Envelhecimento de argamassas convencionajs e



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Anais do 44º Congresso Brasileiro de Cerâmica 4080

31 de maio a 4 de junho de 2000 - São Pedro – S.P.



ENVELHECIMENTO DE ARGAMASSAS ALTERNATIVAS

Brasileiro, M. I*; Rodrigues, A. W. B*; Ferreira, H. S.*; Oliveira, D. F**, ; Neves, G. A.**; Patricio, S. M. R***, Silva, M. C. e Ferreira, H. C*.

Av. Aprígio Veloso, 882, Cidade Universitária - 58109-970, Campina Grande - Paraíba. Fone: (083) 310.1182 Fax: (083) 310.1179,

e-mail: djane@deq.ufpb.br, gelmires@dema.ufpb.br

Universidade Federal da Paraíba/CCT, Dep. de Materiais* - Alunos de doutorando em Eng. de Processos** e Dep. Engenharia Civil*** e Universidade Estadual da Paraíba/CCT/DQ.

RESUMO


A previsão da durabilidade dos materiais alternativos empregados em obras de construção civil é pouco explorada. Os resíduos produzidos na construção civil, constituem-se de excelentes agregados pozolânicos, para serem utilizados em argamassas para de alvenaria. O objetivo deste trabalho é estudar a durabilidade de argamassas confeccionadas com resíduos da construção civil através do processo de secagem e molhagem. Como ainda não existe uma normalização, fez-se uso da norma da ABCP para solo cimento com algumas adaptações. Foram confeccionadas argamassas mistas normalmente utilizadas em alvenarias da construção civil, segundo as normas da ABNT. Após análise dos resultados observou-se que a partir do quinto ciclo de secagem e molhagem, inicia-se o decréscimo da resistência a compressão simples evidenciando envelhecimento.


Palavras-Chaves: argamassa, desempenho mecânico e envelhecimento.

INTRODUÇÃO

Os resíduos de construção e demolição respondem por uma significativa parcela dos resíduos sólidos municipais. Em função destes fatos, é que, diversos pesquisadores vem desenvolvendo trabalhos que propiciem a reciclagem destes materiais, para uso em argamassas alternativas na construção civil, para assentamento, revestimento e blocos com e sem função estrutural(1),(2) e (3), , dentre eles destacamos as seguintes pesquisas

As argamassas, quando expostas aos agentes deletérios, tais como: ação do tempo, variações de umidade, temperatura, agentes poluentes, intempéries, dentre outros, influenciam na sua durabilidade estrutural. A durabilidade, é definida como sendo a capacidade de manter suas propriedades ao longo do tempo em condições normais de uso e está vinculada à sua vida útil, que corresponde ao período de tempo durante o qual as suas propriedades irão corresponder às solicitações exigidas em condições normais de uso(4) e (5).

A avaliação da durabilidade é de difícil determinação, devido aos inúmeros e complexos sistemas de agentes de degradação, que interagem com os elementos construtivos ao longo de sua vida útil. Apesar destas dificuldades diversas metodologias vem sendo desenvolvidas nos últimos anos(6) e outras já são utilizadas há bastante tempo, como os ensaios de durabilidade pelo método da molhagem e secagem, utilizado em solo cimento. Os trabalhos sobre durabilidade de argamassas alternativas, são incipientes destacando-se pesquisas de Neves e colaboradores(7), Flauzino(4) e Teles(8). Neves e colaboradores(7), efetuaram um estudo do envelhecimento de cais pozolânicas ao ar livre, em sacos de papel "Kraft" e em sacos de polietileno. Observou-se que as cais pozolânicas quando acondicionadas em sacos de polietileno, demoram a perder suas propriedades características seguindo os de papel "Kraft". Neves e colaboradores(8), estudaram a previsão de durabilidade de materiais alternativos, empregados em obras de construção civil. Neste trabalho, foi realizado um estudo comparativo dessas argamassas com as convencionais, mecanicamente equivalentes, tomadas como padrão, através do método de molhagem e secagem, adaptados a partir do ensaio tradicionalmente utilizado em solo cimento, concluindo-se que as argamassas convencionais apresentaram uma durabilidade superior as argamassas alternativas com cais pozolânicas.

O objetivo deste trabalho é estudar a durabilidade de argamassa alternativas, confeccionadas com resíduos da construção civil, através do processo de secagem e molhagem.


MATERIAIS




Cimento


Foi cimento do tipo CPIIF-32, da marca Zebú, adquirido no comércio local de Campina grande – PB.
Entulho

Foram coletados cerca de 20 amostras (800 kg) proveniente das obras de edificações de Campina Grande – PB. As amostras foram trituradas em britador de e peneirada em malha No8 (2,4 mm).


Cal

Foi utilizada uma amostra de cal hidratada adquirida no comércio local de Campina Grande - PB. A cal conhecida comercialmente como Carbomil.


Água
Foi usada água potável, oriunda do sistema de abastecimento de Campina Grande, fornecida pela Companhia de Água e Esgotos da Paraíba, CAGEPA.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL


ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO


Análise Química

A análise química segundo método convencional utilizado pelo Laboratório de Análise Minerais do CCT/PRAI-UFPB(9).


Análise Granulométrica

As amostras foram analisadas Segunda Norma NBR 7217, da ABNT(10).



Massa Unitária

As amostras de entulho foram submetidas à determinação da massa unitária, de acordo com a norma NBR 7251/82, da ABNT(11).


ENSAIOS TECNOLÓGICOS
Confecção das Argamassas

Para preparação das argamassas foi, utilizado um misturador mecânico, marca “Blakesler”, que consta de uma cuba de aço inoxidável com capacidade de cinco litros, e de uma pá metálica que gira em movimento planetário. Todo o preparo foi efetuado em duas velocidades, segundo Norma NBR 7215, da ABNT(12).

Foram preparadas argamassas com os seguintes traços em peso de 1:1,95:20,7 e 1:1,95:28,97; (cimento:cal:entulho) cujos fatores água/cimento variaram de acordo com a porcentagem de aglomerante utilizado, sendo o teor de água determinado segundo Norma NBR 13276, da ABNT(13).
Moldagem dos

Os foram moldados em cilindros com dimensões de 5x10 cm e curados por 28 dias, sendo que a cura nos primeiros 5 dias foi feita ao ar e, durante os 23 dias restantes, por imersão em água, à temperatura de 23oC ± 2oC, segundo Norma NBR 7215(12) da ABNT.


Resistência à Compressão Simples (RCS)

Após o período de cura, foi mensurado o comportamento mecânico dos corpos, de prova utilizando-se uma prensa manual de marca Bender, com anel dinamométrico, à velocidade de 0,1 cm/min, os resultados foram obtidos em MPa, com aproximação de décimos, e referem-se à média aritmética de cinco determinações.


Durabilidade pelo Método de Molhagem e Secagem Modificado

Para que pudesse ser usado na avaliação de durabilidade de argamassas alternativas, foram necessárias algumas modificações no ensaio de durabilidade por molhagem e secagem constante das normas de dosagem e métodos de ensaios de solo-cimento (ABCP, 1977(14)). Os , num total de 48, foram submetidos a ciclos de molhagem e secagem. Foram retirados inicialmente da câmara de imersão e levados à estufa a temperatura de 71oC durante 42 horas. No final do primeiro ciclo, quatro corpos foram submetidos a ensaios de RCS. Os corpos-de-prova restantes foram submetidos ao segundo ciclo de molhagem e secagem, isto é, passaram 5 horas imersos e 42 horas em estufa, sendo determinadas as RCS, de mais quatro corpos-de-prova e assim sucessivamente até o 12o ciclo. No final desta fase foram rompidos os quatro que permaneceram em imersão durante todo o período dos doze ciclos, com a finalidade de comparar as suas determinadas RCS com as dos corpos-de-prova submetidos ao envelhecimento.


RESULTADOS E DISCUSSÃO
Ensaios de Caracterização
Composição Química

A Tabela 1 apresenta a composição química do entulho.


TABELA 1 – Composição química do entulho (%)

PR

SiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

10,54

60,40

2,32

20,36

2,28

1,35

0,27

2,48

Observando os valores acima podemos verificar que o mesmo apresentou um teor de SiO2 superior a 55 % e de Al2O3 acima de 17 %, o que indica provável atividade pozolânica.


Analise Granulométrica

A Tabela 2 apresenta a análise granulométrica do entulho.


TABELA 2 – Análise Granulométrica do Entulho

MATERIAL

% MATERIAL RETIDO




1.2 mm

0.6 mm

0.3 mm

0.15 mm

Areia

-

29

76

96

Entulho

-

24

58

86

Observando os valores contidos na Tabela 2, verificamos que o entulho apresenta uma distribuição razoavelmente fina em relação aos agregados usualmente utilizados, como por exemplo a areia.



Massa Unitária

A Tabela 3 apresenta as massas unitárias do cimento, cal e entulho.


TABELA 3 – Massa Unitária dos Componentes das Argamassas

COMPONENTES

(g/cm3)

cimento

1,15

cal

0,50

entulho

1,25

Observamos através da Tabela 3 que a massa unitária do entulho é superior a dos demais componentes. Estes dados são de grande utilidade para confecção dos traços experimentais.

A Figura I apresenta os resultados, da variação da RCS aos 30 dias de cura em função dos ciclos de molhagem e secagem.

Podemos verificar que as argamassas alternativas com traços 1:1,95:20,7 e 1:1,95:28,97 (cimento-cal-entulho respectivamente), aos 30 dias de cura os traços estudados apresentaram comportamento similares quando submetidos aos ciclos de molhagem e secagem. A RCS, cresceu no inicio do ciclo, o que evidencia um processo de cura incompleto, até o valor de 10,2 MPa para a argamassa com traço 1:1,95:20,7, resultando um crescimento de 13,42 % em relação ao valor de RCS., obtida no ciclo zero, e 8,5 MPa para a argamassa alternativa de traço 1:1,95:28,97, resultando um crescimento de 14,16 % em relação atingidos nos 3o e 4o ciclos respectivamente. Com a continuação dos ensaios os valores de RCS, o comportamento mecânico decresceu, atingindo no ultimo ciclo, uma queda em relação ao valor máximo de 9,47 % para o traço 1:1,95:20,7 e 9 % para o traço 1:1,95:28,97 evidenciando o envelhecimento. Verifica-se, portanto, um comportamento mais estável ao longo de todo ensaio para o traço 1:1,95:28,97. Os valores de RCS. Obtidos, com os restante mantidos em imersão foram de 10,0 MPa para o traço 1:1,95:20,7 e de 1:1,95:28,97MPa, superiores aos valores obtidos no ciclo zero, o que comprova mais uma vez que nos ciclos iniciais há um aumento do período de cura, o sistema adquire um, crescimento de resistência mecânica.




A Figura II , apresenta os resultados, das variações das RCS aos 60 dias de cura em função dos ciclos de molhagem e secagem.

Podemos verificar que as argamassas alternativas com traços 1:1,95:20,7 e 1:1,95:28,97 :7 (cimento-cal-entulho respectivamente), aos 60 dias de cura, apesar de algumas oscilações de RCS, apresentaram comportamentos similares quando submetidos aos ciclos de molhagem e secagem. A RCS, aumentou no inicio do ciclo, o que evidencia um processo de cura incompleto, até o valor de 12,3 MPa para a argamassa com traço 1:1,95:20,7, resultando um crescimento de 16,18 % em relação ao valor de RCS, obtido no ciclo zero, e 12,9 MPa para a argamassa alternativa de traço 1:1,95:28,97, resultando um crescimento de 21,5 % em relação atingidos nos 5o e 7o ciclos respectivamente. Com a continuação dos ensaios os valores de RCS, para as argamassas começaram a decrescer, atingindo no ultimo ciclo, uma queda em relação ao valor máximo de 12,63 % para o traço 1:1,95:20,7 e 15,5 % para o traço 1:1,95:28,97 evidenciando o envelhecimento. Verifica-se, portanto, um comportamento mais estável ao longo de todo ensaio para o traço 1:1,95:28,97. Os valores de RCS. Obtidos, com os restante mantidos em imersão foram de 9,4 MPa para o traço 1:1,95:20,7 e de 12,4 MPa para o traço 1:1,95:28,97, superiores aos valores obtidos no ciclo zero, o que comprova mais uma vez que nos ciclos iniciais há um aumento do período de cura, com elevação da resistência mecânica,


A Figura III , apresenta os resultados, das variações das RCS aos 90 dias de cura em função dos ciclos de molhagem e secagem.



Podemos observar que a argamassa alternativa com traço 1:1,95:20,7 (cimento-cal-entulho respectivamente), aos 90 dias de cura, apesar de algumas variações na RCS, apresentaram comportamentos similares aos tempos de cura citados anteriormente, quando submetidos aos ciclos de molhagem e secagem. A RCS, cresceu no inicio do ciclo, o que evidencia um processo de cura incompleto, até o valor de 15,9 MPa, resultando um crescimento de 20,92 % em relação ao valor de RCS, obtida no ciclo zero, atingido no 4o. Com a continuação dos ensaios os valores de RCS, decresceu, atingindo no ultimo ciclo, uma queda em relação ao valor máximo de 38,81 % evidenciando o envelhecimento. Verifica-se, portanto, um comportamento similar, ao longo de todos os ciclos. Os valores de RCS obtidos, com os restante mantidos em imersão foram de 14,5%, superiores aos valores obtidos no ciclo zero, o que comprova mais uma vez que com o aumento do período de cura há um aumento da resistência mecânica, causada pelo aumento das reações pozolânicas.

CONCLUSÕES


Dos estudos realizados, para o envelhecimento de argamassas alternativas, compostas de cimento-cal-entulho, através do ensaio de durabilidade, pelo método de molhagem e secagem, chegamos às seguintes conclusões:


  • nos dois traços estudados, observou-se que nos primeiros ciclos, houve um aumento das RCS, caracterizando um processo de cura incompleto;

  • para os traços estudados neste trabalho, observa-se que em média a partir do 5o ciclo, há um decréscimo da RCS evidenciando o processo de envelhecimento;
REFERÊNCIAS




  1. CINCOTTO, M. A. Mineração e Mecanismo de Ativação e Reação da Pozlanas de Argilas Calcinadas, Dissertação de Mestrado, Instituto de Geo-Ciência da USP, São Paulo, 1989.

  2. PINTO, T. P. Utilização de Resíduos de Construção. Estudo do Uso de Argamassas, São Carlos, 1994. Dissertação de Mestrado - Escola de Engenharia de São Carlos, 148p, Departamento de Arquitetura e Planejamento. Universidade São Paulo.




  1. ARAUJO, E. S. NEVES, G. A.; FERREIRA. H. C.; Aproveitamento dos Resíduos da Construção Civil Para Uso Como Aglomeraste Pozolânicos. Anais do 42o Congresso Brasileiro de Cerâmica, Junho de 1997.

  2. FLAUZINI, W. D. Durabilidade dos Materiais e Componentes das Edificações, Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A (IPT), Tecnologia das Edificações, Editora PINI, São Paulo, 1998.

  3. UEMOTO, K. L. Envelhecimento Natural e Acelerado de Chapas Onduladas de PVC e Polieste Reforçado com Fibras de Vidro, Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A (IPT), Tecnologia das Edificações, Editora PINI, São Paulo, 1998.

  4. ARAUJO, F. T. V. NEVES, G. A.; FERREIRA, H. C. Estudo do Envelhecimento de Argamassas Alternativas Com Cais Pozolânicas. Anais do 12O CBECIMAT, Águas de Lindóia, São Paulo 1996.

  5. NEVES, G. A.; LIMA, J. B. M.; FERREIRA, H. C. Estudo do Envelhecimento de Cais Pozolânicas, Anais do 38o Congresso Brasileiro de Cerâmica, Blumenau - Santa Catarina, 1994.

  6. ARAUJO, F. T. V.; NEVES, G. A. FERREIRA, H. C. Pega e Envelhecimento de Argamassas Alternativas Com Cais Pozolânicas. Relatório Final de Iniciação Científica, Departamento de Engenharia de Materiais, CCT, Campus II, UFPB, 1996.

  7. Laboratório de3 Análises Minerais, Método de Análise Química, CCT/PRAI/UFPB/Campina Grande, 1977.

  8. ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, Agregado - Determinação da Composição Granulométrica, NBR 7217, (1987).

  9. ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, Determinação da Massa Unitária – Agregado em Estado Solto, NBR 7251, (1982).

  10. ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, Cimento Portland - Determinação da Resistência à Compressão Simples - Método de ensaio, NBR 7215, (1991).

  11. ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, Argamassa Industrializada Para Assentamento de Paredes e Revestimento de Paredes e Tetos - Determinação do Teor de Água Para Obtenção do Índice de Consistência-Padrão, NBR 13276, (1995).

  12. ABCP, Associação Brasileira de Cimento Portland, Normas de Dosagem e Métodos de Ensaio de Solo Cimento, São Paulo, 1997

AGING OF

ALTERNATIVE MORTARS

ABSTRACT
The forecast of the durability of the alternative materials in civil construction is not very explored. Civil conconstituted of excellent pozzolanic aggregate, to be used in bricklaying mortars. The objective of this work is to study the mortar durability made with civil construction residues through a drying and wetting process. As it doesn still exist any standard abou, was the ABCP Standard for soil cement with some adaptations. Mortars were usually used in bricklaying for civil construction, according to ABNT. After analysis of the results it was observed that starting from the fifth drying and wetting process, begins, evidencing an aging state.


Key words: mortar, waste and aging.

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