220885

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA PR-REITORIA DE PESQUISA E PS-GRADUAO

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL CONSTRUO CIVIL

INFLUNCIA DO TEOR DE ADITIVO AERANTE NAS PROPRIEDADES

DAS ARGAMASSAS FLUIDAS BASE DE CIMENTO

Dissertao submetida Universidade Federal de Santa Catarina como parte dos requisitos para a obteno do Grau de Mestre em Engenharia Civil.

MAURO JOS DE SOUZA ARAUJO

Florianpolis 2005

ii

INFLUNCIA DO TEOR DE ADITIVO AERANTE NAS PROPRIEDADES DAS ARGAMASSAS FLUIDAS BASE DE CIMENTO

MAURO JOS DE SOUZA ARAUJO

Esta dissertao foi julgada para obteno do ttulo de MESTRE EM ENGENHARIA

Especialidade ENGENHARIA CIVIL e aprovada em sua forma final pelo programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil.

--------------------------------------------- Prof. Dr. Philippe Gleize (Orientador)

-------------------------------------------- Prof. PH.D Henriette Lebre La Rovere (Coordenadora do Curso) COMISSO EXAMINADORA

-------------------------------------------- PH.D Humberto Ramos Romam

--------------------------------------------- Dr. Ing. Janaide Cavalcante Rocha

--------------------------------------------- Dr. Wellington Longuini Repette

iii

Ficha Catalogrfica:

ARAUJO, Mauro Jos de Souza Influncia do teor de aditivos aerantes nas propriedades das Argamassas Fluidas

base de cimento. Florianpolis, UFSC, Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil, 2003. xx, 113 p. Dissertao: Mestrado em Engenharia Civil (Construo Civil) Orientador: Prof. Dr. Philippe Gleize 1. Argamassas 2. Argamassas fluidas 3. Argamassas de cimento 4. Aditivo aerante

5. Aditivo incorporador de ar

I. Universidade Federal de Santa Catarina II. Ttulo

iv

A mente que se abre a uma nova idia

jamais voltar ao seu tamanho

original.

Albert Einstein

v

AGRADECIMENTOS

A DEUS, por ter colocado em minha vida, pessoas to maravilhosas.

minha saudosa me, in memorian, pelo eterno apoio busca da cincia alicerada na

humildade do ser.

Ao meu pai Frederico, por suas oraes que sempre estiveram presentes em minha vida em

forma de sade, determinao, alegria e boas amizades.

minha querida esposa e companheira Claudia e aos meus filhos Marcelo, Marcio e Michelle

Christine pelo carinho, compreenso e contnua colaborao na busca de novos caminhos.

Ao Prof. Dr. Philippe Gleize pela orientao na composio do desenvolvimento do trabalho.

minha fiel e amiga engenheira Simone pela organizao e auxlio nos trabalhos de reviso

bibliogrfica.

s minhas estagirias, Flvia e Keila, pela extrema dedicao e qualidade no auxlio da pesquisa

e trabalho de digitao.

Aos colegas engenheiros Jos Wilson, Canova, Rubens e arquiteto Cssio que colaboraram no

apoio cientfico atravs da demonstrao de seus trabalhos acompanhados de uma forte dose de

incentivo.

A todos os colaboradores da empresa Controlnort que estiveram realizando os ensaios de

caracterizao fsica dos materiais e as misturas dos traos.

s empresas Lafarge e Chryso que enviaram os materiais para a confeco do estudo.

Ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa

Catarina, pela realizao do mestrado.

Universidade Estadual de Maring, em conjunto com FADEC/UEM e FEESC/UFSC, que

lutaram para a idealizao deste mestrado.

vi

SUMRIO

Lista de figuras ........................................................................................................................ ix

Lista de tabelas ........................................................................................................................ xiii

Lista de abreviaturas................................................................................................................ xvi

Lista de smbolos ..................................................................................................................... xvii

Resumo .................................................................................................................................... xix

Abstract.................................................................................................................................... xx

1 INTRODUO.................................................................................................................... 01

1.1 Objetivos da pesquisa ...................................................................................... 03

1.1.1 Objetivo geral................ ...................................................................... 03

1.1.2 Objetivos especficos........................................................................... 03

1.2 Limitaes da pesquisa.................................................................................... 04

1.3 Estrutura da dissertao................................................................................... 05

2 REVISO BIBLIOGRFICA............................................................................................. 06

2.1 Introduo.................................................................................................................. 06

2.2 Materiais constitutivos .............................................................................................. 06

2.2.1 Cimento Portland........................................................................................... 06

2.2.1.1 Generalidades............................................ .............................. 06

2.2.1.2 Tipos de cimento........................................ ............................. 07

2.2.1.3 Caracterizao fsico-mecnica.................. ............................. 10

2.2.2 Agregado mido............................................................................................ 12

2.2.2.1 Generalidades................................................................................ 12

2.2.2.2 Caractersticas da areias ................................................................ 12

2.2.2.3 Caracterizao fsica ..................................................................... 13

2.2.3 gua de amassamento ................................................................................... 16

2.2.3.1 Generalidades................................................................................ 16

2.2.4 Aditivos ......................................................................................................... 17

2.2.4.1 Histrico........................................................................................ 17

2.2.4.2 Definies ..................................................................................... 18

vii

2.2.4.3 Classificao ................................................................................. 18

2.2.4.4 Ao dos aditivos .......................................................................... 19

2.2.4.5 Aditivo incorporador de ar............................................................ 20

2.2.4.6 Matrias-primas bsicas dos incorporadores de ar ....................... 20

2.2.4.7 Fatores que influenciam a ao do incorporador de ar ................. 21

2.2.4.8 Propriedades do aditivo incorporador de ar .................................. 22

2.2.4.9 Mecanismo de ao dos aditivos incorporadores de ar................. 23

2.2.4.10 Efeitos de superdosagem............................................................... 25

2.3 Argamassas fluidas.................................................................................................... 26

2.3.1 Generalidades ................................................................................................ 26

2.3.2 Trabalhabilidade ............................................................................................ 29

2.3.3 Estudo da consistncia................................................................................... 31

2.3.4 Coeso e tixotropia ........................................................................................ 31

2.3.5 Plasticidade.................................................................................................... 32

2.3.6 Porosidade ..................................................................................................... 32

2.3.7 Permeabilidade .............................................................................................. 32

2.3.8 Resistncia compresso / resistncia trao............................................. 33

3 MATERIAIS E MTODOS................................................................................................. 35

3.1 Caracterizao dos materiais empregados................................................................. 35

3.1.1 Cimento Portland........................................................................................... 35

3.1.2 Agregado mido ............................................................................................ 36

3.1.3 Aditivo incorporador de ar ............................................................................ 36

3.2 Metodologia de produo das argamassas ................................................................ 37

3.3 Ensaios no estado fresco............................................................................................ 40

3.3.1 Avaliao da trabalhabilidade ....................................................................... 40

3.3.2 Determinao da densidade de massa e do teor de ar incorporado ............... 41

3.4 Ensaios no estado endurecido.................................................................................... 43

3.4.1 Resistncia compresso .............................................................................. 43

3.4.2 Resistncia trao ....................................................................................... 45

3.5 Modelo estatstico de avaliao................................................................................. 46

4 APRESENTAO E ANLISE DOS RESULTADOS ..................................................... 50

viii

4.1 Abatimento do tronco de cone................................................................................... 53

4.2 Densidade de massa e teor de ar incorporado ........................................................... 60

4.3 Resistncia compresso .......................................................................................... 68

4.4 Resistncia trao ................................................................................................... 82

5 CONCLUSES.................................................................................................................... 97

5.1 Concluses................................................................................................................. 97

5.2 Recomendaes para futuras pesquisas..................................................................... 100

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .................................................................................... 101

ANEXOS................................................................................................................................. 106

ANEXO A Caracterizao dos materiais empregados no preparo das argamassas ............ 106

ANEXO B Certificado de calibrao do anel dinamomtrico ............................................. 110

ANEXO C Grficos de probabilidade .................................................................................. 112

ix

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 Lanamento da argamassa fluida para preenchimento de vazio ocorrido

abaixo da laje ................................................................................................. 01

FIGURA 2 Vista geral de vala para alojamento de gasoduto .......................................... 01

FIGURA 3 Preenchimento de galeria de duto com argamassa fluida.............................. 02

FIGURA 4 Vista parcial do preenchimento da galeria sendo executado......................... 02

FIGURA 5 Ao do aditivo incorporador de ar, com grupos polares hidrfilos e apolares

acrfilos (BAUER,1985)............................................................................ 24

FIGURA 6 Ao do tensoativo sobre as bolhas de ar (BAUER, 1985)........................... 24

FIGURA 7 Ao do tensoativo sobre as partculas de cimento ou de agregado muito fino

(BAUER, 1985)........................................................................................... 25

FIGURA 8 Realizao do ajuste inicial da consistncia da argamassa, atravs do ensaio de abatimento do tronco de cone........................................................ 39

FIGURA 9 - Porcentagem de ar incorporado x tempo de mistura. ....................................... 40

FIGURA 10 Realizao do ensaio de abatimento do tronco de cone aps a adio do

aditivo. ........................................................................................................... 41

FIGURA 11 Ensaio de determinao da massa especfica da argamassa atravs do

mtodo gravimtrico...................................................................................... 42

FIGURA 12 Ensaio de determinao da resistncia compresso.................................... 44

FIGURA 13 Ensaio de determinao da resistncia trao por compresso diametral. (a) Princpio do ensaio e (b) rompimento do corpo de prova........................ 45

x

FIGURA 14 Abatimento nas argamassas confeccionadas com cimento CPII F 32,

em funo do percentual de aditivo calculado em relao massa de

cimento. ......................................................................................................... 56

FIGURA 15 Abatimento nas argamassas confeccionadas com cimento CPV ARI

RS, em funo do percentual de aditivo calculado em relao massa de

cimento. ......................................................................................................... 57

FIGURA 16 Grfico das mdias do abatimento nos dois nveis do fator cimento nos

quatro nveis do fator teor de aditivo............................................................. 59

FIGURA 17 Teor de ar incorporado nas argamassas confeccionadas com cimento CPII

F 32, em funo do percentual de aditivo calculado em relao massa

de cimento. .................................................................................................... 64

FIGURA 18 Teor de ar incorporado nas argamassas confeccionadas com cimento CPV

ARI RS, em funo do percentual de aditivo calculado em relao

massa de cimento. ......................................................................................... 65

FIGURA 19 Grfico das mdias do teor de ar incorporado nos dois nveis do fator

cimento nos quatro nveis do fator teor de aditivo ........................................ 67

FIGURA 20 Resistncia compresso nas argamassas confeccionadas com cimento

CPII F 32, em funo do percentual de aditivo calculado em relao

massa de cimento........................................................................................... 72

FIGURA 21 Resistncia compresso nas argamassas confeccionadas com cimento

CPV ARI RS, em funo do percentual de aditivo calculado em

relao massa de cimento ........................................................................... 73

FIGURA 22 Grfico das mdias da varivel resistncia compresso nos dois nveis do

fator cimento nos quatro nveis do fator teor de aditivo................................ 75

xi


fator cimento nos cinco nveis do fator teor de agregado.............................. 77


fator cimento nos cinco nveis do fator gua-cimento................................... 77

FIGURA 25 Grfico das mdias da varivel resistncia compresso nos nveis do

fator teor de aditivo nos cinco nveis do fator teor de agregado.................... 79

FIGURA 26 (a) Grfico das mdias da resistncia compresso para os diferentes nveis do teor de aditivo nos nveis do teor de agregado para o cimento CPII F (b) Grfico das mdias da resistncia compresso para os diferentes nveis do teor de aditivo nos nveis do teor de agregado para o cimento CPV ARI RS........................................................................................... 81

FIGURA 27 Resistncia trao por compresso diametral nas argamassas

confeccionadas com cimento CPII F 32, em funo do percentual de

aditivo calculado em relao massa de cimento ......................................... 86

FIGURA 28 Resistncia trao por compresso diametral nas argamassas

confeccionadas com cimento CPV ARI RS, em funo do percentual

de aditivo calculado em relao massa de cimento .................................... 87

FIGURA 29 Grfico das mdias da resistncia trao nos dois nveis do fator cimento nos quatro nveis do fator teor de aditivo ...................................................... 89

FIGURA 30 Grfico das mdias da resistncia trao nos dois nveis do fator cimento nos cinco nveis do fator teor de agregado .................................................... 91

FIGURA 31 Grfico das mdias da resistncia trao nos quatro nveis do fator teor de aditivo nos cinco nveis do fator teor de agregado ................................... 93

FIGURA 32 (a) Grfico das mdias da resistncia trao para os diferentes nveis do fator teor de aditivo nos nveis do fator teor agregado para o cimento CPII F 32 (b) Grfico das mdias da resistncia trao para os diferentes nveis do fator teor de aditivo nos nveis do fator teor de agregado para o cimento CPV ARI RS.............................................................................. 95

xii

FIGURA B1 Certificado de calibrao de anel dinamomtrico ......................................... 110

FIGURA B2 Curva de aferio da prensa........................................................................... 111

FIGURA C1 Grfico de probabilidade normal para os resduos do modelo de anlise de varincia para a varivel abatimento ............................................................. 112

FIGURA C2 Grfico de probabilidade normal para os resduos do modelo de anlise de varincia para a varivel ar incorporado........................................................ 112

FIGURA C3 Grfico de probabilidade normal para os resduos do modelo de anlise de varincia para a varivel resistncia compresso ....................................... 113

FIGURA C4 Grfico de probabilidade normal para os resduos do modelo de anlise de varincia para a varivel resistncia trao por compresso diametral ...... 113

xiii

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 Nveis dos fatores para o experimento 2x4x5 ............................................... 47

TABELA 2 Nomenclatura e proporo dos traos pesquisados para o cimento CPII F

32 ................................................................................................................ 51

TABELA 3 Nomenclatura e proporo dos traos pesquisados para o cimento CPV

ARI RS ....................................................................................................... 52

TABELA 4 Resultados obtidos para argamassa no estado fresco, confeccionada com

cimento CPII F 32. Abatimento do tronco de cone ................................. 54

TABELA 5 Resultados obtidos para argamassa no estado fresco, confeccionada com

cimento CPV ARI RS. Abatimento do tronco de cone ........................... 55

TABELA 6 Anlise da varincia para o abatimento......................................................... 58

TABELA 7 Mdias do abatimento nos diferentes nveis dos fatores ............................... 58

TABELA 8 Mdias do abatimento nos diferentes nveis do fator cimento para os nveis

fixados do fator teor de aditivo...................................................................... 59

TABELA 9 Resultados obtidos para as argamassas no estado fresco, confeccionadas

com cimento CPII F 32. Densidade terica, aparente e teor de ar

incorporado.................................................................................................... 62

TABELA 10 Resultados obtidos para as argamassas no estado fresco, confeccionadas

com cimento CPV ARI RS. Densidade terica, aparente e teor de ar

incorporado.................................................................................................... 63

TABELA 11 Anlise da varincia para o teor de ar incorporado ....................................... 66

xiv

TABELA 12 Mdias do teor de ar incorporado nos diferentes nveis dos fatores.............. 66

TABELA 13 Mdias do teor de ar incorporado nos diferentes nveis do fator cimento

para os nveis fixados do fator teor de aditivo............................................... 67

TABELA 14 Resultados obtidos para as argamassas no estado endurecido,

confeccionadas com cimento CPII F 32. Resistncia compresso ....... 70


confeccionadas com cimento CPV ARI RS. Resistncia compresso . 71

TABELA 16 Anlise da varincia para a resistncia compresso ................................... 74

TABELA 17 Mdias da varivel resistncia compresso nos diferentes nveis dos

fatores ............................................................................................................ 74

TABELA 18 Mdias da varivel resistncia compresso nos diferentes nveis do fator

cimento para os nveis fixados do fator teor de aditivo................................. 75


cimento para os nveis fixados do fator teor de agregado. ............................ 76


teor de aditivo para os nveis fixados do fator teor de agregado ................... 78


cimento para os nveis fixados do fator teor de agregado e do fator teor de

aditivo ............................................................................................................ 80


confeccionadas com cimento CPII F 32. Resistncia trao por

compresso diametral .................................................................................... 84

xv


confeccionadas com cimento CPV ARI RS. Resistncia trao por

compresso diametral .................................................................................... 85

TABELA 24 Anlise da varincia para a resistncia trao por compresso diametral . 88

TABELA 25 Mdias da resistncia trao nos diferentes nveis dos fatores.................. 88

TABELA 26 Mdias da resistncia trao nos diferentes nveis do fator cimento para

os nveis fixados do fator teor de aditivo....................................................... 89


os nveis fixados do fator teor de agregado ................................................... 90

TABELA 28 Mdias da resistncia trao nos diferentes nveis do fator teor de aditivo

para os nveis fixados do fator teor de agregado ........................................... 92


os nveis fixados do fator teor de agregado e do fator teor de aditivo........... 94

TABELA A1 Resultados dos ensaios de caracterizao do cimento CPII F 32 ............. 106

TABELA A2 Resultados dos ensaios de caracterizao do cimento CPV ARI RS........ 107

TABELA A3 Resultados dos ensaios de caracterizao do agregado mido ....................... 108

TABELA A4 Resultados dos ensaios de caracterizao do aditivo incorporador de ar ....... 109

xvi

LISTA DE ABREVIATURAS

a/c Relao gua/cimento

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

ACI American Concrete Institute

ASTM American Society for Testing and Materials

BSI British Standards Institution

CNU Coeficiente de no uniformidade

EB Especificao Brasileira

IPT Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo

NBR Norma Brasileira Regulamentadora

SAS Statistical Analysis System (programa estatstico utilizado no processamento dos dados)

SU Sistema unificado

xvii

LISTA DE SMBOLOS

C3A Aluminato triclcico

C3S Silicato triclcico

Ca(OH)2 Hidrxido de clcio

CO2 Anidrido carbnico

CaCO3 Carbonato de clcio

CaO xido de clcio

CaO livre xido de clcio livre

Cl- on Cloreto

C-S-H Silicato de clcio hidratado

MgO xido de magnsio

Fe2O3 xido de ferro

Al2O3 xido de alumnio

SiO2 Anidrido silcio ou slica

SO3 Anidrido sulfrico

RI Resduo insolvel

PF Perda ao fogo

# Nmero da malha da peneira, equivalente a uma dada abertura, em mm

% Porcentagem

m metro

m 10-6 m, micrmetro

mm 10-3 m, milmetro

cm 10-2 m, centmetro

g grama

Kg quilograma

l litro, unidade de volume

ml mililitros, unidade de volume

cm3 centmetros cbicos, unidade de volume

dm decmetro cbico, unidade de volume

cm2 centmetros quadrados, unidade de rea

cm/g centmetros quadrados por grama, unidade de finura Blaine

xviii

g/cm grama por centmetro cbico, unidade de densidade de massa

kg/m quilograma por metro cbico, unidade de densidade de massa e consumo de cimento

kg/dm quilograma por decmetro cbico, unidade de densidade de massa

rpm rotaes por minuto, unidade de velocidade de rotao

s segundo, unidade de tempo

min minuto, unidade de tempo

pH potencial hidrogeninico

MPa 106 Pa, Mega Pascal

Kgf/cm quilograma fora por centmetro quadrado, unidade de tenso

KN 103 N, quilo Newton, unidade de fora

2- varincia

- nvel de significncia, em porcentagem

C graus Celsius, unidade de temperatura

xix

RESUMO

Atualmente, devido velocidade do processo das construes, a necessidade por produtividade e

qualidade nos servios e a preocupao com o meio ambiente, novos materiais vm sendo

desenvolvidos com o intuito de se preencher espaos vazios, como os deixados pelas escavaes

de valas de fundao, tneis, tanques de combustveis e dutos de uma maneira geral.

Um desses materiais que vm sendo desenvolvidos consiste de argamassas fluidas, tambm

conhecidas como CLSM Controlled Low Strength Material ou Terrenos Cimentcios de

Densidade Controlada.

So abordados nesta pesquisa, os efeitos provocados por diferentes dosagens de aditivo

incorporador de ar em argamassas, confeccionadas com dois tipos de cimento em traos

variados. Os quatro teores do aditivo que foram utilizados buscaram a definio de um teor ideal

deste aditivo, proporcionando, assim, uma argamassa de boa qualidade.

As propriedades avaliadas foram a consistncia e o teor de ar incorporado, na argamassa em

estado fresco, e as resistncias compresso e trao, na argamassa em estado endurecido.

Para caracterizar a influncia do teor de aditivo, foram confeccionadas argamassas com relao

agregado/aglomerante iguais a 6, 10, 14, 18, 22 e porcentagens de aditivo 1,5%, 3,0%, 4,5% e

6,0% em relao ao peso do cimento, empregando os cimentos CPII F 32 e CPV ARI RS.

Nos ensaios no estado fresco, as argamassas apresentaram significativa fluidez e incorporao de

ar quando comparadas com argamassa sem aditivo. No entanto, o aumento do teor de aditivo no

alterou de maneira significante a quantidade de ar incorporado.

No estado endurecido, aps a incluso do aditivo as argamassas apresentaram um decrscimo

significativo da resistncia compresso e da resistncia trao.

Para relaes agregado/aglomerante superiores a 10, aumentos no teor de aditivo no exerceram

influncia nas propriedades analisadas das argamassas.

xx

ABSTRACT

Nowadays, due to the speed of the process of buildings, the necessity of productivity and quality

on the services and the concern about the envirorment, materials for the filling of empty spaces,

such as the ones lefts by excavation of ditches, tunnels, tanks of fuel and pipes in general has

been developed.

One of this materials consist of fluid mortars, also called CLSM Controlled Low Strength

Material or flowable fill.

This work presents the effect caused by different dosages of air entraining admixture in mortars

made with two types of cements. The four air entraining admixtures ratio were used to define

an ideal amount of this admixture that could result in a mortar with good qualities.

The evaluated properties were the entrained air content and consistency, in the fresh mortar, and

the compressive and tensile strength, in the hardened mortar.

For this purpose, fifty different mortars were produced, using aggregate/binder ratio 6, 10, 14,

18, 22 and percentages of admixture 1,5%, 3,0%, 4,5% and 6,0% in relation to the weight of the

cement.

The effect of the kind of cement on the behavior of mortars was also analyzed. Two types of

cement were used, CPII F 32 and CPV ARI RS.

Fresh mortars showed a significant flowability and air incorporation when compared with mortar

without admixture. However, the increase of the admixture ratio did not modify in a considerable

way the amount of entrained air significantly.

In the hardened state, after the admixture addition, the mortars presented a significant decrease

of the compressive and tensile strength.

For aggregate/binder ratio higher than 10, an increase of admixture ratio didn't have no effect on

mortars properties.

1

1. INTRODUO

Tem-se acompanhado nos ltimos anos as intensas transformaes na cadeia produtiva do pas.

A construo civil, no diferente dos demais setores, tem buscado novas alternativas

tecnolgicas a fim de aumentar sua produtividade e sua qualidade.

Muitas vezes, os construtores se deparam com situaes que dificultam a produtividade dos seus

servios, tais como o preenchimento de vazios deixados pelas escavaes de valas de fundao,

tneis, tanques de combustvel, dutos de uma maneira geral, redes telefnicas, ou ainda

originados por situaes acidentais, como eroses devidas a fortes vazamentos de gua.

As figuras 1 a 4 ilustram alguns campos de aplicao da argamassa fluida.

FIGURA 1 Lanamento da argamassa fluida para preenchimento de vazio ocorrido abaixo

da laje.

FIGURA 2 Vista geral de vala para alojamento de gasoduto.

2

FIGURA 3 Preenchimento de galeria de duto com argamassa fluida.

FIGURA 4 Vista parcial do preenchimento da galeria sendo executado.

Desta forma, o emprego de argamassas fluidas tem se mostrado como uma nova tecnologia a ser

adotada para trabalhos de preenchimento de vazios, em especial nas regies de difcil acesso,

permitindo situaes mais prticas em relao s tradicionais, com ganhos significativos de

qualidade, produtividade e desempenho. Somam-se a esses benefcios, menores incmodos no

tocante ao fator limpeza, como por exemplo valas de redes pblicas que precisam estocar os

materiais e recoloc-los seguindo prescries tcnicas, tais como umidade e energia de

compactao.

3

Nasce a a necessidade de dominar o conhecimento desta nova tecnologia, que consiste na

confeco de argamassas de cimento e areia, aditivadas com produtos qumicos classificados

como incorporadores de ar.

Trata-se de um produto que, colocado em pequenas quantidades na argamassa, torna-a fluida em

um determinado tempo, oferecendo propriedades auto adensveis, de forma a dispensar o uso de

vibradores.

O estudo das suas propriedades permitir aos engenheiros construtores optar pelo melhor trao,

visando atingir as caractersticas do material a ser substitudo, em funo da sua solicitao.

1.1 Objetivos da pesquisa

1.1.1 Objetivo Geral

O objetivo deste trabalho avaliar o efeito da adio de aditivo incorporador de ar nas

propriedades fsicas e mecnicas das argamassas confeccionadas com cimento e areia, no estado

fresco e endurecido, visando a sua utilizao em preenchimento de vazios, em especial em

regies de difcil acesso.

1.1.2 Objetivos Especficos

Determinar o abatimento da argamassa aps a incluso de diferentes teores de aditivo;

Determinar a porcentagem de ar incorporado das argamassas aeradas no estado fresco, para

os diferentes teores de aditivo;

Avaliar o comportamento mecnico das argamassas quanto resistncia compresso,

utilizando dois tipos de cimento diferentes, alm de cinco teores de agregado e quatro teores

de aditivo;

Avaliar a resistncia trao das argamassas, pelo mtodo da compresso diametral.

4

1.2 Limitaes da pesquisa

Considerando que as argamassas em estudo destinam-se a servios de terraplenagem e

pavimentao, especialmente o preenchimento de vazios, e que para tais servios no so

exigidas resistncias compresso elevadas, adotou-se um intervalo de trao em peso, variando

de 1:6 a 1:22 (cimento:agregado).

Em relao quantidade de aditivo, as recomendaes apresentadas no catlogo do fabricante

indicam valores que giram em torno de 1,5% com relao ao peso de cimento. No entanto,

tema principal desse trabalho avaliar a influncia dos incrementos percentuais do aditivo nas

caractersticas fsicas da argamassa. Desta forma, foram dosadas argamassas sem aditivo e com

teores de aditivos iguais a 1,5%, 3,0%, 4,5% e 6,0% sobre o consumo de cimento.

Com o intuito de avaliar a influncia do tipo de cimento no desempenho da argamassa, foram

estudadas duas famlias distintas, denominadas 1 e 2, com os cimentos CPII F 32 e CPV

ARI RS, respectivamente. Ambas as famlias compreenderam uma matriz de 5 x 5 (teor de

agregado x teor de aditivo), resultando em um total de 25 traos cada.

Foram confeccionados traos em peso, com quantidades de agregado variando de 6, 10, 14, 18 e

22 Kg, para 1 Kg de cimento, sendo que as cinco primeiras argamassas de cada trao,

denominadas de argamassa de referncia no foram incrementadas com aditivo. Para as

demais foram realizadas dosagens com incrementos de aditivo em propores de 1,5%, 3,0%,

4,5% e 6,0% sobre o consumo de cimento.

5

1.3 Estrutura da dissertao

Aps uma breve introduo, na qual esto apresentados os objetivos da pesquisa, no Captulo 2

feita uma reviso bibliogrfica, abordando as caractersticas dos materiais constitutivos da

argamassa fluida, ou seja, o cimento Portland, o agregado mido e o aditivo. Trata-se tambm

das principais propriedades da argamassa fluida, tanto no estado fresco como no estado

endurecido.

No Captulo 3 descrita a metodologia do estudo experimental, incluindo a caracterizao dos

materiais empregados, procedimentos adotados para a confeco das argamassas fluidas e as

normas utilizadas para a realizao dos ensaios de laboratrio.

No Captulo 4 so apresentados os resultados dos ensaios realizados no estado fresco, ou seja, a

consistncia atravs do abatimento do tronco de cone, a densidade de massa e o teor de ar

incorporado. Neste captulo so tambm apresentados os resultados de resistncia mecnica, isto

, resistncia compresso e resistncia trao por compresso diametral. A anlise estatstica

dos resultados obtidos, avaliando a influncia do teor de aditivo nas propriedades da argamassa

tanto no estado fresco como no estado endurecido tambm feita neste captulo.

No Captulo 5 so apresentadas as consideraes finais, incluindo as concluses obtidas nessa

pesquisa. Neste captulo, tambm so feitas recomendaes para outras pesquisas, considerando

algumas limitaes desse trabalho em virtude da diversidade de fatores influentes e da

necessidade de limit-los.

6

2. REVISO BIBLIOGRFICA

2.1 Introduo

Uma vez que o presente trabalho contempla aspectos sobre o comportamento e propriedades de

argamassas fluidas para utilizao como enchimentos ou regularizao e reforo de subleitos,

oportuno apresentar inicialmente, de maneira sucinta, algumas definies e caractersticas acerca

das argamassas e de seus materiais constitutivos.

A argamassa um dos materiais mais importantes da Engenharia Civil. fruto da mistura ntima

e proporcionada de uma pasta de aglomerante com agregado mido e, em alguns casos, aditivos,

sendo que as propriedades da mesma dependem da qualidade e da quantidade de cada um destes

componentes.

As argamassas tm largas aplicaes, dentre elas cita-se a utilizao em estruturas,

revestimentos, pavimentos, paredes, canalizaes, fundaes, enchimentos, etc.

2.2 Materiais Constitutivos

2.2.1 Cimento Portland

2.2.1.1 Generalidades

Dentre os compostos da argamassa, o cimento Portland o principal deles, promovendo a unio

entre os gros do agregado, devido s suas propriedades aglomerantes (adesivas e coesivas).

Ademais, controla resistncia, permeabilidade e durabilidade da mistura. O cimento tem ainda

uma grande influncia na colorao da argamassa (BAUER, 1995).

7

Trata-se de um p fino constitudo por uma mistura de gesso e clnquer, este formado por

silicatos e aluminatos de clcio. um aglomerante hidrulico. Depois de endurecido, mesmo que

seja novamente submetido ao da gua, no se decompe mais.

2.2.1.2 Tipos de Cimento

H vrios tipos de cimento utilizados correntemente no Brasil, com caractersticas fsicas e

qumicas diferentes entre si, principalmente em funo de sua composio. Entre os principais

tipos, destacam-se:

Cimento Portland Comum (CP I e CP I-S) - NBR 5732

Utilizado quando no so requeridas as propriedades especiais especificadas para qualquer um

dos outros tipos.

Cimento Portland Composto (CP II) NBR 11578

Os cimentos compostos podem ser CP II-E (com escria), CP II-F (com filler) e CP II-Z (com

pozolana).

O desenvolvimento dos cimentos Portland compostos e o crescimento de sua produo foram

impulsionados em vrios pases da Europa e da sia como um resultado da economia potencial

de energia.

Segundo ATCIN (2000), devido ao elevado custo do cimento, a substituio de uma parte deste

material por subprodutos industriais (escria, cinza volante), materiais inertes (fillers calcrios) e

produtos naturais modos (pozolanas naturais e argila calcinada) torna-se uma opo

economicamente e ecologicamente atraente. H que se dizer que tais materiais cimentcios

suplementares possuem menor velocidade de hidratao. Reagem lentamente com os produtos de

hidratao do cimento Portland e, nas primeiras horas aps a mistura, praticamente no reagem.

No caso de pozolanas tais como cinzas volantes, o tempo de reao pode durar semanas.

Cimento Portland de Alto-Forno (CP III) - NBR 5735

obtido pela moagem de escria granulada de alto-forno juntamente com o clnquer de cimento

8

Portland e a gipsita. A escria um resduo de fabricao de ferro gusa, obtido em quantidade

aproximadamente igual quela do ferro gusa produzido.

O cimento de alto-forno demanda um consumo de energia relativamente baixo no processo de

sua fabricao.

NEVILLE (1982) cita que devido , relativamente, alta resistncia aos sulfatos, o cimento

Portland de alto-forno usado com freqncia em obras martimas.

Cimento Portland Pozolnico (CP IV) - NBR 5736

O cimento pozolnico obtido pela moagem conjunta ou mistura de cimento Portland e

pozolana. NEVILLE (1982) define as pozolanas como materiais naturais ou artificiais que

contm slica em forma reativa. A ASTM C 618-78 descreve as pozolanas como materiais

silicosos ou silico-aluminosos que tm pouca ou nenhuma capacidade cimentante intrnseca, mas

que, finamente pulverizadas e, na presena de umidade, formam produtos com capacidade

cimentante. Dentre os materiais pozolnicos mais comuns cita-se a cinza vulcnica, a pumicita,

as calcednias, as opalas, as terras diatomceas calcinadas, as argilas calcinadas, as cinzas

volantes, etc.

Ainda segundo NEVILLE (1982), no possvel fazer uma afirmativa geral sobre os cimentos

Portland pozolnicos porque a velocidade de endurecimento depende da atividade da pozolana e

da proporo de cimento Portland. No entanto, em geral, os cimentos Portland pozolnicos

mostram um aumento de resistncia muito lento e exigem, portanto, cura durante um perodo

relativamente mais longo, mas a resistncia final , aproximadamente, igual a do cimento

Portland comum sem adio. Devido hidratao lenta, apresentam baixa velocidade de

desprendimento de calor.

Os cimentos pozolnicos apresentam ainda boa resistncia aos sulfatos e outros agentes

agressivos, e possibilitam ainda a reduo da permeabilidade da argamassa.

Cimento Portland de Alta Resistncia Inicial (CP V-ARI) - NBR 5733

Permite obter resistncia elevada, em curto perodo de tempo, geralmente uma semana ou

menos. um cimento que possui uma maior finura Blaine em relao aos cimentos comuns.

9

Cimento Portland Resistente aos Sulfatos (RS) - NBR 5737

Trata-se de um tipo de cimento capaz de combater o ataque por sulfatos, vindos do exterior do

concreto ou da argamassa. Segundo NEVILLE (1982), os sais mais particularmente ativos so os

sulfatos de sdio e de magnsio. O cimento Portland resistente a sulfatos possui baixo teor de

C3A e alto teor de silicatos.

CNOVAS (1988) cita que os cimentos com adies inertes, como por exemplo o carbonato de

clcio, modos na mesma finura, caracterizam-se por ter um endurecimento mais lento que os

cimentos puros, devendo ser considerada essa circunstncia na hora de dosar a mistura, pela

repercusso que possa ter, tanto na quantidade de cimento a ser empregado, quanto na

quantidade de gua a ser utilizada.

Acrescentando-se mais cimento para que a quantidade de aglomerante hidrulico corresponda

nominal, estaro sendo introduzidos finos com suas inevitveis conseqncias (em especial a

diminuio da resistncia pelo adicional de gua exigido a fim de manter a mesma

trabalhabilidade).

Empregando-se uma relao gua/cimento fixa, como o cimento contm adies, a relao

efetiva gua/aglomerante ser maior, com a conseqente repercusso nas resistncias mecnicas.

Parte da quantidade da gua de amassamento que excede de hidratao, no consumida na

formao de compostos secundrios, como acontece quando as adies so hidraulicamente

ativas, mas fica livre, originando misturas pouco compactas e porosas com os conseqentes

efeitos nocivos sobre sua durabilidade.

Nesta pesquisa, considerando-se os aspectos fluidificantes do aditivo utilizado, podemos dizer

que, segundo ATCIN (2000), no existe uma teoria clara e aceita para explicar em todos os

pormenores a ao desses aditivos sobre as partculas do cimento durante a mistura do concreto e

hidratao do cimento Portland. Dessa forma, no possvel a definio de um tipo de cimento

ideal para a utilizao nas argamassas fludas que sero empregadas nas obras de preenchimento

de vazios.

10

2.2.1.3 Caracterizao Fsico-mecnica

Os principais ensaios fsico-mecnicos de caracterizao do cimento so: resistncia

compresso, tempos de incio e fim de pega e finura.

Resistncia Compresso

NEVILLE (1982) cita que a resistncia mecnica do cimento endurecido a propriedade do

material talvez mais necessria para uso estrutural. A resistncia da argamassa depende da

coeso da pasta de cimento, de sua aderncia s partculas do agregado, e at certo ponto, da

resistncia do prprio agregado.

Levando-se em considerao que a reatividade com a gua dos compostos individuais do

cimento Portland varia consideravelmente, MEHTA e MONTEIRO (1994) afirmam que

possvel modificar as caractersticas de desenvolvimento da resistncia dos cimentos

simplesmente alterando as propores destes compostos.

A resistncia mecnica determinada atravs da moldagem de corpos de prova cilndricos de

uma argamassa de cimento e areia normalizada, com propores determinadas e preparada

com materiais especificados. Os corpos de prova so ensaiados a vrias idades, por

compresso axial simples.

NEVILLE (1982) expe que a relao entre as resistncias compresso do cimento e da

argamassa linear.

Tempos de Pega

NEVILLE (1982) refere-se pega como sendo uma mudana de estado fluido para estado

rgido, provocada pela hidratao seletiva dos compostos de cimento, em especial o C3A e o

C3S.

MEHTA e MONTEIRO (1994) definem que o termo pega implica na solidificao da

pasta plstica de cimento. Ainda segundo os autores, o comeo da solidificao, chamado

incio de pega, marca o ponto no tempo em que a pasta se torna no trabalhvel. No

entanto, a pasta no se solidifica repentinamente; necessita de um tempo considervel para

11

tornar-se totalmente rgida. O tempo necessrio para solidificar completamente marca o

tempo de fim de pega. Os tempos de incio e fim de pega so quase universalmente

determinados pelo aparelho de Vicat.

NEVILLE (1982) ressalta ainda que conveniente distinguir pega de endurecimento, termo

este que designa o aumento de resistncia de uma pasta de cimento depois da pega. O

endurecimento pode ser explicado pelo preenchimento dos poros capilares pelos produtos de

hidratao do cimento. A principal fonte de resistncia nos produtos slidos da pasta a

existncia de foras de atrao de Van der Waals (MEHTA e MONTEIRO, 1994). A adeso

entre duas superfcies slidas pode ser atribuda a estas foras de natureza fsica, sendo o

grau de ao aderente dependente da extenso e natureza das superfcies envolvidas. Os

pequenos cristais de C-S-H, de sulfoaluminatos de clcio hidratados e de aluminatos de

clcio hidratados hexagonais possuem rea especfica e capacidade de adeso elevadas. Estes

produtos de hidratao do cimento Portland tendem a aderir fortemente, no somente uns aos

outros, mas tambm a slidos de rea especfica baixa, tais como o hidrxido de clcio, gros

de clnquer anidro, e partculas de agregado mido e grado.

O processo de pega acompanhado por mudanas de temperatura na pasta de cimento; o

incio da pega corresponde a uma rpida elevao da temperatura, e o fim da pega ao pico da

temperatura (NEVILLE, 1982).

Ainda segundo o autor, alm da rapidez de formao de produtos cristalinos, a formao de

pelculas em torno dos gros de cimento e o desenvolvimento de uma coagulao mtua dos

componentes da pasta tambm foram sugeridos como fatores de evoluo da pega.

Finura

Segundo NEVILLE (1982), a finura uma propriedade fundamental do cimento e tem que

ser controlada com cuidado.

A finura do cimento influencia a sua reao com a gua. Geralmente quanto mais fino o

cimento, mais rpido ele reagir. Para uma dada composio, a taxa de reatividade e,

portanto, de desenvolvimento da resistncia, pode ser aumentada atravs de uma moagem

mais fina do cimento; porm, o custo da moagem e o calor liberado na hidratao

12

estabelecem alguns limites para a finura. Tambm h que se acrescentar que quanto mais fino

o cimento, mais rapidamente se deteriora por exposio ao ar (NEVILLE, 1982). Ainda

segundo NEVILLE (1982), cimentos mais finos acarretam retraes mais elevadas e grande

tendncia fissurao. No entanto, um cimento mais fino apresenta menor exsudao.

Salienta-se ainda que um aumento da finura do cimento aumenta ligeiramente a

trabalhabilidade da mistura quando mantida a consistncia padro (NEVILLE, 1982).

2.2.2 Agregado Mido


Por ocuparem o maior volume da mistura, o conhecimento das caractersticas do agregado mido

empregado bem como do papel desempenhado pelo mesmo na argamassa de grande

importncia.

O agregado mido distribudo na pasta de cimento principalmente por razes de economia,

uma vez que apresenta custo inferior ao custo do cimento. Alm deste fator, as areias conferem

ainda caractersticas tcnicas vantajosas em relao pasta de cimento pura, entre as quais

aumento da trabalhabilidade (pelo formato dos gros) e aumento da estabilidade dimensional,

resistncia e durabilidade (por se tratar de uma mistura mais densa).

BAUER (1995) cita que a retrao da argamassa se deve pasta de cimento, ento quanto maior

o consumo de agregados menor ser a retrao e, conseqentemente, menor a probabilidade de

fissurao e maior a durabilidade do material aplicado.

2.2.2.2 Caractersticas das Areias

O formato e a textura dos gros de areia tem muita importncia no seu comportamento

mecnico, pois determinam como eles se encaixam e se entrosam, e, em contrapartida, como eles

13

deslizam entre si, quando solicitados por foras externas. Chama-se de mobilidade a facilidade

com que as partculas se movem umas sobre as outras quando manipuladas (SCANDIUZZI e

ANDRIOLO, 1986).

A forma arredondada das areias naturais permite a obteno de argamassas mais econmicas,

uma vez que requerem menos pasta de cimento para produzirem misturas trabalhveis, por

possurem menor rea especfica.

Assim, quanto mais arredondadas as partculas, melhor a trabalhabilidade da mistura fresca

exigindo menos gua de amassamento, e portanto, permitindo a obteno de resistncias mais

elevadas (BAUER, 1995).

Agregados bem graduados, ou seja, com existncia de gros de diversos dimetros, possibilitam

o emprego de maior quantidade desse material em um determinado volume de argamassa,

conferindo um melhor comportamento mesma. Isto porque as partculas menores ocupam os

vazios correspondentes s maiores, criando um entrosamento, do qual resulta menor

compressibilidade e maior resistncia (PINTO, 1986). De acordo com o mesmo autor, a

indicao de tal caracterstica dada pelo coeficiente de no uniformidade (CNU = D60/D10).

O CNU expressa a amplitude do tamanho dos gros. Quanto maior o coeficiente de no

uniformidade, mais bem graduada a areia.

2.2.2.3 Caracterizao Fsica

O conhecimento das caractersticas dos agregados midos determinadas atravs da realizao

dos ensaios de composio granulomtrica, teor de umidade, inchamento, massa especfica e

massa unitria so uma exigncia para a dosagem das argamassas.

Ademais, a realizao de ensaios de caracterizao do tipo determinao do teor de materiais

pulverulentos, teor de argila e partculas friveis e impurezas orgnicas so importantes para a

obteno de ndices de qualidade do agregado empregado na produo das argamassas.

14

Composio Granulomtrica

A granulometria de cada agregado deve ser conhecida e controlada, pois exerce uma

influncia muito importante sobre a qualidade das argamassas, especialmente sobre a

compacidade, a resistncia aos esforos mecnicos e a aparncia.

MEHTA e MONTEIRO (1994) citam que h vrias razes para a especificao de limites

granulomtricos e da dimenso mxima dos agregados, sendo a mais importante a sua

influncia na trabalhabilidade e custo. Por exemplo, areias muito grossas produzem misturas

speras e no trabalhveis, e areias muito finas aumentam o consumo de gua (portanto, o

consumo de cimento para uma dada relao gua/cimento) e so antieconmicas; agregados

que no tm uma grande deficincia ou excesso de qualquer tamanho de partcula, em

especial, produzem as misturas mais trabalhveis e econmicas.

Conforme citado por BAUER (1995), a granulometria uniforme, geralmente, apresenta um

volume de vazios maior, exigindo maiores quantidades de pasta e argamassa. A

granulometria contnua corresponde granulometria tima, a qual para uma mesma

consistncia e mesma relao gua/cimento, fornece um consumo mnimo de cimento.

Teor de Umidade / Inchamento

O teor de umidade deve ser considerado na determinao das quantidades de componentes

para preparo da argamassa, diminuindo-se da gua a ser adicionada a quantidade de umidade

do agregado (NEVILLE, 1982).

A respeito do inchamento, trata-se de um fenmeno que gera um aumento considervel do

volume aparente da areia, uma vez que a tenso superficial da gua mantm as partculas

afastadas.

Massa Especfica / Massa Unitria

A massa unitria utilizada para converter quantidades expressas em massa em quantidades

expressas em volume e vice-versa, bem como para clculo do consumo do material

empregado por metro cbico de argamassa.

15

SCANDIUZZI e ANDRIOLO (1986) citam que a massa unitria varia na razo inversa dos

vazios de um determinado volume de materiais. Os vazios so afetados pela forma,

distribuio de tamanhos e arranjo ou compactao das partculas. Assim, agregados

arredondados tm vazios menores entre as partculas que os agregados angulosos; agregados

graduados em diversos tamanhos tm menos vazios que aqueles de tamanho nico de

partculas; agregados compactados tm melhor arranjo entre as partculas e,

conseqentemente um menor volume de vazios.

Substncias Nocivas

O conhecimento da quantidade de substncias deletrias presentes nos agregados de

fundamental importncia para evitar prejuzos resistncia, trabalhabilidade, pega,

endurecimento e caractersticas de durabilidade e esttica da argamassa.

- Materiais Pulverulentos

A presena de materiais pulverulentos acima dos limites estabelecidos em norma

afeta a trabalhabilidade da argamassa e aumenta o consumo de gua. Segundo

CNOVAS (1988), o excesso de finos prejudicial mistura.

Ainda segundo CNOVAS (1988), aumentando a quantidade de gua de que

necessitam as misturas com finos, so originados efeitos patolgicos devido maior

retrao e maior porosidade, o que pode acelerar a sua destruio, caso o ambiente

seja agressivo.

- Teor de Argila e Partculas Friveis

A avaliao do teor de argila e partculas friveis no agregado auxilia na verificao

da durabilidade do mesmo, visto que indica a relativa resistncia do agregado a

produzir finos argilosos, quando submetido a um processo de degradao

(SCANDIUZZI e ANDRIOLO, 1986).

Torres de argila e partculas friveis, da mesma forma como os materiais

pulverulentos, afetam a trabalhabilidade da mistura. Ademais, prejudicam a aderncia

entre o agregado e a pasta de cimento.

16

Segundo NEVILLE (1982), partculas quimicamente estveis no tm nenhum efeito

nocivo; no entanto os fenmenos de retrao podem ser intensificados. J as

partculas quimicamente ativas podem causar srios problemas.

- Impurezas Orgnicas

A presena de matria orgnica na areia da argamassa interfere nas reaes qumicas

de hidratao do cimento (NEVILLE, 1982). Geralmente so produtos da

decomposio de vegetais, principalmente cido tnico e derivados. Aparecem sob a

forma de hmus e argila orgnica. BAUER (1985), cita que a cor escura da areia

indcio de matria-orgnica.

2.2.3 gua de Amassamento


A gua de amassamento possui duas funes essenciais: a de conferir mobilidade s argamassas,

possibilitando que a mistura seja trabalhvel e a de combinar-se quimicamente com o

aglomerante quando das reaes de hidratao, proporcionando endurecimento e resistncia

argamassa.

Ao ser misturada com o aglomerante, a gua possibilita a formao de uma pasta que endurece

por reaes qumicas imediatas, para gerar compostos que podem ter elevada resistncia

mecnica a mdio e longo prazo e resistncia ao da gua (SELMO, 1989).

A hidratao comea to logo o cimento Portland entra em contato com a gua, porque, de um

lado, alguns dos componentes do cimento so muito reativos e, de outro, porque o cimento

contm partculas muito finas e, dessa forma, uma grande superfcie das fases reativas est em

contato com a gua (ATCIN, 2000). A pasta de cimento basicamente produz um gel cimentcio

resistente (C-S-H) e hidrxido de clcio (Ca(OH)2), que com o tempo sofre reao com o CO2 do

ar e se transforma em CaCO3 (carbonatao).

17

A gua a ser utilizada na produo das argamassas deve ser livre de impurezas que afetam a

reao com o cimento. O efeito das impurezas na gua depende da natureza e do teor das

substncias encontradas, tais como sais, leos, cidos e matria orgnica, podendo vir a

comprometer a estabilidade e resistncia da mistura.

SCANDIUZZI e ANDRIOLO (1986) comentam que a melhor maneira de medir a qualidade da

gua por meio de ensaios comparativos de resistncia da argamassa, na idade de 28 dias.

No entanto, os maiores problemas no tocante gua so relacionados com o emprego da mesma

em excesso. Excessos de gua provocam diminuio da resistncia mecnica. Segundo BAUER

(1995), uma grande variabilidade no teor de gua gera grandes disperses na resistncia e na

colorao do concreto.

2.2.4 Aditivos

2.2.4.1 Histrico

COLLEPARDI et al. (1983) comentam que o emprego de aditivos na construo civil data de

alguns milnios. Sabe-se que os romanos e egpcios empregavam albumina, alcatres e at

sangue de efeitos plastificante e incorporador de ar para melhoria das caractersticas dos

conglomerados da poca.

Este mesmo autor ainda diz que a partir da fabricao do cimento Portland, iniciada na segunda

metade do sculo XIX, vrias substncias foram sendo utilizadas como aditivo de pastas,

argamassas e concretos de cimento Portland.

Uma dessas substncias foi, e ainda o gesso. Este adicionado ao clnquer, no sentido de

regular o seu tempo de pega.

Cerca de dez anos aps a descoberta do cimento Portland, descobriu-se tambm o efeito dos

cloretos como aceleradores do endurecimento da pasta. (COLLEPARDI, 1983)

18

J na dcada de 30 foi, por acaso, descoberto nos Estados Unidos, o efeito dos aditivos

incorporadores de ar, que agem no concreto atravs minsculas bolhas elsticas. De l para c,

muitos outros aditivos tm sido descobertos e empregados.

2.2.4.2 Definies

A ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS (ABNT NBR 13529) 1995

designou o termo aditivo como produto adicionado argamassa ou concreto em pequena

quantidade, com a finalidade de melhorar uma ou mais propriedades, no estado fresco ou

endurecido.

A AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM C 125) 1992 definiu

aditivo como material outro que no gua, agregado ou cimento, empregado como ingrediente

do concreto ou da argamassa, adicionado a estes antes ou durante a mistura.

BAUER (1985) define como aditivo todo produto no indispensvel composio e

finalidade do concreto, que, colocado na betoneira imediatamente antes ou durante a mistura do

concreto, em quantidades geralmente pequenas e bem homogeneizado, faz aparecer ou refora

certas caractersticas.

2.2.4.3 Classificao

A classificao dos aditivos baseada nos efeitos de seu emprego. A ASSOCIAO

BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS (ABNT NBR 11768 EB 1763/92) classifica como:

Aditivo plastificante (Tipo P): produto que aumenta o ndice de consistncia do concreto

ou argamassa, mantida a quantidade de gua de amassamento, ou que possibilita a

reduo de, no mnimo, 6% da quantidade de gua de amassamento para produzir

concreto com determinada consistncia.

19

Aditivo retardador (Tipo R): produto que aumenta os tempos de incio e fim de pega do

concreto ou argamassa.

Aditivo acelerador (Tipo A): produto que diminui os tempos de incio e fim de pega do

concreto ou argamassa, bem como acelera o desenvolvimento das suas resistncias

iniciais.

Aditivo plastificante-retardador (Tipo PR): produto que combina os efeitos dos aditivos

plastificante e retardador.

Aditivo plastificante-acelerador (Tipo PA): produto que combina os efeitos dos aditivos

plastificante e acelerador.

Aditivo incorporador de ar (Tipo IAR): produto que incorpora pequenas bolhas de ar ao

concreto ou argamassa.

Aditivo superplastificante (Tipo SP): produto que aumenta sensivelmente o ndice de

consistncia do concreto ou argamassa, mantida a quantidade de gua de amassamento,

ou que possibilita a reduo de, no mnimo, 12% da quantidade de gua de amassamento,

para produzir concreto ou argamassa com determinada consistncia.

Aditivo superplastificante-retardador (Tipo SPR): produto que combina os efeitos dos

aditivos superplastificante e retardador.

Aditivo superplastificante-acelerador (Tipo SPA): produto que combina os efeitos dos

aditivos superplastificante e acelerador.

2.2.4.4 Ao dos Aditivos

COLLEPARDI (1980) cita que, no que diz respeito classificao dos aditivos, resta assinalar

uma distino entre a ao qumica e fsica que os aditivos desenvolveriam no concreto ou na

argamassa.

O mesmo autor cita ainda que os aditivos aceleradores e retardadores, que, respectivamente

aceleram e retardam a reao entre a gua e o cimento, poderiam ser includos entre os que

desenvolvem uma ao predominantemente qumica. Os aditivos incorporadores de ar,

impermeabilizantes, plastificantes e superfluidificantes, ao contrrio, agem atravs de um

mecanismo predominantemente fsico, com alguma funo secundria eventual de natureza

qumica para os dois ltimos, os plastificantes e os superfluidificantes.

20

2.2.4.5 Aditivo Incorporador de Ar

Segundo COLLEPARDI (1980), no passado, os aditivos incorporadores de ar eram adicionados

ao cimento, e mais freqentemente ao concreto, principalmente para melhorar a resistncia aos

ciclos de gelo e degelo, pela formao de microbolhas de ar homogeneamente dispersas no

material. A dimenso, o espaamento e o nmero de microbolhas eram e continuam sendo

parmetros essenciais que governavam a resistncia do concreto ao gelo.

O principal aditivo empregado em argamassas o incorporador de ar, cujo mecanismo principal

de ao a incorporao e estabilizao de uma quantidade elevada de microbolhas,

homogeneamente distribudas no conglomerado fresco, mantendo-as incorporadas aps a pega e

o endurecimento.

Segundo YAZIGI (1999), o aditivo incorporador de ar possui molculas polares semelhantes aos

plastificantes, que se localizam na interface ar-gua, formando pequenas bolhas de ar que se

repelem e se mantm no meio lquido. O efeito do aditivo nas misturas , ento, uma grande

quantidade de pequenas bolhas de ar que, no concreto ou na argamassa em estado fresco,

melhora a trabalhabilidade, pois funciona como se fossem partculas arredondadas de um

agregado muito fino.

2.2.4.6 Matrias-Primas Bsicas dos Incorporadores de Ar

De acordo com COLLEPARDI (1980), existem vrios produtos qumicos que podem ser

empregados como matrias primas bsicas na produo de incorporadores, entre os quais

encontram-se os do tipo aninico: cido abitico, sais de cidos graxos (cido olico ou cprico),

alquil-arisulfonatos e alquilsulfonatos; os do tipo catinico: sais de alquil amnio e os do tipo

no-inico: alquilfenis etoxilados.

21

2.2.4.7 Fatores que Influenciam a Ao do Incorporador de Ar

Segundo NEVILLE (1982), deve-se levar em conta o fato de que para um mesmo aditivo

incorporador adicionado, o volume de ar que se desenvolve depende do tipo de inerte

empregado; um excesso do material finssimo da areia diminui o ar incorporado, enquanto a

frao entre 300 e 600 m aumenta este teor. Assim, areias mdias e grossas incorporam mais ar

do que as areias finas. O teor de ar tambm aumenta quando se usa agregados arredondados em

lugar de angulosos e quando se emprega areias de distribuio granulomtrica com mais vazios.

BAUER (1985) especifica que o teor de cimento nas argamassas exerce influncia na

incorporao de ar, sendo que quanto menor o percentual de cimento maior a incorporao.

Acima de 300 kg/m a incorporao de ar restrita, por no haver espao livre para a gerao das

bolhas.

O tipo de cimento tambm influencia a incorporao de ar para uma mesma dosagem de aditivo,

pois cimentos mais finos levam geralmente a um volume menor de ar incorporado, assim como

um teor mais elevado de lcalis no cimento, principalmente acima de 0,8%, aumenta o teor de ar

obtido. O teor de aditivo, no caso de cimentos com cinzas volantes, deve ser maior com o

aumento do teor de carvo devido maior quantidade de material fino inerte; um aumento deste

de 1% para 12%, exige a triplicao do teor de aditivo.

O mesmo autor cita ainda que o tempo de mistura, de transporte, e de adensamento influenciam

o volume de ar efetivamente incorporado. Se o tempo de mistura for muito curto, o incorporador

no chega a ficar suficientemente espalhado, mas, um prolongamento da mistura de concreto

leva a uma diminuio do ar incorporado, tanto maior quanto mais elevada a temperatura. O

transporte reduz o teor de ar incorporado, assim como a vibrao, que expulsa parte do ar.

Ainda segundo BAUER (1985), para obter o mesmo teor de ar incorporado precisaremos de

maior quantidade de aditivo quando o cimento contiver menos sulfatos e lcalis solveis e for

tambm mais fino.

SCANDIUZZI e ANDRIOLO (1986) tambm expem que cimentos com elevados teores de

lcalis exigem menores quantidades de aditivos enquanto que cimentos pozolnicos ou de alta

22

resistncia inicial exigem maiores quantidades de aditivos para alcanar os mesmos resultados.

Os autores comentam ainda que adies de materiais pozolnicos normalmente reduzem a

incorporao de ar dos concretos.

NEVILLE (1982) afirma tambm que a gua de amassamento, quando classificada como dura

(gua geralmente alcalina, devido presena de clcio e magnsio e que necessita de grande

quantidade de sabo para produzir espuma), exige teores maiores de incorporador de ar. J que a

gua usada para lavagem de caminhes-betoneira dura, no pode ser usada para preparo de

concreto ou argamassa com ar incorporado.

Salienta-se ainda que a proporo de gua na mistura influencia no teor de ar incorporado, sendo

que quanto mais seca for a argamassa, menor o ar introduzido.

2.2.4.8 Propriedades do Aditivo Incorporador de Ar

Segundo COLLEPARDI (1980), o efeito positivo do incorporador sobre a trabalhabilidade do

concreto geralmente atribudo formao de microbolhas esfricas e deformveis que facilitam

o manuseio do concreto. Se, em particular, a introduo das microbolhas acompanhada de uma

reduo de um volume equivalente de areia, a superfcie especfica menor do inerte leva a uma

exigncia de gua menor para uma mesma trabalhabilidade de mistura, ou a uma

trabalhabilidade maior para uma mesma relao gua cimento (a/c).

Um outro aspecto importante dos aditivos incorporadores diz respeito estabilidade das

microbolhas, isto , a resistncia a serem expulsas da pasta, por exemplo, como resultado da

vibrao. possvel aumentar a estabilidade do sistema de microbolhas se estas so adsorvidas

pelas partculas slidas; a adsoro provoca tambm uma reduo na separao das partculas

slidas da gua, e portanto uma diminuio sensvel na exsudao. possvel que a maior

coeso e homogeneidade da pasta, associada falta de continuidade entre uma microbolha e

outra, seja responsvel pela permeabilidade sensivelmente menor do concreto com aditivo

incorporador.

23

2.2.4.9 Mecanismo de Ao dos Aditivos Incorporadores de Ar

Ao do Aditivo sobre as Bolhas de Ar

Segundo BAUER (1985), a argamassa possui uma grande quantidade de ar, que introduzida

durante o perodo de mistura. O ar mistura-se gua e as bolhas assim formadas, por serem

instveis, agrupam-se formando outras de maiores dimenses, de at 10 mm de dimetro, que

escapam durante o lanamento.

O ar que incorporado por fora do aditivo tem caractersticas diferentes do introduzido na

argamassa quando do seu preparo. De acordo com BAUER (1985), formam-se pequenas bolhas

de dimenses entre 10 e 1000 micra, sendo que a maior parte encontra-se compreendida entre 25

e 250 micra. As distncias entre as bolhas variam de 100 a 200 micra. As bolhas tm dimetros

diferentes, constituindo uma certa granulometria, e so deformveis.

BAUER (1985) afirma que o incorporador de ar um tensoativo que age diminuindo a tenso

superficial da gua.

O mesmo autor comenta que os aditivos pertencem ao grupo dos difilos, possuindo uma

extremidade hidrfila, que atrai a gua e uma hidrfoba, que repele a gua (Figura 5).

Devido sua menor densidade, a bolha tender a subir. Ao chegar junto superfcie, estabilizar

sem se romper (Figura 6).

24

FIGURA 5 Ao do aditivo incorporador de ar, com grupos polares hidrfilos e apolares

acrfilos (BAUER, 1985).

FIGURA 6 Ao do tensoativo sobre as bolhas de ar (BAUER, 1985).

Ar

Radical apolarhidrfobo

Molcula do

tensoativoespumante

Ar

Molcula Radical polar de gua

hidrfilo

Ar

Molcula de gua

TensoativoAr

Ar

Ar

25

Ao do Aditivo sobre as Partculas de Cimento

De acordo com BAUER (1985), a ao do aditivo sobre as partculas de cimento ou de agregado

muito fino, se d atravs de uma camada monomolecular com seu radical polar (acrfobo) ou

camadas multimoleculares de ordem par. Esse posicionamento das molculas acarreta a flotao

ou agrupamento das partculas pela solubilidade dos restos apolares. A Figura 7 ilustra o modo

de ao do tensoativo sobre as partculas slidas, bem como sobre as partculas slidas e bolhas

concomitantemente.

FIGURA 7 Ao do tensoativo sobre as partculas de cimento ou de agregado muito fino

(BAUER, 1985).

Por outro lado, o aditivo unido por sua extremidade polar s partculas fixa sobre a sua superfcie

bolhas estabilizadas por meio de seus radicais apolares hidrfobos. Desse modo, uma partcula

recoberta por um certo aditivo, entrando em contato com uma bolha recoberta pelo mesmo

aditivo ou por outro de igual natureza, forma um grupo mais estvel.

2.2.4.10 Efeitos de Superdosagem

Conforme o Manual Aditivos para concretos, argamassas e caldas de cimento (OTTO

BAUMGART, 1986), adies excessivas do aditivo no incorporam maior volume de ar do que

sua caracterstica qumica permite, mas tornam o cimento hidrfobo, podendo lev-lo

floculao.

Ar

Atrao

gua

PartculaSlida

26

Segundo MEHTA e MONTEIRO (1994), um excesso de aditivo pode causar um retardamento

excessivo na hidratao do cimento. Os autores mencionam tambm que grandes quantidades de

ar incorporado so acompanhadas de uma perda de resistncia.

YAZIGI (1999) afirma que o uso de incorporador de ar resulta em reduo da resistncia devido

aos vazios introduzidos. No entanto, a diminuio do teor de gua pode redundar em aumento de

resistncia maior do que a perda devida ao ar incorporado.

2.3 Argamassas Fluidas

2.3.1 Generalidades

A argamassa fluida, tambm conhecida como CLSM Controlled low strength material ou

flowable fill, que objeto de estudo nesta pesquisa , segundo DU (2002), um material fluido, de

baixa resistncia mecnica e que possui grande capacidade de compactao prpria, no

necessitando de vibrao.

BUTALIA (2000), complementa o texto acima quando diz que as argamassas fluidas possuem

capacidade de compactao prpria, sofrendo endurecimento rpido de apenas algumas horas

e com possibilidade de serem escavadas no futuro, se necessrio.

O principal uso dessas argamassas o preenchimento de espaos vazios, em especial os de difcil

acesso. Como situaes especficas, podemos citar:

Enchimentos fluidos e leves, como lajes, valas de fundao, tneis, tanques de combustvel,

galerias de dutos de uma maneira geral, redes telefnicas, muros de conteno, etc;

Preenchimento de eroses do solo;

Preenchimento de vazios sob pavimentos e lajes;

Regularizao de sub-bases de fundaes, bases de lajes de pisos e dormentes de tubulaes;

Reforo de subleito.

27

KATZ (2003) refora as afirmaes acima, dizendo que as argamassas fluidas so usadas,

principalmente, para o preenchimento de cavidades em obras de engenharia civil, onde a

aplicao de outros materiais, geralmente granulares, difcil, ou at impossvel.

As vantagens advindas de utilizao das argamassas fluidas so, alm da menor energia de

trabalho requerida dos trabalhadores, uma maior velocidade na construo e maior produtividade

no canteiro de obras. (DU, 2002)

O custo do material, embora prximo do custo de um concreto convencional, menor do que

este pois no h necessidade de vibrao, economizando-se, ento em equipamento e mo-de-

obra. (FISHMAN, 2005)

O fato de que o lanamento dessas argamassas em valas e dutos pode ser feita diretamente do

caminho-betoneira diminuindo a quantidade de pessoal necessrio para realizao dos

servios tambm se caracteriza em uma vantagem importante. Esse fato aliado no

necessidade de vibrao alm de conferir agilidade ao processo tambm favorece a segurana

do trabalhador, pois esse no precisa entrar dentro das valas para o lanamento do material,

evitando, assim, acidentes de trabalho. (FISHMAN, 2005)

FISHMAN (2005) ainda cita que uma economia de material tambm verificada no fato de que

o caminho-betoneira possui capacidade de entregar a quantidade exata de argamassa necessria

para determinado uso, evitando desperdcios.

Um uso de grande importncia para a pavimentao quando utilizada para reforo de subleito,

est no fato de que o tempo de interrupo de trfego necessrio para obras em que se usar a

argamassa fluida bastante pequeno, pois o endurecimento do material rpido. (FISHMAN,

2005)

Alm das vantagens citadas acima, podemos incluir na lista de benefcios os aspectos ambientais

provenientes das argamassas fluidas. Como possvel a utilizao de subprodutos industriais em

sua composio como a cinza volante, p asfltico, entre outros tem-se uma reduo no

28

impacto ambiental causado pela gerao de resduos slidos industriais, favorecendo, assim, o

meio ambiente. (MISSISSIPPI CONCRETE INDUSTRIES ASSOCIATION, 2005)

As argamassas fluidas de baixa densidade, as quais so discutidas nesse estudo, pelo seu

comportamento e suas propriedades, se confundem em algumas literaturas com os chamados

concretos leves de moderada resistncia, os quais tambm so denominados concretos para

enchimento.

J para o caso de argamassas fluidas de alta resistncia mecnica, de maior densidade, pode-se

fazer uma associao com os denominados grautes, os quais permitem obter consistncia

fluida, altas resistncias iniciais e finais e expanso controlada. Devido a tais propriedades, os

grautes so comumente empregados em preenchimento de vazios confinados ou semiconfinados

em locais de difcil acesso.

Conforme citado no incio deste captulo e segundo o documento de reviso Standard

Specifications for Road and Bridge Construction de 30 de agosto de 2002, as argamassas fluidas

consistem em uma mistura de cimento Portland, agregado mido, aditivo qumico do tipo

incorporador de ar e gua, podendo ainda ser adicionado mistura subprodutos industriais,

conforme foi citado acima.

O produto incorporador de ar adicionado argamassa de cimento e areia confere-lhe, no estado

fresco, uma mobilidade maior, implicando em aumento significativo da trabalhabilidade, com

melhoria da plasticidade. Por conseqncia, permite obter redues da quantidade de gua (fa/c).

A elevada fluidez obtida no traz prejuzos coeso da mistura, uma vez que a incluso das

bolhas de ar geradas pelo aditivo aumenta a reteno de gua da argamassa e reduz a sua

exsudao.

As microbolhas possuem uma zona de distribuio geomtrica contnua que cobre a dos

cimentos e das areias finas. Assim, permitem maior coeso entre os agregados e o cimento,

evitando a segregao e exsudao durante o transporte e o lanamento.

29

Os elevados ndices de consistncia adquiridos pela ao do aditivo incorporado argamassa,

aliados s baixas densidades da mistura, permitem que se obtenha grandes rendimentos na

utilizao do material fluido.

Deve-se ressaltar que quando as argamassas fluidas so utilizadas para preenchimento de vazios

em substituio ao solo, a ASTM The American Society for Testing and Materials estabelece

uma relao de normas tcnicas para ensaios dessas argamassas. Entre as normas utilizadas,

encontram-se:

ASTM PS 31-95 Provisional Standard Test Method for Ball Drop on Controlled Low

Strength Material to Determine Suitability for Load Application;

ASTM PS 30-95 Provisional Standard Practise for Sampling Freshly Mixed Controlled

Low Strength material;

ASTM PS 28-95 Provisional Standard Test Method for Flow Consistency of Controlled

Low Strength Material;

ASTM PS 29-95 Provisional Standard Test Method for Unit Weigth, Yield, and Air

Content (Gravimetric) of Controlled Low Strength Material.

2.3.2 Trabalhabilidade

Segundo DU (2002), a trabalhabilidade uma das mais importantes propriedades advindas das

argamassas fluidas, ou flowable fill.

Trabalhabilidade de uma argamassa uma noo subjetiva, aproximadamente definida como o

estado que oferece maior ou menor facilidade nas operaes de manuseio. O componente fsico

mais importante da trabalhabilidade a consistncia, termo que, aplicado argamassa, traduz

propriedades intrnsecas da mistura fresca relacionadas com a mobilidade e a compacidade e o

bom rendimento da execuo (BAUER, 1985).

CINCOTTO et al (1995) cita que a trabalhabilidade significa facilidade de manuseio, por parte

do operrio que prepara e aplica a argamassa.

30

Ainda segundo CINCOTTO (1995), a trabalhabilidade influenciada pela continuidade da

distribuio granulomtrica do agregado, seu mdulo de finura e forma dos gros, alm do teor

de aglomerantes. Est associada com a plasticidade, reteno e exsudao de gua, coeso

interna, tixotropia, adeso e massa especfica. A consistncia tambm est associada a esta srie

de propriedades, sendo esta a razo de ser utilizada como uma medida de trabalhabilidade.

O coeficiente de uniformidade, mdulo de finura e forma dos gros das areias afetam a

trabalhabilidade das argamassas (TRISTO, 1995).

A literatura indica que, a trabalhabilidade alterada, de forma positiva, medida que decresce o

mdulo de finura do agregado, mantm-se a continuidade da granulometria e decresce o teor de

gros angulosos (CINCOTTO, 1995).

As argamassas pobres em aglomerantes requerem maior teor de gua para promover a

trabalhabilidade adequada (SELMO, 1989; CARASEK, 1996).

Os cimentos com elevada superfcie especfica contribuem para o aumento da plasticidade

(CINCOTTO et al, 1995).

Uma argamassa com condies adequadas de trabalhabilidade deve ser estvel, e portanto, no

apresentar exsudao. A exsudao uma forma particular de segregao, em que a gua da

mistura tende a elevar-se superfcie da argamassa recm-aplicada (BAUER, 1985).

Ainda de acordo com BAUER (1985), o fenmeno de exsudao propicia a ocorrncia de:

Camada de argamassa porosa, fraca e de pouca trabalhabilidade, quando o topo da camada

tornar-se muito mido e a gua for impedida de se evaporar;

Enfraquecimento da aderncia pasta-agregado, em alguns pontos;

Aumento da permeabilidade.

31

2.3.3 Estudo da Consistncia

A consistncia a propriedade da argamassa pela qual esta tende a resistir deformao e, a

manuteno da consistncia com o tempo diz respeito capacidade da argamassa manter esta

tendncia ao longo do tempo de aplicao (CINCOTTO, 1995).

Segundo BAUER (1985), a consistncia definida como a relativa mobilidade ou facilidade de

a argamassa escoar, e depende fundamentalmente da compacidade e da mobilidade.

BAUER, 1985, define as propriedades de compacidade e mobilidade:

Compacidade: propriedade que determina a quantidade de trabalho interno necessria

completa compactao da argamassa fresca.

Mobilidade: propriedade inversamente proporcional resistncia interna deformao, e

depende das caractersticas de ngulo de atrito interno, coeso e viscosidade.

CINCOTTO (1995) cita que diversos autores classificam as argamassas, segundo a consistncia,

em argamassas secas, plsticas ou fluidas. Esta classificao baseia-se na situao da pelcula da

pasta que envolve os gros do agregado. Na argamassa seca, a pasta preenche os vazios entre os

gros do agregado, os quais permanecem em contato. A argamassa plstica constitui-se de uma

fina pelcula de pasta que atua como lubrificante na superfcie dos gros de agregado e a

argamassa fluida caracteriza-se pela imerso dos gros de agregado na pasta.

Os principais fatores intervenientes da consistncia so a relao gua/aglomerante; relao

aglomerante/areia; granulometria da areia e natureza e qualidade do aglomerante.

2.3.4 Coeso e Tixotropia

Segundo CINCOTTO et al (1995), a coeso refere-se s foras fsicas de atrao existentes entre

as partculas slidas da argamassa e s ligaes qumicas da pasta aglomerante. A tixotropia a

propriedade pela qual um material sofre transformaes isotrmicas reversveis, do estado slido

32

para o estado de gel. O estado de gel, no caso das argamassas, diz respeito massa coesiva de

aglomerante na pasta, mais densa aps a hidratao.

2.3.5 Plasticidade

Alm da consistncia, outra propriedade que caracteriza a trabalhabilidade das argamassas a

plasticidade.

CINCOTTO et al (1995) define a plasticidade como a propriedade pela qual a argamassa tende a

reter a deformao, aps a reduo do esforo de deformao. influenciada pelo teor de ar,

natureza e teor de aglomerantes e pela intensidade de mistura das argamassas.

2.3.6 Porosidade

PINTO (1986), define a porosidade como uma caracterstica geomtrica do slido que apresenta

vazios internos e/ou superficiais. De uma forma geral, os slidos apresentam poros abertos, onde

iro ocorrer os fenmenos de capilaridade e permeabilidade. A porosidade dos materiais de

construo proporciona a passagem ou permanncia da gua e, conseqentemente, as

modificaes de propriedades dos slidos.

ATCIN (2000) cita que, para reduzir a porosidade de uma pasta de cimento hidratado,

necessrio reduzir, tanto quanto possvel, a quantidade de ar incorporado e a relao

gua/cimento na pasta fresca de cimento. Segundo o autor, isso tem que ser conseguido enquanto

a pasta fresca permanece fluida o bastante para dar mistura a trabalhabilidade necessria ao

transporte e aplicao.

2.3.7 Permeabilidade

A porosidade da argamassa contempla os vazios presentes no material, os quais podem ser

originrios de causas diversas (excesso de gua de mistura necessria obteno de

33

trabalhabilidade conveniente; diminuio de volume absoluto que acompanha a hidratao dos

constituintes do cimento; ar incorporado eventualmente ou propositadamente mistura e

fissuras). A interligao desses vazios permite que a argamassa seja suscetvel penetrao de

lquidos e gases, devido propriedade de permeabilidade.

Segundo BAUER (1985), a permeabilidade se exprime pela quantidade de gua que atravessa

uma superfcie unitria, numa espessura unitria durante a unidade de tempo, e sob presso

unitria. No entanto, a caracterizao segundo a permeabilidade est sujeita a um grande nmero

de parmetros, alguns deles de difcil qualificao e identificao fsica.

Fatores como reduo da relao gua/cimento, controle da proporo de finos presentes na

mistura, cuidados na cura e eventuais empregos de certos aditivos permitem obter

impermeabilidades mais elevadas. O tamanho mximo de agregado tambm exerce influncia

sobre a permeabilidade, sendo esta tanto maior quanto maior for o tamanho mximo do

agregado. Assim, as argamassas so menos permeveis que os concretos (NEVILLE, 1982).

2.3.8 Resistncia Compresso / Resistncia Trao

A resistncia compresso da pasta de cimento hidratada muito maior do que a resistncia

trao porque, sob trao, o material pode romper pela rpida propagao de uma falha ou

microfissura. Como um certo nmero de fissuras de trao devem coalescer para causar uma

ruptura por compresso, na compresso, muito mais energia necessria para a formao e a

propagao do sistema de microfissuras. Assumindo que a ruptura compresso uma

multiplicidade de diversas rupturas trao, a teoria de ruptura trao de Griffith e os conceitos

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