ARGAMASSAS COMPATÍVEIS
PARA INTERVENÇÃO EM
EDIFÍCIOS ANTIGOS
MARIA DO ROSÁRIO VEIGA 19-21 SETEMBRO 2007
Oficina Técnicas Tradicionais de Revestimento - BEJA
>
Argamassas – Constituição e condições
externas
>
Argamassas antigas e revestimentos antigos
>
Compatibilidade
>
Revestimentos de substituição
>
Técnicas de aplicação
>
Casos particulares
>
Casos de estudo
>
Conclusões
Organização da apresentação
Argamassas - Constituição
aéreos cal aérea
Ligantes
hidráulicos cimento; cal hidráulica cal aérea e pozolanas; gesso
sintéticos resinas
Agregados
areia siliciosa; agregado calcáriopedra britada; pó de pedra; argila?
Água
Aditivos
pozolanas; fibras; resinasAdjuvantes
hidrófugos; introdutores de ar; plastificantesArgamassas - Constituição
Cal aérea
Obtida por calcinação, a temperaturas da ordem de 800 a 1000 ºC, de
rochas carbonatadas, constituídas predominantemente por
carbonato de cálcio (calcário) ou por carbonato de cálcio e
magnésio (calcário dolomítico)
Cal viva:
CaCO
3+ calor CaO + CO
2Hidratação:
CaO + H
2O Ca (OH)
2+calor
Argamassas - Constituição
OUTROS LIGANTES: hidraulicidade (aluminatos e silicatos)
Cimento
(> 1450ºC
C
3S +C
2S + …)
Cal hidráulica
(1200 a 1450ºC
C
2S + …)
Pozolanas naturais
(produtos vulcânicos ricos em alumina e em sílica
amorfa reactiva)
Pó de tijolo e outras pozolanas artificiais
Argamassas - Constituição
Gesso
O gesso natural é uma rocha sedimentar de estrutura cristalina,
constituída fundamentalmente por sulfato de cálcio bi-hidratado
(Ca
SO
42H
2O).
O gesso usado como ligante em estuques e argamassas de gesso é
obtido por cozedura a temperaturas que variam entre 130ºC e 170ºC da
pedra de gesso e é constituído, fundamentalmente, por
sulfato de cálcio
hemi-hidratado:
Ca SO
42H
2O + calor Ca SO
41/2 H
2O + 3/2 H
2O
É usado em revestimentos interiores
Suportes
• Taipa
• Adobe
•Fasquiado de madeira
•Paredes pombalinas (gaiolas e
tabiques)
•Alvenaria de tijolo (irregular ou
regular)
•Alvenaria de pedra (irregular ou
regular)
argamassas com base em
cal aérea (cal e terra,
argila, fibras naturais)
argamassas com base em
cal aérea
argamassas com base em
cal aérea / cal hidráulica /
cimento, conforme a a
estrutura da parede
Condições externas
Exterior
temperatura
humidade (chuva)
vento
proximidade do mar
poluição
exposição
água nas fundações
exposição aos sais (solos, materiais, etc.)
Interior
temperatura
humidade do ar
água nas fundações
Funções
• Aglomerantes
de pedra e tijolo em alvenarias irregulares
• Assentamento
de blocos de pedra e de tijolos em
alvenarias regulares
• Reboco exterior ou interior
• Acabamento
de protecção e decoração (barramentos e
estuques)
• Suporte de pinturas murais, fingidos
, e outras técnicas
decorativas
• Colagem de azulejos
Ruínas de Tróia (séc. I) Conímbriga
Argamassas Romanas – Argamassas de cal muito bem executadas; uso
de pozolanas artificiais (pó de tijolo) e naturais
Rebocos em ruínas de Tróia - séc. I
Argamassas antigas
Reboco em Conímbriga
Argamassas Árabes - Muralha de Tavira (séc. VII)
Argamassas antigas
Argamassas Árabes – Igreja de Mértola (antiga Mesquita)
Sé de Évora – Revestimentos interiores (séc. XVI-XVII)
Argamassas antigas
Sé de Elvas (séc. XVII)
Fingidos de azulejo
(Almeida)
Convento dos Capuchos
Argamassas antigas
Hospital M. Bombarda (séc. XIX) Parede PombalinaArgamassas de cal
em várias camadas
Argamassas antigas
Edifício do LNEC (1952) Edifício em Lisboa (Prémio Valmor
1944)
Argamassas de cal aérea com
acabamentos muito cuidados
Argamassas antigas
Argamassas antigas
Caracterização de argamassas antigas: no LNEC tem vindo a ser
feita através de vários Projectos, dos quais se destaca
presentemente o Projecto
Cathedral
Caracterização química, mineralógica e microestrutural
Caracterização física e mecânica
Argamassas antigas
• Cal aérea
como ligante,
areias
bem seleccionadas,
geralmente
aditivos
• Várias camadas, cada uma delas cuidadosamente
preparada e aplicada
• Texturas e cores
características
• Grande
resistência e durabilidade
(exemplos com séculos
que chegaram aos nossos dias)
• Testemunho
de materiais e tecnologias: objectos de
estudo
• Funções de
revestimento, aglomerante, colagem
• Bom
funcionamento global das paredes
gerado pela
compatibilidade
de materiais e soluções construtivas
Argamassas antigas
Argamassas de cal aérea: Traços tradicionais variam entre 1:1 e
1:4 (cal aérea : areia)
•
1:3 (cal aérea : areia) é um traço eficiente se a areia tiver boa
granulometria
Exs. de outras argamassas antigas (ou de argamassas que
podemos usar para nos aproximarmos delas):
•
1:1:4 (cal aérea : pozolana : areia)
Revestimentos exteriores antigos
Camadas
Camadas de regularização e protecção: Emboço; Reboco, Esboço
• argamassas de cal e areia, com adições minerais e orgânicas,
aplicadas em
várias subcamadas
• com
granulometria decrescente
das camadas mais internas
para as mais externas
• com
deformabilidade e porosidade crescentes
das camadas
mais internas para as mais externas
Revestimentos exteriores antigos
Camadas
Camadas de protecção, acabamento e decoração: Barramento;
Pintura mineral; Ornamentação
• barramentos: massas finas de pasta de cal aplicadas em
várias subcamadas
, com grande importância para a
protecção do reboco
• coloração com
pigmentos minerais
ou com
pintura mineral
• ornamentação com stuccos, fingidos, esgrafitos, pinturas a
a) Pintura de cal
b) Pintura com tintas de silicato
c) Pintura de fingidos (no exterior)
d) Pintura mural exterior
Revestimentos exteriores antigos: acabamentos
Os revestimentos interiores das paredes antigas tinham, em geral,
constituição básica semelhante aos exteriores, diferindo
essencialmente na composição das camadas de acabamento.
Camadas principais, com diferentes funções:
Camadas de regularização:
emboço,
reboco
e
esboço
ou
massa de
esboçar.
Camadas de protecção, acabamento e decoração:
barramento
(ou
guarnecimento
); estuque
ou
massa de estender ou dobrar;
massa de
polir
ou
brunir
; pintura
(em geral mineral) simples ou de
ornamentação.
a) Fingido de pedra ou Stucolustro
b) Fingido de mármore ou Stucomármore
c) Escaiolas (Scagliola)
d) Pintura Mural
f) Pintura a encáustica (ou a cera)
g) Pintura a óleo
h) Pintura de fingidos
i) Pintura ilusionista ou de trompe l’oeil
Revestimentos interiores antigos: acabamentos
Lisboa, década de 90,
rebocos hidráulicos
Algarve, monocamada, século XXI
Argamassas recentes
Paredes antigas e argamassas
As paredes antigas
desempenhavam as funções
estrutural e de protecção à
água através de
espessuras
elevadas, revestimentos com
várias camadas, conjugação
das características dos
diversos constituintes
.
Paredes antigas e argamassas
As paredes antigas tinham
constituição e modelo de
funcionamento muito diferentes
das actuais:
•Hoje evita-se a entrada da água,
impermeabilizando os paramentos,
aumentando a estanquidade das
caixilharias, fazendo cortes de
capilaridade.
•As paredes antigas, mais espessas
e porosas e sem cortes de
capilaridade, permitiam uma entrada
de água mais fácil mas promoviam a
sua rápida saída para o exterior.
eflorescências
Ascensão de água por capilaridade
criptoflorescências
Paredes antigas e argamassas
As patologias devidas à humidade em paredes antigas estão a
ser estudadas através do Projecto
Humidade em Paredes
Antigas
Conservação
Os rebocos exteriores são muitas vezes dos primeiros elementos
do edifício a mostrar degradação, devido à sua elevada exposição
e às suas funções de protecção.
Opções de intervenção:
1. A 1ª opção deve ser a
conservação
do revestimento antigo:
• operações de manutenção
• operações de reparação pontual
2.
A 2ª alternativa a considerar é a
consolidação
do revestimento existente:
• restituição da aderência
• restituição da coesão
3.
Se as anteriores hipóteses não forem viáveis, considerar a
substituição parcial
4.Apenas em último caso, encarar a
substituição total
Evitar a acumulação de água
: correcção de infiltrações,
correcção da drenagem, protecção contra escorrimentos e
contra a formação de caminhos preferenciais
Reparação das lacunas no revestimento
, nomeadamente
nas camadas de acabamento
Tratamento com biocidas
Limpeza
, nomeadamente da poluição ( SO
2,NO
2,CO
2)
Controlo de cargas
Conservação – Medidas preventivas
Restituição da aderência:
pastas de colagem à
base de cal
Restituição da coesão:
se possível com
produtos que regenerem o carbonato de cálcio
Colmatação de fissuras
Reintegração
Conservação – Consolidação
Projecto Conservarcal:
http://conservarcal.lnec.pt
Marmorites: pintura ou conservação e limpeza?
Marmorites: pintura ou
conservação e limpeza?
Marmorites: pintura ou
conservação e limpeza?
Consolidação
Compatibilidade
No caso da opção pela substituição parcial ou total, o
revestimento de substituição a escolher tem que recorrer a
materiais e técnicas
compatíveis
com os elementos pré-existentes.
Requisitos de compatibilidade:
1. Funcionais:
• Não contribuir para degradar os elementos pré-existentes
• Proteger as paredes
• Ser duráveis e contribuir para a durabilidade do conjunto (à escala dos
edifícios antigos)
2. De aspecto:
• Não prejudicar a apresentação visual, não descaracterizar o edifício
• Não sofrer envelhecimento diferencial
Compatibilidade
1. Não contribuir para degradar os elementos pré-existentes
• Não introduzir tensões excessivas no suporte:
módulo de elasticidade
baixo; aderência moderada; coeficientes de dilatação térmica e
higrométrica semelhantes aos elementos antigos
• Não contribuir para reter a
água no suporte:
permeabilidade ao vapor de
água elevada
• Não introduzir sais solúveis:
não conter materiais ricos em
sais solúveis (por ex. do
cimento)
Compatibilidade
2. Proteger as paredes
• Proteger da acção da água e das acções climáticas em geral:
absorção de
água moderada e permeabilidade ao vapor de água elevada; resistência
mecânica suficiente
• Proteger de acções mecânicas de choque e erosão:
resistência mecânica
suficiente
• Proteger de acções químicas (poluição, sais solúveis):
resistência aos sais
Compatibilidade
3. Ser duráveis
• Resistência mecânica (moderada)
• Aderência ao suporte e entre camadas (moderada)
• Absorção de água lenta e facilidade de secagem
• Resistência química
• Resistência à colonização biológica
4. Aspecto Estudo prévio do revestimento antigo
• Composição, textura, cor
Compatibilidade
Características mecânicas
Argama
ssa
Resist. à
flexão
Rt
Resist. à
compr.
Rc
Módulo
de
Elastic.
E
Aderência ao
suporte
Ra
Forças
desenvolvidas
por retracção
restringida
Fr máx
Reboco exterior Reboco interior Refecha-mento de juntas Características mecânicas semelhantes às das argamassasoriginais e inferiores às do suporte. Resistência ao arrancamento (Ra) inferior à resistência à tracção do suporte: a rotura
nunca deve ser coesiva pelo suporte. Força máxima desenvolvida por retracção restringida (Fr máx) inferior à resistência à tracção do suporte.
Requisitos das argamassas de substituição
características mecânicas
Compatibilidade
Requisitos das argamassas de substituição
comportamento à água
Comportamento à água Ensaios clássicos Comportam ento aos sais Comportamento térmico Durabilidade Argamas sa Perm. ao vapor de água Coefic. de capilarida de C Porosidade Teor de sais solúveis Características térmicas Resistência às acções climáticas; resistência aos sais Reboco exterior Reboco interior Refecha-mento de juntas Capilaridade e permeabilidade ao vapor de água semelhantes às argamassas originais e superiores às do suporte. Porosidade e porosimetria semelhantes às das argamassas originais e com maior percentagem de poros grandes que o suporte. Baixo teor de sais solúveis Coeficiente de dilatação térmica e condutibilidade térmica semelhantes aos das argamassas originais e às Média a elevadaCompatibilidade
Requisitos das argamassas de substituição
Características Mecânicas
aos 90 dias (MPa) Comportamento à retracção restringida Uso Rt Rc E Aderência (MPa) Frmáx (N) G (N.mm) CSAF CREF (mm) Reboco exterior 0,2 – 0,7 0,4 – 2,5 2000-5000 ≤ 70 ≥ 40 ≥ 1,5 ≥ 0,7 Reboco interior 0,2 – 0,7 0,4 – 2,5 2000-5000 0,1 – 0,3 ou rotura coesiva pelo reboco ≤ 70 ≥ 40 ≥ 1,5 ≥ 0,7 Juntas 0,4 -0,8 0,6 – 3 3000-6000 0,1 – 0,5 ou rotura coesiva pela junta ≤ 70 ≥ 40 ≥ 1,5 ≥ 0,7
Compatibilidade
Requisitos das argamassas de substituição
Comportamento à água
Ensaios clássicos Ensaio com humidímetro Uso SD (m) C (kg/m2.h0,5) (kg/m2.min0,5) M (h) S (h) H (mv.h) Envelhecimento artificial acelerado Comportamento aos sais Reboco exterior ≤ 0,08 ≤ 12; ≥ 8 (≤ 1,5; ≥ 1,0) ≥ 0,1 ≤ 120 ≤ 16 000 Reboco interior ≤ 0,10 - - ≤ 120 -Juntas ≤ 0,10 ≤ 12; ≥ 8 (≤ 1,5; ≥ 1,0) ≥ 0,1 ≤ 120 ≤ 16 000 Médio: degradação moderada nos ciclos água/gelo Teores reduzidos de sais solúveis. Resistência aos sais existentes na parede (estudos em curso).
Compatibilidade
As exigências para rebocos antigos são diferentes das
exigências gerais dos rebocos devido aos requisitos de
compatibilidade:
•
menor resistência mecânica / maior deformabilidade
•
aderência moderada e extensa
•
permeabilidade ao vapor de água mais elevada / maior
capilaridade
•
teor reduzido de sais solúveis
Rebocos de substituição
Argamassas de
cimento
Argamassas de
cal hidráulica natural
Argamassas de
cal hidráulica artificial
Argamassas de
cal aérea e cimento
Argamassas de
cal aérea
Argamassas de
cal aérea aditivada
com
pozolanas, pó de tijolo, aditivos minerais
com “gordura”
Argamassas
pré-doseadas
Argamassas
de ligantes especiais
Tipos de argamassas usadas
Argamassa Características Mecânicas (MPa) Comportamento à retracção restringida Refª Composição Rt Rc E Aderência (MPa) Frmáx (N) G (N.mm) CSAF CREF (mm) Ci4 Cimento: areia 1:4 1,1 Forte dema is 3,2 Forte demais 6600 Rígido demais 0,07 (a) Insufici-ente 135 Forte demais 60 1,9 0,5 Frágil demais CHA3 Cal hidráulica: areia 1:3 0,95 Forte dema is 2,60 Forte demais 7510 Rígido demais 0,10 100 Forte demais 60 2,8* 0,7 CACI3 Cimento: cal aérea: areia 1:1:3 0,70 1,86 5671 0,12 75 51 2,9 0,8 CA3 Cal aérea: areia 1:3 0,34 1,28 4098 0 Insufici-ente 59 73 1,4 1,2 CAP Cal aérea: pozolana: areia 1:0,5:2,5 0,56 2,00 4521 0,14 79 61 2,2 0,8
PD-CA Pré-doseadade cal aérea 0,63 1,5 2740 0,09 (c+a) 54 27 Frágil demais 3,8 0,6 Frágil demais
Resultados experimentais
Resultados experimentais
Comportamento à água Argamassa Ensaiosclássicos Ensaio com humidímetro Refª Composição SD (m) C kg/m2 .h1/2 M (h) S (h) H (mv.h) Envelhecimento artificial acelerado Ci4 Cimento: areia 1:4 0,09 Insufic. (para reboco exterior) 12,6 0,10 120 14000 Excessivo Bom: sem degradação CHA3 Cal hidráulica: areia 1:3 0,075 10,1 0,50 38 8639 Médio: descolagem nos ciclos água/gelo
CACI3
Cimento: cal aérea: areia
1:1:3
0,050 9,5 0,17 38 7408 degradaçãoBom: sem
CA3 Cal aérea: areia 1:3 0,050 10,1 0,17 30 9244 Mau: descolagem e queda nos ciclos
calor/frio CAP Cal aérea: pozolana: areia 1:0,5:2,5 0,035 9,5 0,17 34 7923 Médio: degradação nos ciclos água/gelo
PD-CA Pré-doseada 0,06 1,93
0,75
450 36720
-Compatibilidade
Cimento:
Os rebocos só de cimento são
totalmente desaconselhados:
pouco deformáveis, pouco permeáveis ao vapor de água, contêm sais solúveis que vão contaminar ainda mais as paredes antigas.
Um reboco bastardo de cimento e cal aérea pode ser uma solução admissível, se não se tratar de um edifício de grande valor histórico, pois é possível doseá-lo de forma a ter uma deformabilidade (módulo de elasticidade) e uma permeabilidade à água e ao vapor aceitáveis.
Rebocos de substituição
Cal hidráulica:
A cal hidráulica, muitas vezes apontada como um compromisso aceitável e prático, oferece problemas: tem características muito distintas, desde as mais próximas da cal aérea, às que se assemelham ao cimento.
Assim, é necessária umacaracterização adequadadas cais hidráulicas disponíveis no mercado, para se poder decidir da sua maior ou menos aptidão para o efeito, tendo em conta, nomeadamente, o seu módulo de elasticidade, a sua permeabilidade ao vapor de água e o seu teor de sais solúveis.
Revestimentos pré-doseados:
São comercializados como sendo com base em cal mas a maioria desses produtos são baseados emcal hidráulicae não em cal aérea e, não raro, contêm hidrófugos o que tem que ser tido em conta na
Rebocos de substituição
Argamassas com pozolanas:
Os romanos usavam materiais
pozolânicos para garantir hidraulicidade às argamassas, melhorar a sua capacidade de impermeabilização e a sua resistência à água e às acções
climáticas em geral:
-Pó de tijolo;
-Pozolanas naturais, constituídas por materiais de origem vulcânica, ricos em sílica e alumina amorfas.
Rebocos de substituição
Argamassas com pozolanas:
Hoje temos muitos outros materiais com propriedades pozolânicas e é possível dosear argamassas com boas características recorrendo a
esses produtos: pó de tijolo, metacaulino, microssílica, pozolanas
naturais dos Açores e de Cabo Verde, etc.
Obtêm-se argamassas com as principais vantagens das argamassas
hidráulicas- endurecimento em presença da água, embora mais lento
que o do cimento; resistência à água; boa permeabilidade ao vapor de
água - evitando as suas principais desvantagens - módulo de
Rebocos de substituição
Cimento
- não recomendado
Cal hidráulica - 1:3
não recomendado
Cimento e cal aérea - 1:2:9
(cimento:cal:areia) a usar só quando não for
possível usar soluções mais compatíveis
Cal hidráulica e cal aérea - 1:1:6
(cal hidráulica:cal:areia) pode ser
adequada se se usar cal hidráulica média ou fraca (NHL 3,5 ou NHL 2)
isenta de sais
Cal aérea - 1:3
solução compatível mas tem que ser bem executada
para ser durável
Cal aérea e pozolana - 1:1:4
(ou outra proporções, dependendo da
reactividade da pozolana) solução compatível, em princípio,
dependendo da pozolana
Técnicas de aplicação
Influência dos diferentes parâmetros de aplicação:
•
Redução da quantidade de água: argamassa mais resistente, mais
compacta, menos fissurável, mais impermeável
•
Amassadura com betoneira é inadequada, deve ser complementada
com amassadura manual ou com berbequim para garantir uma mistura
perfeita
•
Aperto da massa contra o suporte: maior compacidade e menor
fissuração
Técnicas de aplicação
Influência dos diferentes parâmetros de aplicação:
•
Mais camadas com menor espessura cada uma: menores tensões de
retracção, menor fissuração e maior capacidade de impermeabilização
•
Exposição à radiação solar: quando é excessiva aumenta a fissuração,
quando é reduzida atrasa a carbonatação e pode comprometer o
comportamento a longo prazo; escolher época de aplicação ou
recomendar protecção à evaporação rápida.
Colagem de azulejos antigos
A recolagem de azulejos antigos
deve ser feita, após limpeza e
dessalinização dos azulejos, com
argamassa de cal aérea.
A
argamassa de colagem deve
ser rica
(traço 1:2,5 - cal : areia).
A areia deve ser
siliciosa, bem
graduada, com um teor de finos
mais elevado
que no caso dos
rebocos.
A aplicação deve ser feita numa
única camada
.
Paredes com sais
O “salitre” é um dos problemas mais
difíceis de resolver em edifícios
antigos.
As soluções usadas durante muitos
anos, baseadas na
impermeabilização das paredes,
provocaram em muitos casos danos
irreversíveis.
Outras soluções, como as injecções
de resinas para provocar cortes de
capilaridade, também se revelaram
Paredes com sais
As soluções recomendadas actualmente
baseiam-se em princípios diferentes e
resumem-se praticamente a 2 tipos:
•
revestimentos de transporte:
é provocado o
transporte dos sais dissolvidos para o reboco,
onde cristalizam; para isso é preciso que o
reboco tenha poros de diâmetro superior aos
do suporte
•
revestimentos de acumulação:
é provocada a
acumulação dos sais numa camada de reboco
afastada da superfície; é necessário que
existam duas camadas de reboco de diferente
porosimetria, em que a camada de acumulação
tem poros de diâmetro superior à camada mais
exterior e também ao suporte.
Transporte de sais sec agem reboco sec agem Acumulação de sais Transporte de sais
Substituição de revestimentos
Reboco de substituição
com argamassa
bastarda fraca – década
de 1990
Substituição de revestimentos
Reboco de substituição com
argamassa bastarda fraca –
década de 1990
1:2:9; 1:3:12
Solução de substituição com base
em cal e pozolanas naturais ou
artificiais - 2005
Substituição de revestimentos
Argamassa
de cal e areia
– 2006
Conservação revestimentos pigmentados de cal (séc. XX)
LNEC - A fachada antes e depois
Após aplicação de membrana elástica
(incompatibilidade funcional) - S. Paulo,
Brasil
Degradação rápida
Após extracção do
revestimento de tecto
-zona de Lisboa
Opções incorrectas
Opções incorrectas
Pintura de cal pigmentada (Estocolmo)
Materiais diferentes:
envelhecimento diferencial
(Budapeste, foto J. Aguiar)
Pinturas de substituição
Conclusões
Resistência mecânica moderada e módulo de elasticidade baixo
Alguma capacidade de impermeabilização mas grande facilidade
de secagem
Não conter teores significativos de sais solúveis
Para minimizar tensões devidas a deformações diferenciais devem
ter características físicas semelhantes às dos elementos
pré-existentes
Conservar em vez de substituir
Conclusões
79