Organização da apresentação

Texto

(1)

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

(2)

Argamassas - Constituição

aéreos cal aérea

Ligantes

hidráulicos cimento; cal hidráulica cal aérea e pozolanas; gesso

sintéticos resinas

Agregados

areia siliciosa; agregado calcário

pedra britada; pó de pedra; argila?

Água

Aditivos

pozolanas; fibras; resinas

Adjuvantes

hidrófugos; introdutores de ar; plastificantes

Argamassas - 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

2

Hidratação:

CaO + H

2

O Ca (OH)

2

+calor

(3)

Argamassas - Constituição

OUTROS LIGANTES: hidraulicidade (aluminatos e silicatos)

Cimento

(> 1450ºC

C

3

S +C

2

S + …)

Cal hidráulica

(1200 a 1450ºC

C

2

S + …)

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

4

2H

2

O).

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

4

2H

2

O + calor Ca SO

4

1/2 H

2

O + 3/2 H

2

O

É usado em revestimentos interiores

(4)

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

(5)

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

(6)

Rebocos em ruínas de Tróia - séc. I

Argamassas antigas

Reboco em Conímbriga

(7)

Argamassas Árabes - Muralha de Tavira (séc. VII)

Argamassas antigas

Argamassas Árabes – Igreja de Mértola (antiga Mesquita)

(8)

Sé de Évora – Revestimentos interiores (séc. XVI-XVII)

Argamassas antigas

Sé de Elvas (séc. XVII)

(9)

Fingidos de azulejo

(Almeida)

Convento dos Capuchos

Argamassas antigas

Hospital M. Bombarda (séc. XIX) Parede Pombalina

Argamassas de cal

em várias camadas

Argamassas antigas

(10)

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

(11)

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)

(12)

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

(13)

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.

(14)

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

(15)

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

.

(16)

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

(17)

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

(18)

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

(19)

Marmorites: pintura ou conservação e limpeza?

Marmorites: pintura ou

conservação e limpeza?

(20)

Marmorites: pintura ou

conservação e limpeza?

(21)

Consolidação

(22)

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)

(23)

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

(24)

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 argamassas

originais 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 elevada

(25)

Compatibilidade

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).

(26)

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

(27)

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 Ensaios

clássicos 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

(28)

-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

(29)

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

(30)

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

(31)

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.

(32)

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

(33)

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

(34)

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

(35)

Solução de substituição com base

em cal e pozolanas naturais ou

artificiais - 2005

Substituição de revestimentos

Argamassa

de cal e areia

– 2006

(36)

Conservação revestimentos pigmentados de cal (séc. XX)

(37)

LNEC - A fachada antes e depois

(38)

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

(39)

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

(40)

Conclusões

79

Os resultados experimentais mostram que as argamassas de

cimento são manifestamente inadequadas;

as argamassas de cal aérea, aditivadas ou não com pozolanas

apresentam as melhores características mas devem ser

optimizadas nomeadamente através da melhoria das areias e das

condições de cura;

as argamassas de composição intermédia podem ser aceitáveis

em certos casos, ajustando as dosagens;

as argamassas pré-doseadas podem apresentar problemas, por

exemplo se contiverem hidrófugos e têm que ser estudadas caso

a caso.

Imagem

Referências

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