Universidade de Aveiro
EFEITO DA NATUREZA DO LIGANTE NO COMPORTAMENTO
EFEITO DA NATUREZA DO LIGANTE NO COMPORTAMENTO
EM FRESCO DE UMA ARGAMASSA DE REABILITAÇÃO
EM FRESCO DE UMA ARGAMASSA DE REABILITAÇÃO
H. Paiva, P. Seabra, J.A. Labrincha, V.M. Ferreira
Estudo do efeito que a substituição de cal aérea por cal hidráulica produz
sobre as características reológicas de uma argamassa de reabilitação.
Os gregos já adicionavam terra de Santorin às argamassas. Este pó vulcânico desenvolvia propriedades hidráulicas nas argamassas, o que as tornava mais resistentes. De uma forma simples, a cal obtida tinha também características hidráulicas, o que promovia o endurecimento em contacto com a água, para além do desenvolvido por via aérea.
Uma forma de proporcionar alguma hidraulicidade às argamassas de cal aérea actuais pode passar pela incorporação de cal hidráulica, produzindo-se argamassas de ligante misto
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1. Materiais Agregado:
Areia siliciosa (tamanho de partícula máximo de 630 μm e um valor de D50 de 315 μm).
Ligantes:
Cal aérea (Lusical H100).
Cal hidráulica NHL5 (Cimpor).
Todas as composições foram formuladas com uma razão entre ligante e agregado de 1:1 em volume.
Procedimento experimental
Componentes Referência Cal aérea
(% massa total de cal)
Cal hidráulica
(% massa total de cal)
Água amassadura
(% massa total material seco)
CA 100 30
CB1 75 25 30
CB2 50 50 27
CB3 25 75 25
2. Comportamento reológico das argamassas
O comportamento reológico foi avaliado por reometria (Viskomat NT), medindo-se o torque (resistência ao fluxo) em função do tempo e da velocidade de agitação.
Foi estabelecido um perfil de velocidade em função do tempo (patamar zero) com o objectivo de aproximar os ensaios reométricos da realidade. Este perfil mantém a amostra em repouso efectuando periodicamente subidas de velocidade até 160 rpm. Para além da evolução com o tempo, é possível construir as curvas de fluxo (T vs. N), de onde se retiram os parâmetros reológicos (tensão de cedência e viscosidade plástica). 0 40 80 120 160 200 0 50 100 150 200 tempo (min) N (r pm )
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2.1. Cal Aérea
A água, num processo lento, liga-se fisicamente às partículas de cal, por adsorpção, diminuindo a quantidade livre para lubrificação do sistema, promovendo um espessamento da suspensão
(aumento do torque) e alterando a trabalhabilidade.
Parâmetros reológicos (g e h):
Diminuição dos valores de h até um valor mínimo a partir do qual se observa um aumento da viscosidade com o tempo de aplicação da tensão (sistema reopético).
O espessamento da suspensão reflecte-se na tensão de cedência que apresenta um aumento acentuado dos seus valores.
Resultados 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0 50 100 150 200 tempo (min) h ( N m m m in ) 0 40 80 120 160 200 g ( N m m ) h g 0 40 80 120 160 200 0 50 100 150 200 tempo (min) T ( N m m )
A diminuição da área de histerese, devido a um processo de desaglomeração
irreversível, mostra que a tixotropia do sistema vai diminuindo ao longo do ensaio até ao momento em que o sistema se torna reopético.
As propriedades reológicas de uma argamassa de cal aérea modificam-se com o tempo, implicando alterações do seu comportamento durante a aplicação sobre um suporte e eventualmente nas suas propriedades em endurecido.
15 min 0 40 80 120 160 200 0 50 100 150 200 velocidade (rpm) T ( N m m ) 60min 0 40 80 120 160 200 0 50 100 150 200 velocidade (rpm) T ( N m m ) 120min 0 40 80 120 160 200 0 50 100 150 200 velocidade (rpm) T ( N m m ) 180 min 0 40 80 120 160 200 0 50 100 150 200 velocidade (rpm) T ( N m m )
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2.2. Cal Hidráulica
A cal hidráulica tem comportamento
semelhante ao apresentado pelas argamassas de cimento. O aumento do torque é pequeno ao longo de todo o ensaio, apenas com um ligeiro incremento depois dos 150 minutos, devido à evolução lenta da hidratação.
Diminuição inicial de h com o tempo resulta da desaglomeração e orientação das partículas com o fluxo, estabilizando de seguida.
O parâmetro g, proporcional à tensão de cedência, tende a aumentar a partir dos 120 minutos, devido à evolução da hidratação. Resultados 0 20 40 60 80 100 120 140 0 50 100 150 200 tempo (min) T ( N m m ) 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0 50 100 150 200 tempo (min) h ( N m m m in ) 0 40 80 120 160 200 g ( N m m ) h g
A tixotropia do sistema mantém-se constante até aos 150 minutos. A partir deste momento, observa-se um aumento da área de histerese resultante da evolução da hidratação.
As propriedades reológicas da argamassa de cal hidráulica praticamente não se modificam até ao início de presa.
15 min 0 40 80 120 160 0 50 100 150 200 velocidade (rpm) T ( N m m ) 60 min 0 40 80 120 160 0 50 100 150 200 velocidade (rpm) T (N m m ) 120 min 0 40 80 120 160 0 50 100 150 200 velocidade (rpm) T ( Nm m ) 180 min 0 40 80 120 160 0 50 100 150 200 velocidade (rpm) T ( N m m )
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2.3. Cais Mistas
A adição crescente de cal hidráulica a uma argamassa de cal aérea tende a estabilizar o valor de h.
Relativamente ao parâmetro g, a introdução de cal hidráulica numa argamassa de cal aérea, tende a estabilizar os valores da tensão de cedência durante um maior período de tempo. Resultados 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0 50 100 150 200 tempo (min) h ( N m m m in ) CA CB1 CB2 CB3 CH 0 40 80 120 160 200 0 50 100 150 200 te mpo (min) g ( N mm) CA CB1 CB2 CB3 CH
3. Conclusões
A utilização de reómetros garante uma análise sensível e fiável das características de fluxo dos materiais, permitindo separar a tensão de cedência e a viscosidade plástica.
As argamassas de cal aérea têm um comportamento espessante com o tempo, devido à diminuição da água livre para lubrificação do sistema. Este fenómeno promove um aumento da tensão de cedência que se reflecte sobre a trabalhabilidade do material.
Relativamente à viscosidade, após uma diminuição promovida pela desaglomeração das partículas, observa-se um aumento devido ao desenvolvimento do carácter reopético do sistema.
As argamassas de cal hidráulica apresentam características reológicas muito estáveis até ao início de presa.
A substituição da cal aérea por cal hidráulica promove a estabilização dos parâmetros reológicos. A partir dos 50% (massa) de substituição, as argamassas têm características reológicas estabilizadas, pelo menos até aos 180 minutos.
