conter retentores de água na formulação.

A argamassa terá a seu favor, para não perder essa água, a força da gravidade e a tensão gerada pelo confinamento, estando assim sob uma condição que pode ser considerada não significativa ou sensível o suficiente para avaliar esta propriedade. Por conseguinte, o que se tem observado no laboratório da ABCP é que este ensaio não diferencia argamassas que devem, certamente, ter formulações diferentes.

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18_{AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Specification for Masonry Cement. ASTM C 91. EUA.}

1999.

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Na condição de ensaio recomendada pelo CSTB, há a favor a força da gravidade, pois a perda de água será na superfície inferior, ficando a superior livre para que não se crie a força por restrição e, por fim, a sucção por 15 minutos.

A maioria das argamassas nacionais tem retenção de água acima de 90% determinada pela NBR 13 27720. O procedimento recomendado pelo CSTB é mais rigoroso e, talvez por isso mesmo, proporciona uma diferenciação entre as argamassas, obtendo-se valores mínimos de até 60% de retenção para as mesmas argamassas.

Segundo POPOVICS (1980) e GROOT (1988) apud CANDIA (1998), em combinações substrato/argamassa, foi observado que pode haver perda da água da argamassa de 50 a 60% por sucção do substrato, comprometendo a cura do revestimento de argamassa e conseqüente comprometimento da aderência. A revisão da norma quanto a este ensaio tem, pois, importância relevante.

A determinação de retenção de água pelo funil de Büchner e sua viabilização em âmbito nacional, está sendo proposta com mesmo equipamento especificado pela norma NBR 928721, a qual emprega um funil de Büchner modificado. Esta modificação ocorreu na época do estudo da normalização dos ensaios de argamassa de assentamento para alvenaria de blocos de concreto, contemplada na NBR 10 90622 de cimento de alvenaria, com base na norma ASTM C-9123. Pelas condições de medida, este ensaio não é de retenção de água mas, sim, de retenção da consistência, pois o resultado é a relação percentual de espalhamento antes e após a sucção. A mesa de espalhamento é análoga à especificação na NBR 721524, mas com dimensões maiores.

A forma tronco-cônica da NBR 7215 tem um volume maior que o da ASTM, logo, uma massa maior de argamassa, o que motivou a adaptação do funil de Büchner especificado pela ASTM. O diâmetro é de 200 cm para a NBR e de 155 cm para a ASTM.

Entende-se então que é importante verificar se os ensaios tanto com o funil de Büchner da ASTM como com o modificado da NBR apresentam o mesmo resultado.

3.3 Resistência Mecânica - à compressão e à tração na flexão

A resistência mecânica das argamassas está relacionada à sua capacidade de resistir a esforços de tração, compressão ou cisalhamento, decorrentes de cargas estáticas ou dinâmicas atuantes nas edificações, ou decorrentes de efeitos das condições ambientais. A resistência à compressão é a característica mais comumente determinada tanto para argamassa de assentamento como para argamassa de revestimento. Entende-se que esta propriedade, importante para o controle de produção do cimento e adotada para a argamassa, verifica a uniformidade de produção.

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa de assentamento para alvenaria de blocos de concreto - Determinação da retenção de água. NBR 9287. Rio de Janeiro. 1986.

22_{ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Cimento de alvenaria - Ensaios - NBR 10906. Rio de Janeiro. 1989.} 23_{AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Specification for Masonry Cement. ASTM C 91. EUA.}

1999.

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão. NBR 7215. Rio de Janeiro. 1996.

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No entanto, como propriedade para posterior associação com o desempenho da argamassa em revestimento, parece que a resistência à compressão está mais associada à argamassa de assentamento pela forma à qual esta vai ser solicitada no sistema de vedação; no sistema de revestimento de argamassa, a solicitação maior é de resistência à tração ou ao cisalhamento, pois a argamassa deve suportar os esforços de tensão no sentido de evitar a fissuração de revestimento.

Os procedimentos de determinação das propriedades relativas às resistências mecânicas estão apresentados na Tabela 5.

Tabela 5 - Procedimentos de determinação das resistências mecânicas

Método Ensaio Formato dos corpos-de-prova

NBR 13 279 /95 Resistência à compressão Cilíndrico 5x10cm CSTB 2669-4/ 93 Resistência à tração na flexão e resistência à

compressão.

Prismático 4x4x16 cm

O ensaio em prismas parece melhor indicar uma relação com a argamassa aplicada, quer em revestimento quer em assentamento, em decorrência da espessura do corpo-de-prova, muito próxima da espessura em que é aplicada.

Já foi exposta no IV Simpósio Brasileiro de Tecnologia da Argamassa (CINCOTTO, 2001) a relevância do emprego do corpo-de-prova prismático sobre o cilíndrico, uma vez que representa melhor a realidade da argamassa aplicada em obra, em camada, tanto para o revestimento como para o assentamento.

Entretanto, há carência de estudo de correlação dos resultados obtidos nas determinações com a mudança das dimensões dos corpos-de-prova nos casos de argamassa de baixa resistência. Existem dados sobre correlação entre resistência de corpos-de-prova cilíndricos e cúbicos, mas para proporção de mistura cimento:areia 1:3, em massa, muito rica em aglomerante; os valores foram 13% maior para os corpos-de-prova cúbicos de (4x4) cm (RODRIGUES, 1993).

Faz-se necessário, pois, um estudo comparativo dos formatos de corpos-de-prova prismáticos e em placas, associado os resultaods com o de outras propriedades de modo a melhor determinar o seu desempenho.

3.4 Permeabilidade por Capilaridade

A permeabilidade é o fenômeno da passagem de água tanto no estado líquido como no estado de vapor através da camada de argamassa endurecida. É influenciada pelos poros capilares de dimensões maiores que 50 nm, e pelas bolhas de ar incorporado, que podem chegar a até 3 mm (MÜLLER, BÜCHER, 1993). Como os capilares são os espaços ainda não preenchidos pelos compostos hidratados do aglomerante, a permeabilidade depende do prosseguimento da hidratação ao longo do tempo, ou seja, com o avanço da idade da argamassa aplicada, maior será o grau de endurecimento, e mais baixa a sua permeabilidade.

A existência de poros interligados ou não, bem como de diferentes diâmetros, faz que alguns contribuam para a permeabilidade e outros, não. Se a porosidade for elevada e os poros estiverem interligados, eles contribuem para o deslocamento de fluidos, de modo

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que a permeabilidade também pode ser alta. Por outro lado, se os poros forem descontínuos ou, de outro modo, ineficazes para o deslocamento de fluidos, a permeabilidade será baixa, mesmo com porosidade alta.

Esta propriedade é avaliada pelo coeficiente de permeabilidade por capilaridade. O ensaio de capilaridade relaciona-se à permeabilidade enquanto o ensaio de absorção de água está ligado ao volume de vazios (poros).

Este requisito é determinado através da ascensão capilar em corpos-de-prova prismáticos de 4x4x16cm na idade de 28 dias. Rompidos ao meio, sua face fraturada é colocada em contato com uma lâmina de água de 5mm, conforme procedimento do CSTB 2669-425.

3.5 Densidade de massa no estado endurecido

Densidade de massa no estado endurecido é a relação entre a massa e o volume total da argamassa após 28 dias de cura.

O valor da densidade de massa da argamassa é um indicativo da compacidade resultante da proporção de mistura agregado/aglomerante e da distribuição granulométrica do conjunto; determina indiretamente o volume de vazios incorporados pelos aditivos e a quantidade de água de amassamento perdida por evaporação.

Os procedimentos para determinação da densidade de massa aparente no estado endurecido são os especificados na norma NBR 13 28026 e recomendação do CSTB 2669-427.

As condições de cura no procedimento CSTB referem-se ao ambiente de (20 ± 2)oC e umidade de (50 ± 5)% equivalendo a uma condição de câmara seca. A evolução da perda de massa nestas condições pode ser relacionada à retração por secagem, como demostrado por BASTOS (2001).

3.6 Módulo de deformação

Dentre as funções de uma argamassa de assentamento, a capacidade de absorver eventuais movimentações e acomodações da alvenaria destaca-se como umas das principais. Em princípio, pretende-se que uma certa argamassa tenha o melhor desempenho quanto a seguir deformações próprias e da base sem se romper. Esse desempenho é requerido para que o revestimento contribua para a impermeabilidade do envelope da edificação. Este problema tem importância fundamental em clima tropical como o do Brasil.

No caso da argamassa de revestimento, autores nacionais (MACIEL, BARROS, SABBATINI, 1998) afirmam que o revestimento só tem a responsabilidade de absorver

25

tetos - Determinação da densidade de massa no estado endurecido. NBR 13 280 . Rio de Janeiro. 1995.

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as deformações de pequena amplitude que ocorrem em função da ação da umidade ou da temperatura e não as de grande amplitude, provenientes de outros fatores, como deformações estruturais. No entanto, faltam dados sobre esforços gerados pela movimentação de estruturas de grande altura atuantes no revestimento.

A capacidade de absorver deformações está relacionada ao módulo de deformação da argamassa: quanto menor o módulo de deformação (menor teor de cimento), maior a capacidade de absorver deformações.

Uma vez compreendida sua importância, existe uma preocupação atual muito grande do meio técnico em se determinar esta propriedade. Muitas pesquisas quanto aos procedimentos de ensaio foram tentados, mas ainda não se chegou a um consenso. Nem se tem valores determinados por um ou outro método de ensaio que permitam uma classificação geral. Faz-se necessário ainda um estudo detalhado, levando em conta as variáveis intervenientes nesse resultado.

Diversos são os procedimentos que vêm sendo adotados em determinações: alguns deles a partir de resistência à compressão em formatos de corpos-de-prova cúbicos e cilíndricos, outros com base na resistência à tração por flexão em corpos-de-prova prismáticos, ou ainda, por determinação do módulo dinâmico através de freqüência de ressonância ou por ultra-som.

GODOY e BARROS (1999) propõem uma metodologia baseada na norma brasileira para concreto NBR 852228 com utilização de corpos-de-prova cúbicos moldados segundo a norma BS 455129. Os autores, no entanto, ressaltam a importância de se ter critério de avaliação para a definição da condição de ensaio a adotar.

O CSTB, em particular, classifica argamassas segundo os resultados do ensaio do módulo de deformação dinâmico, medido por freqüência de ressonância (CSTB 2669-430).

28_{ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto - Determinação do Módulo de Deformação Estática e}

Diagrama - Tensão-deformação - Método de ensaio. NBR 8522. Rio de Janeiro. 1984

29_{BRITISH STANDARDS. Methods of testing mortars, screeds and plasters.BS 4551. London. 1980.} 30

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4 CONCLUSÃO

A partir da avaliação dos procedimentos de ensaio contemplados nas duas classificações, NBR 13 28131 e MERUC32, apresentados nos itens anteriores, conclui-se que é preciso que sejam respondidas as questões seguintes:

a) Qual a melhor opção para definir a água de amassamento? Pela consistência fixada pela mesa de espalhamento, também questionável? Pela adoção da água fornecida pelo fabricante?

b) Qual a influência do tempo de mistura avaliado pelo teor de ar incorporado? Como definir a água e o tempo de mistura?

c) É possível validar o funil de Büchner modificado?

d) Os resultados de resistência mecânica devem ser obtidos através de corpos-de-prova prismáticos ou cilíndricos?

O estudo realizado com 18 argamassas industrializadas, de produtos mais representativos da Capital, objetivou responder a essas questões, discutindo também a classificação nacional. Os resultados permitiram apresentar uma proposta de revisão da classificação, indicando as propriedades que possam ser associadas ao desempenho da argamassa no revestimento (NAKAKURA, 2003).

31_{ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos -}

Requisitos. NBR 13 281 . Rio de Janeiro, 2001.

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CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DU BATIMENT. Certification CSTB des enduits monocouches d’imperméabilisation - Classification MERUC. Livraison 341, cahier 2669-3, juillet-août 1993. Paris.

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LISTA DE REFERÊNCIAS

BASTOS, P. K. X. Retração e Desenvolvimento de Propriedades Mecânicas de Argamassas Mistas de Revestimento - Tese de Doutorado - ESCOLA POLITÉCNICA, UNIVERSIDAE DE SÃO PAULO - São Paulo - 2001.

CANDIA, M.C. Contribuição ao Estudo das Técnicas de Preparo da Base no Desempenho dos Revestimentos de Argamassa - Tese de Doutorado - Escola POLITÉCNICA, UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO - São Paulo - 1998.

CASALI, J. M.; OLIVEIRA, A. L.; SANTOS, S., CALÇADA, L. M. L., PRUDÊNCIO JR., L. R. Avaliação da Influência do Processo de Mistura na Resistência à Compressão de Argamassas para Assentamento de Alvenaria Estrutural. In SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, 4, Brasília, DF, 2001,

Anais, p.435-443.

CINCOTTO, M. A. Avanços realizados em tecnologia das argamassas (verbal, palestra de abertura) In SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, 4, Brasília, DF, 2001, oral.

GODOY, E. H. P.,BARROS, M. M. S. B. Proposta de Procedimento de Ensaio para Avaliação do Módulo de Deformação de Argamassas. In SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, 3., Vitória, ES,1999, Anais, p.159-167.

MACIEL, L. L.; BARROS, M. M. S. B.; SABBATINI, F. H. Recomendações para a Execução de Revestimentos de Argamassa para Paredes de Vedação Internas e Externas e Tetos. Projeto EPUSP/SENAI, São Paulo, 1998

MULLER, M. S. K.; BUCHER, H. R. E. Argamassas Industrializadas para Revestimento de Superfície e Assentamento de Alvenaria, In ARGAMASSAS INDUSTRIALIZADA - USOS E DESEMPENHO, São Paulo, SP 1993, Anais.

NAKAKURA, E. H. Análise e Classificação das Argamassas Industrializadas Segundo a NBR 13281 e a MERUC – Dissertação de Mestrado - ESCOLA POLITÉCNICA, UNIVERSIDAE DE SÃO PAULO - São Paulo - 2003.

RODRIGUES FILHO, H.C. Equivalência entre Resultados de Resistência à Compressão de Cimento Portland segundo os Métodos de Ensaio Brasileiro, Europeu e

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Norte-Americano - Dissertação de Mestrado - ESCOLA POLITÉCNICA, UNIVERSIDAE DE SÃO PAULO - São Paulo - 1993.

YOSHIDA, A. T.,BARROS, M. M. S. B. Caracterização de Argamassas no Estado Fresco: Peculiaridades na Análise de Argamassas Industrializadas. In SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, 1., Goiânia, GO,1995,