Argamassas de reforço de revestimento com adição e substituiçao de metacaulim

7/24/2019 Argamassas de reforo de revestimento com adio e substituiao de metacaulim

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ANAIS DO 56 CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 56CBC 1

ARGAMASSAS DE REFORO DE REVESTIMENTO COM ADIO ESUBSTITUIO DE METACAULIM

Coating mortars with addition of reinforcement and replacement of metakaolin

Paula Andrezza Santos de Souza(1); Camilla Mirely Evaristo da Silva(2); Jos Martins de FranaNeto(3); Simone Perruci Galvo(4) Joo Manoel de Freitas Mota(5); Geovani Almeida da Silva(6)

(1) Aluna de iniciao cientfica do Centro Universitrio do Vale do Ipojuca UNIFAVIP. E-mail:[email protected]

(2) Aluna de iniciao cientfica do Centro Universitrio do Vale do IpojucaUNIFAVIP. E-mail:[email protected]

(3) Aluno de iniciao cientfica do Centro Universitrio do Vale do Ipojuca UNIFAVIP. E-mail:[email protected]

(4) Professora Doutora do Centro Universitrio do Vale do IpojucaUNIFAVIP; E-mail:[email protected]

(5) Professor do Centro Universitrio do Vale do Ipojuca UNIFAVIP; Doutorando da UFPE.E-mail:[email protected]

(6) Professor do Centro Universitrio do Vale do Ipojuca UNIFAVIP; E-mail:

[email protected]

Resumo

O revestimento do tipo argamassado tradicionalmente bem utilizado em nosso pas, apresentando bomdesempenho quando produzido com trao e materiais de boa qualidade e executado de maneira eficiente.Os revestimentos argamassados de reforo, com a introduo de uma tela armada em seu interior, podemser utilizados quando se queira reforar uma determinada regio de uma alvenaria, especificamenteestrutural. O presente trabalho objetivou fazer uma avaliao experimental e comparativa entre argamassasproduzidas com metacaulim, uma argila caulintica de elevada finura e reatividade, frente s tradicionaisargamassas de cimento Portland, para analisar o benefcio da utilizao de metacaulim na propriedademecnica de resistncia compresso. Foram ensaiados argamassas mistas inorgnicas contendocimento, cal hidratada e areia, com 2 tipos de proporcionalidade em massa: 1:1:6 e 1:0.5:4.5, com teor de

gua ajustado para se ter um espalhamento na mesa da ABNT de 20020mm e ainda, utilizadosmetacaulim com teores de 8% ou 15%, em adio ou substituio a massa do cimento. Os resultadosindicam que a ao qumica e fsica da pozolana metacaulim propiciou um ganho de resistncia microestrutura das argamassas estudadas, sendo os teores de 15%, em substituio e adio, em relao massa do cimento, os que mais colaboraram para o aumento desta propriedade.

Palavras-Chave: Argamassa, revestimento, metacaulim, resistncia compresso

Abstract

The mortar coating is traditionally used in our country with high performing when produced with good qualitymaterials and efficiently executed. The reinforcement mortar coatings with the introduction of an armedscreen inside can be used when one wants to emphasize a specific region of a structure masonry. Thispaper to make a comparative evaluation between experimental and mortars produced with metakaolin, akaolinitic clay of high fineness and reactivity against traditional Portland cement mortars, to examine thebenefit of using metakaolin in the mechanical properties of compressive strength. Inorganic mixed mortarscontaining cement, hydrated lime and sand , with 2 types of proportionality mass were tested : 1:1:6 and


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1:0.5:4.5 , with water content adjusted to have a spread on the table ABNT 200 20mm and, metakaolinused in amounts of 8% or 15%, in addition or substitution of the mass of cement. The results indicate thatthe chemical and physical action of metakaolin pozzolan provided a improved compressive strength ofmortar and the ones that contributed most to the increase of this content property to 15% by substitution andaddition with respect to the weight of cement.

Keywords: Mortar, coat, metakaolin, compressive strength


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1 Introduo

A Alvenaria estrutural um sistema construtivo bastante antigo, porm a suadisseminao acontece a partir dos anos 60 com pesquisas na rea, criao de teoriasfundamentadas em extensas bases experimentais, esforos de engenheiros e projetistasem grandes realizaes em alvenaria, progressos na fabricao de materiais e nastcnicas de execuo. Este processo construtivo se caracteriza pelo uso de paredescomo principal estrutura de suporte do edifcio, dimensionadas atravs de clculoracional. Na Alvenaria Estrutural a parede desempenha um duplo papel: Vedao verticale Suporte Estrutural. (FRANCO, 2004)

sabido que o principal aspecto das patologias em revestimentos argamassados, emespecial aos revestimentos externos, uma elevada carncia na extenso de aderncia(demasiado grau de porosidade na interface). Logo, faz-se necessrio investigar aspectosinfluenciadores na reduo dos poros, essencialmente, na interface base/argamassa.

TAHA (2001) em pesquisa com pozolana, concluiu que a adio desse material emargamassas tende a incrementar o desempenho mecnico em at 2,75 vezes, emespecial na resistncia de aderncia de argamassas inorgnicas.

Diversas pesquisas mostraram que a adio de pozolanas em materiais cuja matriz

cimentcia, provoca um maior empacotamento da mistura deixando-a mais densa,gerando uma reduo natural da porosidade desde a interface (devido ao efeito parede)at a superfcie (MOTA, 2006).

De acordo com Neto (2006) quando a pozolana atua em sistemas a base de cimentoPortland, acelera o processo de hidratao devido finura de suas partculas. A respeitoda metacaulim o efeito pozolnico uma relao direta entre sua qualidade e sua finura,portanto, quanto maior sua qualidade e finura maior ser seu efeito pozolnico, melhorser seu desempenho junto ao sistema a base de cimento Portland.

O Metacaulim, de acordo com Rocha (2005), um material pozolnico, cuja rede atmica

apresenta pouca ou nenhuma organizao cristalina, sendo um materialpredominantemente amorfo. Em presena do clnquer de cimento Portland, leva formao de outros compostos mais estveis e mais resistentes mecnica equimicamente. Seu efeito pozolnico to maior quanto maior for sua qualidade e finura,entretanto as caractersticas dos outros componentes da mistura, em especial do cimentoPortland, tambm tm grande influncia na eficcia do Metacaulim.

Rocha (2005) explica que a utilizao do metacaulim em matriz cimentcia contribui para oaumento da resistncia mecnica das misturas que utilizam desta pozolana, e que adosagem ideal situa-se entre 6% e 15%, em relao massa de cimento, e em algunscasos especiais, dependendo da aplicao e demais materiais na mistura, pode chegarat 20%. Este autor ainda comenta que o acrscimo na resistncia compresso podechegar a at 50% quando utilizado como adio suplementar ao cimento Portland.


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Avaliando a influncia de pozolanas como Metacaulim em argamassas Galvo (2004)verificou que s argamassas adicionadas elevaram consideravelmente as propriedadesmecnicas e de durabilidade, quando comparadas com argamassa mista sem adio,assim como, Silva (2012), com base em estudos realizados, concluiu que a ao qumicae fsica da pozolana metacaulim produz a melhoria da resistncia compresso dosconcretos e argamassas.

A importncia da pozolana torna-se de tal ordem que sua finura permite se posicionarentre as partculas de cimento, preenchendo os vazios (efeito fsico filler), e proporcionaa transformao em C-S-H (efeito qumico) quando a slica da pozolana combinada com ohidrxido de clcio do cimento. O fenmeno fsico explica a diminuio do teor de vazios,pois ocorre enquanto no se iniciam as reaes pozolnicas, tendo em vistapreenchimento dos espaos existentes que seriam ocupados pelo ar (MOTA apudMOSEIS et al., 2001).

Para reforar estruturas de alvenaria estrutural torna-se conveniente o uso de umaargamassa de alta resistncia e uma tela armada em seu interior. Logo, este estudo tempor objetivo a avaliao comparativa entre argamassas produzidas com metacaulim, umaargila caulintica de elevada finura e reatividade, frente s tradicionais argamassas decimento Portland. A escolha pela utilizao do metacaulim advm do fato de que devido asua finura e reatividade pode proporcionar um ganho de durabilidade microestrutura das

argamassas estudadas. Para esta avaliao foram realizados ensaios de resistnciamecnica compresso.


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2 Materiais e Metodologia

Neste trabalho foi utilizada a adio mineral metacaulim, cal hidratada tipo (CHI) ecimento Portland do tipo (CP II Z) para produo de argamassas. Os materiais utilizados eos traos adotados encontram-se a seguir, nos itens 2.1 e 2.2.

2.1 Materiais

Foi utilizado nesta pesquisa o cimento CP II-Z 32 (leva em sua composio, de 6 a 14%de pozolana). As caractersticas bsicas deste esto presentes na Tabela 1, a seguir:

Tabela 1- Especificaes ABNT para o CP II-Z-32

CP II-Z-32 Especificaes ABNT

ENSAIOS FSICOS

Blaine (cm/g) >2600 NBR NM 76

Tempo de incio de pega (h:min) >1 NBR NM 65

Tempo de fim de pega (h:min) 32,0 NBR 7215

ENSAIOS QUMICOSPerda ao fogo (%)


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O material pozolnico utilizado nesta pesquisa foi a metacaulim, que segundo o fabricanteatende as normas exigidas.

O Agregado mido foi uma areia natural de natureza quartzosa, da regio de Caruaru-PE,o ensaio de granulometria por peneiramento foi realizado de acordo com a NBR248/2003. A composio granulomtrica da areia encontra-se expressa na Tabela 2 e aFigura 1 representa a curva da distribuio granulomtrica, com MF=2,29.

Tabela 2- Composio Granulomtrica da areia

Peneira Mdia

Abertura Peneira (mm) Abertura Peneira (POL)Massa Retida

(g)

Percentual Retido

(%)

Retido Acumulado

(%)12,7 1/2" 0 0 0

6,3 1/4" 1,9 0,4 0,4

4,75 4 2,1 0,4 0,8

2,36 8 14 3 3,8

1,18 16 38,6 8,2 12

0,6 30 114,5 24,2 36,2

0,3 50 204,5 43,3 79,5

0,15 100 78,9 16,7 96,2

Fundo 18 3,8 100

Total 472,5 100 228,9

Figura 1 Grfico indicativo da curva granulomtrica da areia utilizada no estudo

A gua utilizada foi proveniente da rede de abastecimento da Companhia Pernambucanade Saneamento (Compesa).


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2.2 Traos adotadosForam moldados argamassas nos traos 1:1:6 e 1:0,5 (cimento:cal:areia), com adio esubstituio da metacaulim pelo cimento, em massa, nos teores de 8% e 15%. O teor dagua foi ajustado para obteno de um abatimento na mesa da ABNT de 20020mm.

2.3 Metodologia dos ensaios

Toda pesquisa foi executada no Laboratrio de Engenharia Civil LEC do CentroUniversitrio do Vale do Ipojuca UNIFAVIP/DEVRAY (Caruaru, Pernambuco), hajavista fazer parte das pesquisas cientficas desenvolvidas, ato contnuo, na instituio. Os

ensaios de resistncia compresso foram realizados na TECOMAT.

2.3.1 Procedimentos de preparo, moldagem e cura de argamassa

O trabalho foi desenvolvido atravs da preparao de amostras de argamassas mistasinorgnicas contendo cimento, cal hidratada e areia, com 2 tipos de dosagem, em massa,1:1:6 e 1:0.5:4.5, dois teores de metacaulim adicionadas e substitudas em relao amassa do cimento (8% e 15%). Onde, para cada amostra de cada trao estudado forammoldados 6 corpos de prova cilndricos e metlicos de 5 cm x 10 cm.

Tabela 3- Codificao das amostras moldadas

TraoTeor de Metacaulim

Adio Substituio

0% 8% 15% 0% 8% 15%

01:01:06 AT1-0 AT1-8 AT1-15 ST1-S0 ST1-8 ST1-15

1:0,5:4,5 AT2-0 AT2-8 AT2-15 ST2-S0 ST2-8 ST2-15

A moldagem seguiu os procedimentos da NBR 5738/2003. Todos os corpos de provasforam desmoldados aps 48 horas da mistura e em seguida imersos em tanque de curaat 24 horas antes da realizao dos ensaios.

O teor de gua da mistura foi ajustado para se obter um espalhamento na mesa da ABNTde 20020 mm.

O material necessrio para o trao foi pesado em uma balana eletrnica com resoluode 0,1g, tomando-se cuidado para retirar o valor da tara do recipiente. A Figura 2 mostraos materiais nos recipientes.


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Figura 2 Material para elaborao do trao - Fonte: autor, 2014

Feita a pesagem do material, iniciou-se o processo de mistura na argamassadeira,misturando-se primeiro o material seco, depois se adicionou gua e realizou-se oprocedimento de mistura com 30 segundos na velocidade lenta (parada para limpezapaleta) em seguida repetiu-se essa etapa e depois por 1 minuto na velocidade mxima,mostrada na Figura 3 abaixo. (NBR 7222/2001).

Figura 3 Processo de mistura - Fonte: autor, 2014

Realizada a mistura de todo o material, realizou-se o ensaio de flow table. A argamassafresca foi colocada no cone (ensaio flow table), em trs camadas, cada uma adensadacom 15, 10 e 5 golpes, respectivamente, conforme Figura 4, a seguir.

(4a) (4b)Figura 4 Ensaio de flow table - Fonte: autor, 2014


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A Figura 5 mostra a queda da mesa em 30 segundos contemplando 30 quedas.

Figura 5 Material aps os golpes - Fonte: autor, 2014

Com o auxilio do paqumetro, em trs lados diferentes mediu-se o abatimento. Nopresente trabalho fixado em 200 20 mm, ver figura 6.

Figura 6 Medio do abatimento - Fonte: autor, 2014

A relao gua cimento manteve-se entre 1,1 e 1,7, a fim de alcanar o abatimentodesejado. As Tabelas 4 e 5, a seguir, mostram resultados dos ensaios realizados emlaboratrio.


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Tabela 4- Quantidade de cada material usado para cada trao assim como a relao gua-cimento

Trao Adio ou substituio Cimento(g) Cal(g) Metacaulim(g) Areia(g) gua (ml) Ra/c

1:1:6 Referencia 250,2 250,2 - 1501 375 1,5

1:1:6 Adio de 8% 250 250 20 1500 400 1,6

1:1:6 Substituio de 8% 230 250 20 1500 390 1,7

1:1:6 Adio 15% 250 250 37,5 1500 400 1,6

1:1:6 Substituio 15% 212,5 250 37,5 1500 360 1,7

1:0,5:4,5 Referencia 288,9 144,45 - 1300 320 1,1

1:0,5:4,5 Adio de 8% 288,9 144,45 23,11 1300 320 1,1

1:0,5:4,5 Substituio de 8% 265,8 144,45 23,11 1300 320 1,21:0,5:4,5 Adio 15% 288,9 144,45 43,3 1300 350 1,2

1:0,5:4,5 Substituio 15% 245,6 144,45 43,3 1300 345 1,4

Tabela 5- Abatimentos para as amostras de cada trao

Trao Tipo Abatimento (mm)

1:1:6

Referncia 190 193 198

Adio de 15% 196 199 195

Adio de 8% 211 222 220

Substituio de 15% 199 193 193


1: 0,5: 4,5

Referncia 214 217 220

Adio de 15% 201 202 201

Adio de 8% 191 195 202



2.4 Ensaio realizado

O ensaio realizado foi o de resistncia compresso. Foram moldados 3 corpos de prova(5x10cm) por situao, e na idade de 91 dias foram rompidos.


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3 Resultados e Discusses

Os resultados da resistncia compresso, realizados na idade de 91 dias, soapresentados nas Tabelas 6 e 7 a seguir. Os resultados abaixo representam uma mdiade trs corpos de prova ensaiados.

Tabela 6- Resultados de resistncia compresso do trao 1:1:6

TraoTeor de metacaulim em adio ou

substituio ao cimentoResultados

(MPa)

1:1:6

Referncia (T1-0) 7,5

Adio de 8% (T1A-8) 9Substituio de 8% (T1S-8) 7,3

Adio de 15% (T1A-15) 10,4

Substituio de 15% (T1S-15) 10,5

Tabela 7- Resultados de resistncia compresso do trao 1:0,5:4,5

TraoTeor de metacaulim em adio ou

substituio ao cimentoResultados

(MPa)

1:0,5:4,5

Referncia (T2-0) 12,8

Adio de 8% (T2A-8) 16,6


Adio de 15% (T2A-15) 17,6


A Figura 7 apresenta, em ordem crescente, a anlise das amostras em relao resistncia compresso, aos 91 dias, para cada tipo de argamassa utilizada. As maioresresistncias compresso foram constatadas nas argamassas com metacaulim em suacomposio, sendo as diferenas mais significativas constatadas no segundo trao equando foi adicionado metacaulim ao cimento.


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Figura 7 Representao da avaliao da resistncia compresso aos 91 dias

A Tabela 8 mostra o acrscimo, em percentual, que o trao 1:0,5:4,5 obteve a mais que otrao 1:1:6, com relao a mesma adio ou substituio ao cimento de metacaulim,referente a resistncia compresso.

Tabela 8- Porcentagem que o trao 1:0,5:4,5 obteve a mais que o trao 1:1:6

AmostraTrao Acrscimo que o trao

1:0,5:4,5 obteve a mais que aotrao 1:1:6 (%)

01:01:06 1:0,5:4,5

Referncia 7,5 12,8 70,67Adio de 8% 9 16,6 84,44

Adio de 15% 10,4 17,6 69,23

Substituio de 8% 7,3 13,1 79,45

Substiuio de 15% 10,5 13,9 32,38

J a Tabela 9 mostra o percentual que cada amostra obteve, a mais ou a menos, emcomparao com a amostra de referncia do seu respectivo trao, com relao resistncia compresso.


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Tabela 9- Porcentagem que as amostras obtiveram comparando-se com a de referncia

Amostra Trao 1:1:6 Trao 1:0,5:4,5

Adio de 8% 20% 29,69%

Adio de 15% 38,67% 37,50%

Substituio de 8% -2,67% 2,34%

Substituio de 15% 40% 8,59%

Para o primeiro trao (1:1:6) foi observado um incremento da resistncia compresso

quando foi utilizada a metacaulim na dosagem, nos teores de 8% e 15%, exceto naargamassa com 8% em substituio ao cimento que apresentou resistncia bem prximaa amostra de referncia. Esta diferena foi mais marcante tanto para a adio quantopara substituio de 15%. J para o segundo trao (1:0,5:4,5) os melhores resultadosforam observados nos teores de 8% e 15%, em adio ao cimento.

Observa-se que, o incremento mximo em relao ao trao 1:1:6, comparando-se com aamostra de referncia, foi relativo a amostra com 15% de metacaulim (adio ousubstituio). E para o trao 1:0,5:4,5, tambm comparado com a amostra de referncia,foi a amostra com adio de 15% de metacaulim.

Notou-se tambm que o melhor desempenho quanto resistncia compresso tem umatendncia de melhoria quando a metacaulim foi adicionada em relao ao cimento e que otrao (1:0,5:4,5) devido ao menor consumo de gua e maior teor de cimento, apresentouo melhor desempenho.


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4 Consideraes finais

Os resultados indicam que a adio da pozolana metacaulim acrescenta melhorias nasargamassas estudadas, quanto a resistncia compresso, quando comparadas com aamostra de referncia, em ambos os traos, com exceo da amostra de substituio de8% do trao 1:1:6, que apresentou resistncia bem prxima a amostra de referncia.

Para o trao 1:1:6 o melhor resultado para a resistncia compresso, aos 91 dias, foi aamostra com 15% de metacaulim (em adio ou substituio) e para o trao 1:0,5:4,5 oincremento mximo foi observado na amostra com adio de 15% de metacaulim.

Concluiu-se que o trao 1:0,5:4,5 apresentou os maiores valores de resistncia compresso em comparao com o trao 1:1:6.

A melhoria na resistncia compresso devido adio ou substituio do metacaulimao cimento foi tambm observada neste trabalho, sendo esta situao oriunda do maiorempacotamento da mistura deixando-a mais densa, da reao pozolnica de formao doC-S-H na pasta, gerando uma reduo natural da porosidade desde a interface (devido aoefeito parede) at a superfcie.


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5 Referncias

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