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DESEMPENHO DE ARGAMASSAS FABRICADAS COM INCORPORAÇÃO DE MATERIAIS FINOS PROVENIENTES DA

TRITURAÇÃO DE PNEUS

DIOGO ANDRÉ GOMES PEDRO

DISSERTAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM

CONSTRUÇÃO

JÚRI:

Presidente: Prof. Doutor Augusto Martins Gomes Orientador: Prof. Doutor Jorge Manuel Caliço Lopes de Brito

Co-orientadora: Doutora Maria do Rosário da Silva Veiga Vogal: Doutora Paulina Rodrigues

Setembro 2011

i

Resumo

Actualmente, o sector da construção consciente da importância da questão ambiental tem

procurado encontrar soluções que consigam aliar ao crescimento económico a preservação do

património natural.

Os resíduos, nomeadamente os pneus, que constituem uma fonte de poluição são exemplo de

uma das áreas em que este sector tem dado um contributo. Desta forma, tem-se vindo a

utilizar nas obras de engenharia civil agregados de borracha reciclada, nomeadamente em

pavimentos de diversos tipos.

Neste contexto, a presente dissertação também procurou encontrar um destino final

adequado para os pneus usados, estudando o desempenho de argamassas fabricadas com

incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus. Para tal, foi realizada

uma vasta campanha experimental, em que uma argamassa de referência foi comparada com

outras que continham agregados de borracha de pneus usados substituindo agregados

naturais.

Em todos os casos, o tamanho das partículas foi menor do que 2 mm, tendo sido consideradas

três taxas diferentes de substituição (5, 10 e 15% do volume total de agregados) de agregados

naturais por agregados de borracha de pneus usados.

Esta campanha foi estruturada em três fases. Na primeira, foram realizados ensaios com

objectivo de se analisar as propriedades dos constituintes das argamassas, mais

concretamente dos agregados naturais e dos agregados de borracha de pneus usados. A

segunda, consistiu em ensaios de carácter eliminatório, os quais avaliaram as características

essenciais das argamassas, tendo por objectivo identificar para que percentagem de

substituição é obtida a argamassa com melhores propriedades. Finalmente, a última fase,

consistiu em escolher a argamassa que apresentou melhores resultados nos ensaios anteriores

e efectuar nessa argamassa mais uma série de testes de modo a se obter uma caracterização

mais pormenorizada.

Os resultados obtidos mostram que, apesar de as argamassas com incorporação de agregados

de borracha apresentarem piores desempenhos relativamente às argamassas convencionais,

em certas propriedades como a resistência à compressão e à flexão por tracção, noutras

trazem benefícios, como a descida significativa do módulo de elasticidade e a alteração das

características de resistência ao choque.

Palavras-chave:

Reciclagem; Pneus usados; Borracha; Agregados reciclados; Argamassas de revestimento;

Desempenho.

ii

Abstract

In the last few years, men have a lot of attention to environment concern. Nowadays society

already begins to be aware that resources are limited and that the coming generation will also

need them to ensure their survival.

The waste, in particular the tires, which constitute a source of environmental pollution are the

example of one of the areas in which this sector has sought to make a contribution. This way,

have been used in engineering works aggregates of recycled rubber, in particular in pavements

of various types.

Therefore, this dissertation was also such a mission, to find a final destination suitable for used

tires. So, this study focused on the analyses of the manufactured mortars performance with

incorporations of fine materials from trituration of tires.

In all case, the size of the particulates was lower than 2 mm, having been considered three

different rates of replacement (5, 10 and 15% of the total volume of aggregates) of natural

aggregates by used rubber tires.

This campaign was structured in three phases. In the first one, tests were conducted with the

aim to analyze the properties of the constituents of mortars, more specifically of natural

aggregates and aggregates of used rubber tires. The second, consisted in the eliminating tests

to estimating the essential characteristics of mortars, having as its objective to identify the

percentage of replacement is obtained the mortar with the best properties. Finally, the last

phase was to choose the mortar that showed the best results in previous tests and to realize in

mortar over a series of tests in order to get a more detailed description.

The results obtained show that, in spite of the mortars with incorporation of rubber

aggregates make worse permance than convencional mortars, in certain proprieties such as

compressive and flexural strength, other bring benefits, as a result of the significant fall in the

modulus of elasticity and the modification of characteristics of impact resistance.

Key words:

Recycling; Used tires; Rubber; Recycled aggregates; Coating mortars; Performance.

iii

Agradecimentos

Com a realização da presente dissertação, encerro um ciclo da minha vida no Instituto Superior

Técnico. Durante este período, foram fundamentais algumas pessoas, às quais, desejo aqui

agradecer o apoio e conhecimentos transmitidos.

Ao Professor Jorge de Brito, pelo empenho, disponibilidade e entrega que demonstra com

todos os seus orientandos. Foi um Professor que admirei desde a minha entrada no IST, tendo

ficado extremamente feliz por ele ter vindo a ser o meu orientador.

À Eng.ª Maria do Rosário Veiga, minha co-orientadora, pela disponibilização das instalações do

Laboratório de Ensaio de Revestimentos de Paredes (LNEC/LERevPa) do Laboratório Nacional

de Engenharia Civil. Também pela ajuda e disponibilidade demonstradas no esclarecimento de

dúvidas que surgiram na realização da campanha experimental e interpretação dos resultados.

À Sra. Ana, ao Sr. Bento e ao Sr. Luís pela sua amizade e pela ajuda que me deram ao longo da

campanha experimental.

Aos Engenheiros Ana Fragata, Giovanni, Sílvia, Sandro, Sofia Malanho e Rita.

À RECIPNEU, na pessoa da Eng.ª Maria Leonilde Custódio, pela inteira disponibilidade

demonstrada no fornecimento do granulado de borracha de tecnologia de trituração

criogénica, utilizado na parte experimental da dissertação.

À BIOSAFE, na pessoa da Gestora Comercial Ângela Rodrigues, pela inteira disponibilidade

demonstrada no fornecimento do granulado de borracha de tecnologia de trituração

mecânica, utilizado na parte experimental da dissertação.

Ao meu colega de laboratório e de mestrado João Arromba.

Aos meus amigos e colegas do IST: António Duarte, Cláudio Ribeiro Faustino, Diogo Tojo, Diogo

Victória, Francisco Eusébio de Freitas, João Martins, Manuel Serra Andrade, Pedro Sequeira,

Pedro Teixeira e Rui Vasco Silva.

Ao meu amigo Tiago Almeida Santos, pela ajuda que me deu no início da minha Licenciatura.

Aos meus amigos: David, Diana, Hudson, Inês, Ricardo, Fátima e Rafael.

Aos meus irmãos, Tiago e Renato.

Aos meus pais.

À minha restante família.

iv

Índice geral

Resumo ................................................................................................................................i Abstract .............................................................................................................................. ii Agradecimentos ................................................................................................................. iii Índice ................................................................................................................................. iv Índice de figuras ................................................................................................................. vi Índice de quadros ............................................................................................................... ix Capítulo 1 - Introdução ........................................................................................................ 1 1.1 Considerações iniciais ............................................................................................................. 1 1.2 Objectivos da dissertação ....................................................................................................... 3 1.3 Estrutura e organização do trabalho ....................................................................................... 3 Capítulo 2 - Estado da arte ................................................................................................... 5 2.1 Introdução ............................................................................................................................... 5 2.2 Problema dos pneus usados.................................................................................................... 5 2.2.1 Definição e caracterização de um pneu ........................................................................... 5 2.2.2 Análise do ciclo de vida de um pneu ................................................................................ 7 2.2.3 Impactes no ambiente e na saúde pública..................................................................... 10 2.2.4 Enquadramento legal da gestão de pneus usados......................................................... 12 2.2.5 Tipo de valorização para os pneus usados ..................................................................... 16 2.3 Elastómeros ........................................................................................................................... 21 2.3.1 Introdução ...................................................................................................................... 21 2.3.2 Propriedades .................................................................................................................. 22 2.3.3 Granulado de borracha .................................................................................................. 24 2.4 Argamassas de revestimento ................................................................................................ 24 2.4.1 Síntese histórica das argamassas ................................................................................... 24 2.4.2 Definição e conceitos ..................................................................................................... 25 2.4.3 Regulamentação ............................................................................................................. 27 2.4.4 Exigências funcionais ...................................................................................................... 29 2.4.5 Caracterização dos constituintes das argamassas ......................................................... 34 2.4.5.1 Agregados .................................................................................................................. 34 2.4.5.2 Ligantes ...................................................................................................................... 35 2.4.5.3 Adjuvantes ................................................................................................................. 36 2.4.5.4 Adições ...................................................................................................................... 37 2.4.5.5 Água de amassadura ................................................................................................. 38 2.5 Propriedades das argamassas com borracha ........................................................................ 38 2.5.1 Descrição das campanhas experimentais ...................................................................... 38 2.5.2 Resistência à compressão .............................................................................................. 41 2.5.3 Resistência à tracção ...................................................................................................... 41 2.5.4 Resistência à tracção por flexão ..................................................................................... 42 2.5.5 Módulo de elasticidade .................................................................................................. 42 2.5.6 Retracção ........................................................................................................................ 42 2.5.7 Consistência ................................................................................................................... 43 2.5.8 Capacidade para absorver deformações ........................................................................ 43 2.5.9 Aderência na zona de transição ..................................................................................... 44 2.5.10 Teor de ar ..................................................................................................................... 45 2.5.11 Massa volúmica ............................................................................................................ 45 2.6 Conclusão .............................................................................................................................. 45

v

Capítulo 3 - Campanha experimental.................................................................................. 47 3.1 Introdução ............................................................................................................................. 47 3.2. Planeamento da campanha experimental ........................................................................... 47 3.3 Preparação dos provetes....................................................................................................... 50 3.4 Descrição dos ensaios ........................................................................................................... 52 3.4.1 Análise granulométrica (com base na EN 1015-1 (1998)) .............................................. 53 3.4.2Massa volúmica aparente (segundo o Cahier 2669-4 (1993)) ........................................ 54 3.4.3 Consistência por espalhamento (segundo a EN 1015-3 (1999)) .................................... 55 3.4.4 Massa volúmica da argamassa em pasta (segundo a EN 1015-6 (1998)) ...................... 57 3.4.5 Massa volúmica da argamassa no estado endurecido (segundo a EN 1015-10 (1999 .. 59 3.4.6 Resistência à flexão e à compressão (segundo a EN 1015-11 (1999)) ........................... 61 3.4.7 Absorção de água por capilaridade (segundo a EN 1015-18 (2002)) ............................. 63 3.4.8 Susceptibilidade à fendilhação ....................................................................................... 66 3.4.9 Variação dimensional (segundo a prEN 1015-13 (1993)) .............................................. 67 3.4.10 Aderência ao suporte (segundo a EN 1015-12 (1999)) ................................................ 68 3.4.11 Módulo de elasticidade (com base na NF B10-511F (1975)) ....................................... 70 3.4.12 Determinação da permeabilidade ao vapor de água (segundo a EN 1015-19 ............ 71 3.4.13 Resistência ao choque através da queda de uma massa conhecida ........................... 73 3.4.14 Susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida (segundo a ficha de ensaio

do LNEC FE Pa 37) .................................................................................................................... 75 3.4.15 Ensaio de envelhecimento acelerado (com base na EN 1015-21 (2002)).................... 78 3.4.15.1 Permeabilidade à água líquida ................................................................................ 79 3.4.15.2 Aderência ao suporte .............................................................................................. 81 Capítulo 4 - Apresentação e análise de resultados .............................................................. 83 4.1 Primeira fase ......................................................................................................................... 83 4.1.1 Análise granulométrica .................................................................................................. 83 4.1.2 Massa volúmica aparente .............................................................................................. 85 4.2 Segunda fase ......................................................................................................................... 85 4.2.1 Consistência por espalhamento ..................................................................................... 85 4.2.2 Massa volúmica (argamassa no estado fresco) .............................................................. 86 4.2.3 Massa volúmica (argamassa no estado endurecido) ..................................................... 88 4.2.4 Resistência à flexão e à compressão .............................................................................. 90 4.2.5 Absorção de água por capilaridade ................................................................................ 95 4.2.6 Susceptibilidade à fendilhação ....................................................................................... 98 4.3 Terceira fase .......................................................................................................................... 98 4.3.1 Variação dimensional ..................................................................................................... 99 4.3.2 Aderência ao suporte ................................................................................................... 100 4.3.3 Módulo de elasticidade ................................................................................................ 101 4.3.4 Permeabilidade ao vapor de água................................................................................ 104 4.3.5 Resistência ao choque através da queda de uma massa conhecida ........................... 105 4.3.6 Susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida ............................................ 109 4.3.7 Ensaio de envelhecimento acelerado .......................................................................... 111 4.3.7.1 Permeabilidade à água líquida ................................................................................ 111 4.3.7.2 Aderência ao suporte .............................................................................................. 112 Capítulo 5 - Conclusões e desenvolvimentos futuros ......................................................... 115 5.1 Considerações finais ............................................................................................................ 115 5.2 Conclusões gerais ................................................................................................................ 116 5.3 Propostas de desenvolvimentos futuros ............................................................................. 120 Referências bibliográficas ................................................................................................ 123 ANEXOS - Resultados individuais da campanha experimental ........................................... A-1

vi

Índice de figuras Figura 1.1 – Depósito de pneus ao ar livre .................................................................................... 1

Figura 1.2 – Primeira obra com betume modificado com borracha utilizando a via seca. ........... 2

Figura 2.1 – Constituição de um pneu .......................................................................................... 7

Figura 2.2 – Ciclo de vida de um pneu. ......................................................................................... 8

Figura 2.3 – Impacte global dos inputs durante o ciclo de vida. ................................................... 9

Figura 2.4 – Impacte global dos outputs durante o ciclo de vida. ................................................ 9

Figura 2.5 – Depósito de pneus em leitos de água. .................................................................... 10

Figura 2.6 – Incêndio num aterro de pneus. Ilha do Faial, Outubro de 2007 ............................. 11

Figura 2.7 – O depósito de pneus em terrenos baldios .............................................................. 12

Figura 2.8 – Tratamento das existências (toneladas).................................................................. 15

Figura 2.9 – Tratamento dos pneus usados gerados. ................................................................. 16

Figura 2.10 – Estrutura utilizada no recife artificial .................................................................... 17

Figura 2.11– Doca de barcos em Lerici, Itália .............................................................................. 17

Figura 2.12 – Pneus usados utilizados como protecção de barcos. ............................................ 17

Figura 2.13 – Sistema séptico de drenagem .............................................................................. 19

Figura 2.14 – Pavimento rodoviário ............................................................................................ 20

Figura 2.15 – Granulado incorporado em relva sintética e em recintos de equitação. .............. 20

Figura 2.16 – Pavimento anti-choque ........................................................................................ 21

Figura 2.17 - Borracha não vulcanizada (à esquerda) e borracha vulcanizada (à direita) .......... 23

Figura 2.18 – Perda de aderência de um reboco devido a movimentos diferenciais. ................ 30

Figura 2.19 – Humedecimento e secagem de um reboco poroso .............................................. 31

Figura 3.1 – Misturadora com a respectiva cuba ........................................................................ 51

Fgura 3.2 – Compactação da argamassa com um pilão .............................................................. 52

Figura 3.3 – Modo de proceder para rasar a superfície do recipiente ....................................... 52

Figura 3.4 – Máquina de vibração (à esquerda) e peneiros de malha quadrada (à direita) ....... 53

Figura 3.5 – Esquema de ensaio da baridade.............................................................................. 55

Figura 3.6 – Procedimento para retirar o excesso de argamassa e molde cónico truncado ..... 56

Figura 3.7 – Aspecto da argamassa após o levantamento do molde.......................................... 57

Figura 3.8 – Modo de proceder para o enchimento do recipiente cilíndrico ............................. 58

Figura 3.9 – Modo de proceder de modo a compactar a argamassa ......................................... 58

Figura 3.10 – Modo de proceder para rasar a superfície do recipiente cilíndrico ...................... 58

Figura 3.11 – Pesagem do conjunto recipiente + argamassa ...................................................... 59

Figura 3.12 – Provetes prismáticos ............................................................................................. 60

Figura 3.13 – Máquina de ensaios especificada na norma ......................................................... 61

Figura 3.14 – Rotura do semi-prisma à flexão ............................................................................ 62

Figura 3.15 – Rotura do semi-prisma à compressão ................................................................... 62

Figura 3.16 – Estufa ventilada ..................................................................................................... 64

Figura 3.17 – Aquecimento da cera (à direita) e barramento de cera (à esquerda) .................. 64

Figura 3.18 – Provetes numa tina com água ............................................................................... 65

Figura 3.19 - Balança com precisão de 0,1 g ............................................................................... 65

Figura 3.20 – Tijolo com tábuas de madeira e grampos de ferro ............................................... 66

Figura 3.21 – Humedecimento do tijolo ..................................................................................... 67

Figura 3.22 – Tijolo com argamassa aplicada .............................................................................. 67

vii

Figura 3.23 – Medição da variação dimensional ......................................................................... 68

Figura 3.24 – Pesagem da massa do provete .............................................................................. 68

Figura 3.25 – Aplicação da força ................................................................................................. 69

Figura 3.26 - Acessório de arrancamento ................................................................................... 69

Figura 3.27 – Resultado do arrancamento das carotes .............................................................. 70

Figuras 3.28 - Aparelho de medição de frequência de ressonância longitudinal ....................... 71

Figura 3.29 – Taças-teste com 600 ml de água ........................................................................... 72

Figura 3.30 – Selagem das juntas com cera ................................................................................ 72

Figura 3.31 – Câmara climática ................................................................................................... 73

Figura 3.32 – Ajustamento da posição do provete a ensaiar ...................................................... 74

Figura 3.33 – Queda da massa de 1 kg após se ter regulado a altura pretendida ...................... 74

Figura 3.34 – Queda da massa sobre o provete e seus efeitos ................................................... 75

Figura 3.35 – Estruturas de suporte dos transdutores de deslocamento ................................... 76

Figura 3.36 - Aparelhos de medição de retracção na posição vertical ....................................... 76

Figura 3.37 - Provete do ensaio de susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida ... 77

Figura 3.38 – Aparelho de medição de retracção restringida ..................................................... 77

Figura 3.39 – Câmara de envelhecimento e arca frigorífica ....................................................... 79

Figura 3.40 – Colocação da massa de fixação nos bordos dos tubos de vidro ........................... 80

Figura 3.41 – Fixação dos tubos de vidro ao revestimento ........................................................ 80

Figura 3.42 – Provete posicionado na posição vertical ............................................................... 81

Figura 4.1 – Curva granulométrica da areia de rio ...................................................................... 84

Figura 4.2 – Curva granulométrica corrigida da areia de rio ....................................................... 84

Figura 4.3 – Baridade do ligante e dos agregados ...................................................................... 85

Figura 4.4 – Massa volúmica no estado fresco dos diferentes tipos de argamassa ................... 87

Figura 4.5 – Massa volúmica no estado fresco ........................................................................... 87

Figura 4.6 – Massa volúmica. Comparação com os resultados de BRAVO (2009) ...................... 88

Figura 4.7 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 e aos 90 dias .................................. 89

Figura 4.8 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 dias. ............................................... 89

Figura 4.9 – Massa volúmica das argamassas de agregados de borracha ................................ 90

Figura 4.10 – Tensão de rotura à tracção por flexão aos 28 e 90 dias ........................................ 91

Figura 4.11 – Tensão de rotura à compressão aos 28 e 90 dias ................................................. 91

Figura 4.12 – Flexão aos 28 e aos 90 dias das argamassas de agregados de borracha ............. 92

Figura 4.13 – Comparação dos resultados obtidos à flexão aos 28 dias ..................................... 93

Figura 4.14 – Ensaio de compressão das argamassas de agregados de borracha ..................... 94

Figura 4.15 – Comparação dos resultados obtidos à compressão com os de BRAVO (2009) .... 94

Figura 4.16 – Comparação dos resultados obtidos à compressão aos 28 dias ........................... 95

Figura 4.17 – Coeficiente de absorção de água por capilaridade para as várias argamassas .... 96

Figura 4.18 – Absorção de água por capilaridade para diferentes taxas de substituição .......... 96

Figura 4.19 – Absorção de água por capilaridade em g/mm, em betão (BRAVO, 2009) ............ 97

Figura 4.20 – Absorção de água por capilaridade, em mm, em betão (BRAVO, 2009) .............. 97

Figura 4.21 – Relação entre a variação dimensional e o tempo decorrido ................................ 99

Figura 4.22 – Comparação dos resultados obtidos aos 90 dias com os de BRAVO (2009) ....... 100

Figura 4.23 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte .................................................. 101

Figura 4.24 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 28 e 90 dias .................... 102

Figura 4.25 – Resultados interpolados do módulo de elasticidade relativo aos 28 dias .......... 102

viii

Figura 4.26 – Resultados interpolados do módulo de elasticidade relativo aos 90 dias .......... 103

Figura 4.27 – Comparação dos resultados do módulo de elasticidade relativo aos 28 dias ... 103

Figura 4.28 – Resultados obtidos para o módulo de elasticidade aos 28 e 90 dias ................. 104

Figura 4.29 – Variação da massa durante o ensaio de permeabilidade ao vapor de água ....... 105

Figura 4.30 – Fissuras ocorridas na argamassa de referência ................................................... 105

Figura 4.31 – Fissuras ocorridas na argamassa de 5% .............................................................. 106

Figura 4.32 – Fissuras ocorridas na argamassa de 10% ............................................................ 106

Figura 4.33 – Resultados obtidos na argamassa de 15% .......................................................... 107

Figura 4.34 – Força aplicada nos diversos tipos de argamassas em função do tempo ............ 110

Figura 4.35 – Volume de água absorvida durante uma hora .................................................... 111

Figura 4.36 – Resultados de aderência ao suporte após envelhecimento acelerado............... 112

Figura 4.37 – Resultados de aderência ao suporte antes e após envelhecimento acelerado .. 112

ix

Índice de quadros

Quadro 2.1 – Resultados da actividade. Tratamento dos pneus usados gerados ...................... 14

Quadro 2.2 – Resultados da actividade. Tratamento das existências. ....................................... 15

Quadro 2.3 – Resultados da actividade. Tratamento das existências ........................................ 15

Quadro 2.4 – Resultados globais da actividade. ......................................................................... 15

Quadro 2.5 – Propriedades da borracha natural ........................................................................ 23

Quadro 2.6 – Requisitos das argamassas no estado endurecido e norma de ensaio ................. 28

Quadro 2.7 – Classes de compressão para argamassas pré-doseadas de reboco. EN 998-1 ..... 28

Quadro 2.8 – Classes de absorção de água por capilaridade para argamassas. EN 998-1 ......... 28

Quadro 2.9 – Classes de condutividade térmica para argamassas de reboco. EN 998-1 ........... 29

Quadro 2.10 – Dosagens da argamassa de referência (TURATSINZE et al., 2005) ..................... 38

Quadro 2.11 – Composição das argamassa com e sem borracha (TOPÇU et al., 2009) ............. 40

Quadro 3.1 – Ensaios a efectuar na primeira fase ...................................................................... 48

Quadro 3.2 – Ensaios a efectuar na segunda fase ...................................................................... 48

Quadro 3.3 – Argamassas utilizadas na segunda fase ................................................................ 48

Quadro 3.4 – Ensaios a efectuar na terceira fase ....................................................................... 49

Quadro 3.5 – Argamassas utilizadas na terceira fase ................................................................. 49

Quadro 3.6 – Indicação dos tipos de cura para os diferentes ensaios ........................................ 50

Quadro 3.7 – Classificação quanto à susceptibilidade à fendilhação de argamassas ................. 78

Quadro 3.8 – Ciclos climáticos utilizados no ensaio de envelhecimento acelerado .................. 79

Quadro 4.1 – Gama de granulometrias utilizada para a substituição de agregados .................. 83

Quadro 4.2 – Análise granulométrica da areia de rio ................................................................. 84

Quadro 4.3 – Baridade do ligante dos agregados ....................................................................... 85

Quadro 4.4 – Água de amassadura e respectivo espalhamento para as várias argamassas ...... 86

Quadro 4.5 – Massa volúmica no estado fresco dos diferentes tipos de argamassa ................. 86

Quadro 4.6 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 dias para as várias argamassas .. 88

Quadro 4.7 – Massa volúmica no estado endurecido aos 90 dias para as várias argamassas ... 89

Quadro 4.8 – Resultados do ensaio de tracção por flexão ......................................................... 90

Quadro 4.9 – Resultados do ensaio de compressão ................................................................... 91

Quadro 4.10 – Coeficiente de absorção de água por capilaridade para diferentes argamassas 95

Quadro 4.11 – Resultados do ensaio de variação dimensional .................................................. 99

Quadro 4.12 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte ................................................ 100

Quadro 4.13 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 28 dias .......................... 101

Quadro 4.14 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 90 dias .......................... 102

Quadro 4.15 – Resultados do ensaio de permeabilidade ao vapor de água ............................ 104

Quadro 4.16 – Resultados do ensaio resistência ao choque para as argamassas de 0 e 5% ... 108

Quadro 4.17 – Resultados do ensaio resistência ao choque para as argamassas de 10 e 15% 109

Quadro 4. 18 – Resultados do ensaio de retracção restringida e respectiva classificação ....... 109

Quadro 4.19 – Resultados de permeabilidade à água líquida com o tubo de Karsten ............. 111

Quadro 4.20 – Resultados do ensaio aderência ao suporte após envelhecimento acelerado . 112

Quadro 5.1 – Resultados dos ensaios realizados na campanha experimental ......................... 118

Desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus

1

Capítulo 1 – Introdução

1.1 Considerações iniciais

Durante as últimas décadas nos países desenvolvidos e também, mais recentemente, nos

países em desenvolvimento, tem-se registado uma melhoria significativa na vida das

populações.

Este fenómeno tem levado a uma alteração do estilo de vida do Homem, fazendo aumentar o

nível de exigência e provocado um aumento do tipo e quantidade de resíduos.

Os resíduos que constituem uma fonte de poluição ambiental são considerados actualmente

como um dos principais problemas com que o mundo se debate.

Um dos tipos mais importantes de resíduos são os pneus, cuja quantidade a nível mundial tem

vindo também a aumentar, devido ao crescimento da indústria automóvel. A utilização dos

pneus trouxe consigo a questão de protecção ambiental pois a maior parte dos pneus usados

era abandonada em locais inadequados, constituindo um risco para o ambiente e para a saúde

pública.

De modo a combater esta situação, vários países têm vindo a elaborar legislação com o intuito

de submeter os pneus usados a uma gestão cuidada, procurando encontrar ambientes

destinados a uma correcta deposição deste resíduo.

Figura 1.1 – Depósito de pneus ao ar livre. Fonte: PIMENTA

No que respeita a Portugal, através do Decreto-Lei n.º 111/2001, de 6 Abril, foi estabelecida

uma hierarquia na gestão dos pneus usados, tendo sido definida como prioritária a prevenção

Capítulo 2 – Estado da arte

2

da sua produção, aliada do aumento da vida útil dos pneus, a promoção da recauchutagem e a

implementação e desenvolvimento de sistemas de reciclagem e de outras formas de

valorização dos pneus usados.

Em função das exigências da sociedade também o sector da construção civil tem procurado

encontrar um destino adequado para este tipo de resíduos. Segundo a VALORPNEU, 28.5% do

granulado de borracha produzido pelos recicladores nacionais foi utilizado em pavimentos,

sendo a maior fatia (60.4%) aplicada em relvados sintéticos.

Figura 1.2 – Primeira obra (EN 370) com betume modificado com borracha utilizando a via seca. Fonte: RECIPNEU

No entanto, existem outras tentativas por parte da indústria da construção para dar uma

utilização adequada aos pneus usados, sendo esta dissertação um exemplo disso mesmo, na

qual se pretende estudar o desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de

materiais finos provenientes da trituração de pneus.

Deste modo, neste caso de estudo, pretende-se encontrar um material compósito que tire

partido da resistência mecânica conferida pelos materiais cimentícios e das características de

ductilidade apresentadas pelas borrachas.

Apesar de este tema já ter vindo a ser estudado nos últimos anos por investigadores

internacionais, ainda não foram abordadas muitas das propriedades necessárias a um bom

desempenho da argamassa em obra, nomeadamente como revestimento de parede.

Nos estudos já realizados, nomeadamente por TOPÇU et al. (2009), verifica-se que a

incorporação de agregados de borracha é prejudicial à resistência à compressão e à flexão por

tracção. Por outro lado, induz uma diminuição significativa do módulo de elasticidade.


3

1.2 Objectivos e metodologia da dissertação

Nesta dissertação, vai-se analisar uma solução alternativa a dar aos pneus usados sem agredir

o meio ambiente e contribuindo desta forma para a protecção ambiental. Mais

concretamente, estudar-se-á a sua aplicação em argamassas não-estruturais, nomeadamente

a usar como revestimentos de paredes.

Nos últimos tempos, outros investigadores já propuseram o uso de pneus usados em betão e

argamassas pelo que esta dissertação pretende adicionar mais informação à existente,

estudando o desempenho expectável, quer mecânico quer em termos de durabilidade, de

argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de

pneus.

Assim, para avaliar a influência da adição deste resíduo, ensaiaram-se argamassas com

agregados de borracha de pneus usados a substituírem a areia, com uma curva granulométrica

idêntica a esta última, de modo a reduzir a influência da granulometria nos resultados obtidos.

Para tal, foram fixadas diferentes taxas de substituição (5, 10 e 15% do volume total de

agregados) de agregados naturais por agregados de borracha de pneus usados. Em todos os

ensaios, foram utilizadas partículas menores do que 2 mm. Os resultados obtidos foram

comparados com uma argamassa de referência (sem partículas de borracha de pneus usados).

Este estudo, além de um óbvio interesse ambiental, tem como objectivo principal encontrar

soluções que, além de aproveitarem a resistência mecânica conferida pelos materiais

cimentícios, consigam também incrementar nas argamassas características de ductilidade.

1.3 Estrutura e organização do trabalho

Nesta investigação, estruturou-se o trabalho em 5 etapas: 1ª) pesquisa bibliográfica; 2ª)

preparação do plano de ensaios; 3ª) campanha experimental; 4ª) análise e discussão dos

resultados; 5ª) compilação da informação e escrita da dissertação.

A primeira etapa consistiu numa pesquisa bibliográfica, tendo como objectivo o de recolher

informação existente sobre o tema em estudo. Estudaram-se dissertações existentes e artigos

de revistas e de congressos de especialidade. Desta forma, foi possível adquirir-se numa

primeira fase um conhecimento generalizado sobre o assunto a ser tratado.

Terminada esta etapa seguiu-se a preparação do plano de ensaios. Através dos conhecimentos

adquiridos e do material pesquisado, procedeu-se à definição dos ensaios a realizar (que foram

baseados na normalização existente), à definição dos parâmetros a variar e, finalmente, à


4

preparação dos ensaios a realizar no Laboratório de Ensaio de Revestimentos de Paredes

(LNEC/LERevPa) do Laboratório Nacional de Engenharia Civil.

Além do referido, nesta fase elaborou-se também um mapa de quantidades, de modo a ser

possível saber-se a quantidade de cada material a ser usado no trabalho experimental. Assim,

foi possível proceder-se à encomenda e aquisição do respectivo material.

Num processo de encadeamento lógico, seguiu-se a campanha experimental. Esta terceira

etapa teve como objectivo avaliar as características de argamassas de cimento com a

incorporação de partículas finas de borracha, tendo sido estruturada em 3 fases. Na primeira,

foram realizados ensaios com intuito de se analisarem as propriedades dos constituintes das

argamassas, mais concretamente dos agregados naturais e dos agregados de borracha de

pneus usados. A segunda fase experimental consistiu em ensaios de carácter eliminatório, os

quais avaliaram as características essenciais das argamassas. Por fim, a terceira fase consistiu

em escolher a argamassa que apresentou melhores resultados nos ensaios realizados

anteriormente. Escolhida a argamassa, efectuou-se mais uma série de testes, de modo a obter-

se uma caracterização mais pormenorizada.

Feito isto, passou-se para a etapa de análise e discussão dos resultados, que se iniciou com o

início da campanha experimental.

Nesta etapa, efectuou-se a avaliação crítica do trabalho experimental através da análise dos

resultados obtidos. Procurou-se justificar e concluir sobre estes através da sua comparação

com valores de outros trabalhos já executados sobre o tema.

Finalmente, seguiu-se a última etapa que consistiu na compilação da informação e escrita da

dissertação. No que respeita à escrita da dissertação, de forma a que esta resultasse num texto

conciso e claro, foram definidos cinco capítulos:

capítulo 1: neste capítulo, efectua-se um enquadramento geral da dissertação,

apresentando as motivações que lhe deram origem e explicando os objectivos que

pretende alcançar; além disto, apresenta-se a metodologia utilizada na sua elaboração

bem como a sua organização por capítulos;

capítulo 2: no âmbito deste capítulo, é feita uma compilação da informação

pesquisada sobre o assunto a tratar; neste sentido, foi efectuado um levantamento do

estado da arte existente e que se encontrava relacionado com o tema da dissertação;

capítulo 3: neste capítulo, procede-se a uma descrição da campanha experimental;

deste modo, apresenta-se o planeamento elaborado para a sua execução, efectuando-

se uma descrição dos equipamentos, modos de procedimento e normas nas quais os

ensaios se basearam;

capítulo 4: no presente capítulo, apresenta-se e procura-se concluir sobre os

resultados obtidos na campanha experimental; nos ensaios em que isso é possível,

comparam-se os valores com os de outros trabalhos já realizados.

capítulo 5: no último capítulo da dissertação, apresentam-se as conclusões que

resultaram da sua realização; procura-se evidenciar as diferenças existentes entre as

argamassas com incorporação de agregados de borracha e as argamassas constituídas

apenas por agregados naturais (areia).

Por fim, a dissertação termina com as referências bibliográficas e anexos referenciados ao

longo do texto.


5


2.1 Introdução

Este capítulo aborda três temáticas distintas que resultaram da pesquisa bibliográfica

efectuada para a elaboração da dissertação. Numa primeira fase, efectua-se uma exposição

sobre o tema pneu, analisando diversos vectores como o seu ciclo de vida, impactes no

ambiente e na saúde pública, enquadramento legal e tipos de valorização para os pneus

usados. Esta fase inicial encerra com uma caracterização dos elastómeros (borrachas),

principais constituintes dos pneus.

O segundo tema abordado diz respeito às argamassas de revestimento. Nesta parte, começa-

se por referir definições e conceitos necessários à compreensão do tema bem como

regulamentação a que as argamassas de revestimento estão sujeitas. Posteriormente,

abordam-se as exigências funcionais que um revestimento exterior de paredes necessita de

cumprir para poder desempenhar adequadamente as suas funções.

Finalmente, no último tema, procede-se a uma descrição de estudos já realizados sobre

argamassas com borrachas, expondo-se os resultados e conclusões postuladas pelos seus

autores.

2.2 Problema dos pneus usados 2.2.1 Definição e caracterização de um pneu

De acordo com o Decreto-Lei n.º 111/2001, de 6 de Abril, que estabelece os princípios e as

normas aplicáveis à gestão de pneus e pneus usados apresentam-se as seguintes definições:

a) Pneus:

Os pneus utilizados em veículos motorizados, aeronaves, reboques, velocípedes e

outros equipamentos, motorizados ou não motorizados, que os contenham;

b) Pneus usados:

Quaisquer pneus de que o respectivo detentor se desfaça ou tenha a intenção ou a

obrigação de se desfazer e que constituam resíduos na acepção da alínea a) do artigo

3.o do Decreto-Lei n.o 239/97, de 9 de Setembro, ainda que destinados a reutilização

(recauchutagem);


6

c) Pneu recauchutado:

O pneu usado que é objecto de processo industrial de acordo com as especificações

técnicas aplicáveis, com vista à sua reutilização, sendo de novo colocado no mercado.

No que respeita à sua constituição (Figura 2.1), os pneus apresentam os seguintes

componentes (FAPEMIG, 2002):

a) Carcaça: é a estrutura interna do pneu, tendo como finalidade suportar o peso do

veículo e reter o ar sob pressão. É constituída por lonas de nylon, poliéster ou aço, que

no caso dos pneus convencionais (ou diagonais) são dispostas no sentido diagonal

enquanto que, nos pneus radiais, o são no sentido radial. Neste caso, existe uma série

adicional de lonas, denominada cintura, que cobre a tela tendo como objectivo a sua

estabilização. Estas lonas são constituídas por aço (FAPEMIG, 2002);

b) Talão: apresenta a forma de um anel e permite que o pneu fique solidário com a jante,

sendo construído por diversos arames de aço de alta resistência, que são unidos e

envolvidos por borracha (FAPEMIG, 2002);

c) Paredes: são as partes laterais do pneu e têm como função proteger a carcaça. São

constituídos por borracha com alto grau de elasticidade (BRASIL TIRES, 2009);

d) Banda de rodagem: é a parte que fica em contacto directo com o solo, constituída por

compostos de borracha com alta resistência ao desgaste. É a zona por onde o esforço

do motor se transmite ao solo permitindo que o veículo se mova, curve e trave. A sua

superfície é formada por partes cheias e outras vazias (sulcos) com o intuito de

maximizar a aderência dos veículos aos diversos tipos de pavimento (VALORPNEU,

2009A);

e) Cintas: constituídas por um tecido de aço revestido a borracha colocada nos pneus

radiais com função de estabilizar a carcaça (FAPEMIG, 2002);

f) Capa: camada que permite a impermeabilidade ao ar e substitui as câmaras-de-ar;

g) Cunhas: reforçam o talão. São perfis de borracha muito dura;

h) Tiras: reforços que podem ser construídos só com misturas de borracha ou com

tecidos revestidos a borracha. Têm como objectivo ajudar a dar forma ao pneu e a

rematar pormenores de construção. A sua utilização é muito variável de fabricante

para fabricante. Podem ser colocadas a formar ombros, a sujeitar os extremos das

cintas, a proteger a zona de encaixe na jante ou a rematar os extremos da carcaça.


7

Figura 2.1 – Constituição de um pneu

2.2.2 Análise do ciclo de vida de um pneu

A análise do ciclo de vida é uma técnica que permite avaliar os aspectos ecológicos resultantes

da interacção de um produto com o Ambiente.

Neste subcapítulo, são apresentados dados sobre o fluxo material e energético e sobre as

emissões e resíduos que se podem originar durante o ciclo de vida de um pneu. Estes dados

constam de um estudo elaborado por KRÖMER et al. (1999) para a Continental.

Segundo KRÖMER et al. (1999), o ciclo de vida de um pneu (Figura 2.2) é composto por cinco

estágios:

a) Extracção de minerais e matérias-primas fósseis, como o petróleo bruto,

o carvão, o gás natural e o ferro;

b) Fabrico das matérias-primas do pneu, como a borracha, o negro de carbono e

produtos químicos;

c) Produção do pneu;

d) Consumo do pneu (uso do pneu na estrada);

e) Utilização dos pneus usados como matéria-prima ou fornecedor de energia.


8

Figura 2.2 – Ciclo de vida de um pneu. Fonte: Michelin

Estes investigadores fizeram uma análise ao ciclo de vida estudando os inputs e os outputs do

sistema. Os inputs estudados foram:

a) Recursos consumidos;

b) Necessidades de água;

c) Necessidades de ar.

Através da Figura 2.3, é possível observar que o fabrico e o transporte são as fases do ciclo de

vida de um pneu com menor impacte global nos inputs estudados. A fase de transporte

apresenta valores de consumo dos diferentes inputs de apenas de 0.2% e a fase de fabrico

consumos que variam entre 1.1 e 4.8% consoante o input em causa.

A utilização do pneu representa a fase com maior impacte global no que respeita aos inputs

recursos consumidos e necessidades de ar com valores aproximadamente de 88 e 96%,

respectivamente. Estes valores são justificados pelo facto de nesta fase ser necessário obter

grandes quantidades de energia.

Relativamente à aquisição de matérias-primas, verifica-se que é nesta fase que é usada a

maioria do input necessidades de água, cerca de 90%. As necessidades deste input estão

directamente relacionadas com o fabrico de borracha sintética (SBR) e também com a

obtenção de rayon (fibra).

No que respeita aos outputs, foram analisados os seguintes:

a) Emissões atmosféricas;

b) Emissões para a água;

c) Resíduos.


9

Figura 2.3 – Impacte global dos inputs durante o ciclo de vida. Adaptado de KRÖMER et al. (1999)

Figura 2.4 – Impacte global dos outputs durante o ciclo de vida. Adaptado de KRÖMER et al. (1999)

Através da Figura 2.4, verifica-se que o output emissões atmosféricas ocorre essencialmente

na fase de utilização do pneu representando cerca de 95.4% do total. As emissões são devidas

sobretudo à saída de dióxido de carbono.

O output emissões para a água tem principalmente lugar na fase de aquisição de matérias-

primas, representando esta fase aproximadamente 94.4% do total de emissões. Os outros

estágios do ciclo de vida de um pneu têm uma expressão bastante menor. O transporte

representa 2.8%, a utilização do pneu 2.8% e a produção 0.008%.

O output resíduos está intimamente ligado à extracção de matérias-primas e à produção de

pneus. Estes representam, cerca de 69.4 e 26.0% do volume total, respectivamente. A fase de

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Aquisição da matéria-prima

Fabrico Transporte Utilização

Imp

acte

glo

bal

(%

)

Fases do ciclo de vida

Recursos consumidos Necessidades de ar Necessidades de água

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Imp

acte

glo

bal

(%

)

Fases do ciclo de vida

Emissões atmosféricas

Emissões para a água

Resíduos


10

utilização de um pneu corresponde a cerca de 4,6% do volume total de resíduo e o transporte

a menos de 0.1%.

2.2.3 Impactes no ambiente e na saúde pública

Os pneus usados gerados, embora relacionados com a frota de veículos de cada país,

constituem um problema mundial pois é difícil encontrar uma solução para o seu destino final.

Isto acontece porque, apesar de o valor intrínseco dos constituintes deste resíduo ser elevado,

a sua reciclagem comporta custos elevados relacionados com dificuldades logísticas e

tecnológicas.

Os pneus são constituídos essencialmente por borrachas (natural e sintéticas) vulcanizadas e é

por causa do processo de vulcanização que se torna difícil reaproveitar os constituintes

originais do pneu devido à dificuldade de reverter este processo e de separar os restantes

componentes da matriz molecular criada.

Os dados mostram que a quantidade de pneus usados nas últimas décadas a nível mundial tem

vindo a aumentar devido ao crescimento da indústria automóvel. Nos países industrializados, é

descartado, de um modo geral, o correspondente a um pneu de automóvel ligeiro por

habitante por ano, ou seja, 9 kg/habitante/ano (RESCHNER, 2008).

Devido à inexistência de interesse comercial na reciclagem de pneus usados, estes deram

origem a depósitos ao ar livre de grandes dimensões, sendo estes um risco para o ambiente e

para a saúde pública.

Os problemas ambientais que ocorrem devido ao depósito de pneus usados estão

relacionados com os seguintes factores:

Depósito de pneus em leitos de água

Esta situação pode provocar o assoreamento de rios e lagos (BLUMENTHAL, 1993).

Figura 2.5 – Depósito de pneus em leitos de água. Fonte: RECICLANIP


11

Deposição em aterros sanitários

A deposição em aterros sanitários também se mostrou desadequada, sendo proibida na

Europa pela Directiva do Conselho 1999/31/CE, de 26 de Abril. Uma das razões é que os pneus,

por apresentarem baixa compressibilidade, quando compactados inteiros tendem a voltar à

sua forma de origem, reduzindo assim a vida útil dos aterros e comprometendo a sua

estabilidade (COLLINS et al., 1994). Uma outra razão é o tempo de decomposição de um

pneu ser de centenas de anos.

Assim, os Governos dos países mais desenvolvidos têm criado, por via legislativa, ambientes

propícios a uma correcta deposição final deste resíduo.

Nos Estados Unidos da América, o caminho seguido tem sido o de procurar influenciar o

mercado. Na Europa, a opção preferida tem sido a de responsabilizar o fabricante do bem pelo

seu destino final adequado. Tende a considerar-se, na Europa, que o poluidor é quem produz o

bem e não quem o utiliza. Portugal não foge a esta regra e a opção foi a de obrigar os

produtores a constituir uma Entidade Gestora do Sistema de Gestão de Pneus Usados.

Instalação de grandes depósitos

A instalação de grandes depósitos, ocupando uma extensa área, constitui um perigo para o

ambiente pois os pneus ficam sujeitos à queima acidental ou provocada (Figura 2.6). Se

incendiados, sendo os pneus maioritariamente compostos de carbono orgânico com enxofre e

com presença de cloro ou bromo, a sua combustão não controlada a baixas temperaturas leva

à formação de compostos extremamente tóxicos e à libertação de óleos. Estes óleos

apresentam um elevado potencial poluente, constituindo uma ameaça para a zona envolvente

devido ao perigo de contaminação do solo e do lençol freático (RECYCLING TIRES, 2005).

Figura 2.6 – Incêndio num aterro de pneus. Ilha do Faial, Outubro de 2007. Fonte: Agência Lusa

No que respeita à saúde pública, os problemas que ocorrem devido ao depósito de pneus

usados estão essencialmente relacionados com o depósito de pneus em terrenos baldios.


12

A deposição de pneus em terrenos baldios tende a atrair e a reter a água da chuva, bem como

a absorver a luz do sol (Figura 2.7). Assim, a água estagnada, aliada às condições de calor

geradas, criam um ambiente propício à procriação e multiplicação de mosquitos (Nehdi, 2001).

Esta situação tem especial relevância nos países tropicais onde os mosquitos são importantes

vectores de propagação de doenças como a malária, o dengue (Figura 2.7) ou a febre-amarela.

Além disto, os pneus usados encontram-se desta forma sujeitos à queima acidental ou

provocada.

Figura 2.7 – O depósito de pneus em terrenos baldios pode levar a problemas de saúde pública

2.2.4 Enquadramento legal da gestão de pneus usados

Como referido, o abandono em terrenos não apropriados, a queima a céu aberto e a

deposição de pneus usados originam graves problemas ambientais. Assim sendo, para que

estes não constituam um risco para a saúde pública, é necessário existir uma atenção

suplementar na sua gestão.

Esta problemática começou a estar na agenda dos países membros da Comunidade Europeia

em 1990, de modo a que fossem encontradas soluções que assegurassem o controlo e a

eliminação dos pneus usados dos aterros.

Contudo, não foi criado nenhum regulamento europeu que tratasse especificamente dos

pneus, apesar de terem sido realizadas tentativas em 1993 e 1994 para aprovar duas directivas

que tratavam somente de pneus, tendo estes projectos sido suspensos. As regulamentações

variam consoante o país mas todas elas contemplam mecanismos de recolha e tratamento de

pneus.

No entanto, a Directiva europeia 1999/31/CE veio proibir o depósito de pneus inteiros e

triturados nos aterros, cabendo a cada estado membro determinar o seu próprio sistema de

gestão no final da vida útil dos pneus. Esta Directiva foi transposta para o direito interno

português pelo DL n.º 152/2002, de 23 de Maio. Na Europa, existem três tipos de sistemas de

gestão:

1.Sistema de responsabilidade do produtor;

2.Sistema de taxas;

3.Sistema de mercado livre.


13

Em Portugal, é usado o sistema de responsabilidade do produtor. Este sistema encontra-se

regulamentado através do Decreto-Lei n.º 111/2001, de 6 de Abril, que posteriormente foi

alterado pelo DL n.º 43/2004, de 2 de Março, que estabelece os princípios e as normas

aplicáveis à gestão de pneus e pneus usados. Este DL confere prioridade à prevenção da

produção de pneus usados, à qual, segundo este, se deve aliar um acréscimo da vida útil dos

pneus, a promoção da recauchutagem e a implementação e desenvolvimento de sistemas de

reciclagem bem como outras formas de valorização.

No sistema de responsabilidade do produtor, o produtor de pneus novos é o responsável pela

recolha, transporte e destino final adequado dos pneus usados, sendo que, em Portugal, de

acordo com a legislação referida, a gestão destes deve ser submetida a um sistema integrado e

a responsabilidade deve ser transferida para uma entidade gestora do sistema integrado,

desde que devidamente licenciada para exercer essa actividade.

A responsabilidade do produtor pelo destino adequado dos pneus usados termina com a

entrega destes, por parte da entidade gestora, a uma entidade devidamente autorizada e/ou

licenciada para a sua recauchutagem, reciclagem ou outras formas de valorização.

No entanto, as entidades que apenas utilizam pneus usados em trabalhos de construção civil e

obras públicas, como protecção de embarcações, molhes marítimos ou fluviais e no

revestimento dos suportes dos separadores de vias de circulação automóvel, estão

dispensadas de autorização ao abrigo da legislação aplicável à gestão de resíduos.

A entidade gestora deve ser uma entidade sem fins lucrativos, constituída pelos produtores,

pelos distribuidores, pelos recauchutadores, pelos recicladores e por outros valorizadores. A

entidade gestora do sistema integrado tem como função:

a) Organizar a rede de recolha e transporte dos pneus usados, efectuando os necessários

contratos com distribuidores, sistemas municipais e multimunicipais de gestão de resíduos

sólidos urbanos ou seus concessionários ou outros operadores, a quem deverá prestar as

correspondentes contrapartidas financeiras;

b) Decidir sobre o destino a dar a cada lote de pneus usados, respeitando a hierarquia dos

princípios de gestão e tendo em conta os objectivos fixados no Decreto-Lei;

c) Estabelecer contratos com os recauchutadores, recicladores e outros valorizadores para

regular as receitas ou encargos determinados pelos respectivos destinos dados aos pneus. A

transferência de responsabilidade de cada produtor para a entidade gestora é objecto de

contrato escrito, com a duração mínima de cinco anos.

Em Portugal, os produtores de pneus organizaram-se, conjuntamente com os industriais de

recauchutagem de pneus e de borracha e formaram a VALORPNEU – Sociedade de Gestão de

Pneus, L.da., que se constituiu como a entidade gestora do Sistema Integrado de Gestão de

Pneus Usados (SGPU). Esta foi licenciada em 7 de Outubro de 2002, por um prazo de 5 anos,

pelos Ministérios das Cidades, Ordenamento do Território e Ambiente e da Economia, tendo


14

sido a licença entretanto renovada até 31 de Dezembro de 2013 segundo o despacho n.º

19692 de 2009.

A VALORPNEU é uma sociedade por quotas, com o capital repartido pela ACAP (Associação do

Comércio Automóvel de Portugal), ANIRP (Associação Nacional dos Industriais de

Recauchutagem de Pneus) e APIB (Associação Portuguesa dos Industriais de Borracha).

A VALORPNEU gere todos os pneus usados gerados, sendo financiada através de um ecovalor

cobrado por cada pneu colocado no mercado.

O destino dos pneus usados depende do tipo de pneu em questão, da qualidade e estado de

conservação da carcaça e do valor comercial que estas possam ter para reutilização

(recauchutagem). Atendendo a estas diferenças, os pneus foram classificados em treze

categorias homogéneas, com base na tipologia utilizada pelos produtores.

Na licença de exploração atribuída à VALORPNEU, está estipulada a cessação da deposição de

pneus usados em aterros, nos termos do Decreto-Lei n.º 152/2002, de 23 de Maio, relativo à

deposição de resíduos em aterros.

No entanto, segundo o artigo 6º, alínea d) do mesmo Decreto-Lei, é permitida a deposição em

aterro dos pneus utilizados como elementos de protecção num aterro, dos pneus de bicicleta e

dos que possuam um diâmetro exterior superior a 1400 mm.

Assim sendo, os destinos possíveis para os pneus usados são a recauchutagem, a reciclagem, a

valorização energética e, para algumas categorias de pneus, o aterro.

Segundo a VALORPNEU, passaram no Sistema Integrado de Gestão de Pneus Usados (SGPU)

cerca de 94 mil toneladas de pneus (Quadro 2.3), tendo sido recicladas 48 mil toneladas de

pneus usados e aproveitadas energeticamente 26 mil toneladas. Os restantes pneus foram

reutilizados ou recauchutados (Quadros 2.1 e 2.2). No Quadro 2.4, verifica-se que as metas

propostas foram alcançadas.

Quadro 2.1 – Resultados da actividade. Tratamento dos pneus usados gerados. Fonte: VALORPNEU

Tratamento dos pneus usados gerados 2009 (t) 2008(t) Variação 08/09 (t)

Variação 08/09 (%)

Média anual 1ª licença 03/08

Enviados para recauchutagem 18.638 22.317 -3.678 -16.48 21.636

Enviados para reutilização 1.019 2.057 -1.037 -50.44 1.110

Enviados para reciclagem 48.039 48.332 -293 -0.61 39.529

Enviados para valorização energética 21.878 23.504 -1.626 -6.92 18.367

Enviados para aterro 0 0 - - 1.140

No âmbito de SGPU 89.575 96.210 -6.635 6.90 81.782


15

Quadro 2.2 – Resultados da actividade. Tratamento das existências. Fonte: VALORPNEU

Quadro 2.3 – Resultados da actividade. Tratamento das existências. Fonte: VALORPNEU

Quadro 2.4 – Resultados globais da actividade. Fonte: VALORPNEU

A tendência de descida quer dos pneus colocados no mercado, quer dos pneus usados

gerados, devido à forte recessão económica, levou a que em 2009 a quantidade de pneus

usados processados pelo SGPU diminuísse em relação ao ano anterior, registando-se um valor

semelhante ao verificado em 2006 (Figura 2.8). No entanto, a Valorpneu recolheu mais pneus

usados do que os gerados no âmbito do SGPU.

Figura 2.8 – Tratamento das existências (toneladas). Fonte: VALORPNEU

.

Em relação aos diferentes destinos de valorização, é de realçar a forte queda da

recauchutagem (Figura 2.9), que é fruto da conjuntura económica já referida. O mercado

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Existências processadas

Pneus recolhidos

Tratamento das existências 2009 (t) 2008(t) Variação 08/09 (t)



Enviados p/ valorização energética 4.190 4.895 -704 -14.39 6.159

Enviados para reutilização 1 0 +1 - 9

Enviados para aterro 0 0 - - 210

No âmbito de SGPU 4.191 4.895 -703 -14.37 6.378

Total de pneus tratados 2009 (t) 2008(t) Variação 08/09 (t)



Usados gerados + existências 93.766 101.104 -7.338 -7.26 88.160

Resultados 2009 Metas 09/013 Em relação à meta

Taxa de Recolha no âmbito do SGPU

103.0 % 96% + 7.0

Taxa de preparação para reutilização e

recauchutagem 22.6% 27% -4.4

Taxa de Reciclagem 75.3% 69% + 6.3


16

condiciona fortemente a produção, nomeadamente de pneus recauchutados, e a sua

comercialização.

Apesar deste facto, através da Figura 2.9, verifica-se que a reciclagem se manteve ao nível do

ano anterior.

Figura 2.9 – Tratamento dos pneus usados gerados. Fonte: VALORPNEU

2.2.5 Tipo de valorização para os pneus usados

Como referido, a valorização dos pneus usados passa por uma das seguintes formas:

a) Reutilização;

b) Recauchutagem;

c) Reciclagem;

d) Valorização energética.

Reutilização

Segundo a VALORPNEU, a reutilização consiste no "aproveitamento do pneu, que ainda se

encontra em condições, sendo de novo colocado no mercado para continuar a ser utilizado

para o mesmo fim (reutilização meio-piso), ou aproveitamento do pneu, sem necessidade de

qualquer pré-processamento, para utilização em fim diverso do qual foi concebido

(reutilização para outros fins) ".

Os pneus usados podem ser reutilizados em diversas aplicações como, por exemplo:

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Valorização Energética

Reciclagem

Recauchutagem


17

1. Em redes artificiais de forma a criar um ambiente adequado para a reprodução de

animais marinhos através de estruturas alongadas constituídas por pneus

amarrados (SPECHT, 2004);

Figura 2.10 – Estrutura utilizada no recife artificial. Fonte: NATIONAL GEOGRAPHIC

2. Em elementos de protecção de molhes marítimos e de barcos (SIMM, 2005);

Figura 2.11 – Doca de barcos em Lerici, Itália. Fonte: BENEDICTO PEROTTI

Figura 2.12 – Pneus usados utilizados como protecção de barcos. Fonte: LUSA / SOL


18

3. Na protecção contra a erosão costeira (SIMM, 2005);

4. Na construção de túneis, para evitar o contacto directo entre as rochas

desprendidas dos maciços e a laje superior do túnel;

5. Em pisos permeáveis para estradas, assim como em camadas drenantes na

construção de plataformas ou armazéns (VALORPNEU, 2009d);

6. Na construção de edificações: segundo SPECHT (2004), os pneus inteiros quando

preenchidos com material granular, apresentam bons resultados no que diz

respeito ao isolamento térmico, acústico e apresentam uma flexibilidade capaz de

absorver possíveis assentamentos nas fundações.

Recauchutagem

Segundo o Decreto-Lei n.o 111/2001, de 6 de Abril, a recauchutagem é a "operação pela qual

um pneu já utilizado, após cumprir o ciclo de vida para o qual foi projectado e concebido, é

reconstruído de modo a permitir a sua utilização para o mesmo fim para que foi concebido;".

Reciclagem

De acordo com o Decreto-Lei referido, a reciclagem consiste no "processamento de pneus

usados para qualquer fim, que não o inicial, nomeadamente como matéria-prima, excluindo a

valorização energética;".

Dois dos processos mais conhecidos de reciclagem de pneus usados são o processo mecânico e

o processo criogénico. O processo mecânico consiste na fragmentação dos pneus numa série

de trituradoras e moinhos até a borracha atingir a dimensão de grânulos. No processo

criogénico, o pneu sofre uma primeira trituração mecânica sendo em seguida os seus

fragmentos transportados para o túnel criogénico. Após a passagem pelo túnel criogénico e

pelos martelos pneumáticos, obtém-se granulado de borracha fino, aço e têxtil.

De acordo com a OCDE (JOHNSTONE et al., 2005), uma das grandes dificuldades no

desenvolvimento dos mercados de reciclagem consiste no estabelecimento de padrões. Estes

padrões são importantes para agilizar a comunicação e os custos da negociação. Neste sentido,

a ETRA (European Tyre Recycling Association) desenvolveu uma classificação para os vários

níveis de reciclados:

a) Aglomerados (bales): empacotamento de pneus inteiros prensados e atados juntos;

b) Cortes (cuts): pneus fragmentados mecanicamente de forma irregular em grandes

bocados > 300 mm;

c) Pedaços (shreds): cortes de menores dimensões, entre 50 e 300 mm;


19

d) Chips: pedaços de menores dimensões, entre 10 e 50 mm;

e) Grosagem (buffings) ou raspagem: borracha vulcanizada resultante da raspagem do

pneu para remover restos de piso antes da recauchutagem;

f) Granulados: borracha triturada em grãos entre 1 e 10 mm. Podem ser obtidos por

moagem criogénica ou à temperatura ambiente;

g) Pó: fracções médias da moagem, inferior a 1 mm, facilmente obtidos por moagem

criogénica;

h) Pó refinado: fracções mais finas da moagem, inferior a 0,5 mm, essencialmente

proveniente da moagem criogénica; pode incluir também pós com superfícies

modificadas para fins específicos;

i) Regenerado (reclaimed): borracha submetida a tratamento para reverter a

vulcanização e retomar algumas propriedades originais, em especial a capacidade de

vulcanizar novamente, a processabilidade e a adesividade;

j) Materiais melhorados (upgraded): borrachas processadas para realçar propriedades

específicas;

k) Aço: fibras de aço recuperadas dos pneus;

l) Fluff: o cotão resultante da separação dos têxteis presentes nos pneus;

m) Outros: outros artigos.

Os pneus usados reciclados podem ser usados:

1. Em engenharia de aterro sanitário, onde os pneus inteiros, cortados em pedaços ou

triturados podem ser utilizados como material de enchimento (KAMIMURA, 2002);

Figura 2.13 – Sistema séptico de drenagem (KAMIMURA, 2002)


20

2. Em sistemas de drenagem (KAMIMURA, 2002);

3. Segundo a empresa Recipneu, em pavimentos rodoviários através do uso de Betume

Modificado com Borracha (BMB). Esta técnica apresenta como vantagens o aumento

da aderência entre o pneu e a estrada (atrito) conduzindo assim a um aumento de

segurança e uma redução do ruído de circulação. Estas características encontram-se

certificadas;

Figura 2.14 – Pavimento rodoviário. Fonte: RECIPNEU

4. Segundo a mesma empresa, como enchimento para campos de relva sintética e para

pisos de picadeiros, arenas, pistas e outros recintos para a prática da equitação.

Relativamente à sua utilização em campos de relva sintética, estes apresentam

excelentes características relativamente à drenagem, restituição de energia e

resistência à compactação e fricção, sendo o odor a borracha imperceptível. Em

relação ao seu uso em desportos hípicos, obtêm-se excelentes resultados quer a nível

da elasticidade quer dos efeitos amortecedores e anticompactantes do piso,

aumentando o conforto e diminuindo o risco de lesão dos cavalos. Existe também uma

diminuição significativa nas frequências das regas;

Figura 2.15 – Granulado de borracha incorporado em relva sintética e em recintos de equitação. Fonte: RECIPNEU

5. Em pavimentos anti-choque, existindo esta solução no mercado. Destinam-se a

amortecer o impacto em situações de queda e visam a segurança dos seus

utilizadores. Podem ser aplicados em parques infantis, piscinas, campos de golfe e

áreas recreativas. Têm como principais características: capacidade de absorção do

choque, propriedades anti-derrapantes, flexibilidade, durabilidade, permeabilidade à

água (secagem rápida após chuva e lavagem) e rapidez na aplicação e eventual

reparação.


21

Figura 2.16 – Pavimento anti-choque

Valorização energética

Segundo a Valorpneu, a valorização energética consiste no "processamento de pneus usados

por combustão, para recuperação energética". Os pneus usados, inteiros ou fragmentados,

constituem-se como alternativa com substancial poder calorífico (cerca de 5700 kcal/kg, sendo

que no carvão é de 6800 kcal/kg) em relação ao combustível tradicional. Os pneus são

utilizados como combustível nas cimenteiras, proporcionando ainda o enriquecimento do

cimento através do aproveitamento da componente do aço que compõe os pneus. A utilização

de pneus usados como combustível alternativo permite ainda a redução de emissões por

combustão da biomassa, face à utilização de combustíveis fósseis, devido à componente de

borracha natural existente nos pneus.

2.3 Elastómeros 2.3.1 Introdução

Os elastómeros (borrachas) são uma classe de materiais tal como os metais, as fibras, a

madeira ou vidro.

Segundo a MALAYSIAN RUBBER PRODUCER'S ASSOCIATION (1984), a borracha natural é

quimicamente um cis-1,4-poliisopreno, apresentando uma longa cadeia polimérica linear com

unidades isoprénicas (C5 H8) repetitivas e com densidade aproximadamente igual a 0,93 a 20

°C.

A sua estrutura faz com que apresente algumas características como fraca resistência ao calor

(torna-se pegajosa) e fraca flexibilidade a baixas temperaturas (torna-se dura e quebradiça).


22

Devido a esta situação, apesar de a história da borracha começar nos finais do século XV,

quando em 1493 a tripulação de Cristóvão Colombo descreve que os nativos do actual Haiti

brincavam com bolas que “ao tocarem o solo subiam a grande altura”, só a partir de 1839,

quando, simultaneamente, Charles Goodyear, nos Estados Unidos, e Thomas Hancock, no

Reino Unido, descobriram o processo de vulcanização da borracha é que o seu uso se

massificou. Desde então, a borracha foi sendo testada e desenvolvida de acordo com as

necessidades do momento e passou a ser utilizada como matéria-prima para várias indústrias.

O primeiro a aplicar a borracha em rodas de veículos foi o irlandês John Boyd Dunlop, em

1888. O primeiro pneu fabricado nos Estados Unidos data de 1891.

Até meados da segunda metade do século XX, a indústria da borracha tinha apenas disponível

a borracha natural. O aparecimento das borrachas sintéticas possibilitou uma maior

capacidade de adaptação das formulações às especificações dos produtos devido à existência

de uma maior variedade de polímeros e aditivos disponíveis. Nomeadamente, a borracha de

Estireno-Butadieno (SBR) desenvolvida durante a II Guerra Mundial, quando importantes

fornecimentos de borracha natural foram cortados, supera todas as outras borrachas

sintéticas no consumo, sendo utilizada em grandes quantidades em pneus de automóveis e de

camiões. É o copolímero mais importante da borracha sintética representando cerca de

metade da produção mundial total.

Estatísticas do International Rubber Study Group, mostram que o consumo de borracha

(sintética e natural) pelos países em 2009 foi de cerca de vinte e um milhões de toneladas. A

borracha natural representa 44% do consumo global e a borracha sintética 56%.

Através dos dados disponíveis, quase ¾ da produção mundial de borracha (natural e sintética)

destina-se à utilização em pneus. A restante é utilizada numa grande variedade de produtos

industriais e de consumo.

2.3.2 Propriedades

Como referido, foi devido à descoberta da vulcanização que o uso da borracha se massificou.

Esta operação permite que sejam criadas ligações entre as macromoléculas de um elastómero

(reticulação), convertendo um emaranhamento viscoso de moléculas com longa cadeia (Figura

2.17, à esquerda) numa rede elástica tridimensional (Figura 2.17, à direita). Desta forma, o

elastómero, que à partida se apresenta como uma massa fraca, muito plástica e sem

propriedades mecânicas de interesse, é transformado num produto forte, resistente e com

boas características elásticas. No entanto, apresenta algumas desvantagens, uma vez que as

suas propriedades são dependentes da temperatura e do tempo e podem degradar em

determinados ambientes.

http://www.rubberstudy.com/


23

Figura 2.17 - Borracha não vulcanizada (à esquerda) e borracha vulcanizada (à direita)

A propriedade principal de um elastómero é a sua capacidade de recuperação após ter sido

deformado devido à aplicação de uma tensão. No Quadro 2.5, resumem-se as propriedades da

borracha natural através de uma escala qualitativa.

Quadro 2.5 – Propriedades da borracha natural. Adaptado de MANTELL (1958)

Relativamente à borracha sintética (SBR), verifica-se que, para muitas das aplicações, substitui

directamente a borracha natural fazendo depender a escolha unicamente da economia.

Tal como a borracha natural, a SBR é enfraquecida devido aos hidrocarbonetos e óleos e é

degradada ao longo do tempo pela atmosfera (oxigénio e ozono). Contudo, o principal efeito

da oxidação na borracha de butadieno estireno é aumentar a interligação das cadeias do

polímero e, assim, ao contrário da borracha natural, ela tende a endurecer com a idade, em

vez de amolecer.

Segundo NAGDI e KHAIRI (1987), os produtos vulcanizados obtidos a partir da borracha de

butadieno estireno apresentam uma melhor resistência à abrasão, uma melhor resistência a

altas temperaturas e uma melhor resistência ao envelhecimento do que a borracha natural.

No entanto, estes têm uma menor flexibilidade e elasticidade a baixas temperaturas e

apresentam a temperaturas elevadas um endurecimento e não um amolecimento como

acontece com os vulcanizados de borracha natural.

Propriedade Borracha natural

Resistência à tracção Excelente Alongamento Excelente

Resiliência Excelente Envelhecimento natural Boa

Resistência ao ozono Fraca Resistência à luz solar Fraca

Envelhecimento com o calor Fraca Estabilidade térmica Má

Comportamento a baixas temperaturas Boa Fluência Fraca

Relaxação Fraca Permeabilidade ao ar Fraca

Resistência a óleos lubrificantes Má


24

2.3.3 Granulado de borracha

Relativamente às propriedades do granulado de borracha, este mantém a maioria das

características referidas para as borrachas.

Em Portugal, existem duas indústrias de reciclagem de pneus usados que produzem

granulados: a BIOSAFE, que utiliza a tecnologia de trituração mecânica, e a RECIPNEU, que

recorre a tecnologia criogénica.

A tecnologia de trituração mecânica divide mecanicamente a borracha, obtendo-se deste

modo, segundo RESCHNER (2008), um granulado de aspecto rugoso e áspero com elevada

superfície específica.

No processo criogénico, a borracha é arrefecida por azoto líquido e submetida à acção de

forças elevadas, resultando um granulado de borracha, segundo RESCHNER (2008), liso e de

aparência uniforme com uma baixa superfície específica.

2.4 Argamassas de revestimento 2.4.1 Síntese histórica das argamassas

Segundo BAYER e LUTZ (2003), a utilização de argamassas teve origem há mais de 8 000 anos,

sendo a primeira argamassa composta por barro misturado com água e usada pelo Homem na

construção dos seus abrigos.

Desde esse período até ao presente, as argamassas foram-se modificando e acompanhando a

evolução do conhecimento. Por exemplo, a descoberta do fogo permitiu conhecer os efeitos

do calor nas propriedades das argilas e dos calcários, demonstrando que estes apresentam

características aglutinantes em contacto com a água (DUARTE, 2007).

Devido a este conhecimento, o Homem passou a utilizar nas argamassas outro tipo de ligantes,

como a cal e o gesso. Embora as argamassas de cal já fossem usados antes na construção os

Romanos desenvolveram de forma muito significativa, a preparação e a utilização de misturas

de cal, areia, matérias orgânicas, pedra partida e outros materiais, sob a forma de argamassas

e betões, para a construção de edifícios e pavimentos. Esta civilização foi também responsável

pelo aproveitamento das características de determinada pozolanas naturais as quais, quando

adicionadas à cal, conferem maior resistência à acção da água doce ou salgada.

Assim, estas diferentes composições das argamassas eram utilizadas pelos Romanos sempre

que se pretendia aumentar a sua resistência ou garantir melhores condições de hidraulicidade

(PINTO et al., 2006; RIBEIRO et al., 2008; ALVAREZ et al., 2005).


25

Contudo, durante a Idade Média, a qualidade das construções e a sua duração foi bastante

inferior às dos Romanos, levando a crer que eventuais segredos industriais de doseamento e

fabrico se tenham perdido ou que os materiais empregues nesta era fossem de má qualidade.

Só em 1759 é que voltou a surgir uma obra emblemática: o 4º farol de Eddystone, construído

pelo inglês John Smeaton. Este decidiu construir o farol em pedra pois os faróis anteriores

eram feitos em madeira e acabavam por arder. Para tal, necessitou de argamassas com

ligantes hidráulicos (cal hidráulica), que estudou e desenvolveu (VEIGA et al., 2008).

A propriedade hidráulica da mistura obtida no tempo dos Romanos foi explicada por Vicat

(1817), que demonstrou existir uma relação entre as características hidráulicas das argamassas

e a presença de argila nos calcários que constituem as matérias-primas ou a mistura de

pozolanas na cal aérea.

Em 1824, Joseph Aspdin patenteou o processo de fabricar um ligante hidráulico constituído

por uma mistura de calcário e argila. Este ligante diferenciava-se do de Vicat pela temperatura

de calcinação mais elevada, o que permitia atingir resistências mecânicas maiores. Como o

produto resultante da calcinação e moagem desta mistura tinha cor e características

semelhantes às das pedras da ilha de Portland, ficou conhecido por cimento portland.

A partir do momento em que foi possível produzir industrialmente o cimento portland, em que

as suas propriedades foram conhecidas e o seu custo se tornou competitivo, verificou-se a

substituição da cal aérea e da cal hidráulica por este ligante, no fabrico de argamassas para

construção. Até então, a cal aérea simples ou misturada com pozolanas e o gesso eram os

principais ligantes conhecidos e utilizados.

Nas últimas décadas, esta tendência acentuou-se e as cais praticamente deixaram de ser

utilizadas em trabalhos correntes.

No entanto, actualmente, a utilização das argamassas de cal aérea no campo da conservação

encontra-se em fase ascendente, devido tanto à componente estética, abrangendo cor e

textura, como à sua adequada prestação sobre suportes antigos (VEIGA et al., 2008).

2.4.2 Definição e conceitos

Segundo o “Dicionário Técnico de Argamassas Europeias” preparado pelo European Mortar

Industry Organization (EMO), uma argamassa define-se como uma mistura de um ou mais

ligantes orgânicos ou inorgânicos, agregados, cargas, adições e/ou adjuvantes.

Em relação ao tipo de argamassa em estudo, uma argamassa mineral de reboco é definida

como uma mistura de um ou mais ligantes inorgânicos, agregados e eventualmente adições

e/ou adjuvantes, usada para reboco interior ou exterior (EN 998-1).


26

De acordo com as normas EN 998-1:2010 e EN 998-2:2010, é possível classificar as argamassas

segundo:

o seu local de produção;

a sua concepção.

Na classificação segundo o local de produção, existem três grupos de argamassas:

a) Argamassas industriais – argamassas doseadas e misturadas em fábrica. Podem

apresentar-se “em pó”, requerendo apenas a adição de água, ou “em pasta”, já

amassadas fornecidas prontas a aplicar;

b) Argamassas industriais semi-acabadas – argamassas pré-doseadas, a modificar em

obra. Deste grupo fazem parte as argamassas pré-doseadas e as pré-misturadas:

Argamassas pré-doseadas – componentes doseados em fábrica e fornecidos em

obra, onde serão misturados segundo instruções e condições do fabricante como,

por exemplo, o silo multi-câmara. Este tipo de argamassas pode ser classificado

segundo as suas propriedades e utilização englobando os seguintes grupos:

a) Argamassa de uso geral (GP) – argamassa que satisfaz as necessidades

gerais, sem possuir características especiais. Pode ser fabricada como

argamassa de desempenho (doseada de modo a ter certas

características definidas) e/ou de formulação (doseada com base numa

composição definida). Esta argamassa inclui-se no âmbito das

argamassas minerais de reboco;

b) Argamassa de reboco leve (LW) – argamassa de desempenho, com

massa volúmica seca inferior a um limite definido;

c) Argamassa colorida (CR) – argamassa especialmente pigmentada para

uma função decorativa;

d) Monocamada (OC) – argamassa de revestimento concebida para

aplicação numa só camada, de forma a cumprir todas as funções de

protecção e decoração conseguidas por um sistema multi-camada.

Geralmente é colorida na massa;

e) Argamassa de renovação (R) – argamassa de desempenho muito porosa

mas de capilaridade reduzida usada em paredes de alvenaria húmidas e

impregandas de sais solúveis.

f) Argamassa de isolamento térmico (T) – argamassa de desempenho,

com propriedades específicas de isolamento térmico;


27

Argamassas pré-fabricadas – componentes doseados e misturados em fábrica,

fornecidos à obra, onde serão adicionados outros componentes que o fabricante

especifica ou também fornece como, por exemplo, o cimento;

c) Argamassas feitas em obra (caso de estudo) – argamassas compostas por constituintes

primários (por exemplo, ligantes, agregados e água) doseados e misturados em obra.

No que respeita à classificação de acordo com a concepção, distinguem-se dois tipos de

argamassa:

a) Argamassas de desempenho (ou de prestação) – argamassas cuja composição e

processo de fabrico estão definidos pelo fabricante com vista a obter propriedades

específicas;

b) Argamassas de formulação – argamassas fabricadas segundo uma composição pré-

determinada, para a qual as propriedades obtidas dependem da proporção entre os

componentes.

2.4.3 Regulamentação

Para cada um dos tipos de argamassas pré-doseadas de reboco referidas, classificadas de

acordo com as propriedades e utilização, a norma EN 998-1:2010 especifica os requisitos a

cumprir, a respectiva norma de ensaio e o enquadramento dos valores obtidos. Nos Quadros

2.6, 2.7, 2.8 e 2.9, encontram-se os requisitos referentes às argamassas de reboco de uso geral

e monocamadas no estado endurecido.

De um modo geral, verifica-se que as argamassas pré-doseadas de reboco pertencem à classe

de compressão CS-III e que, quando usadas na reabilitação, se encontram uma classe abaixo.

Além da norma EN 998-1:2010, existe ainda mais regulamentação europeia sobre argamassas

de revestimento, nomeadamente a EN 13914-1 e a EN 13914-2, de Maio de 2005, relativas à

preparação e aplicação de argamassas de reboco exterior e interior, respectivamente.

Este conjunto de normas europeias veio permitir uniformizar os métodos de execução e

análise, possibilitando assim análises mais credíveis aos resultados obtidos.


28

Quadro 2.6 – Requisitos das argamassas no estado endurecido e respectiva norma de ensaio. EN 998-1

Quadro 2.7 – Classes de compressão para argamassas pré-doseadas de reboco. EN 998-1

Quadro 2.8 – Classes de absorção de água por capilaridade para argamassas pré-doseadas de reboco. EN 998-1

Propriedades Norma de

ensaio

Tipo de argamassas

OC GP

Massa volúmica [kg/m

3]

EN 1015–10

Intervalo de valores declarados

Resistência à compressão (categorias)

EN 1015–11

CS I a CS IV

Aderência [N/mm

2] e tipo de fractura (A, B, C)

EN 1015–12

-

≥ Valor declarado e

tipo de fractura

Aderência após ciclos de cura [N/mm2] e tipo

de fractura (A,B,C)

EN 1015–21 Valor declarado e tipo de fractura

-

Absorção de água por capilaridade (categorias) – só para argamassas destinadas

ao exterior

EN 1015–18

W1 até W2 W0 até W2

Permeabilidade à água após ciclos climáticos (ml/cm

2 após 48 horas)

EN 1015–21

≤ 1 ml/cm2 depois de

48 horas -

Coeficiente de permeabilidade ao vapor de água *μ+ - só para argamassas destinadas ao

exterior

EN 1015–19

≤ Valor declarado

Condutividade térmica [W/m.K]

EN 1745–Tabela A.12

Valor tabelado

Reacção ao fogo (classe) NP EN 13501-1 Declaração de acordo com o ponto

5.2.2 da norma EN 998-1

Durabilidade -

Avaliação visual da aderência e

permeabilidade após ciclos climáticos

-

Classe de compressão

Resistência à compressão aos 28 dias

CS – I 0,4 a 2,5 N/mm2

CS – II 1,5 a 5,0 N/mm2

CS – III 3,5 a 7,5 N/mm2

CS – IV ≥ 6 N/mm2

Absorção de água por capilaridade

Capilaridade

W0 Não especificado W1 c ≤ 0,40 kg/m

2 .min

0.5

W2 c ≤ 0,20 Kg/m2 .min

0,5


29

Quadro 2.9 – Classes de condutividade térmica para argamassas pré-doseadas de reboco. EN 998-1

Condutividade térmica

Condutividade

T1 ≤ 0,1 W/m.K T2 ≤ 0,2 W /m.K

2.4.4 Exigências funcionais

Segundo VEIGA (1997) (2005a), os rebocos têm como funções principais:

a) Regularização das imperfeições dos toscos das paredes;

b) Acabamento dos paramentos;

c) Protecção das alvenarias.

É normal fazer-se a destrinça entre rebocos interiores e rebocos exteriores, pois, apesar de as

propriedades a verificar estarem relacionadas com os mesmos factores, com a excepção de

impermeabilização em zona não fendilhada, estes têm uma importância relativa distinta

(VEIGA, 1997).

As principais propriedades a verificar para que um revestimento exterior de paredes possa

cumprir as suas funções estão relacionadas com: trabalhabilidade; aderência ao suporte;

resistência à fendilhação; capacidade de impermeabilização em zona não-fendilhada;

permeabilidade a água; absorção de água por capilaridade; permeabilidade ao vapor de água;

aspecto estético; durabilidade (VEIGA, 1997; 2005).

Trabalhabilidade

A trabalhabilidade é uma propriedade importante nas argamassas, pois o comportamento do

reboco está relacionado com as suas condições de aplicação. Deste modo, é necessária uma

correcta aplicação (que garanta aderência e compacidade satisfatórias) a qual só é possível se

a argamassa tiver boa trabalhabilidade.

Devido à sua complexidade, a trabalhabilidade é difícil de ser quantificada. Esta propriedade

depende de várias variáveis, como a relação água / cimento, a relação cimento / agregado

fino, a forma dos grãos, a distribuição granulométrica do agregado, o teor de ar incorporado, o

tipo de cimento utilizado, bem como as características do suporte.

É recomendado que a melhoria da trabalhabilidade seja efectuada através da mistura de cal ou

da incorporação de adjuvante em vez do aumento do teor de finos das areias usadas, do

aumento do teor de ligante ou do aumento da água de amassadura, pois estes factores têm

consequências nefastas para outras propriedades do reboco (VEIGA, 1997).

Esta propriedade é caracterizada normalmente através da consistência e da plasticidade.


30

Aderência ao suporte

A aderência ao suporte é a propriedade que possibilita à camada de revestimento absorver

tensões normais ou tangenciais actuantes na interface com a base de aplicação.

Esta propriedade influencia directamente a capacidade de impermeabilização do

revestimento, a sua durabilidade e a resistência à fendilhação, uma vez que condiciona a

distribuição de tensões na argamassa (VEIGA, 1997).

A aderência ao suporte depende da argamassa e da natureza do suporte (Figura 2.18). No que

diz respeito às argamassas, "a aderência aumenta com o teor de cimento e com a sua finura e

é também maior para areias mais argilosas, sendo difícil encontrar o justo ponto de equilíbrio

dado que estes factores afectam as forças induzidas na argamassa” (VEIGA, 1997).

Relativamente ao suporte, esta propriedade é influenciada pela sua natureza e pela sua

preparação, sendo os suportes rugosos mais favoráveis à aderência (RESENDE, 2001).

A aderência deve ser garantida não só no momento da aplicação, como também a longo prazo.

Os problemas a longo prazo estão relacionados com movimentos diferenciais entre o

revestimento e o suporte (por exemplo, devidos à retracção) e podem provocar o

descolamento do revestimento.

Esta situação torna-se mais gravosa se o módulo de elasticidade do revestimento for muito

superior ao módulo de elasticidade do suporte pois o revestimento irá suportar tensões de

compressão mais fortes e, sendo pouco espesso, vai estar sujeito a fenómenos de encurvadura

que originarão deslocamentos localizados ou generalizados (VEIGA, 1997).

a) b) c) d)

Figura 2.18 – Perda de aderência de um reboco devido a movimentos diferenciais em relação ao suporte. a)

retracção do reboco com aderência inferior à resistência à tracção; b) e c) dilatação do reboco ou retracção ou

fluência do suporte (camada fina); d) dilatação do reboco ou retracção ou fluência do suporte (camada espessa e

rígida). Adaptado de VEIGA (1997)

Geralmente, a avaliação desta propriedade é feita através de ensaios de arrancamento em que

é determinada a tensão de aderência.


31

Resistência à fendilhação

A resistência à fendilhação de uma argamassa está relacionada com a capacidade que esta tem

de resistir às tensões de tracção nela instaladas, originadas de um modo geral por

deformações impostas. Segundo VEIGA (2004), as causas para a fendilhação de rebocos são: a

retracção restringida, as variações térmicas e higrométricas diferenciais entre as várias

camadas de revestimento e entre o revestimento e o respectivo suporte, o suporte de

materiais diferentes revestidos em continuidade, a deformação excessiva do suporte, a

fendilhação do suporte, a formação de gelo nos poros da argamassa, a cristalização de sais

solúveis nos poros da argamassa e a oxidação de elementos metálicos no interior do

revestimento.

Capacidade de impermeabilização em zona não-fendilhada

A capacidade de impermeabilização em zona não-fendilhada depende essencialmente de duas

propriedades das argamassas: permeabilidade à água e absorção de água por capilaridade.

Esta propriedade tem um papel fundamental na estanqueidade e no nível de protecção que as

argamassas oferecem aos suportes contra as infiltrações de água, apresentando assim uma

enorme influência na durabilidade dos rebocos. Factores como o tipo de ligante, dosagem de

água e de ligante, granulometria e quantidade de fissuras ou micro-fissuras influenciam esta

propriedade (PINTO et al., 2006) (VEIGA, 1997).

Tendo em conta o referido, será de esperar que, com uma permeabilidade à água e uma

capilaridade reduzidas, aliadas a uma elevada permeabilidade ao vapor de água, se obtenha

uma melhor capacidade de impermeabilização em zona não fendilhada. No entanto, nas

argamassas tradicionais, estas características são interdependentes, existindo uma tendência

acentuada para que a uma menor permeabilidade à água corresponda uma menor

permeabilidade ao vapor de água (VEIGA, 1997).

A avaliação da capacidade de impermeabilização em superfície não-fendilhada e aderente é

geralmente realizada através de ensaios de absorção de água por capilaridade em provetes

prismáticos (VEIGA, 2005b).

a) b)

Figura 2.19 – Humedecimento e secagem de um reboco poroso, de acordo com as condições climáticas: a) Chuva:

penetração da água; b) sol: eliminação da água por evaporação. Adaptado de VEIGA (1997)


32

Permeabilidade à água

As argamassas devem apresentar uma baixa permeabilidade à água para que não se deixem

atravessar por um líquido em pressão (por exemplo chuva sujeita a vento).

A permeabilidade à água está relacionada com a compacidade e esta com o número de vazios

existentes, pois, quanto menor for o número de vazios, maior será a compacidade e menor a

permeabilidade. No entanto, uma argamassa pode apresentar um teor mínimo de vazios mas,

devido à existência de fissuras, ter uma permeabilidade elevada.

Para avaliar esta propriedade, é habitual recorrer-se a ensaios que têm por base a

determinação da massa de água que penetra num provete do material sob a acção de uma

pressão constante (VEIGA, 1997).


Relacionada com a permeabilidade, a absorção de água por capilaridade fornece informações

relativamente à susceptibilidade apresentada pelo reboco à entrada de água. Ela é definida

como sendo a capacidade que um material poroso, não saturado, tem de absorver e escoar

água líquida por sucção capilar.

A avaliação da capilaridade é feita geralmente através do coeficiente de capilaridade,

característica do material, dada pela massa de água absorvida por capilaridade num dado

intervalo de tempo, por unidade de área da superfície do provete em contacto com a água,

dividida pela diferença entre as raízes quadradas dos dois extremos do intervalo de tempo

considerado.

Permeabilidade ao vapor de água

A permeabilidade ao vapor de água é uma propriedade que possibilita às argamassas terem a

capacidade de expulsar, por secagem, a água que resulta de infiltrações. Esta propriedade

evita também a humidade de condensação no interior de edifícios.

Segundo VEIGA (1997), nos revestimentos de reboco tradicional, esta propriedade depende do

tipo de tinta, do traço, do tipo de ligante, do tipo de areia e do tipo de cura, entre outros

factores.

Aspecto estético

O aspecto estético é uma propriedade importante e todos os factores que afectam a

durabilidade do revestimento vão reflectir-se no aspecto estético deste a curto ou médio

prazo (VEIGA, 1990).

O aparecimento de fendilhação generalizada, eflorescências, fantasmas e os efeitos da

poluição atmosférica constituem exemplos comuns de problemas a nível estético.


33

Durabilidade

De acordo com a empresa Weber, a durabilidade pode ser definida como a resistência da

argamassa a diferentes condições químicas, mecânicas e climáticas, que asseguram o seu

desempenho ao longo do tempo de vida útil. Esta propriedade está assim dependente de

factores como fendilhação, penetração de água por capilaridade, perda de aderência e

espessura excessiva.

Estas propriedades das argamassas estão dependentes de outras como, por exemplo, a

compatibilidade com o suporte, a capacidade de absorver deformações, a resistência

mecânica, a retenção de água, a retracção e o módulo de elasticidade.

Compatibilidade com o suporte

A compatibilidade do reboco com o suporte está relacionada com características que o reboco

apresenta devido às características do suporte. Esta compatibilidade, segundo VEIGA (1997),

está dependente de factores mecânicos, físicos e químicos.

No que respeita aos factores mecânicos, o revestimento deve apresentar características

mecânicas que se adaptem ao suporte. Por exemplo, tendo um suporte de baixa resistência

mecânica, o revestimento não deve ser muito forte nem muito rígido, para não transmitir

tensão elevadas que ponham em causa a integridade do suporte.

Os factores físicos estão relacionados com a necessidade da argamassa apresentar uma

permeabilidade ao vapor de água suficiente para permitir as trocas de humidade entre a

alvenaria e o ar exterior. Um outro factor físico a ter em conta n compatibilidade é a

semelhança de coeficientes de dilatação térmica entre o reboco e o suporte.

Finalmente, no âmbito dos factores químicos, o revestimento deve não só apresentar

capacidade para resistir ao ataque de sais que possam existir no suporte, como também ele

próprio não deve conter sais que, ao serem dissolvidos pela água e transportados para o

interior das alvenarias por capilaridade, possibilitem a sua degradação

Capacidade de absorver deformações

As argamassas devem possuir a capacidade de absorver as deformações intrínsecas

(retracções e expansões térmicas) e a deformação do suporte, sem apresentarem fissurações

visíveis (VEIGA, 2009). Esta propriedade permite às argamassas deformarem-se sem ruptura

ou através de micro-fissuras imperceptíveis, quando os esforços ultrapassam o limite da

resistência à tracção.

Resistência mecânica

A resistência mecânica das argamassas é vista como a sua capacidade de resistir a esforços

mecânicos sem desagregação ou deformações plásticas visíveis e a sua resistência ao desgaste


34

superficial. Segundo VEIGA (2009), a resistência mecânica não é, em geral, uma característica

condicionante, embora seja importante assegurar resistência suficiente para fazer face às

acções de choque, atrito e outras solicitações a que os revestimentos estão sujeitos.

Retenção de água

A retenção de água de uma argamassa consiste na capacidade de a argamassa no estado

fresco reter a água da amassadura, incentivando assim as reacções de hidratação do cimento e

possibilitando o desenvolvimento adequado da presa e do endurecimento.

Retracção

A retracção é a redução de volume causada pela perda de água, sendo tanto maior quanto

mais cimento e água se utilizar. A redução de volume provoca tensões internas que, quando

superiores à resistência à tracção, levam ao aparecimento de fissuras. A retracção pode

acontecer nos primeiros minutos da mistura ou ao longo do tempo e, dependendo da causa,

pode receber designações diferentes. Desta forma, é possível classificá-la em retracção

plástica e em retracção hidráulica ou por secagem. A retracção plástica acontece logo após a

aplicação da argamassa enquanto que a retracção hidráulica ocorre apenas a partir do instante

em que a argamassa faz presa.

Módulo de elasticidade

Segundo o documento normativo do CSTB (Cahier 2669-4)-A3:2, o módulo de elasticidade é a

relação entre uma força que actua sobre uma determinada área de um corpo e a deformação

unitária que este alcança. É um parâmetro que exprime a capacidade de uma argamassa para

se deformar. Quanto menor for o seu valor, maior é a deformabilidade de uma argamassa.

Assim, para se obter um reboco pouco susceptível à fendilhação, convém que este apresente

um módulo de elasticidade reduzido.

2.4.5 Caracterização dos constituintes das argamassas

2.4.5.1 Agregados

Segundo a EN 998, agregado é um material granular que não intervém na reacção de

endurecimento da argamassa. É um material particulado, incoesivo, de actividade química

praticamente nula, formado por uma mistura de partículas que cobrem uma extensa gama de

tamanhos (BAUER, 1994).

O agregado utilizado no fabrico de argamassas tradicionais é a areia. As areias mais utilizadas

em argamassas são as naturais. Estas são recolhidas em jazidas ou do leito de rios, sendo

depois sujeitas a um processo de lavagem e crivação.


35

No entanto, existem outros tipos de areia, geralmente provenientes da exploração de

pedreiras, que resultam da britagem de partículas de maiores dimensões. Este tipo de areia

tem consequências ainda não muito estudadas no comportamento das argamassas, devidas

sobretudo à forma muito angulosa das suas partículas.

A forma das partículas da areia tem assim uma influência importante no comportamento das

argamassas. Esta propriedade condiciona a aderência da pasta de ligante ao agregado, a

trabalhabilidade do material fresco e a compacidade do material endurecido.

Uma outra propriedade da areia que influencia o comportamento das argamassas,

nomeadamente ao nível da sua estrutura porosa, é a sua dimensão. Esta propriedade é

caracterizada através da granulometria do agregado.

2.4.5.2 Ligantes

Os ligantes inorgânicos são materiais finamente moídos que, quando misturados com a água,

devido a reacções de hidratação, formam uma pasta que ganha presa e endurece. Estes

sofrem reacções químicas e são responsáveis pela união dos grãos dos agregados.

Segundo COUTINHO (1988), os ligantes podem dividir-se em três categorias:

a) Hidráulicos;

b) Aéreos;

c) Orgânicos.

Os ligantes hidráulicos são constituídos por pós muito finos que, quando amassados com a

água, formam uma pasta cujo endurecimento se dá pela reacção química entre o pó e a água.

Além de endurecerem ao ar, podem atingir as suas características debaixo de água.

Os ligantes aéreos, pelo contrário, não podem endurecer dentro de água, pois dependem do

dióxido de carbono da atmosfera para os transformar em carbonatos.

Finalmente, são exemplos de ligantes de natureza orgânica os hidrocarbonetos e as resinas

sintéticas.

Os ligantes inorgânicos podem ser utilizados isoladamente ou serem combinados, sempre que

são compatíveis entre eles, de forma a poder aproveitar as propriedades mais interessantes de

cada um.

O cimento é o ligante actualmente mais utilizado nas formulações de argamassas. Trata-se de

um ligante hidráulico caracterizado pelo seu poder aglomerante, que se manifesta quando

misturado com agregados.


36

Os cimentos comuns (CEM) encontram-se normalizados na norma EN 197-1 e os cimentos

brancos segundo a norma NP 4326.

2.4.5.3 Adjuvantes

Adjuvante é um material orgânico ou inorgânico adicionado em pequenas quantidades com o

objectivo de modificar as propriedades da argamassa fresca ou endurecida (EN 13318; EN 998-

1).

Segundo COUTINHO (1988), designa-se por adjuvante a substância utilizada numa

percentagem inferior a 5% da massa de cimento, adicionada durante a amassadura aos

componentes normais das argamassas e betões, com a finalidade de modificar certas

propriedades destes materiais, no estado fresco e endurecido ou ainda no momento da

passagem dum estado a outro.

Na conferência de Paris de 1967, dedicada aos adjuvantes para argamassas e betões, a RILEM

(Reunião Internacional dos Laboratórios de Ensaios de Materiais) classificou os adjuvantes em:

a) Modificadores da reologia da massa fresca;

b) Modificadores do tempo de presa;

c) Impermeabilizantes e hidrófugos;

d) Expansivos.

Os adjuvantes modificadores da reologia da massa fresca são produtos que permitem alterar a

consistência da massa, podendo ser classificados em:

plastificantes / redutores de água – permitem a diminuição da relação água /

cimento, garantindo a mesma trabalhabilidade e a diminuição da permeabilidade;

como efeitos secundários surgem o retardamento da presa e uma redução das

resistências iniciais (VEIGA, 1997; DOMONE, 1994; LEONHARDT, 1997, EDMEADES

et al., 1998);

introdutores de ar – são responsáveis pela introdução de pequenas bolhas de ar;

os introdutores de ar apresentam como vantagens um aumento considerável da

trabalhabilidade e da homogeneidade; minimização da exsudação; redução da

massa volúmica e do módulo de elasticidade; no entanto, podem conduzir a piores

aderências; os efeitos dos introdutores de ar podem ser avaliados através do

aumento do espalhamento e da redução da densidade da massa (VEIGA, 1997;

DOMONE, 1994; LEONHARDT, 1997, EDMEADES et al., 1998);

plastificantes / introdutores de ar – estes apresentam as vantagens dos dois tipos

de adjuvantes, isto é, actuam como fluidificantes e permitem a introdução de uma

pequena quantidade de ar à mistura;


37

retentores de água – regulam a perda de água de amassadura durante o processo

de secagem;

promotores de aderência / coesivos – são normalmente constituídos por resinas

sintéticas; combinados com ligantes hidráulicos e à temperatura de desidratação,

aumentam a aderência e diminuem a segregação. Contribuem também para uma

melhor capacidade de impermeabilização;

Os modificadores de tempo de presa são produtos que modificam o tempo de presa e o

desenvolvimento da resistência da argamassa durante o seu envelhecimento. Podem ser

classificados em:

activadores de endurecimento – produtos que aceleram o desenvolvimento da

resistência da argamassa, diminuindo, no entanto, a trabalhabilidade da argamassa

fresca;

aceleradores de presa – produtos que aceleram a presa; têm como desvantagens a

diminuição das resistências mecânicas a longo prazo e aos ciclos gelo-degelo;

retardadores de presa – produtos que prolongam as reacções de hidratação.

No que respeita aos impermeabilizantes e hidrofugantes, são produtos que têm como

objectivo reduzir a penetração de água bem como a sua circulação, através da redução da

tensão capilar no sistema poroso.

Finalmente, os adjuvantes expansivos são produtos que, contrariando a retracção, produzem

uma ligeira expansão, sem afectar a estabilidade da argamassa.

2.4.5.4 Adições

As adições são materiais inorgânicos finamente divididos que podem ser adicionados à

argamassa com o objectivo de obter melhores propriedades específicas (EN 13318; EN 998-2).

Estas podem ser de dois tipos:

a) Adições praticamente inertes:

cargas (Fíleres) minerais;

pigmentos inorgânicos;

b) Adições pozolânicas ou hidráulicas

materiais pozolânicos naturais;

cinzas volantes;

sílica de fumo;

escórias.


38

2.4.5.5 Água de amassadura

De um modo geral, deve-se utilizar águas potáveis de forma a não existir o risco de alterar os

requisitos exigidos às argamassas.

De acordo com a EN 10915-2, a quantidade de água de amassadura é determinada através da

relação entre a massa volúmica e o índice de consistência determinado pelo método da mesa

de espalhamento.

2.5 Propriedades das argamassas com borracha 2.5.1 Descrição das campanhas experimentais

Para a caracterização de argamassas com agregados de borracha, utilizaram-se resultados

obtidos por TURATSINZE et al. (2005) (2007), TOPÇU et al. (2009) e CORREIA et al. (2010). Para

uma melhor compreensão dos resultados obtidos em cada investigação, vai-se proceder a uma

breve descrição das respectivas campanhas experimentais.

TURATSINZE et al. (2005) compararam uma argamassa de referência com outras que

continham agregados de borracha de pneus usados substituindo agregados naturais. Foram

consideradas duas taxas diferentes de substituição (20% e 30% em volume total de agregados)

de agregados naturais por agregados de borracha de pneus usados. Foram investigadas as

resistências à compressão e à tracção dos compósitos de cimento. Além disto, também se

comparou esta argamassa com uma reforçada com fibras.

Foram utilizadas partículas de borracha de pneus triturados não reutilizáveis, cimento portland

CEM I 52.5R, areia seca de rio, um plastificante e um estabilizador de forma a controlar a

exsudação e a segregação. Tanto a areia como os agregados de borracha tinham dimensões

inferiores a 4 mm com massas específicas de 2.7 e 1.2 respectivamente. Como o estabilizador

afectava a resistência das argamassas, este também foi usado na mistura sem agregados de

borracha. No Quadro 2.10, são apresentadas as dosagens da argamassa de referência.

Quadro 2.10 – Dosagens da argamassa de referência (TURATSINZE et al., 2005)

Cimento Areia Água Estabilizador Plastificante

Peso (kg/m3) 500 1600 250 0.8 3

TURATSINZE et al. (2007) avaliaram a influência da substituição de agregados naturais por

agregados de borracha de pneus usados nas propriedades mecânicas de argamassas. Foram

consideradas duas taxas diferentes de substituição (20% e 30% em volume total de agregados)

de agregados naturais por agregados de borracha de pneus usados.

Foram utilizadas partículas de borracha de pneus triturados não reutilizáveis, cimento portland

CEM I 52.5R, areia natural, um superplastificante e um estabilizador de forma a controlar a

exsudação e a segregação. Tanto a areia como os agregados de borracha tinham dimensões


39

inferiores a 4 mm com massas específicas de 2.7 e 1.2 respectivamente. Como o estabilizador

afectava a resistência das argamassas, este também foi usado na mistura sem agregados de

borracha.

Os ensaios foram realizados aos 28 dias em amostras curadas a 20 °C e com 100% de

humidade relativa. A resistência à compressão das várias amostras foi determinada de acordo

com a norma NF P 18-406, utilizando amostras de 236 mm de altura e 118 mm de diâmetro.

Na determinação do módulo de elasticidade, foram seguidas as recomendações RILEM. Na

determinação da resistência à tracção, utilizaram-se núcleos de 100 mm de altura e 50 mm de

diâmetro obtidos a partir de uma amostra prismática 500 x 100 x 100 mm, sendo curados

como referido acima. Os ensaios de tracção foram carregados à taxa de 0,05 MPa / min. onde

cada valor é uma média de quatro testes. Utilizaram-se as dosagens de TURATSINZE et al.

(2005) apresentadas no Quadro 2.10.

TOPÇU et al. (2009) investigaram a influência de pneus usados na retracção por secagem em

argamassas autoconsolidadas, assim como nas propriedades no estado fresco e nas

propriedades físicas e mecânicas. Foram consideradas cinco taxas diferentes de substituição

(10, 20, 30, 40 e 50% em peso de areia) de agregados naturais por agregados de borracha de

pneus usados. Para cada mistura, utilizaram-se cinco relações A/C diferentes (0.40, 0.43, 0.47,

e 0.51). Nestas relações, considera-se C = cimento + cinzas. Foram utilizadas partículas de

borracha de pneus triturados não reutilizáveis, cimento portland CEM I 42.5R, areia de rio e

superplastificante. A areia de rio e as partículas de borracha apresentavam dimensões 0-4 mm

e 1-4 mm, respectivamente. O teor de cimento e cinzas foi mantido constante para todas as

misturas. A areia de rio apresentava valores de massa específica, módulo de finura e absorção

de água de 2.59, 2.07 e 3.73%, respectivamente. A massa específica e o módulo de finura das

partículas de borracha apresentaram valores de 0.65 e 1.5, respectivamente. No Quadro 2.12,

são apresentadas as composições das argamassa com e sem borracha utilizadas.

Nesta campanha experimental, foram usados dois tipos de amostras. Um era formado por um

conjunto de prismas de dimensões 40 X 40X 160 mm e o outro por um conjunto de dimensões

25 X 25 X 285 mm. O primeiro conjunto foi utilizado para medir a resistência à compressão, a

resistência à flexão, a velocidade de propagação de ultra-sons, a absorção de água, a

porosidade aparente e a massa volúmica. O segundo foi utilizado para medir a retracção por

secagem em função do tempo.

Os provetes foram desmoldados após 24 horas e curados em água durante 7 e 28 dias. Os

ensaios de resistência à compressão e à flexão foram realizados aos 7 e 28 dias em

conformidade com TS EN 196-1.

A retracção por secagem da argamassa autoconsolidada, curada em condições de laboratório

(temperatura ambiente e 65% de humidade relativa), foi determinada pela mudança de

comprimento das amostras com idade até 180 dias, de acordo com a norma ASTM C 596-07. A

massa volúmica, a porosidade específica e a absorção de água foram determinadas aos 28


40

dias. O módulo de elasticidade foi calculado utilizando a velocidade de propagação de ultra-

sons determinada em amostras de argamassa aos 28 dias de idade.

Quadro 2.11 – Composição das argamassa com e sem borracha (TOPÇU et al., 2009)

A/C Cimento (kg/m

3)

Água (kg/m

3)

Areia (kg/m

3)

Borracha (kg/m3) Cinza (kg/m

3)

0.4

450 240 1419 0.0 150 450 240 1277 141.9 150 450 240 1136 283.8 150 450 240 992 425.7 150 450 240 851 567.6 150 450 240 710 709.5 150

0.43

450 258 1371 0.0 150 450 258 1234 137.1 150 450 258 1096 274.2 150 450 258 960 411.3 150 450 258 822 548.4 150 450 258 686 685.5 150

0.47

450 282 1307 0.0 150 450 282 1176 130.7 150 450 282 1045 261.4 150 450 282 915 392.1 150 450 282 785 522.8 150 450 282 654 653.5 150

0.51

450 306 1244 0.0 150 450 306 1119 124.4 150 450 306 995 248.8 150 450 306 871 373.2 150 450 306 746 497.6 150 450 306 622 622.0 150

CORREIA et al. (2010) investigaram a substituição de agregados naturais por partículas de

borracha vulcanizada em argamassas, nomeadamente o seu efeito sobre o índice de

consistência em argamassas no estado fresco e sobre a resistência à compressão em

argamassas no estado endurecido, tendo determinado o teor de substituição. A investigação

foi realizada utilizando um modelo factorial de 9 experiências e a metodologia da superfície de

resposta tendo sido seleccionadas como variáveis a quantidade de agregados de borrachas e a

relação A/C. Foram consideradas três taxas diferentes de substituição (10, 20 e 30% em

volume) de agregados naturais por agregados de borracha com relações de A/C 0.52, 0.55 e

0.60.

Foram utilizadas partículas de borracha vulcanizada, cimento portland CP II E-32, areia de rio

natural e um superplastificante de modo a melhorar a trabalhabilidade. A areia de rio

apresentava dimensões inferiores a 2.4 mm enquanto que as partículas de borracha

apresentavam dimensões abaixo de 1.2 mm com uma massa volúmica de 0.405 g/cm3. A

relação agregado / cimento foi mantida constante em 3:1 em todas as misturas de argamassa.

Na preparação das argamassas, foi seguida a norma brasileira NBR 5738. A argamassa fresca

foi colocada em moldes metálicos cilíndricos (50 X 100 mm) e deixada endurecer durante 24

horas. As amostras foram imersas em água a 20 °C e curadas durante 28 dias. A resistência à


41

compressão das amostras foi determinada conforme especificado na norma brasileira NBR

5739, usando uma máquina de ensaios de compressão com capacidade máxima de 2000 kN.

Os resultados experimentais obtidos foram utilizados para a matriz factorial e o software foi

usado para diagnosticar e modelar as superfícies de resposta do índice de consistência (CI) e

da resistência à compressão aos 28 dias (CS28). Os efeitos das variáveis com nível de

significância de 10% ou menor (p-value ≤ 0.10) foram considerados estatisticamente

significativos.

Foi utilizada microscopia electrónica de varrimento (SEM, Zeiss DSM 940 com EDX) para

observar quer os agregados de borracha original por si só quer a zona de transição interfacial

(ITZ) entre os agregados de borracha e a matriz de cimento na argamassa endurecida das

amostras fracturadas.

2.5.2 Resistência à compressão

As várias investigações mostram que a substituição de agregados naturais por agregados de

borracha é prejudicial para a resistência à compressão, sendo tanto mais desfavorável quanto

maior for a taxa de substituição.

Segundo TURATSINZE et al. (2005), foi esta propriedade a principal razão para que definisse

como limite máximo de taxa de substituição o valor de 30%. Os resultados mostram que, para

uma taxa de substituição de 20%, existe uma queda de 50% na resistência à compressão e,

para 30%, a perda de resistência é de cerca de 80%.

TOPÇU et al. (2009) verificaram que a resistência à compressão diminui não só com o aumento

da taxa de substituição mas também com o aumento da relação A/C. Os resultados indicam

que a resistência à compressão aos 7 dias diminui 40-64% e a aos 28 dias 48%-58%, para

intervalos de 0.40-0.51, respectivamente. Um aumento da relação A/C de 0.4-0.51 na

argamassa de controlo fez com que a resistência à compressão aos 7 dias diminuísse 16% e aos

28 dias 37%. No entanto, para a taxa de substituição de 50%, um aumento da relação A/C de

0.40-0.51 fez com que a resistência à compressão aos 7 dias diminuísse cerca de 49% e aos 28

dias 50%.

Os resultados obtidos por CORREIA et al. (2010) estão de acordo com os já expostos, ou seja, a

resistência à compressão diminui com o aumento da quantidade de borracha e com o

aumento da relação A/C.

2.5.3 Resistência à tracção

Tal como a resistência à compressão, também a resistência à tracção diminui com a

substituição de agregados naturais por agregados de borracha. Segundo TURATSINZE et al.


42

(2005), para uma argamassa com 30% de agregados de borracha (em relação ao volume total

de agregados), existe uma redução de 70% no valor da resistência.

2.5.4 Resistência à tracção por flexão

TOPÇU et al. (2009) observaram que existe uma clara tendência para a diminuição da

resistência à tracção por flexão com o aumento da quantidade de borracha. Por exemplo, para

uma taxa de substituição de 50% e dependendo das diferentes relações A/C, houve uma

redução da resistência à tracção por flexão aos 28 dias entre 31 e 55%. Contudo, a resistência

à tracção por flexão para taxas de substituição até 30% e para baixas relações A/C,

nomeadamente para 0.40 e 0.43, não registou diminuições significativas. Constataram

também que, no ensaio de flexão, as amostras não colapsaram de repente.

2.5.5 Módulo de elasticidade

Segundo TOPÇU et al. (2009), há uma diminuição substancial no módulo de elasticidade com o

aumento da relação A/C de 0,47 para 0,51 de uma forma similar ao observado na compressão

e na tracção.

No que diz respeito à substituição parcial de areia natural por agregados de borracha, verifica-

se uma diminuição no módulo de elasticidade em comparação com a argamassa

autoconsolidada de controlo, segundo os investigadores devido ao aumento da estrutura

porosa. Comparando a argamassa de controlo com a argamassa contendo uma taxa de

substituição de 50% (em peso de areia) de agregados naturais por agregados de borracha,

verifica-se uma diminuição do módulo de elasticidade de 47,4, 55,8, 55,7 e 68,4% para

relações de A/C de 0,40, 0,43, 0,47 e 0,51, respectivamente.

2.5.6 Retracção

A retracção é uma das principais causas conhecidas para a existência de fissuras nos materiais

à base de cimento, especialmente quando esta é restringida, o que acontece por exemplo, no

caso de lajes e também no caso de argamassas de revestimento aplicadas sobre um suporte

rígido. Com a incorporação de agregados de borracha, espera-se um aumento da retracção

devido à redução da restrição interna (pois estes agregados apresentam um módulo de

elasticidade mais baixo).

Os resultados obtidos por TURATSINZE et al. (2007) confirmaram estas expectativas, tendo-se

registado maiores valores de retracção livre com a presença de agregados de borracha, para

uma relação A/C de 0.5. Contudo, TOPÇU et al. (2009) verificaram que, para baixas relações

A/C e pequenas quantidades de agregados de borracha, estes têm uma influência importante

na redução da retracção por secagem aos 28 dias.


43

A partir dos valores obtidos por TOPÇU et al. (2009), verifica-se que o aumento das partículas

de borracha faz aumentar a porosidade das argamassas e que, para as relações mais altas de

A/C estudadas, 0.47 e 0.51, existe um claro aumento da retracção com o aumento da

quantidade de borracha. O aumento da retracção com a quantidade de água pode ser

explicado pelo aumento da porosidade.

Uma característica interessante deste estudo é que a retracção por secagem aos 28 dias vai

diminuindo com o aumento da relação A/C, para a taxa de substituição de 30%. Verifica-se

também que, para a relação mais alta de A/C, a retracção por secagem para argamassas com

10, 20 e 30% de agregados de borracha é menor do que a argamassa de controlo. No entanto,

a retracção máxima aos 180 dias foi geralmente obtida para as argamassas produzidas com

relações A/C mais altas.

No que diz respeito à fendilhação por retracção restringida, TURATSINZE et al. (2007)

demonstraram que era benéfica a incorporação de agregados de borracha. Observaram que a

fendilhação por retracção restringida era atrasada e que existia um caminho de fendas

descontínuo para a taxa de substituição de 20% e múltipla fissuração para a taxa de

substituição de 30%. Este comportamento contrastava com a da argamassa de controlo, que

apresentou uma das primeiras fendas, de uma única variedade, que percorria a amostra ao

longo da sua altura. No entanto, este benefício tem o seu inconveniente: uma crescente

diminuição na resistência o que significa que o uso de argamassas cimentícias à base de

borracha não é adequado quando a obtenção de altas resistências é uma prioridade.

2.5.7 Consistência

Como referido, CORREIA et al. (2010) estudaram o efeito das partículas de borracha sobre o

índice de consistência em argamassas no estado fresco. Os autores concluíram que a presença

de partículas de borracha vulcanizada não altera o natural aumento do índice de consistência

(melhor trabalhabilidade) com o aumento da relação A/C mas que, para uma relação A/C

constante, o índice de consistência diminui (pior trabalhabilidade) quando aumenta a

quantidade de partículas de borracha vulcanizada.

TOPÇU et al. (2009) verificaram que os valores do diâmetro médio para relações A/C de 0,40-

0,43 permaneceram inalterados devido à falta de lubrificação entre as partículas de cimento e

os agregados. Para outras relações A/C, os valores do diâmetro médio diminuíram com o

aumento da quantidade de borracha.

2.5.8 Capacidade para absorver deformações

TURATSINZE et al. (2005) observaram que a tensão de cedência e a rigidez diminuíram com a

quantidade de agregados de borracha, encontrando-se de acordo com os resultados


44

mencionados para a resistência à tracção e módulo de elasticidade. As curvas de tensão de

cedência vs abertura de fendas obtidas por estes autores mostram que o pico agudo existente

na argamassa de controlo passa a ter um patamar quase igual no caso dos compósitos com

borracha.

Segundo os mesmos autores, este patamar pode ser explicado pela presença de agregados de

borracha que funcionam como "crack arresters". No entanto, devido à sua capacidade de

absorção de energia, os agregados de borracha tendem a eliminar os mecanismos de

propagação o que leva a que a abertura da fissura associada ao fim do patamar de cedência

seja significativamente maior quando comparada com uma correspondente à carga máxima da

argamassa de controlo.

No que respeita ao efeito combinado de incorporação de agregados de borracha e reforço de

fibras, a análise do comportamento pós-pico mostra que a capacidade das fibras para

transferir tensões através da fenda não é afectada. Para uma determinada abertura de

fissuras, a resistência no estado fendilhado aumenta com o aumento da quantidade de fibras.

Assim, estes investigadores concluem que, quando a resistência não é uma prioridade, este

comportamento (elevada capacidade de deformação antes do “macrocrack” e ductilidade

melhorada) é uma característica que melhora a durabilidade do material.

TURATSINZE et al. (2007) avaliaram a capacidade de deformação através de ensaios de

tracção, tendo os resultados mostrado que os agregados de borracha aumentaram

significativamente a capacidade de deformação de argamassas à base de cimento, sendo 2.5

vezes mais alta quando a quantidade de borracha aumenta de 0% a 30%.

2.5.9 Aderência na zona de transição

Os agregados contidos na pasta de cimento criam heterogeneidades sendo a interface da

pasta de cimento normalmente chamada de zona de transição interfacial (ITZ).

TURKI et al. (2009) investigaram a zona de transição interfacial entre os agregados de

borracha e a matriz de cimento. Através da análise da sua microestrutura recorrendo a

microscopia electrónica de varrimento, observaram que, na argamassa de referência, havia

uma aderência completa entre a matriz de cimento e os agregados silÍciosos, enquanto que na

argamassa com agregados de borracha existia um espaço vazio entre os agregados de

borracha e a matriz de cimento.

Segundo estes investigadores, para taxas de substituição de 30% e 50%, pareciam existir dois

tipos de poros, um no cimento (porosidade da matriz) e outro em torno dos agregados de

borracha (zona de transição entre os agregados de borracha e a matriz de cimento).

Segundo CORREIA et al. (2010), as heterogeneidades microestruturais de argamassas e betões,

em particular na zona de transição interfacial (ITZ) entre os agregados e a matriz de cimento,


45

são responsáveis pelo comportamento mecânico final, afirmando que a adesão entre o

agregado e a matriz de cimento na zona de transição é um factor que regula a resistência do

betão. Os seus resultados vieram confirmar a influência da zona de transição interfacial sobre

a resistência à compressão aos 28 dias nas argamassas. Assim, uma argamassa com agregados

de borracha (30% de taxa de substituição e uma relação A/C de 0.52) apresentou uma

resistência de compressão aos 28 dias de apenas 14 MPa, enquanto que a argamassa sem

borracha apresentou aos 28 dias uma resistência à compressão de 18 MPa.

Apesar do exposto, TURATSINZE et al. (2007) consideram que a classificação dos agregados de

borracha como poros não é realista uma vez que o seu módulo de elasticidade é relativamente

elevado (da ordem de 1 GPa). Por conseguinte, estes agregados têm um papel não

negligenciável na resistência a cargas externas.

2.5.10 Teor de ar

KHATIB AND BAYOMY (1999) relataram a existência de um maior teor de ar no betão com

incorporação de borracha do que no betão de referência, mesmo sem a utilização de

introdutores de ar. Segundo os investigadores, isto pode ser devido à natureza não-polar das

partículas de borracha que apresentam tendência para repelir a água.

2.5.11 Massa volúmica

Devido à baixa massa volúmica das partículas de borracha, a massa volúmica das argamassas

com incorporação de borracha diminui com o aumento da percentagem de borracha. Além

deste facto, o aumento da quantidade de borracha aumenta o teor de ar incorporado, o que

leva também a uma diminuição desta propriedade.

No entanto, segundo KHATIB AND BAYOMY (1999), a diminuição de massa volúmica é

insignificante quando a quantidade de borracha é menor do que 10-20% do volume total de

agregados.

2.6 Conclusão

Segundo as referências bibliográficas analisadas, constata-se que a incorporação de agregados

de borracha pode ser benéfica em algumas das propriedades das argamassas.

Contudo, nos estudos realizados, fica clara a existência de um limite máximo de 30% de taxa

de substituição, devido a perdas significativas de resistência à compressão. Nesta propriedade,

tem-se, para taxas de substituição de 20%, quedas de aproximadamente 50% e, para 30%,

perdas de cerca de 80%.

Observa-se também que, devido à baixa massa volúmica das partículas de borracha, a massa

volúmica das argamassas com incorporação de borracha diminui com o aumento da

percentagem de borracha.


46

Por outro lado, verifica-se uma diminuição aproximadamente linear do módulo de elasticidade

com a incorporação de agregados de borracha, apresentando esta propriedade quedas na

ordem de 30% para taxas de substituição de 20%. Deste modo, verifica-se nestes materiais

compósitos uma ductilidade melhorada.

Um outro factor positivo observado diz respeito à fendilhação por retracção restringida, que

no caso de argamassas com borracha era atrasada e conduzia a um caminho de fendas

descontínuo.

No que respeita à capacidade de deformação através de ensaios de tracção, os estudos

mostraram também que a incorporação de borracha era benéfica, tendo-se verificado

aumentos significativos na capacidade de deformação de argamassas à base de cimento.


47

Capítulo 3 – Campanha experimental

3.1 Introdução

A campanha experimental teve como objectivo avaliar as características de argamassas de

cimento com a incorporação de partículas finas de borracha.

Deste modo, realizou-se um conjunto de ensaios para determinar qual a taxa de substituição

(5, 10 ou 15% do volume total de agregados) de agregados naturais por agregados de borracha

de pneus que seria mais interessante para uma futura aplicação destes rebocos modificados

em revestimentos de paredes.

Para se proceder a esta escolha, dividiu-se a campanha experimental em duas partes.

Na primeira parte, realizou-se um conjunto de ensaios em argamassas com diferentes taxas de

substituição de borracha, tendo os resultados sido comparados com uma argamassa padrão

(sem partículas de borracha de pneus usados) com a finalidade de se efectuar uma escolha.

O critério de escolha que foi definido caso os diferentes tipos de argamassas apresentassem

propriedades idênticas ou dentro dos valores regulamentares foi o da mais elevada taxa de

substituição.

Na segunda fase, após a escolha da argamassa, efectuou-se um conjunto adicional de ensaios

para uma melhor caracterização.

Os ensaios realizados na campanha experimental foram efectuados no Laboratório de Ensaio

de Revestimentos de Paredes (LNEC/LERevPa) do Laboratório Nacional de Engenharia Civil.

3.2. Planeamento da campanha experimental

A campanha experimental demorou aproximadamente sete meses e foi estruturada em 3

fases. Na primeira, foram realizados ensaios com intuito de se analisar as propriedades dos

constituintes das argamassas, mais concretamente dos agregados naturais e dos agregados de

borracha de pneus usados.

Estes ensaios bem como as normas segundo as quais foram realizados estão referidos no

Quadro 3.1.


48

Quadro 3.1 – Ensaios a efectuar na primeira fase

A segunda fase experimental consistiu em ensaios de carácter eliminatório, os quais avaliaram

as características essenciais das argamassas. Estes foram efectuados não só às argamassas com

agregados de borracha mas também a uma argamassa de referência constituída por uma

argamassa corrente sem incorporação de agregados de borracha (Quadro 3.3). Esta fase teve

por objectivo identificar para que percentagem de substituição era obtida a argamassa com

melhores propriedades. Os ensaios bem como as normas segundo as quais foram realizados,

estão referidos no Quadro 3.2.

Quadro 3.2 – Ensaios a efectuar na segunda fase

Quadro 3.3 – Argamassas utilizadas na segunda fase

Finalmente, a terceira fase consistiu em escolher a argamassa que apresentou melhores

resultados nos ensaios realizados anteriormente (Quadro 3.5). Escolhida a argamassa, foi

efectuada mais uma série de testes, de modo a obter-se uma caracterização mais

pormenorizada. Os ensaios, bem como as normas segundo as quais foram realizados, estão

referidos no Quadro 3.4.

Fase Ensaios Tipo Norma base

1ª Análise granulométrica

Areia Resíduos de borracha

NP EN 933-1(2000)

Baridade Cimento, areia e resíduos de

borracha CAHIER 2669-4 (1993)


2ª

Consistência por espalhamento

Argamassa em pasta EN 1015-3 (1999)

Massa volúmica Argamassa em pasta EN 1015-6 (1998)

Massa volúmica Argamassa no estado

endurecido EN 1015-10 (1999)

Resistência à flexão e à compressão

Argamassa no estado endurecido

EN 1015-11 (1999)



EN 1015-18 (2002)

Susceptibilidade à fendilhação


Não normalizado

Fase Nomenclatura Tipo de substituição % de substituição Traço (volume)

2ª

0 % - 0 1:4

(ligante:agregado)

5% curva granulométrica total 5 1:4

(ligante:agregado)

10 % curva granulométrica total 10 1:4

(ligante:agregado)

15% M curva granulométrica total 15 1:4

(ligante:agregado)


49

Quadro 3.4 – Ensaios a efectuar na terceira fase

Quadro 3.5 – Argamassas utilizadas na terceira fase

*Argamassa que apresentou melhores resultados nas 1ª e 2ª fases

Na execução da campanha experimental em função do tipo de ensaio e da norma que o

regulamenta, os provetes foram submetidos a três tipos de cura:

a) Cura do tipo A (tipo de cura indicada nas normas dos diferentes ensaios)

Neste tipo de cura, coloca-se o molde a uma temperatura de 20 ± 2 ºC e humidade

relativa de 95 ± 5% durante 2 dias. Estas condições de humidade relativa são

conseguidas através da colocação do molde num saco de polietileno. Findo este período

de tempo, procede-se à desmoldagem do molde e este é colocado nas condições

referidas durante mais 5 dias. Ao sétimo dia, retira-se os provetes do saco de

polietileno, devendo estes ficar sujeitos a uma temperatura de 20 ± 2 ºC e humidade

relativa de 65 ± 5% durante mais 21 dias.

b) Cura do tipo B

A cura do tipo B consiste em colocar o molde a uma temperatura de 23 ± 2 ºC e

humidade relativa de 50 ± 5% durante 28 dias, efectuando-se, no entanto, a

desmoldagem ao segundo dia.


3ª

Retenção de água Argamassa em pasta prEN 1015-8 (1998) Variação dimensional

(retracção) Argamassa no estado

endurecido CAHIER 2669-4 (CSTB)

Aderência ao suporte Argamassa no estado

endurecido EN 1015-12 (2000)

Módulo de elasticidade Argamassa no estado

endurecido NF B10-511F (1975)

Permeabilidade ao vapor de água


EN 1015-19 (1998)

Resistência ao choque


Não normalizado

Retracção restringida e resistência à tracção


Ficha de ensaio LNEC FE-Pa37

Compatibilidade com o suporte (envelhecimento)


EN 1015-21 (2002)

Fase Nomenclatura Tipo de substituição % de substituição Traço (volume)

3ª

0 % - 0 1:4

(ligante:agregado)

15 %M* curva granulométrica total 15 1:4

(ligante:agregado)

15% C curva granulométrica total 15 1:4

(ligante:agregado)


50

c) Cura do tipo C

Na cura do tipo C, coloca-se o molde a uma temperatura de 23 ± 2 ºC e humidade

relativa de 95 ± 5% durante 2 dias. Terminado este período de tempo, procede-se à

desmoldagem do molde e coloca-se-o a uma temperatura de 23 ± 2 ºC e humidade

relativa de 50 ± 5% durante mais 26 dias.

Quadro 3.6 – Indicação dos tipos de cura para os diferentes ensaios

No Quadro 3.6, efectua-se a correspondência entre os ensaios realizados, as normas de ensaio

e os tipos de cura utilizados.

3.3 Preparação dos provetes

As amassaduras realizadas na campanha experimental apresentam como constituintes os

seguintes materiais:

cimento portland composto tipo CEM II – 32.5;

areia de rio;

granulado de borracha.

As amassaduras foram executadas tendo como base a norma EN 1015-2, segundo o seguinte

procedimento:

1) Pesa-se a quantidade necessária de cada material e coloca-se-o no recipiente utilizado

para a mistura;

2) Mede-se a quantidade de água necessária para a mistura;

Ensaio Norma base Tipo de cura

Massa volúmica (estado endurecido) EN 1015-10 (1999) Cura do tipo A

Resistência à flexão e à compressão EN 1015-11 (1999) Cura do tipo A

Absorção de água por capilaridade EN 1015-18 (2002) Cura do tipo A

Susceptibilidade à fendilhação Não normalizado Cura do tipo B

Variação dimensional (retracção) CAHIER 2669-4 (CSTB) Cura do tipo B

Aderência ao suporte EN 1015-12 (2000) Cura do tipo A

Permeabilidade ao vapor de água EN 1015-19 (1998) Cura do tipo C

Resistência ao choque Não normalizado Cura do tipo B

Retracção restringida e resistência à tracção Ficha de ensaio LNEC FE-Pa37 Cura do tipo B

Compatibilidade com o suporte (envelhecimento) EN 1015-21 (2002) Cura do tipo A


51

3) Liga-se a misturadora e, mantendo-a na mesma velocidade de rotação, adiciona-se

água durante os primeiros 15 segundos;

4) Decorridos dois minutos e meio, retira-se o recipiente da misturadora e mexe-se

manualmente a argamassa com o auxílio de uma colher de pedreiro;

5) Coloca-se novamente o recipiente na misturadora durante mais 30 segundos (Figura

3.1).

Figura 3.1 – Misturadora com a respectiva cuba

Na realização dos ensaios de resistência à flexão e compressão, massa volúmica (estado

endurecido), absorção de água por capilaridade e módulo de elasticidade, utilizaram-se

provetes prismáticos. Também no ensaio de variação dimensional, foram utilizados provetes

prismáticos, diferindo estes dos anteriores pela existência de dois pernos colocados nas

extremidades de cada provete.

Estes prismas são obtidos através de conjuntos de 3 moldes (apresentando cada molde as

dimensões de 40 x 40 x 160 mm), sendo a argamassa colocada no seu interior através do

seguinte procedimento:

1) Introduz-se nos moldes a argamassa, com auxílio de uma colher de pedreiro, de modo

que cerca de metade da capacidade de cada molde fique preenchida;

2) Em seguida, compacta-se a argamassa com 25 pancadas, com auxílio de um pilão

específico para o ensaio (Figura 3.2);

3) Introduz-se novamente argamassa, de modo a encher completamente os moldes;

4) Repete-se o passo 2;


52

Figura 3.2 – Compactação da argamassa com um pilão

5) Rasa-se a superfície do recipiente com o auxílio de uma talocha (Figura 3.3);

Figura 3.3 – Modo de proceder para rasar a superfície do recipiente

6) Submete-se os provetes ao tipo de cura especificada pela norma do ensaio.

Relativamente aos ensaios em que é utilizado outro tipo de provetes, a preparação destes

encontra-se descrita no procedimento do ensaio em causa.

3.4 Descrição dos ensaios

Neste subcapítulo, apresenta-se uma descrição detalhada dos ensaios referidos no

planeamento da campanha experimental. Assim, procede-se a uma descrição dos

equipamentos e modos de procedimentos dos vários ensaios. Primeiramente, referem-se os

ensaios relativos à definição dos constituintes das argamassas. Posteriormente, os ensaios de

carácter eliminatório realizados com vista à escolha da melhor argamassa e, por fim, os

efectuados com o objectivo de caracterizar a argamassa escolhida de um modo mais

aprofundado.


53

3.4.1 Análise granulométrica (com base na NP EN 933-1 (2000))

Descrição do ensaio

Este ensaio envolve a realização das seguintes fases:

a) Peneiração do agregado (seco) através de uma série de peneiros de aberturas

normalizadas;

b) Determinação das massas das diferentes parcelas de agregado obtidas;

c) Cálculo das respectivas fracções granulométicas.

Equipamento

Peneiros de malha quadrada;

máquina de vibração;

balança;

estufa a 105–110 ºC.

Modo de procedimento

1) Coloca-se uma amostra de agregado na estufa a 105-110 ºC até atingir massa

constante (de modo garantir que o agregado se encontra completamente

seco);

2) Pesa-se 1 kg da referida amostra para a realização do ensaio;

3) Peneira-se a massa de agregado, utilizando os peneiros de malha quadrada

(Figura 3.4, à direita); para tal, numa primeira fase, procede-se ao encaixe dos

peneiros uns sobre os outros, de maneira a que o peneiro de cima tenha uma

abertura de malha superior ao peneiro de baixo; em seguida, coloca-se os

peneiros na máquina de vibração (Figura 3.4, à esquerda), a qual efectua

movimentos oscilatórios de translação e rotação;

Figura 3.4 – Máquina de vibração (à esquerda) e peneiros de malha quadrada (à direita)


54

4) Terminado o tempo de vibração e após uma peneiração manual, recolhe-se e

regista-se a massa de material retida em cada um dos peneiros; caso se

encravem partículas nas malhas dos peneiros, deve-se escovar a rede, pela face

interior, com uma escova de pêlo macio;

5) Por fim, soma-se o material retido em cada peneiro com o material que passou

através do peneiro de menor abertura (refugo).

Resultados

Calcula-se a percentagem retida em cada peneiro, segundo a seguinte equação:

R = (mpeneiro/mtotal) × 100%

Sendo,

R – percentagem de material retido no peneiro x (%);

mpeneiro – massa retida em cada peneiro (g);

mtotal – massa total da amostra (g).

Por fim, calcula-se a percentagem de material acumulado passado em cada um dos peneiros

de modo a obter-se a curva granulométrica. A percentagem de material acumulado passado

num dado peneiro obtém-se através da diferença entre 100 e o somatório da percentagem do

material retido no peneiro em causa e das do material retido em todos os peneiros de

abertura maior.

3.4.2Baridade (segundo o Cahier 2669-4 (1993))


Este ensaio consiste na determinação da massa do agregado seco que preenche um recipiente

de capacidade conhecida.

Equipamento

Equipamento de aço que inclui base com haste, molde tronco-cónico e

recipiente cilíndrico de volume conhecido (Figura 3.5);

colher-concha;

espátula;

balança com precisão até 0,1 g;

estufa a 105–110 ºC.


55


1) Coloca-se uma amostra de agregado na estufa a 105-110 ºC até atingir massa

constante (de modo garantir que o agregado se encontra completamente

seco);

2) Coloca-se o agregado no molde tronco-cónico através de uma colher, deixando-

o cair de um nível não superior a 5 cm da boca do recipiente;

3) Procede-se ao enchimento completo do molde até extravasar;

4) Remove-se a base do molde tronco-cónico da sua posição inicial, permitindo a

saída do agregado, por acção da gravidade.

5) Ajusta-se o nivelamento da superfície do material pelo plano da boca do

recipiente;

6) Pesa-se o recipiente cheio.

Figura 3.5 – Esquema de ensaio da baridade

Resultados

Determina-se a baridade do agregado seco através da seguinte expressão:

ρ = M /V

Sendo,

ρ – massa volúmica do agregado (g/dm3);

m – massa de agregado contida no interior do molde cilíndrico cheio (g);

v – volume de agregado contido no interior do molde cilíndrico cheio (0.5 dm3).

3.4.3 Consistência por espalhamento (segundo a EN 1015-3 (1999))


Este ensaio consiste na avaliação da consistência da argamassa através da medição do

espalhamento produzido.


56

Equipamento

Mesa de espalhamento;

molde cónico truncado;

colher de pedreiro;

pilão;

craveira.


1) Limpa-se o prato da mesa de espalhamento de modo a garantir o natural

espalhamento da argamassa;

2) Em seguida, coloca-se o molde cónico truncado centrado no prato da mesa;

3) Segura-se o molde naquela posição, exercendo uma pequena pressão contra o

prato da mesa de espalhamento, de modo a garantir que não existe saída de

água na superfície de contacto dos dois materiais; em seguida, enche-se o

molde por duas camadas de argamassa que deve ser previamente mexida com

o auxílio de uma colher de pedreiro;

4) Cada camada deve corresponder a aproximadamente metade do volume do

molde e ser apiloada com o pilão com 10 pancadas;

5) Retira-se o excesso de argamassa (Figura 3.6, à esquerda), alisando a parte

superior do molde com o auxílio da colher de pedreiro procedendo-se

posteriormente à limpeza dos detritos existentes no molde e no prato, que

resultaram da operação anterior (Figura 3.6, à direita);

Figura 3.6 – Modo de proceder para retirar o excesso de argamassa (à esquerda) e molde cónico truncado depois de

retirado o excesso de argamassa (à direita)

6) Após aproximadamente 15 s, levanta-se o molde, vertical e lentamente (Figura

3.7), e espalha-se a argamassa no prato, sacudindo a mesa 15 vezes, a uma

frequência constante de cerca de 1 batida por segundo.


57

Figura 3.7 – Aspecto da argamassa após o levantamento do molde

Resultados

Mede-se o diâmetro (em mm) da argamassa espalhada com uma craveira, em duas direcções

ortogonais, anotando-se os respectivos resultados. Deve existir um espalhamento

relativamente uniforme ao longo de todo o perímetro. Por fim, calcula-se a média das duas

medições.

3.4.4 Massa volúmica da argamassa em pasta (segundo a EN 1015-6 (1998))


Este ensaio consiste na determinação da massa volúmica no estado fresco. Esta propriedade é

definida pelo quociente entre a massa de argamassa e o volume por esta ocupada.

Equipamento

Recipiente cilíndrico com capacidade para 1 l;


colher de pedreiro;

espátula.


1) Prepara-se a argamassa, numa quantidade que deve encher um recipiente

cilíndrico com capacidade para 1 l;

2) Embora o recipiente cilíndrico tenha massa e volume conhecidos, devem-se

avaliar estas duas grandezas (m1;V);


58

3) Introduz-se no recipiente a argamassa, com o auxílio de uma colher de

pedreiro, de modo que metade da capacidade do recipiente cilíndrico fique

preenchida (Figura 3.8);

4) Em seguida, dão-se 10 pancadas com a base do recipiente sobre uma mesa

(Figura 3.9);

5) Introduz-se novamente argamassa, de modo a encher completamente o

recipiente;

Figura 3.8 – Modo de proceder para o enchimento do recipiente cilíndrico

6) Repete-se o passo 4;

Figura 3.9 – Modo de proceder de modo a compactar a argamassa

7) Rasa-se a superfície do recipiente com o auxílio de uma espátula (Figura 3.10);

Figura 3.10 – Modo de proceder para rasar a superfície do recipiente cilíndrico


59

8) Limpa-se o exterior do molde;

9) Pesa-se o molde com argamassa (Figura 3.11) e regista-se o valor da sua

massa (m2).

Figura 3.11 – Pesagem do conjunto recipiente + argamassa

Resultados

Calcula-se a diferença entre a massa do conjunto recipiente + argamassa (m2) e a massa do

recipiente (m1). Em seguida, determina-se a massa volúmica através da seguinte expressão:

ρ = M/V

Sendo,

ρ – massa volúmica da argamassa no estado fresco (g/dm3);

M – massa total de argamassa contida no interior do recipiente cilíndrico (m2-m1) (g);

V – volume de argamassa contido no interior do molde cilíndrico cheio (1 l).

3.4.5 Massa volúmica da argamassa no estado endurecido (segundo a EN 1015-10 (1999))


Este ensaio consiste na determinação da massa volúmica no estado endurecido, através dos

prismas do ensaio de flexão e compressão. Determina-se a massa e o volume de cada prisma

e, em seguida, efectua-se o cálculo da massa volúmica que é dada pelo quociente entre a

massa e o volume.

Equipamento

Balança com precisão até 0,1 g;

craveira;


60


1) Submete-se os provetes à cura do tipo A (Figura 3.12);

2) Mede-se as dimensões dos prismas; a largura e a altura são resultado da

média de três medições, a efectuar nos extremos e no centro do prisma; no

que respeita ao comprimento, apenas se efectua uma medição;

3) Pesa-se os prismas;

4) Para cada tipo de argamassa, utilizam-se três provetes.

Figura 3.12 – Provetes prismáticos

Resultados

Calcula-se o volume total de cada prisma através da seguinte expressão:

V = l × e × c

Sendo,

V – volume (mm3);

l – largura (mm);

a – altura (mm);

c – comprimento (mm).

Finalmente, a massa volúmica de cada prisma é determinada através da equação:

ρ = M /V

Sendo,

ρ – massa volúmica do provete (g/mm3);

M – massa do provete (g);

V – volume do provete (mm3).

O resultado final é a média dos três prismas.


61

3.4.6 Resistência à flexão e à compressão (segundo a EN 1015-11 (1999))


O ensaio de resistência à flexão consiste em aplicar aos prismas de argamassas, assentes em

dois apoios cilíndricos, forças crescentes a meio vão, até à rotura.

O ensaio à compressão aplica, às metades dos prismas resultantes, forças de compressão

crescentes até à rotura.

Equipamento

Máquina de ensaios especificada na norma (Figura 3.13).

Figura 3.13 – Máquina de ensaios especificada na norma


Ensaio à flexão (método prescrito na norma EN 1015-11 (1999))

1) Submete-se os provetes à cura do tipo A;

2) Na idade do ensaio, posicionam-se os provetes na máquina, colocando-os

sobre os cilindros de apoio e com o seu eixo longitudinal perpendicular a

estes;

3) Em seguida, aplica-se uma carga crescente concentrada a meio vão, dentro de

um intervalo que deve estar compreendido entre 10 e 50 N/s, para que a

rotura aconteça num período de 30 a 90 s (Figura 3.14);

4) Regista-se a força de rotura que é a máxima aplicada durante o ensaio.


62

Figura 3.14 – Rotura do semi-prisma à flexão

Ensaio à compressão (método prescrito na norma EN 1015-11 (1999))

1) O ensaio realiza-se imediatamente após o ensaio de flexão sobre os semi-

prismas resultantes;

2) Aos semi-prismas resultantes, aplica-se uma carga crescente de compressão

com a mesma máquina, mas com o acessório relativo à compressão;

3) Esta carga deve ser aplicada de uma forma contínua, sem choques, a uma

velocidade entre 50 e 500 N/s, de maneira a que o colapso se dê num período

de 30 a 90 s (Figura 3.15);

4) Regista-se a força de rotura.

Figura 3.15 – Rotura do semi-prisma à compressão

Resultados

Ensaio à flexão (método prescrito na norma EN 1015-11 (1999))

Calcula-se a resistência à flexão de cada prisma através da seguinte expressão:

f f = 1.5 x (F f x l)/(bd2)


63

Sendo,

f f – resistência à flexão (MPa);

b – largura do prisma (mm);

d – espessura do prisma (mm);

F f – carga aplicada no centro do prisma na rotura (N);

l – distância entre apoios (mm).

Este ensaio foi realizado aos 28 e aos 90 dias, utilizando-se 3 prismas para cada tipo de

argamassa e cada idade.

A resistência à flexão para um dado tipo de argamassa resulta da média das tensões máximas

dos três prismas.

Ensaio à compressão (método prescrito na norma EN 1015-11 (1999))

Determina-se a resistência à compressão recorrendo à seguinte expressão:

f = F / A

Sendo,

f - resistência à compressão (MPa);

A - área da zona comprimida (mm2);

F - carga aplicada no centro do prisma na rotura (N).

Este ensaio foi realizado aos 28 e aos 90 dias, utilizando-se para cada tipo de argamassas e

cada idade os seis semi-prismas resultantes do ensaio de flexão.

A resistência à compressão para um dado tipo de argamassa resulta também da média das

tensões máximas.

3.4.7 Absorção de água por capilaridade (segundo a EN 1015-18 (2002))


O ensaio da absorção de água por capilaridade consiste em mergulhar parcialmente os prismas

de argamassas em água, registando-se posteriormente os valores das suas massas.

Equipamento

Rebarbadora;

estufa;

balança com precisão de 0,1 g;


64

pincel para aplicação da cera;

tina (mínimo de 20 mm de profundidade);

papel absorvente;

espátula.


1) Submete-se os provetes (três para cada tipo de argamassa) à cura do tipo A;

2) Dois dias antes da realização do ensaio (28 dias), cortam-se os provetes em

duas metades iguais, com auxílio de uma rebarbadora, e colocam-se estas

numa estufa ventilada à temperatura de 60 +/- 5 ºC durante um dia (Figura

3.16);

Figura 3.16 – Estufa ventilada

3) Terminado este período, barram-se as faces rectangulares de um dos semi-

prismas resultantes de cada um dos prismas iniciais com cera no estado

líquido (Figura 3.17), devendo estes, ser posteriormente colocados no

exsicador até à idade de realização do ensaio;

Figura 3.17 – Aquecimento da cera (à direita) e barramento de cera no estado líquido num semi-prisma (à

esquerda)

4) Colocam-se os provetes, que devem ser previamente pesados, numa tina com

água, com as faces cortadas voltadas para baixo, apoiadas por barras de

plástico, de modo a permitir que fiquem mergulhados a uma profundidade de

10 mm (Figura 3.18);


65

Figura 3.18 – Provetes numa tina com água

5) Deve-se cobrir a tina, de modo a evitar a evaporação da água e verificar o

nível de água ao longo do tempo de imersão;

6) Retiram-se os provetes da tina após 10 minutos, limpando-se a superfície

imersa com um papel absorvente e registam-se os valores das suas massas

(M1) (Figura 3.19);

Figura 3.19 - Balança com precisão de 0,1 g

7) Repete-se o ponto 6 30, 60, 90 (M2), 180, 300, 480 e 1440 minutos após a

imersão inicial.

Resultados

Determina-se o coeficiente de absorção de água por capilaridade de cada provete através da

seguinte expressão:


66

C = 0.1 x (M2 – M1)

Sendo,

M1 – valor da massa registado 10 minutos após a imersão;

M2 – valor da massa registado 90 minutos após a imersão.

Finalmente, calcula-se o coeficiente de absorção de água médio (Cm) e representa-se

graficamente a relação da massa de cada provete com a raiz quadrada do tempo de imersão.

3.4.8 Susceptibilidade à fendilhação


O ensaio de susceptibilidade à fendilhação não segue nenhuma norma ou especificação. Este

ensaio consiste em efectuar uma observação visual à argamassa, ao longo do tempo, de modo

a detectar a existência de fendilhação.

Equipamento

Tijolos;

tábuas de madeira;

grampos;

régua;

borrifador;

colher de pedreiro;

talocha.


1) Colocam-se duas tábuas de madeira nas arestas de maior dimensão de cada

tijolo, com auxílio de grampos de aço; estas devem ser colocadas de modo a

garantir uma espessura de 2 cm para a argamassa (Figura 3.20);

Figura 3.20 – Tijolo com tábuas de madeira e grampos de ferro


67

2) Preparam-se 3 tijolos para cada tipo de argamassa;

3) Borrifam-se as superfícies de aplicação, de forma a evitar que estas absorvam

a água destinada à hidratação da argamassa (Figura 3.21);

Figura 3.21 – Humedecimento do tijolo

4) Efectua-se a amassadura da argamassa;

5) Aplica-se a argamassa, com o auxílio de uma colher de pedreiro;

6) Alisa-se a superfície final com o auxílio de uma talocha;

7) Colocam-se os tijolos em cura do tipo B.

Resultados

Avalia-se a argamassa, procurando-se detectar a existência de fissuração através de uma

observação visual (Figura 3.22).

Figura 3.22 – Tijolo com argamassa aplicada

3.4.9 Variação dimensional (segundo Cahier 2669-4 CSTB)


Este ensaio consiste em determinar a variação dimensional dos provetes ao longo do tempo.


68

Equipamento

Instrumento de medição da variação dimensional;

balança com precisão de 0,1 g.


1) Submete-se os provetes (três para cada tipo de argamassa) à cura do tipo B;

2) Na data de desmoldagem, regista-se o valor do comprimento e da massa de

cada provete (Figuras 3.23 e 3.24);

3) Repete-se o ponto 2 passados 3, 6, 7, 10, 14, 21, 28, 40, 56, 70, 80 e 90 dias

do primeiro registo, sempre com os provetes submetidos à cura do tipo B.

Figura 3.23 – Medição da variação dimensional Figura 3.24 – Pesagem da massa do provete

Resultados

Calcula-se para cada provete a variação específica do comprimento utilizando a seguinte

expressão:

ε= (ΔL /L) x 100%

Sendo,

ε – variação específica de comprimento (%);

L – comprimento inicial do provete (mm);

ΔL – variação entre o comprimento inicial e o final do provete (mm).

3.4.10 Aderência ao suporte (segundo a EN 1015-12 (1999))


O ensaio de aderência ao suporte consiste em determinar a força de aderência. Esta é definida

como sendo o quociente entre a carga de cedência / colapso e a área de teste.


69

Equipamento

Tijolos;

tábuas de madeira;

grampos;

régua;

borrifador;

colher de pedreiro;

máquina caroteadora;

acessório de arrancamento;

pastilhas;

resina epóxida.


1) Colocam-se duas tábuas de madeira nas arestas de maior dimensão de cada

tijolo, com o auxílio de grampos de aço; estas devem ser colocadas de modo a

garantir uma espessura de 2 cm para a argamassa;

2) Preparam-se 2 tijolos para cada tipo de argamassa;


a água destinada à hidratação da argamassa;




7) Colocam-se os tijolos num saco de polietileno (a argamassa deve estar

suficientemente endurecida) a uma temperatura de 20 ± 2 ºC durante 7 dias;

8) Terminado este período, retiram-se os tijolos dos sacos de polietileno

colocando-os a uma temperatura de 20 ± 2 ºC e 65 ± 5% de humidade relativa

durante 21 dias;

9) Próximo da data do ensaio, marcam-se áreas de teste na argamassa com

cerca de 50 mm de diâmetro, sendo os cortes realizados com uma

caroteadora; em seguida, colam-se as pastilhas aderentes, com auxílio de uma

resina epóxida;

10) Aos 28 dias (data de ensaio), aplica-se uma força uniforme perpendicular à

pastilha (Figura 3.25), com o auxílio do acessório de arrancamento (Figura

3.26); deve-se utilizar um acréscimo de tensão entre 0.003 e 0.100 N/(mm2.s)

de modo a que a cedência ocorra entre 20 e 60 s após o início do

carregamento;

Figura 3.25 – Aplicação da força Figura 3.26 - Acessório de arrancamento


70

11) Regista-se a carga de cedência, sendo rejeitado qualquer ensaio cuja rotura se

tenha localizado na superfície entre a pastilha e a argamassa (Figura 3.27).

Figura 3.27 – Resultado do arrancamento das carotes

Resultados

Calcula-se a resistência adesiva de cada provete através da seguinte expressão:

f u = Fu / A

Sendo,

f u – tensão de aderência (N/mm2);

Fu – carga de cedência (N);

A – área de teste do provete cilíndrico (mm2).

3.4.11 Módulo de elasticidade (com base na NF B10-511F (1975))


Este ensaio consiste na medição da frequência de ressonância longitudinal dos provetes que

posteriormente é utilizada no cálculo do módulo de elasticidade.

Equipamento

Aparelho de medição de frequência de ressonância longitudinal;

balança com precisão de 0,1 g.


1) Submetem-se os provetes (três para cada tipo de argamassa) à cura do tipo A;

2) Na data de realização do ensaio (28 dias), medem-se as dimensões dos

prismas; a largura e a altura são resultado da média de três medições, a


71

efectuar nos extremos e no centro do prisma; no que respeita ao

comprimento, apenas efectua-se apenas uma medição;

3) Pesam-se os prismas;

4) Colocam-se os provetes no aparelho de medição de frequências de

ressonância longitudinais e regista-se o valor indicado no data logger (Figura

3.28).

Figuras 3.28 - Aparelho de medição de frequência de ressonância longitudinal

Resultados

Calcula-se o módulo de elasticidade dinâmico através da expressão:

Ed = 4L2 × F 2 ×ρ ×10−6

Sendo,

Ed – módulo de elasticidade dinâmico (MPa);

L – comprimento longitudinal do provete (m);

F – frequência de ressonância longitudinal (Hz);

ρ – massa volúmica (kg/m3).

Finalmente, calcula-se a média do módulo de elasticidade dinâmico dos três provetes.

3.4.12 Determinação da permeabilidade ao vapor de água (segundo a EN 1015-19 (1998))


Este ensaio consiste na determinação da permeabilidade ao vapor de água, propriedade que

possibilita às argamassas terem a capacidade de expulsar, por secagem, a água.

Equipamento

Câmara climática;

taças-teste;


72


talocha

pincel para aplicação da cera.



2) Coloca-se a argamassa nos moldes em forma de disco;

3) Rasa-se a superfície do molde com o auxílio de uma talocha;

4) Submetem-se os provetes a uma temperatura de 23 ± 2 ºC e 50 ± 5% de

humidade relativa durante 28 dias;

5) Aos 28 dias, quando terminada a cura, enchem-se com 600 ml de água as

taças-teste (Figura 3.29) que devem ser tapadas com os provetes circulares,

sendo as juntas seladas com cera (Figura 3.30);

Figura 3.29 – Taças-teste com 600 ml de água

Figura 3.30 – Selagem das juntas com cera

6) Colocam-se os conjuntos numa câmara climática a uma temperatura de 23 ± 2

ºC e 50 ± 5% de humidade relativa (Figura 3.31);


73

Figura 3.31 – Câmara climática

7) Regista-se diariamente o valor da massa dos conjuntos.

Resultados

Calcula-se a permeabilidade ao vapor de água ( Λ ) através da seguinte expressão:

Λ = 1 / (A. Δp / (ΔG/Δt) - RA)

Sendo,

Λ – permeabilidade ao vapor de água (kg/m2.s.Pa);

A – área da face plana do disco (m2);

Δp – diferença de pressão entre a água no interior e o ambiente exterior (Pa);

ΔG/Δt – fluxo de vapor de água (kg/s);

RA – coeficiente de resistência ao vapor de água da caixa-de-ar (0,048 x 109 Pa.m2.s/kg por

cada 10 mm de caixa de ar).

Finalmente, calcula-se a média da permeabilidade ao vapor de água dos três provetes.

3.4.13 Resistência ao choque através da queda de uma massa conhecida


Este ensaio consiste na avaliação da existência de fissuração, provocada pela queda de uma

massa de uma altura conhecida sobre a superfície do revestimento, a uma temperatura fixa.

Equipamento

Provetes resultantes do ensaio de susceptibilidade à fendilhação;

estrutura principal;


74

base (apoio de aço rigidamente fixado numa base sólida onde deve ser

colocado o provete a ensaiar);

massa de 1 kg.


1) Coloca-se o provete a ensaiar sobre a base (Figura 3.32);

Figura 3.32 – Ajustamento da posição do provete a ensaiar

2) Coloca-se a massa na estrutura principal e regula-se a altura de queda

pretendida;

3) Deixa-se cair a massa de 1 kg sobre o provete (Figura 3.33);

Figura 3.33 – Queda da massa de 1 kg após se ter regulado a altura pretendida


75

4) Registam-se os efeitos de queda da massa (Figura 3.34);

Figura 3.34 – Queda da massa sobre o provete e seus efeitos

5) Coloca-se novamente a massa na estrutura principal e repete-se o

procedimento para as diferentes alturas determinadas e diferentes provetes.

Resultados

Após a queda da massa, avalia-se a argamassa procurando detectar a existência de fissuração

através de uma observação visual.

3.4.14 Susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida (segundo a ficha de ensaio do

LNEC FE Pa 37)


Este ensaio, desenvolvido por Veiga (Veiga, 1997) consiste na determinação das forças

provocadas pela restrição à retracção, desde a moldagem, até aos 7 dias de idade, na

determinação da resistência à tracção e do alongamento na rotura, em provetes

unidimensionais de argamassa aos 7 dias de idade.

Equipamento

Aparelho de medição de retracção restringida;

equipamento de aquisição de dados;

fonte de alimentação estabilizada;

colher de pedreiro;

pincel;

óleo lubrificante.


76


Retracção restringida

1) Montam-se dois aparelhos de medição de retracção restringida para cada tipo

de argamassa; estes, devem ser montados de forma a que a cabeça superior

fique imobilizada pelo parafuso, ligado ao transdutor de força;

2) Pincelam-se as bases dos moldes (placas de material acrílico) com óleo

lubrificante;


4) Com o aparelho na posição horizontal, aplica-se a argamassa, com o auxílio de

uma colher de pedreiro, sobre a placa de material acrílico, devendo o provete

ficar com a geometria indicada na Figura 3.38;

5) Aparafusam-se as estruturas de suporte dos transdutores de deslocamento

(Figura 3.35);

Figura 3.35 – Estruturas de suporte dos transdutores de deslocamento

6) Iniciam-se as medições e os respectivos registos;

7) Após cerca de duas horas, extraiem-se as varetas laterais;

8) Ao fim de aproximadamente 18 horas, colocam-se os aparelhos na vertical e

extraem-se as bases de material acrílico (Figura 3.36);

Figura 3.36 - Aparelhos de medição de retracção na posição vertical efectuando as respectivas medições e registos


77

Figura 3.37 - Geometria do provete do ensaio de susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida

Resistências à tracção e alongamento de rotura

1) Na idade do ensaio (aos 7 dias de idade), movimenta-se lentamente o

parafuso, imprimindo uma força de tracção no provete, até atingir a rotura

(Figura 3.38);

2) Após a abertura da primeira fenda, adequa-se o movimento lento do

parafuso, até se anular completamente a resistência.

Figura 3.38 – Aparelho de medição de retracção restringida com o parafuso na parte superior da imagem

Resultados

Calcula-se o coeficiente de segurança à abertura da 1ª fenda (CSAF) e o coeficiente de

resistência à evolução da fendilhação (CREF) através das seguintes expressões:

CSAF = Rt / Fr max


78

CREF = G / Fr máx

Sendo,

Rt - resistência à tracção (N);

Fr máx - força máxima medida durante o ensaio de retracção restringida (N);

G - energia de rotura no ensaio de tracção (N.mm).

Finalmente, comparam-se estes coeficientes com os limites estabelecidos no Quadro 3.7.

Quadro 3.7 – Classificação quanto à susceptibilidade à fendilhação de argamassa de revestimento (Veiga, 1998)

Classe de susceptibilidade à

fendilhação

1º critério - CSAF

2º critério - CREF (mm)

1 (Fraca) * CSAF ≥ 1 CREF ≥ 1

2 (Média) * CSAF ≥ 1 0,6 ≤ CREF < 1

3 (Forte) ** CSAF < 1 CREF < 0,6

*Tem que verificar as duas condições para pertencer à classe

** Basta verificar uma das condições para pertencer à classe

3.4.15 Ensaio de envelhecimento acelerado (com base na EN 1015-21 (2002))


Com este ensaio, pretende-se avaliar os efeitos dos ciclos climáticos (constituídos por uma

semana de calor-água seguida de duas semanas de gelo-degelo) nas principais características

de desempenho da argamassa. Para tal, são realizados, antes e após ciclos climáticos, dois

testes: permeabilidade à água líquida e aderência.

Equipamento

Tijolos;

tábuas de madeira;

grampos

régua;

borrifador;

colher de pedreiro;

talocha.


1) Preparam-se 2 suportes para cada tipo de argamassa; cada suporte deve ser

constituído por um tijolo e duas metades unidos por juntas de argamassa;

2) Ao fim de pelo menos 28 dias, colocam-se duas tábuas de madeira nas arestas

de maior dimensão de cada suporte, com o auxílio de grampos de aço; estas


79

devem ser colocadas de modo a garantir uma espessura de 2 cm para a

argamassa;


a água destinada à hidratação da argamassa;




7) Colocam-se os tijolos num saco de polietileno (a argamassa deve estar

suficientemente endurecida) a uma temperatura de 20 ± 2 ºC durante 7 dias;

8) Terminado este período, retiram-se os tijolos dos sacos de polietileno

colocando-os a uma temperatura de 20 ± 2 ºC e 65 ± 5% de humidade relativa

durante 21 dias;

9) Após a cura dos provetes segue-se o envelhecimento acelerado dos mesmos,

através de uma série de ciclos climáticos, realizados com o auxílio de uma

câmara de envelhecimento e de uma arca frigorífica (Figura 3.39). Os ciclos

aplicados encontram-se descritos no Quadro 3.8.

Quadro 3.8 – Ciclos climáticos utilizados no ensaio de envelhecimento acelerado

Tipo de ciclo

Número de ciclos / período de tempo

Montagem do ciclo

Calor – água

4 / 4 dias

60 ºC --- 8 h; Descanso --- 1 h; -15 ºC --- 15 h.

Gelo – degelo

8 / 8 dias

Chuva --- 8 h; Descanso --- 1 h; -15 ºC --- 15 h.

Figura 3.39 – Câmara de envelhecimento e arca frigorífica

3.4.15.1 Permeabilidade à água líquida

Equipamento

Tubos de vidro (tubos de Karsten) graduados de 0 a 4 ml;


80

massa para fixação dos tubos de vidro;

aspersor com água;

pincel;

cronómetro.


1) Limpam-se os provetes (um para cada tipo de argamassa), com o auxílio de

um pincel;

2) Posicionam-se os provetes na horizontal;

3) Coloca-se a massa de fixação no bordo dos tubos de vidro (Figura 3.40);

Figura 3.40 – Colocação da massa de fixação nos bordos dos tubos de vidro

4) Fixam-se os tubos de vidro (3 para cada provete) ao revestimento exercendo

pressão sobre a base de aplicação (Figura 3.41);

Figura 3.41 – Fixação dos tubos de vidro ao revestimento

5) Posicionam-se os provetes na vertical (Figura 3.42);


81

Figura 3.42 – Provete posicionado na posição vertical

6) Enchem-se os tubos de vidro com água, com o auxílio de um aspersor, até

atingirem a marca de 0 ml;

7) Regista-se o nível de água indicado nos tubos de vidro, aos 5, 10, 15, 30 e 60

minutos.

Resultados

Regista-se o volume de água absorvida pelo reboco (m3) durante o tempo de ensaio (60

minutos) e calcula-se coeficiente de absorção de água através da seguinte expressão:

Cabs60min = (Abp x10-3)/( Acontacto x10-4 x √60)

Sendo,

Cabs60min – coeficiente de absorção de água aos 60 minutos (kg/m2.√h););

Abp – massa de água absorvida aos 60 minutos (g);

Acontacto – área de contacto do tubo com a superfície (5,7 cm2).

Finalmente, calcula-se a média de cada um destes parâmetros.

3.4.15.2 Aderência ao suporte

Equipamento

Máquina caroteadora;

acessório de arrancamento;

pastilhas;

resina epóxida.


1) Utiliza-se 2 provetes para cada tipo de argamassa;

2) Efectua-se o procedimento utilizado no ensaio de aderência ao suporte

anteriormente referido (sem envelhecimento acelerado).


82


83

Capítulo 4 – Apresentação e análise de resultados

Neste capítulo, procede-se à apresentação dos resultados obtidos durante a campanha

experimental. Com estes dados, procura-se concluir sobre os aspectos negativos e positivos

resultantes da incorporação de materiais finos provenientes da trituração de pneus.

4.1 Primeira fase

Os ensaios realizados na primeira fase destinam-se a analisar as propriedades dos

constituintes das argamassas, nomeadamente dos agregados de areia e dos agregados de

borracha de pneus usados. Esta primeira etapa é necessária para que se possam definir com

rigor as composições das argamassas que mais se adequam ao tema da dissertação.

4.1.1 Análise granulométrica

O ensaio da análise granulométrica foi efectuado com base na norma NP EN 933-1 (2000) à

areia de rio. No Quadro 4.2, apresentam-se os resultados obtidos referentes à percentagem de

material passado e à percentagem de material acumulado passado em cada um dos peneiros

e, na Figura 4.1, representa-se a respectiva curva granulométrica.

Este ensaio não foi realizado aos agregados de borracha segundo a NP EN 933-1, uma vez que

todo o agregado de borracha disponível já se encontrava peneirado (na seguinte gama de

granulados: <0.18; 0.18-0.60 mm; 0.60-1.40 mm; 1.00-2.00 mm).

Este facto constituiu uma dificuldade na preparação das argamassas de borracha, uma vez que

este agregado deveria substituir a areia, com uma curva granulométrica idêntica a esta última,

de forma a minimizar a influência da granulometria

Para resolver esta situação, definiram-se novas fracções granulométricas (Quadro 4.1),

idênticas para a areia e borracha, tendo em consideração as fracções de borracha disponíveis e

a curva granulométrica apresentada pela areia segundo a norma NP EN 933-1 (2000). Obteve-

se assim, uma nova curva granulométrica (Figura 4.2), a partir da qual foram realizadas as

substituições de agregados naturais por agregados de borracha de pneus usados.

Quadro 4.1 – Gama de granulometrias utilizada para a substituição de agregados naturais por agregados de

borracha

2-1 mm 1-0.5 mm 0.5-0.25 mm 0.25-0.15 mm < 0.15 mm

Capítulo 4 - Apresentação e análise de resultados

84

Quadro 4.2 – Análise granulométrica da areia de rio

Malha Resíduo Resíduo acumulado

Retido Passado

[mm] [g] [%] [%] [%]

0,0 0,0 0,0 100,0

4,75 4,4 0,4 0,4 99,6

2,36 20,6 2,1 2,5 97,5

1,18 98,1 9,8 12,3 87,7

0,6 392,1 39,2 51,5 48,5

0,3 404,5 40,5 92,0 8,0

0,15 74,2 7,4 99,4 0,6

Refugo 6,3 0,6 100,0 0,0

Totais 1000,0 100,0 - -

Figura 4.1 – Curva granulométrica da areia de rio

Figura 4.2 – Curva granulométrica corrigida da areia de rio

0

20

40

60

80

100

120

Mat

eri

al p

assa

do

atr

avé

s d

o

pe

ne

iro

[%

]

Malhas [mm]

Refugo 0,15 0,3 0,6 1,18 2,36 4,75

0

20

40

60

80

100

120

Mat

eri

al p

assa

do

atr

avé

s d

o p

en

eir

o

[%]

Malhas [mm]

Refugo 0,15 0,25 0,5 1 2


85

4.1.2 Baridade

Com este ensaio, calculou-se a baridade do ligante (cimento) e dos agregados (areia de rio e

borracha) com o propósito de se conhecer as composições em massa das argamassas a

ensaiar. Os resultados obtidos encontram-se no Quadro 4.3 e na Figura 4.3.

Quadro 4.3 – Baridade do ligante dos agregados

Material Baridade (kg/m3) Desvio-padrão (kg/m

3)

Cimento 1021,1 0,81

Areia de rio 1451,2 0,40

Borracha 450,8 0,00

Figura 4.3 – Baridade do ligante e dos agregados

4.2 Segunda fase

Nesta fase da campanha experimental, efectuou-se uma primeira avaliação das propriedades

das argamassas. Foram efectuados ensaios à argamassa de referência e às argamassas com

incorporação de borracha, com o intuito de seleccionar a argamassa para a terceira e última

fase experimental.

4.2.1 Consistência por espalhamento

Este ensaio foi realizado com base na norma EN 1015-3 (1999), estando o seu modo de

procedimento referido no subcapítulo 3.4.3. Com a sua realização, pretendeu-se determinar a

quantidade de água a adicionar a cada tipo de argamassa, de modo a que o seu espalhamento

tivesse valores de 175 mm ± 10 mm. Os resultados encontram-se referidos no Quando 4.4.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Cimento Areia de rio Borracha

Mas

sa v

olú

mic

a (k

g/m

3)

Constituintes das argamassas


86

Quadro 4.4 – Água de amassadura e respectivo espalhamento para os diferentes tipos de argamassa

Tipo de argamassa Água de amassadura/dm3 (ml) Espalhamento (mm)

0% M 264 174

5% M 264 173

10% M 264 172

15% M 264 172

15% C 264 177

Os resultados mostram que se adicionou a mesma quantidade de água para os diferentes tipos

de argamassas. Verifica-se assim que, para a mesma quantidade de água, o aumento da

percentagem de borracha não influencia a trabalhabilidade nem provoca variações

significativas dos valores de espalhamento.

Estes resultados contrariam os resultados apresentados por CORREIA et al. (2010) em que,

para uma relação A/C constante, o índice de consistência diminui (pior trabalhabilidade)

quando aumenta a quantidade de partículas de borracha vulcanizada.

Uma explicação para esta situação pode estar relacionada com o facto de se estar a trabalhar

com quantidades baixas de borracha, não sendo assim possível, observar as suas

consequências nefastas em termos de trabalhabilidade.

4.2.2 Massa volúmica (argamassa no estado fresco)


procedimento referido no subcapítulo 3.4.4. No Quadro 4.5 e na Figura 4.4, são apresentados

os resultados obtidos.

Quadro 4.5 – Massa volúmica no estado fresco dos diferentes tipos de argamassa

Tipo de argamassa Baridade (kg/m3) Desvio-padrão (kg/m

3)

0% 1942,3 1,9

5% M 1861,4 0,3

10% M 1801,6 1,4

15% M 1747,9 0,3

15% C 1781,6 0,2


87

Figura 4.4 – Massa volúmica no estado fresco dos diferentes tipos de argamassa

Os resultados mostram uma diminuição linear (R2 = 0.9905) da massa volúmica com o

aumento da taxa de substituição de agregados de borracha. Esta situação pode ser explicada

através da menor baridade da borracha (450.8 kg/m3) em relação à baridade da areia (1451.2

kg/m3).

Na Figura 4.5, comparam-se adimensionalmente os resultados obtidos com os de NENO

(2010), SILVA (2006) e BRAVO (2009), através da divisão de cada valor pelo respectivo valor de

referência.

A consulta da respectiva figura permite concluir que a substituição de areia por agregados

finos reciclados leva a uma diminuição da massa volúmica, sendo essa diminuição muito

mais significativa no caso de incorporação de agregados de borracha.

Figura 4.5 – Massa volúmica no estado fresco. Comparação com os resultados de NENO (2010), SILVA (2006) e

BRAVO (2009)

1650

1700

1750

1800

1850

1900

1950

2000

0% 5% M 10% M 15% M

Mas

sa v

olú

mic

a (k

g/m

3)

% de substituição

0,84

0,86

0,88

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

0% 5% M 10% M 15% M

Mas

sa v

olú

mic

a d

a p

asta

co

m

bo

rrac

ha/

mas

sa v

olú

mic

a d

a p

asta

de

re

ferê

nci

a

% de substituição

PEDRO (Reciclados de borracha em argamassas)

NENO (Reciclados finos de betão em argamassas) SILVA (Reciclados cerâmicos em argamassas)

BRAVO (Reciclados finos de borracha em betão)


88

Analisando a massa volúmica tendo em conta o tipo de trituração dos agregados de

borracha, conclui-se que as argamassas obtidas com agregados que resultaram do

processo mecânico apresentaram valores inferiores (Figura 4.6). Este facto pode ser

explicado pela forma mais angulosa dessas partículas que provoca um aumento de vazios

na argamassa originando desta forma uma menor massa volúmica.

Figura 4.6 – Massa volúmica no estado fresco tendo em conta o tipo de trituração dos agregados de borracha.

Comparação com os resultados de BRAVO (2009)

4.2.3 Massa volúmica (argamassa no estado endurecido)

Este ensaio foi realizado com base na norma EN 1015-10 (1999) aos 28 e aos 90 dias, estando

o seu modo de procedimento referido no subcapítulo 3.4.5. Nos Quadros 4.6, 4.7 e na Figura

4.7, são apresentados os resultados obtidos.

Quadro 4.6 –- Massa volúmica no estado endurecido aos 28 dias dos diferentes tipos de argamassa

Tipo de argamassa Idade (dias) Baridade (kg/m3) Desvio-padrão (kg/m

3)

0% 28 1758,49 13,63

5% M 28 1681,75 7,55

10% M 28 1627,19 19,47

15% M 28 1584,22 14,76

15% C 28 1605,71 4,71

0,84

0,86

0,88

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

0% 15% C 15% M

Mas

sa v

olú

mic

a (k

g/m

3)

% de substituição

PEDRO (Reciclados finos de borracha em argamassas)



89

Quadro 4.7 – Massa volúmica no estado endurecido aos 90 dias dos diferentes tipos de argamassa

Tipo de argamassa Idade (dias) Baridade (kg/m3) Desvio-padrão (kg/m

3)

0% 90 1781,98 10,13

5% M 90 1695,55 6,76

10% M 90 1642,96 8,38

15% M 90 1584,44 8,34

15% C 90 1626,13 5,32

Figura 4.7 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 e aos 90 dias dos diferentes tipos de argamassa

Como os resultados indicam, a massa volúmica da argamassa no estado endurecido diminuiu

de forma linear (R² = 0,9829). A explicação para este facto está também relacionada com a

menor baridade da borracha relativamente à areia.

Comparando os valores obtidos com os de TOPÇU (2009), NENO (2010) e SILVA (2006) conclui-

se que no estado endurecido ocorre uma diminuição da massa volúmica com a incorporação

de agregados reciclados (Figura 4.8). Só em NENO (2010) se verifica um aumento desta

propriedade até 20% de incorporação, que segundo a investigadora se deve a uma diminuição

de vazios, devido ao efeito de fíler. No entanto, a partir da argamassa com 20% de

substituição, existe uma tendência decrescente e linear.

Figura 4.8 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 dias. Comparação com os resultados de TOPÇU (2009),

NENO (2010) e SILVA (2006)

1450,00 1500,00 1550,00 1600,00 1650,00 1700,00 1750,00 1800,00

0% 5% M 10% M 15% M

Mas

sa v

olú

mic

a (k

g/m

3)

% de substituição

28 dias

90 dias

0,86

0,88

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

1,02

0 5% 10% 15%

Mas

sa v

olú

mic

a/m

assa

vo

lúm

ica

de

re

ferê

nci

a

% de substituição


TOPÇU (Reciclados de borracha em argamassas)

NENO (Reciclados finos de betão em argamassas)


90

Através da análise da Figura 4.9, constata-se que, também no estado endurecido, as

argamassas obtidas com agregados resultantes do processo mecânico apresentaram valores

inferiores.

Figura 4.9 – Massa volúmica no estado endurecido aos 28 e aos 90 dias tendo em conta o tipo de trituração dos

agregados de borracha

4.2.4 Resistência à flexão e à compressão

O ensaio de resistência à flexão e compressão foi efectuado aos 28 e 90 dias segundo a norma

EN 1015-11 (1999), estando o seu modo de procedimento referido no subcapítulo 3.4.6. Nos

Quadros 4.8 e 4.9 e nas Figuras 4.10 e 4.11, são apresentados os resultados obtidos.

Quadro 4.8 – Resultados do ensaio de tracção por flexão

Tipo de argamassa /Grandeza

0% 5% M 10% M 15% M 15% C

28 dias

90 dias

28 dias

90 dias

28 dias

90 dias

28 dias

90 dias

28 dias

90 dias

Força (N)

656,33 860,33 562,33 571,67 616,33 651,5 515 538 639 618,33

Tracção (MPa)

1,26 1,68 1,11 1,11 1,19 1,3 0,99 1,04 1,22 1,21

Desvio-padrão

(N) 104,32 102,06 11,06 46,31 133,59 44,55 14 56,29 44,31 57,84

Desvio-padrão (Mpa)

0,2 0,16 0,03 0,09 0,27 0,1 0,01 0,1 0,09 0,11

1450,00

1500,00

1550,00

1600,00

1650,00

1700,00

1750,00

1800,00

0% 15% C 15% M

Mas

sa v

olú

mic

a (k

g/m

3)

% de substituição

28 dias

90 dias


91

Quadro 4.9 – Resultados do ensaio de compressão

Tipo de argamassa /Grandeza

0% 5% M 10% M 15% M 15% C

28 dias

90 dias

28 dias

90 dias

28 dias

90 dias

28 dias

90 dias

28 dias

90 dias

Força (N)

6750,83 7896,67 6140,5 6096,33 4369,83 4965 4039,83 4278,17 4945 4114

Tensão (MPa)

4,22 4,94 3,84 3,81 2,73 3,1 2,52 2,67 3,09 2,57

Desvio-padrão

(N) 661,34 864,78 513,77 362,74 766,75 480,8 1040,43 374,23 272,07 650

Desvio-padrão (Mpa)

0,41 0,54 0,32 0,23 0,48 0,3 0,65 0,23 0,17 0,41

Figura 4.10 – Tensão de rotura à tracção por flexão aos 28 e 90 dias

Figura 4.11 – Tensão de rotura à compressão aos 28 e 90 dias

Observando os resultados apresentados na Figura 4.10, verifica-se que a resistência à flexão

diminui até a uma taxa de substituição de 5% aumentando em seguida para taxas

compreendidas entre 5 e 10%, contudo ainda para valores inferiores ao da argamassa de

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

0% 5% M 10% M 15% M

MP

a

% de substituição

28 dias

90 dias

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

0% 5% M 10% M 15% M

MP

a

% de substituição

28 dias

90 dias


92

referência. A partir desta percentagem de substituição, a resistência à flexão das argamassas

volta a diminuir com o aumento da incorporação de agregados de borracha.

Desta feita, tem-se aos 28 dias, para taxas de substituição de 5, 10 e 15%, uma diminuição de

resistência, relativamente à argamassa de referência, de aproximadamente 12, 5 e 21%, e aos

90 dias de cerca de 34, 19 e 38%, respectivamente.

Com a excepção do aumento registado entre 5 e 10%, os resultados estão de acordo com o

previsto, ou seja, existe uma tendência para a diminuição da resistência à tracção por flexão

com o aumento da quantidade de borracha.

Segundo CORREIA et al. (2010), esta tendência é explicada pelas heterogeneidades

microestruturais das argamassas e dos betões, especialmente na zona de transição interfacial

(interface da pasta de cimento com os agregados de borracha), em que se verifica uma

aderência completa entre a matriz de cimento e os agregados siliciosos, ao invés das

argamassas com agregados de borracha, em que existe um espaço vazio entre os agregados e

a matriz de cimento.

Uma explicação para o aumento da resistência à flexão para taxas de substituição entre 5 e

10% poderá estar relacionada, pela existência de algum problema no ensaio que deu origem

ao resultado de 5%, não parecendo este valor estar correcto.

Fazendo uma análise à resistência à flexão tendo em conta o tipo de trituração dos agregados

de borracha, a Figura 4.12 mostra que as argamassas de agregados de borracha obtidos pelo

processo mecânico apresentam resistências mais baixas (cerca de 15%) relativamente às

argamassas de agregados criogénicos.

Figura 4.12 – Tensão de rotura à tracção por flexão aos 28 e aos 90 dias tendo em conta o tipo de trituração dos


Na Figura 4.13, procede-se a uma comparação dos resultados obtidos na presente dissertação

com os obtidos por TOPÇU (2009), NENO (2010) e SILVA (2006).

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

0% 15%C 15%M

MP

a

% de substituição

28 dias

90 dias


93

Figura 4.13 – Comparação dos resultados obtidos à flexão aos 28 dias com os de TOPÇU (2009), NENO (2010) e

SILVA (2006)

Através da análise da figura, verifica-se a existência de uma proximidade acentuada entre os

valores obtidos na realização deste trabalho e os de TOPÇU (2009), permitindo assim a sua

validação. Desta forma, os resultados obtidos na presente dissertação permitem efectuar uma

correcta análise à resistência à flexão.

Comparando as argamassas de borracha com as argamassas de RCD, mais concretamente de

reciclados finos de betão e reciclados cerâmicos, conclui-se que estas últimas e contrariamente

às de borracha apresentam para baixas taxas de substituição um crescimento da resistência à

flexão.

No caso de NENO (2010), este comportamento é explicado pelo facto de as partículas de betão

possuírem uma superfície específica maior do que a areia e também por estes resíduos

poderem conter alguma pasta de cimento ainda não hidratada. No que respeita a SILVA

(2006), o aumento de resistência para baixas taxas de substituição deve-se, segundo o

investigador, à combinação do efeito pozolânico dos finos cerâmicos com o efeito de fíler.

Tal como a resistência à flexão, também a resistência à compressão diminui com a substituição

de agregados naturais por agregados de borracha.

Observando a Figura 4.11, verifica-se que a resistência à compressão aos 28 e 90 dias diminui

cerca de 55 e 60%, respectivamente, para a taxa de substituição máxima de 15%. Na Figura

4.14, é possível observar que também na resistência à compressão as argamassas de

agregados mecânicos apresentam valores mais baixos de resistência relativamente às

argamassas de agregados criogénicos.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

0% 5% 10% 15% Ten

são

de

ro

tura

à f

lexã

o/t

en

são

de

ro

tura

d

a ar

gam

assa

de

re

ferê

nci

a

% de substituição


TOPÇU (Reciclados de borracha em argamassas)


SILVA (Reciclados cerâmicos em argamassas)


94

Figura 4.14 – Tensão de rotura à compressão aos 28 e aos 90 dias tendo em conta o tipo de trituração dos


Comparando os resultados obtidos com os de BRAVO (2009), verifica-se que este investigador

não registou diferenças significativas entre estes dois tipos de agregados de borracha no que

respeita à resistência à compressão aos 28 dias (Figura 4.15). Em ambos, houve uma perda de

resistência de 52% relativamente à argamassa de referência.

Figura 4.15 – Comparação dos resultados obtidos à compressão aos 28 dias tendo em conta o tipo de trituração dos

agregados de borracha com os de BRAVO (2009)

Na Figura 4.16, efectua-se a comparação dos valores obtidos com os valores de TURATSINZE

(2007), CORREIA et al. (2010), BRAVO (2009), NENO (2010) e SILVA (2006).

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

0% 15%C 15%M

MP

a

% de substituição

28 dias

90 dias

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

0% 15%C 15%M

MP

a

% de substituição




95

Figura 4.16 – Comparação dos resultados obtidos à compressão aos 28 dias com os de TURATSINZE (2007), CORREIA

et al. (2010), BRAVO (2009), NENO (2010) e SILVA (2006)

Esta comparação mostra a existência de uma proximidade significativa entre os valores obtidos

pelos diferentes estudos em que foram utilizados agregados de borracha, quer em argamassas

quer em betão. Assim, conclui-se que os resultados obtidos nesta dissertação permitem fazer

uma análise coerente da evolução da tensão de rotura à compressão com o aumento da

incorporação de agregados de borracha.

No que concerne às argamassas de RCD, também à compressão ocorreu um aumento de

resistência para as taxas de substituição em estudo; tendo-se verificado em NENO (2010) e

SILVA (2006) aumentos de 27 e 10%, respectivamente.

4.2.5 Absorção de água por capilaridade

O ensaio de absorção de água por capilaridade foi efectuado aos 28 dias segundo a norma EN

1015-18 (2002), estando o seu modo de procedimento referido no subcapítulo 3.4.7. No

Quadro 4.10 e nas Figuras 4.17 e 4.18, são apresentados os resultados obtidos.

Quadro 4.10 – Coeficiente de absorção de água por capilaridade para diferentes taxas de substituição

Tipo de argamassa Idade (dias)

Coeficiente de capilaridade (kg/m

2min

0,5)

Desvio-padrão (kg/m

2min

0,5)

0% 28 1,07 0,028

5% M 28 0,97 0,011

10% M 28 1,14 0,061

15% M 28 1,03 0,116

15% C 28 0,94 0,012

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

0% 5% 10% 15%

Ten

são

de

ro

tura

à c

om

pre

ssão

/te

nsã

o d

e

rotu

ra d

a ar

gam

assa

de

re

ferÊ

nci

a

% de substituição

PEDRO (Reciclados de borracha em argamassas) TURATSINZE (Reciclados de borracha em argamassas) CORREIA (Reciclados de borracha em argamassas) BRAVO (Reciclados finos de borracha em betão)

NENO (Reciclados finos de betão em argamassas) SILVA (Reciclados cerâmicos em argamassas)


96

Figura 4.17 – Coeficiente de absorção de água por capilaridade para diferentes taxas de substituição

Figura 4.18 – Absorção de água por capilaridade para diferentes taxas de substituição

Através da observação das Figuras 4.17 e 4.18, constata-se a existência de um comportamento

de absorção de água por capilaridade aproximadamente idêntico para as diferentes taxas de

substituição.

No respeitante ao coeficiente de capilaridade, nota-se que os valores mínimos e máximos são

obtidos para as taxas de substituição de 5 e 10%, respectivamente, tendo uma variação

inferior a cerca de 15% (variação insignificante face aos desvios-padrão associados).

No entanto, esperava-se um aumento da absorção de água por capilaridade com o aumento

de incorporação de borracha, pois este agregado é responsável por uma pior compactação

devida à diminuição do peso próprio das argamassas. Por outro lado, segundo KHATIB AND

BAYOMY (1999), um aumento da quantidade de borracha conduz a um aumento do teor de ar

incorporado, sendo assim expectáveis menores valores de absorção de água para maiores

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

0% 5% M 10% M 15% M 15% C Co

efi

cie

nte

de

ab

sorç

ão d

e á

gua

po

r ca

pila

rid

ade

(kg

/m2

.min

0.5

)

% de substituição

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35

∆M

(g)

√t (min)

0%

5% M

10% M

15% M

15% C


97

taxas de substituição. Estes dois efeitos contraditórios acabaram por se equilibrar, resultando

curvas de absorção muito próximas.

Também segundo BRAVO (2009), para as mesmas taxas de substituição, não fica claro o

aumento desta propriedade com o aumento da taxa de substituição (Figura 4.19). Assim, os

resultados obtidos nas Figuras 4.18 e 4.19, parecem reforçar hipótese de que o aumento da

porosidade nas argamassas com agregados de borracha é compensado por um aumento do

teor de ar incorporado.

Na análise da Figura 4.20, verifica-se um aumento da altura de ascensão capilar, o que parece

indicar uma diminuição da dimensão dos poros. De acordo com as heterogeneidades

microestruturais das argamassas com borracha, este resultado não era expectável.

Figura 4.19 – Absorção de água por capilaridade às 72 horas, em g/mm

2, em betão (BRAVO, 2009)

Figura 4.20 – Absorção de água por capilaridade às 72 horas, em mm, em betão (BRAVO, 2009)

Analisando a absorção de água por capilaridade tendo em conta o tipo de trituração dos

agregados de borracha, conclui-se que, as argamassas obtidas com agregados que

resultaram do processo mecânico apresentaram valores ligeiramente superiores de

coeficiente de capilaridade (Figura 4.17). Estes resultados tendo em conta o desvio-padrão

registado, são idênticos aos de BRAVO (2009) (Figura 4.20).

0,00E+00

5,00E-04

1,00E-03

1,50E-03

2,00E-03

2,50E-03

3,00E-03

3,50E-03

0% 5% 10% 15%

(g/m

m2

)

% de substituição

Mecânico

Criogénico

0

10

20

30

40

50

60

0% 5% 10% 15%

(mm

)

% de substituição

Mecânico

Criogénico


98

4.2.6 Susceptibilidade à fendilhação

O ensaio de susceptibilidade à fendilhação é um ensaio que não se encontra normalizado e

que segue uma metodologia empírica, estando o seu modo de procedimento referido no

subcapítulo 3.4.8.

Os resultados mostram que, ao fim de 3 meses, nenhum tipo de argamassa apresentava

fissuração. Assim, conclui-se que as argamassas produzidas para as diferentes taxas de

substituição de agregados naturais por agregados de borracha de pneus usados não

apresentam susceptibilidade à fendilhação.

4.3 Terceira fase

Na terceira fase da campanha experimental, escolheu-se a argamassa com 15% de agregados

de borracha (relativamente ao volume total de agregados).

Os critérios de classificação adoptados tiveram em conta dois indicadores: taxa de substituição

e propriedades analisadas na segunda fase.

No que respeita à taxa de substituição, definiu-se que este indicador seria tanto mais positivo

quanto maior o volume de incorporação de agregados de borracha na argamassa. Desta

forma, pretendeu-se dar importância a um dos objectivos da dissertação: a questão ambiental.

Relativamente ao segundo indicador, foram avaliadas as seguintes propriedades: consistência

por espalhamento; massa volúmica (argamassa no estado fresco); massa volúmica (argamassa

no estado fresco); resistência à flexão e à compressão; absorção de água por capilaridade e

susceptibilidade à fendilhação. Estas propriedades foram analisadas com o objectivo de avaliar

a máxima taxa de substituição de agregados naturais por agregados de borracha relativamente

à qual, as argamassas poderiam continuar a desempenhar de forma competente as suas

funções.

Em função dos resultados obtidos, as resistências à flexão e à compressão foram as que

tiveram maior influência no processo de decisão, uma vez que, nas outras propriedades não

foram detectadas grandes diferenças entre as três argamassas comparadas. Verificou-se que,

apesar de as resistências diminuírem significativamente com a substituição de agregados

naturais por agregados de borracha, estas continuaram apresentar valores aceitáveis para a

maior taxa de substituição em estudo (15%). Desta forma, foi escolhida argamassa com 15% de

agregados de borracha.

Seleccionada a argamassa, efectuou-se um conjunto adicional de testes, de modo a obter-se

um conhecimento mais aprofundado das características desta última.


99

4.3.1 Variação dimensional

Este ensaio foi realizado com base no documento normativo do CSTB (Cahier 2669-4), estando

o seu modo de procedimento referido no subcapítulo 3.4.9. Na Figura 4.21 e no Quadro 4.11,

são apresentados os resultados obtidos.

Quadro 4.11 – Resultados do ensaio de variação dimensional

Dias 0% 15% M 15% C

εmédio (%) εmédio (%) εmédio (%)

3 -0,0206 -0,0365 -0,0390

6 -0,0327 -0,0431 -0,0506

7 -0,0354 -0,0413 -0,0479

10 -0,0369 -0,0429 -0,0527

14 -0,0375 -0,0475 -0,0550

21 -0,0413 -0,0463 -0,0577

28 -0,0417 -0,0767 -0,0590

40 -0,0419 -0,0696 -0,0581

56 -0,0429 -0,0683 -0,0579

70 -0,0429 -0,0681 -0,0583

80 -0,0429 -0,0679 -0,0594

90 -0,0429 -0,0679 -0,0596

Figura 4.21 – Relação entre a variação dimensional e o tempo decorrido

Pela observação do Quadro 4.11 e da Figura 4.21, consta-se que as argamassas com

incorporação de agregados de borracha apresentam uma maior retracção relativamente à

argamassa de referência. Estes resultados estão de acordo com as expectativas pois este tipo

-0,08

-0,07

-0,06

-0,05

-0,04

-0,03

-0,02

-0,01

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Var

iaçã

o d

ime

nsi

on

al (

%)

Tempo (dias)

0%

15% M

15% C


100

de argamassas, ao terem uma menor restrição interna devido ao facto de a borracha possuir

um menor módulo de elasticidade, conduzem a maiores valores de retracção.

Assim, pela análise da Figura 4.21, verifica-se um aumento da retracção relativamente à

argamassa de referência de cerca de 22% para a argamassa obtida pelo processo criogénico e

de cerca de 51% para a argamassa obtida pelo processo mecânico.

Adimensionalmente, comparam-se na Figura 4.22 os resultados obtidos com os de BRAVO

(2009). Através da análise da figura, conclui-se que BRAVO (2009), para a mesma taxa de

incorporação de agregados de borracha em betão, obteve aumentos semelhantes de

retracção.

Figura 4.22 – Comparação dos resultados obtidos aos 90 dias com os de BRAVO (2009)

4.3.2 Aderência ao suporte

Este ensaio foi efectuado aos 28 dias segundo a norma EN 1015-12 (2000), estando o seu

modo de procedimento referido no subcapítulo 3.4.10. No Quadro 4.12 e na Figura 4.23, são

apresentados os resultados obtidos.

Quadro 4.12 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte

Tipo de argamassa Idade (dias) Aderência (MPa) Desvio-padrão (MPa) Tipologia de rotura

0% 28 0,51 0,073 A/B

15% M 28 0,34 0,025 A/B

15% C 28 0,42 0,035 B

Obs: A – Rotura adesiva (no plano do revestimento – suporte); B – Rotura coesiva (no seio do revestimento); Rotura

Coesiva (no seio do suporte)

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

0% 15%C 15%M

Var

iaçã

o d

ime

nsi

on

al d

a ar

gam

assa

/var

iaçã

o d

ime

nsi

on

al

da

arga

mas

sa d

e r

efe

rên

cia

% de substituição

PEDRO 2011

BRAVO 2009


101

Figura 4.23 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte

Através da análise da Figura 4.23, verifica-se que esta propriedade diminui com a substituição

de agregados naturais por agregados de borracha. Além deste facto, é possível observar que a

aderência da argamassa obtida pelo processo mecânico é inferior à obtida pelo método

criogénico, sendo as perdas destas argamassas para a de referência de 17 e 33%,

respectivamente.

A explicação para esta situação poderá ser idêntica à referida no ensaio de resistência à

compressão e flexão, ou seja, a perda de aderência pode justificar-se pelas heterogeneidades

microestruturais das argamassas com borracha, especialmente na zona de transição

interfacial.

Nesta zona, verifica-se que, no caso das argamassas sem borracha, existe uma aderência

completa entre a matriz de cimento e os agregados siliciosos, contrariamente ao que se

verifica nas argamassas com borracha, que apresentam um espaço vazio entre os agregados e

a matriz de cimento.

4.3.3 Módulo de elasticidade

O ensaio do módulo de elasticidade foi efectuado aos 28 e 90 dias segundo a norma NF B10-

511F (1975), estando o seu modo de procedimento referido no subcapítulo 3.4.11. Nos

Quadros 4.13 e 4.14 e na Figura 4.24, são apresentados os resultados obtidos. Quadro 4.13 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 28 dias


Ed (GPa)

Desvio-padrão (MPa)

0% 28 7,97 0,52

5% M 28 7,03 0,13

10% M 28 5,72 0,56

15% M 28 5,44 0,18

15% C 28 5,76 0,14

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0 15%C 15%M

Ad

erê

nci

a (M

Pa)

% de substituição


102

Quadro 4.14 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 90 dias


Ed (GPa)


0% 90 8,48 0,26

5% M 90 6,77 0,10

10% M 90 5,69 0,09

15% M 90 4,79 0,21

15% C 90 5,47 0,20

Figura 4.24 – Resultados do ensaio do módulo de elasticidade aos 28 e 90 dias

Observando a Figura 4.24, constata-se que o módulo de elasticidade diminui com a

incorporação de borracha. Esta tendência deve-se provavelmente à maior deformabilidade dos

agregados de borracha. Adicionalmente, o aumento da estrutura porosa das argamassas com

agregados de borracha e o maior teor de ar incorporado contribuirão também para a redução

do módulo de elasticidade das argamassas com maior teor de borracha.

Através das Figuras 4.25 e 4.26, mostra-se que a diminuição do módulo de elasticidade com o

aumento da taxa de substituição é feita de forma linear, quer aos 28 (R² = 0,9493) quer aos 90

dias (R² = 0,9769).

Figura 4.25 – Resultados interpolados do módulo de elasticidade relativo aos 28 dias

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

0% 5% M 10% M 15% M

Ed (

GP

a)

% de substituição

28 dias

90 dias

y = -2,234x + 0,9876 R² = 0,9493

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0% 5% 10% 15%

Ed /

Ed

de

re

ferê

nci

a

% de substituição


103

Figura 4.26 – Resultados interpolados do módulo de elasticidade relativo aos 90 dias

Comparando a argamassa de referência com as argamassas com taxas de substituição de 5, 10

e 15%, verifica-se uma diminuição do módulo de elasticidade aos 28 dias de 12, 28 e 32%,

respectivamente. Relativamente ao módulo de elasticidade aos 90 dias, registam-se

diminuições de 20, 33 e 43%, respectivamente.

Adimensionalmente, comparam-se na Figura 4.27 os resultados obtidos com os de TOPÇU

(2009), NENO (2010) e SILVA (2006). Os resultados mostram que em TOPÇU (2009) e SILVA

(2006) também se verificaram descidas do módulo de elasticidade, tendo-se registado para a

argamassa de 15% de substituição diminuições de 19 e 12 %, respectivamente.

Em TOPÇU (2009), em que se utilizou reciclados de borracha, apesar de os valores serem

aproximados verifica-se que a presente dissertação obteve maiores diminuições.

Só em NENO (2010) é que houve um aumento do módulo de elasticidade. Segundo a

investigadora, os resultados devem-se à maior massa volúmica (devida ao efeito de fíler) que

as argamassas constituídas por este tipo de agregados apresentaram para baixas percentagens

de substituição.

Figura 4.27 – Comparação dos resultados do módulo de elasticidade relativo aos 28 dias com os de TOPÇU (2009),

NENO (2010) e SILVA (2006)

y = -2,8631x + 0,9734 R² = 0,9769

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0% 5% 10% 15%

Ed /

Ed

de

re

ferê

nci

a

% de substituição

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

0% 5% 10% 15%

Ed /

Ed

de

re

ferê

nci

a

% de substituição


TOPÇU(Reciclados de borracha em argamassas)


SILVA (Reciclados cerâmicos em argamassas)


104

Na Figura 4.28, procede-se à análise do módulo de elasticidade tendo em conta o tipo de

trituração dos agregados de borracha.

Figura 4.28 – Resultados obtidos para o módulo de elasticidade aos 28 e 90 dias tendo em conta o tipo de trituração

dos agregados de borracha

Segundo a Figura 4.28, constata-se que o módulo de elasticidade aos 28 dias não varia

significativamente para os diferentes tipos de borracha, observando-se apenas uma

diminuição ligeira de cerca de 5% na argamassa de agregados de borracha obtidos pelo

processo mecânico relativamente à argamassa criogénica. No entanto, aos 90 dias essa

diminuição foi de aproximadamente 12%.

4.3.4 Permeabilidade ao vapor de água

Este ensaio foi realizado com base na norma EN 1015-19 (1998) aos 28 dias, estando o seu

modo de procedimento referido no subcapítulo 3.4.12. No Quadro 4.15, referem-se os

resultados obtidos. Quadro 4.15 – Resultados do ensaio de permeabilidade ao vapor de água

% de substituição Permeabilidade

(ng/(m-s.Pa))

Desvio

padrão

(ng/(m.s.Pa))

Espessura da camada de ar de difusão equivalente a 20 mm de argamassa (m)

0% 7,46 0,005 0,09

15%M 11,01 0,009 0,08

15%C 10,01 0,004 0,08

Os resultados mostram que a permeabilidade ao vapor de água aumentou com incorporação

de borracha. Através do Quadro 4.15, verifica-se que esse aumento foi de 48% para a

argamassa obtida pelo processo mecânico e 34% para a argamassa criogénica.

Com estes resultados, conclui-se que a incorporação de agregados de borracha possibilita às

argamassas um melhor desempenho no âmbito desta propriedade, apresentando estas uma

melhor capacidade de expulsar, por secagem, a água que resulta de infiltrações.

A Figura 4.29 mostra a evolução da variação da massa dos provetes durante o ensaio de

permeabilidade ao vapor de água.

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

0% 15% C 15% M

Ed (

GP

a)

% de substituição

28 dias

90 dias


105

Figura 4.29 – Variação da massa dos provetes durante o ensaio de permeabilidade ao vapor de água

4.3.5 Resistência ao choque através da queda de uma massa conhecida

O modo de procedimento deste ensaio encontra-se referido no subcapítulo 3.4.13. Nas Figuras

4.30, 4.31, 4.32 e 4.33 e no Quadro 4.16, são apresentados os resultados obtidos.

Figura 4.30 – Fissuras ocorridas na argamassa de referência

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50

0 2 4 6 8 10 12 14 16

∆M

(g)

Tempo (dias)

0%

15%M

15%C


106

Figura 4.31 – Fissuras ocorridas na argamassa de 5%

Figura 4.32 – Fissuras ocorridas na argamassa de 10%


107

Figura 4.33 – Resultados obtidos na argamassa de 15%

Através dos resultados obtidos, conclui-se que as argamassas com incorporação de agregados

de borracha apresentam diâmetros de mossa (entre 2 e 2,5 cm) superiores ao da argamassa de

referência (compreendido entre 1 e 1,5 cm).

Além disto, verificou-se que a profundidade da mossa aumentava com o aumento da taxa de

incorporação de agregados de borracha.

Este facto é claramente visível através da comparação das Figuras 4.30 e 4.33, em que no caso

da argamassa de 15% é visível a existência de manchas escuras na zona das mossas (devido às

profundidades por elas apresentadas), contrariamente ao que se verifica na argamassa de

referência.

Constatou-se também que, quanto maior era a taxa de incorporação de agregados de

borracha, maior era altura de queda a que a argamassa conseguia resistir sem fissurar.

Finalmente, verificou-se que a largura das fissuras tendia a diminuir com a incorporação de



108

Estes factos eram expectáveis pois, como referido, os agregados de borracha, apesar de serem

prejudiciais à resistência mecânica, conduzem a argamassas com módulo de elasticidade mais

baixo e com maior capacidade de absorção de energia.

Quadro 4.16 – Resultados obtidos no ensaio de resistência ao choque para as argamassas de 0 e 5%

I – 1,00 m II – 1, 10 III – 1,20 m IV – 1,30 m V – 1,40 m VI – 1,50 m

0% -1 Não

existe fissuração

Ocorrência de fissura

perfeitamente nítida a olha nu,

que atravessa todo o tijolo

passando pela primeira mossa. Ocorre também uma fissura que

liga as duas mossas

existentes

0% -2 Não

existe fissuração


perfeitamente nítida que

atravessa o tijolo passando pelas mossas

existentes. Verifica-se que a abertura da fenda diminui na zona mais

interior do revestimento

Ocorrência de uma fissura que se propaga em

direcção ao canto

5% - 1 Não

existe fissuração

Ocorrência de uma fissura

difícil de observar a olho

nu que se propaga em direcção ao

canto



nu

Ocorrência de

uma fissura difícil de

observar a olho nu

5% - 2 Não

existe fissuração



nu



nu que se propaga em direcção ao

canto


nítida a olho nu que se propaga em direcção ao

canto


109

Quadro 4.17 – Resultados obtidos no ensaio de resistência ao choque para as argamassas de 10 e 15%

I – 1,00 m II – 1, 10 III – 1,20 m IV – 1,30 m V – 1,40 m VI – 1,50 m

10% - 1 Não

existe fissuração

Não existe fissuração

Ocorrência de uma fenda

nítida a olho nú que se propaga para o centro e

para um dos cantos


perfeitamente nítida que

atravessa o tijolo passando pelas mossas

existentes. Verifica-se que a abertura da fenda diminui na zona mais

interior do revestimento

10% - 2 Não

existe fissuração




Ocorrência de uma pequena fissura que se propaga em direcção ao

canto

15% -1 Não existe fissuração



O tijolo rachou

Ocorrência de pequena fissura no

bordo lateral e de uma de

maior largura no ponto III

15% -2 Não

existe fissuração


O impacto deu-se muito

próximo a um dos cantos

acabando por originar uma

fissura (claramente visível a olho

nu)

O impacto deu-se numa zona

central do revestimento

não tendo provocado fissuração

Não se detecta

fissuração

Ocorrência de uma fissura no

canto mais próximo ao

impacto

4.3.6 Susceptibilidade à fendilhação por retracção restringida

Este ensaio foi realizado com base na ficha de ensaio do LNEC FE Pa 37, resultante de estudos

de investigação realizados no LNEC (Veiga, 1997) estando o seu modo de procedimento

referido no subcapítulo 3.4.14. No Quadro 4.18 e na Figura 4.34, são apresentados os

resultados obtidos.

Quadro 4. 18 – Resultados do ensaio de retracção restringida e respectiva classificação

Tipo de argamassa Fr máx (N)

Rt (N)

CSAF CREF (mm)

Classe

0% 110,5 218,0 1,97 0,38 Forte

15% M 98,0 152,5 1,56 0,17 Forte

15% C 98,5 177,0 1,80 0,31 Forte


110

Figura 4.34 – Força aplicada nos diversos tipos de argamassas em função do tempo

Através do Quadro 4.18, verifica-se que todas as argamassas em estudo apresentaram uma

forte susceptibilidade à fendilhação.

Constata-se também que este ensaio não mostrou melhorias nesta propriedade nas

argamassas com incorporação de agregados de borracha, contrariamente ao que era esperado

devido à maior capacidade de absorção de energia.

No entanto, convém notar a existência de alguns problemas na realização deste ensaio,

nomeadamente o não registo por parte do equipamento de aquisição de dados da maioria dos

valores de forças e deslocamentos ocorridos durante a retracção restringida. Estes problemas

poderão ter falseado os resultados do ensaio.

As argamassas com incorporação de agregados de borracha mecânica e criogénica obtiveram

diminuições no parâmetro CSAF (coeficiente de segurança à abertura da 1ª fenda) de 23 e

11%. Estes resultados estão coerentes com os registados no ensaio de resistência à flexão.

Com efeito, embora tenha ocorrido, nas argamassas com agregados de borracha, uma

diminuição das forças geradas pela retracção restringida, a redução da resistência neutralizou

esta vantagem.

Contudo, relativamente ao valor do parâmetro CREF (coeficiente de resistência à evolução da

fendilhação), verifica-se que a substituição de areia por borracha reduziu a energia de rotura,

facto que não era expectável. É possível que o efeito da menor resistência na energia de rotura

tenha sido preponderante em relação à provável maior deformação na rotura. No entanto,

como referido, devido aos problemas ocorridos na realização deste ensaio colocam-se algumas

reservas nos resultados obtidos.

-800

-600

-400

-200

0

200

400

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0%-1 0%-2 15% C-1 15% C-2 15% M-1


111

4.3.7 Ensaio de envelhecimento acelerado


procedimento referido no subcapítulo 3.4.15. Com a sua realização, pretende-se avaliar os

efeitos dos ciclos climáticos através de dois testes: permeabilidade à água líquida e aderência.

4.3.7.1 Permeabilidade à água líquida

No Quadro 4.19, referem-se os resultados obtidos referentes à permeabilidade à água líquida.

Quadro 4.19 – Resultados de permeabilidade à água líquida com o tubo de Karsten aos 112 dias de idade e após

envelhecimento acelerado

% de substituição Volume de água absorvida (m3/h) Coeficiente de absorção (kg/ (m

2.√h))

0% 2,33 0,53

15%M 1,43 0,32

15%C 3,73 0,85

Através da análise do Quadro 4.19 e da Figura 4.35, constata-se que a argamassa criogénica foi

a que apresentou maior volume de água absorvida com 3,73 m3/h, sendo seguida pela

argamassa de referência e pela argamassa mecânica, que apresentaram valores de 2,33 e 1,

43, respectivamente.

Figura 4.35 – Volume de água absorvida durante uma hora

No que respeita ao coeficiente de absorção, verifica-se que a argamassa com borracha

criogénica e a argamassa de referência apresentam valores muito superiores (na ordem de 160

e 63%, respectivamente) relativamente à argamassa com borracha mecânica.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Vo

lum

e d

e á

gua

abso

rvid

a (c

m3

)

√t (min)

0%

15% M

15% C


112

4.3.7.2 Aderência ao suporte

Este ensaio foi efectuado aos 112 dias. No Quadro 4.20 e na Figura 4.36, são apresentados os

resultados obtidos.

Quadro 4.20 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte após envelhecimento acelerado

Tipo de argamassa Idade (dias) Aderência (MPa) Desvio-padrão (MPa) Tipologia de rotura

0% 112 0,66 0,109 B

15% M 112 0,66 0,062 B

15% C 112 0,70 0,038 B



Figura 4.36 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte após envelhecimento acelerado

Através da análise da Figura 4.36, verifica-se que os diferentes tipos de argamassas

apresentaram resultados muito similares após terem sido submetidos aos ciclos climáticos. Em

todos os casos, obteve-se uma rotura coesiva pela argamassa.

Na Figura 4.37, comparam-se os valores de tensão de aderência que se obtiveram antes e

depois do envelhecimento acelerado.

Figura 4.37 – Resultados do ensaio de aderência ao suporte antes e depois do envelhecimento acelerado

0,64

0,65

0,66

0,67

0,68

0,69

0,70

0,71

0% 15% C 15% M

Ad

erê

nci

a (M

Pa)

% de substituição

Com envelhecimento aos 112 dias

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0% 15% C 15% M

Ad

erê

nci

a (M

Pa)

% de substituição

Sem envelhecimento aos 28 dias

Com envelhecimento aos 112 dias


113

Consta-se assim que a aderência aumentou significativamente nos provetes que foram sujeitos

ao envelhecimento acelerado, tendo-se registado nas argamassas de 0%, 15% C e 15% M

aumentos de cerca de 29, 67 e 94%, respectivamente.

Desta forma, os resultados mostram que apesar de em todas as argamassas se verificarem

aumentos de aderência com o envelhecimento, esses aumentos nas argamassas com

incorporação de agregados borracha foram bastante superiores aos registados na argamassa

de referência.

Devido a este facto, as argamassas com borracha após o envelhecimento apresentaram

valores de aderência idênticos ao da argamassa de referência, contrariamente ao verificado no

ensaio de aderência simples em que esta propriedade diminuiu com a substituição de

agregados naturais por agregados de borracha.

O aumento de aderência com o envelhecimento poderá estar relacionado com o aumento da

hidratação do cimento que incrementou a coesão da argamassa e originou o desenvolvimento

de cristais no interior dos poros do suporte que melhoram a ligação. É também possível que os

ciclos tenham alterado os agregados de borracha, promovendo uma melhor ligação destes à

matriz cimentícia.


114


115

Capítulo 5 – Conclusões e desenvolvimentos futuros

5.1 Considerações finais

Os pneus são uma fonte importante de resíduos que tem vindo a aumentar devido ao

crescimento da indústria automóvel, constituindo cada vez mais um problema para o

ambiente.

Devido ao processo de vulcanização a que a borracha é sujeita, torna-se difícil reaproveitar os

constituintes originais do pneu, sendo por isso, a reciclagem de pneus usados uma tarefa

complexa.

Por esta razão, nos últimos anos, os pneus usados deram origem a depósitos ao ar livre de

grandes dimensões que são um risco para o ambiente e para a saúde pública.

No entanto, devido ao aumento dos problemas ambientais e das suas consequências na vida

das populações como, por exemplo, propagação de doenças, cheias, contaminação do solo e

do lençol freático, a Sociedade tem vindo a penalizar estas práticas e a procurar soluções que

constituam um destino final adequado para a sua deposição.

Neste âmbito, os países desenvolvidos têm vindo a criar legislação que proíbe o depósito de

pneus inteiros e triturados nos aterros. Em Portugal, existe o Decreto-Lei n.º 111/2001 com o

objectivo de prevenir a produção destes resíduos, assim como promover a recauchutagem, a

reciclagem e outras formas de valorização.

Assim, devido à necessidade de encontrar soluções que possibilitem o reaproveitamento e a

reciclagem de produtos e sendo a indústria da construção uma das principais responsáveis

pelo elevado consumo de recursos naturais que se está a tornar insustentável, esta

investigação procurou estudar o desempenho de argamassas fabricadas com incorporação de

materiais finos provenientes da trituração de pneus.

Os resultados mostram que a incorporação de agregados de borracha de pneus usados em

argamassas implica uma diminuição significativa na resistência à compressão e à tracção por

flexão. No entanto, verifica-se uma descida do módulo de elasticidade e um melhor

desempenho na resistência ao choque. Desta forma, e visto que em argamassas de

revestimento a resistência não é uma prioridade acima de determinados níveis, este

comportamento (ductilidade melhorada) é uma característica que melhora a durabilidade do

material. A absorção de água parece não ser significativamente afectada, enquanto a

permeabilidade ao vapor de água mostra um melhor desempenho.


116

5.2 Conclusões gerais

Nesta dissertação, foi efectuada uma investigação bibliográfica bastante completa sobre três

grandes áreas: pneus usados, argamassas de revestimento e argamassas de revestimento com

agregados de borracha provenientes de pneus usados.

Na primeira grande área, obteve-se uma noção clara de que os pneus são uma fonte de

resíduos e que necessitam de uma atenção suplementar na sua gestão, de modo a não porem

em causa o ambiente e a saúde pública.

Percebeu-se que este tema apenas começou a estar na agenda dos países membros da

Comunidade Europeia em 1990, tendo sido elaboradas, a partir dessa altura, Directivas

europeias e regulamentações ao nível dos diversos países com o objectivo de assegurar o

controlo e a eliminação dos pneus usados dos aterros.

Verificou-se que, em Portugal, existe um sistema de gestão que se encontra regulamentado

pelo Decreto-Lei n.º 111/2001, de 6 Abril. Neste Decreto-Lei, existe uma hierarquia na gestão

dos pneus usados, definindo-se como uma prioridade a prevenção da sua produção, aliada do

aumento da vida útil dos pneus, a promoção da recauchutagem e a implementação e

desenvolvimento de sistemas de reciclagem e de outras formas de valorização dos pneus

usados.

Assim sendo, no final desta primeira área de investigação bibliográfica, com o intuito de

encontrar formas de valorização dos pneus usados, procurou-se compreender se era viável

incorporar a borracha dos pneus em argamassas de revestimento, tendo-se investigado as

suas características principais.

Conclui-se que a borracha, sendo um elastómero, apresenta como propriedades uma elevada

deformabilidade, baixo módulo de elasticidade, elevada capacidade de acumular energia e um

aumento da rigidez com a descida da temperatura.

Em relação à segunda área de levantamento bibliográfico, investigaram-se as principais

funções de um reboco e as propriedades que tem de verificar para que as possa desempenhar

adequadamente. Assim, conclui-se que um reboco competente deve apresentar as seguintes

características: trabalhabilidade; aderência ao suporte; resistência à fendilhação; capacidade

de impermeabilização em zona não-fendilhada; permeabilidade a água e absorção de água por

capilaridade moderadas; permeabilidade ao vapor de água; aspecto estético; durabilidade.

Finalmente, no que respeita a argamassas de revestimento com agregados de borracha

provenientes de pneus usados, procedeu-se à leitura e análise de dissertações sobre o tema,

assim como de artigos de revistas e de congressos.

Desta forma, verificou-se que seria interessante a incorporação de borracha em argamassas,

pois poderiam ser encontradas soluções que aliassem a ductilidade das borrachas à resistência

mecânica dos materiais cimentícios.


117

Assim, a presente dissertação procurou analisar o desempenho expectável quer mecânico

quer em termos de durabilidade de argamassas fabricadas com incorporação de materiais

finos provenientes da trituração de pneus.

Para tal, na campanha experimental realizada, foram fixadas diferentes taxas de substituição

(5, 10 e 15% do volume total de agregados) de agregados naturais por agregados de borracha

de pneus usados, sendo que, em todos os ensaios, foram utilizadas partículas menores do que

2 mm.

Os ensaios realizados foram agrupados em três fases. Na primeira, foram realizados ensaios à

análise granulométrica e à baridade, com intuito de se analisar as propriedades dos

constituintes das argamassas, mais concretamente dos agregados naturais e dos agregados de

borracha de pneus usados.

Na segunda fase, procurou-se avaliar as características essenciais das argamassas, tendo sido

realizados os seguintes ensaios: consistência por espalhamento; massa volúmica no estado

fresco; massa volúmica no estado endurecido; resistência à flexão e à compressão; absorção

de água por capilaridade e susceptibilidade à fendilhação.

Por fim, na terceira fase, escolheu-se a argamassa que apresentou melhores resultados, a qual,

de modo a obter-se uma caracterização mais pormenorizada, foi submetida aos seguintes

ensaios: variação dimensional (retracção); aderência ao suporte; módulo de elasticidade;

permeabilidade ao vapor de água; resistência ao choque; susceptibilidade à fendilhação por

retracção restringida e compatibilidade com o suporte (envelhecimento)

A maioria dos ensaios foi baseada nas normas europeias existentes e os seus resultados são

referidos no Quadro 5.1. Neste quadro, procede-se também à comparação dos valores das

argamassas com agregados de borracha relativamente à argamassa de referência.

No que respeita à massa volúmica, verificou-se que, tanto no estado fresco como no

endurecido, ocorre uma diminuição desta propriedade com o aumento da taxa de

incorporação de borracha. Esta situação é explicada pela menor baridade da borracha em

relação à baridade da areia. Constatou-se também que o processo de trituração dos agregados

de borracha não tem influência no valor da massa volúmica.

Relativamente à resistência à compressão e à flexão, observa-se uma descida significativa dos

valores obtidos à medida que se aumenta a quantidade de borracha, sendo que esta tendência

parece acentuar-se com a idade das argamassas. Este fenómeno é mais evidente na argamassa

com borracha de origem criogénica. Desta feita, conclui-se que, aos 28 dias para uma taxa de

15% existe uma diminuição à resistência à compressão e à flexão, de aproximadamente 40 e

21% e aos 90 dias de 46 e 38%, respectivamente. Esta tendência é atribuída a

heterogeneidades microestruturais das argamassas, verificando-se nas argamassas com

agregados de borracha um espaço vazio entre os agregados e a matriz de cimento.


118

Quadro 5.1 – Resultados dos ensaios realizados na campanha experimental

No que concerne à absorção de água por capilaridade, conclui-se que esta propriedade

apresenta valores muito semelhantes nos diferentes tipos de argamassas estudadas. Estes

resultados podem ser explicados pelo facto de a incorporação de borracha provocar um

aumento do teor de ar incorporado, compensando assim, uma pior compactação devida à

diminuição do peso próprio das argamassas. Desta forma, estes dois efeitos contraditórios

equilibram-se originando valores idênticos nas diferentes argamassas.

Em relação ao ensaio de variação dimensional, observa-se que, as argamassas com

incorporação de agregados de borracha apresentam valores de retracção significativamente

maiores. No caso da argamassa com agregados de borracha obtidos pelo processo mecânico,

tem-se um aumento de 58% enquanto que na argamassa de agregados criogénicos esse

aumento é de 39%. Estes resultados eram expectáveis pois nestes materiais compósitos ocorre

uma redução da restrição interna devida à diminuição do módulo de elasticidade. Este

aumento da retracção poderá não originar aumento da susceptibilidade à fissuração devido à

maior deformabilidade da argamassa.

Ensaios Percentagem de substituição

0% 5% M 10% M 15% M 15% C

Massa volúmica (estado fresco) (kg/m3) 1942

1861 (-4%)

1802 (-7%)

1748 (-10%)

1782 (-8%)

Massa volúmica aos 28 dias (estado endurecido) (kg/m

3)

1758,49 1681,75

(-4%) 1627,19

(-7%) 1584,22 (-10%)

1605,71 (-9%)

Massa volúmica aos 90 dias (estado endurecido) (kg/m

3)

1781,98 1695,55

(-5%) 1642,96

(-8%) 1584,44 (-11%)

1626,13 (-9%)

Resistência à flexão aos 28 dias (MPa) 1,26 1,11

(-12%) 1,19 (-5%)

0,99 (-21%)

1,22 (-3%)

Resistência à flexão aos 90 dias(MPa) 1,68 1,11

(-34%) 1,36

(-19%) 1,04

(-38%) 1,21

(-28%)

Resistência à compressão aos 28 dias (MPa) 4,22 3,84 (-9%)

2,73 (-35%)

2,52 (-40%)

3,09 (-27%)

Resistência à compressão aos 90 dias (MPa) 4,94 3,81

(-23%) 3,1

(-37%) 2,67

(-46%) 2,57

(-48%)

Coeficiente de capilaridade (kg/m2min

0,5) 1,070

0,97 (-9%)

1,14 (+7%)

1,03 (-4%)

0,94 (-12%)

Variação dimensional (retracção) (%) -0,0429 - - -0,0679 (+58%)

-0,0596 (+39%)

Aderência ao suporte (MPa) 0,510 - - 0,34

(-33%) 0,42

(-18%)

Módulo de elasticidade aos 28 dias (GPa) 7,97 7,03

(-12%) 5,72

(-28%) 5,44

(-32%) 5,76

(-28%)

Módulo de elasticidade aos 90 dias (GPa) 8,48 6,77

(-20%) 5,69

(-33%) 4,79

(-44%) 5,47

(-35%) Permeabilidade ao vapor de água

(ng/(m.s.Pa)) 7,46 - -

11,01 (+44%)

10,01 (+34%)

Retracção restringida e resistência à tracção Forte - - Forte Forte Aderência ao suporte (MPa)

(após envelhecimento) 0,66 - - 0,66 0,70

Permeabilidade à água líquida (após envelhecimento)

0,53 - - 0,32

(-40%) 0,84

(+58%)


119

No caso do ensaio de aderência ao suporte, verifica-se também uma diminuição das

características desta propriedade com a incorporação de borracha. Verifica-se que as

argamassas de borracha, obtidas através de agregados mecânicos e criogénicos, apresentam

diminuições de 33 e 18%, respectivamente. Estes resultados justificam-se pelas

heterogeneidades microestruturais das argamassas com borracha, especialmente na zona de

transição interfacial. Por outro lado, parece existir uma tendência para um aumento dos

valores da aderência das argamassas com agregado de borracha após exposição às acções

climáticas, aproximando-os dos da argamassa de referência. Assim, esta desvantagem inicial

pode ser anulada com a idade.

No que respeita ao módulo de elasticidade, conclui-se que este diminui linearmente com a

incorporação de borracha. Esta tendência é justificada pela maior deformabilidade dos

agregados e também pelo aumento da estrutura porosa e pela maior incorporação de ar das

argamassas com agregados de borracha. Além disto, constata-se que o módulo de elasticidade

não varia significativamente para os diferentes tipos de borracha.

Relativamente à permeabilidade ao vapor de água, que é a propriedade que possibilita às

argamassas terem a capacidade de expulsar, por secagem, a água que resulta de infiltrações,

evitando a humidade de condensação no interior de edifícios, conclui-se que as argamassas

com incorporação de agregados de borracha apresentam um desempenho claramente melhor

relativamente à argamassa de referência. Assim, obtiveram-se aumentos nesta propriedade

para as argamassas de origem mecânica e de origem criogénica de 44 e 34%, respectivamente.

No que concerne ao ensaio de resistência ao choque, conclui-se que, quanto maior a taxa de

incorporação de agregados, maior o diâmetro da mossa, a profundidade da mossa, a altura de

queda de massa a que a argamassa conseguia resistir sem fissurar e menor a largura da fissura.

Ou seja, verifica-se uma maior capacidade da argamassa absorver a energia de choque, o que

representa um melhor desempenho ao choque, uma vez que a deformabilidade se mantém

dentro de valores moderados.

No caso do ensaio de retracção restringida, verifica-se que a incorporação de borracha não se

traduziu num melhor comportamento face à susceptibilidade à fendilhação. No entanto, os

valores obtidos devem ser encarados com alguma reserva devido a problemas ocorridos na

realização do ensaio.

Em relação ao ensaio de permeabilidade à água líquida (após envelhecimento), verifica-se que

o coeficiente de absorção da argamassa criogénica e da argamassa de referência apresenta

valores muito superiores (na ordem dos 160 e 63%, respectivamente) relativamente ao da

argamassa mecânica. Estes resultados justificam-se pelo facto de estes dois tipos de

argamassas terem sido mais sensíveis aos ciclos climáticos, apresentando maior porosidade

devido à acção dos ciclos gelo / degelo.

No que respeita ao ensaio de aderência ao suporte (após envelhecimento), conclui-se que a

aderência aumentou significativamente nos provetes que foram sujeitos ao envelhecimento

acelerado. As argamassas com borracha após o envelhecimento apresentaram valores de


120

aderência idênticos à argamassa de referência, contrariamente ao verificado no ensaio de

aderência simples em que esta propriedade diminui com a substituição de agregados naturais

por agregados de borracha. O aumento de aderência com o envelhecimento poderá estar

relacionado com o aumento da hidratação do cimento que incrementou a coesão da

argamassa e originou o desenvolvimento de cristais no interior dos poros do suporte que

melhoram a ligação. É também possível que os ciclos tenham alterado os agregados de

borracha, promovendo uma melhor ligação destes à matriz cimentícia.

Concluindo, apenas nas propriedades de resistência à flexão, resistência à compressão e

retracção é que se verifica perdas de qualidade nas argamassas com agregados de borracha

relativamente à argamassa de referência. Contudo, estas baixas de resistência pouco

interessam aquando da sua utilização como argamassas não-estruturais, nomeadamente em

revestimentos de paredes. Utilizando a classificação de classes de resistência para argamassas

pré-doseadas de reboco presente na norma EN 998-1:2010, verifica-se que todas as

argamassas estudadas pertencem à classe de compressão CS-II, o que se adequa

perfeitamente para situações, em que, a resistência não é uma prioridade. No que respeita à

retracção, os aumentos verificados nesta propriedade poderão não originar acréscimos de

susceptibilidade à fissuração devido à maior deformabilidade da argamassa. Além disto,

existem propriedades que registam um desempenho francamente melhor quando se

incorpora agregados de borracha, como é o caso da permeabilidade ao vapor de água cujo

desempenho é essencial para que as argamassas possam cumprir adequadamente as suas

funções, do módulo de elasticidade que através da sua redução confere maior

deformabilidade à argamassa e por fim, da resistência ao choque, em que se verifica uma

maior capacidade da argamassa absorver a energia de choque.

Com a dissertação, concluiu-se ainda não existirem diferenças significativas entre os agregados

de borracha obtidos pelo processo criogénico e os obtidos pelo processo mecânico. No

entanto, os agregados criogénicos apresentaram na generalidade resultados ligeiramente

superiores, com excepção do ensaio de envelhecimento acelerado.

5.3 Propostas de desenvolvimentos futuros

O estudo desenvolvido nesta investigação permitiu efectuar uma análise sobre o desempenho

de argamassas fabricadas com incorporação de materiais finos provenientes da trituração de

pneus. Assim, foi possível obter-se um conjunto alargado de conhecimentos sobre o assunto,

considerando-se no entanto importante que no futuro se desenvolvam os seguintes temas:

avaliação do desempenho de argamassas com incorporação de agregados de borracha

submetidos a tratamentos com diferentes tipos de soluções, nomeadamente soluções

de iões cloreto e de hidróxido de cálcio.

avaliação da influência da adição de polímeros em argamassas com agregados de

borracha;


121

análise da microestrutura das argamassas com incorporação de agregados de

borracha, com o intuito de se conhecer a zona de transição interfacial entre os

agregados de borracha e a matriz de cimento;

avaliação do isolamento térmico e acústico em argamassas com incorporação de

agregados de borracha;

análise mais aprofundada do comportamento à fissuração de argamassas com



122


123

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A-1

ANEXOS – Resultados individuais da campanha experimental

Análise granulométrica

Granulometria parcial – areia

Abertura do peneiro (mm) Granulometria da areia (%)

# > 4,75 0,4

2,36 < # < 4,75 2,1

1,18 < # < 2,36 9,8

0,60 < # < 1,18 39,2

0,30 < # < 0,60 40,5

0,15 < # < 0,30 7,4

# < 0,150 0,6

Granulometria acumulada – areia


# > 4,75 0,4

2,36 < # < 4,75 2,5

1,18 < # < 2,36 12,3

0,60 < # < 1,18 51,5

0,30 < # < 0,60 92,0

0,15 < # < 0,30 99,4

# < 0,150 100,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

Refugo 0,15 0,3 0,6 1,18 2,36 4,75

% d

e m

ate

rial

acu

mu

lad

o p

assa

do

(%)

Abertura do peneiro (mm)


A-2

Granulometria parcial – utilizada nas substituições


# > 2,0 3,3

1,0 < # < 2,0 15,9

0,50 < # < 1,0 48,6

0,25 < # < 0,50 27,6

0,15 < # < 0,25 3,8

# < 0,150 0,8

Granulometria acumulada – utilizada nas substituições


# > 2,0 3,3

1,0 < # < 2,0 19,2

0,50 < # < 1,0 67,8

0,25 < # < 0,50 95,4

0,15 < # < 0,25 99,2

# < 0,150 100,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

Refugo 0,15 0,25 0,5 1 2

% d

e m

ate

rial

acu

mu

lad

o p

assa

do

(%)

Abertura do peneiro (mm)


A-3

Baridade do ligante e dos agregados

Cimento portland composto tipo CP II-32,5

Determinação Recipiente Massa

(g) Baridade (kg/m3) Volume (dm3) Massa (g)

1 0,5 379,6 890,1 1021,0

2 0,5 379,6 889,8 1020,4

3 0,5 379,6 890,6 1022,0

Média 0,5 379,6 890,2 1021,1

Desvio-padrão 0,81

Areia do rio Tejo



1 0,5 379,6 1105,2 1451,2

2 0,5 379,6 1105,0 1450,8

3 0,5 379,6 1105,4 1451,6

Média 0,5 379,6 1105,2 1451,2

Desvio-padrão 0,40

Resíduo de borracha retido no peneiro #1,0 mm



1 0,5 379,6 605,0 450,8

2 0,5 379,6 605,0 450,8

3 0,5 379,6 605,0 450,8

Média 0,5 379,6 605,0 450,8

Desvio-padrão 0,00


A-4

Massa volúmica (argamassa no estado fresco)

Argamassa (0%)


(g) Massa volúmica

(kg/m3) Volume (dm3) Massa (g)

1 1 463,9 2404,1 1940

2 1 463,9 2406,8 1943

3 1 463,9 2407,8 1944

Média 1 463,9 2406,2 1942

Desvio-padrão 2

Argamassa (5% M)


(g) Massa volúmica


1 1 463,9 2325,2 1861

2 1 463,9 2325,7 1862

3 1 463,9 2325,1 1861

Média 1 463,9 2325,3 1861

Desvio-padrão 0

Argamassa (10% M)


(g) Massa volúmica


1 1 463,9 2267,0 1803

2 1 463,9 2264,2 1800

3 1 463,9 2265,4 1802

Média 1 463,9 2265,5 1802

Desvio-padrão 1


A-5

Argamassa (15% M)


(g) Massa volúmica


1 1 463,9 2212,0 1748

2 1 463,9 2211,8 1748

3 1 463,9 2211,5 1748

Média 1 463,9 2211,8 1748

Desvio-padrão 0

Argamassa (15% C)


(g) Massa volúmica


1 1 463,9 2245,5 1782

2 1 463,9 2245,7 1782

3 1 463,9 2245,4 1782

Média 1 463,9 2245,5 1782

Desvio-padrão 0


A-6

Massa volúmica das argamassas no estado endurecido

Aos 28 dias

Provete Idade (dias)

Dimensões (mm) Massa (g)

Massa volúmica (kg/m3)

Média (kg/m3)

Desvio-padrão (kg/m3) Comprimento Largura Altura

0%-1 28 159,95 39,94 39,54 447,65 1772,34

1758,49 13,63 0%-2 28 160,13 39,97 39,58 445,36 1758,04

0%-3 28 160,03 39,92 39,50 440,36 1745,09

5% M-1 35 160,12 40,01 38,88 419,14 1682,60

1681,75 7,55 5% M-2 35 160,06 40,02 38,83 420,10 1688,84

5% M-3 35 159,86 40,28 39,19 422,39 1673,82

10% M-1 28 160,05 40,10 39,37 409,01 1618,71

1627,19 19,47 10% M-2 28 160,08 40,15 39,14 415,01 1649,46

10% M-3 28 159,97 40,08 39,56 409,26 1613,39

15% M-1 28 160,00 40,08 39,68 405,25 1592,46

1584,22 14,76 15% M-2 28 159,99 40,11 39,09 399,64 1593,02

15% M-3 28 159,96 40,13 39,40 396,30 1567,18

15% C-1 28 160,26 40,02 39,66 407,17 1600,84

1605,71 4,71 15% C-2 28 160,19 40,04 39,55 408,50 1610,23

15% C-3 28 160,09 40,00 39,73 408,58 1606,06

Aos 90 dias


Dimensões (mm) Massa (g)

Massa volúmica (kg/m3)

Média (kg/m3)

Desvio-padrão (kg/m3) Comprimento Largura Altura

0%-1 90 160,02 40,05 38,71 444,54 1792,04

1781,98 10,13 0%-2 90 160,02 40,09 39,56 449,73 1771,79

0%-3 90 159,96 40,09 39,04 446,16 1782,10

5% M-1 90 159,85 40,01 39,69 429,68 1692,71

1695,55 6,76 5% M-2 90 160,02 39,96 39,38 428,90 1703,26

5% M-3 90 159,96 40,09 39,04 423,27 1690,67

10% M-1 90 159,99 40,03 38,90 407,80 1637,03

1642,96 8,38 10% M-2 90 159,98 39,88 38,78 407,96 1648,88

10% M-3 90 - - - - -

15% M-1 90 159,90 40,02 39,70 400,71 1577,17

1584,44 8,34 15% M-2 90 160,06 40,01 39,16 399,63 1593,55

15% M-3 90 160,01 40,03 39,09 396,25 1582,60

15% C-1 90 160,02 40,00 39,18 408,30 1628,10

1626,13 5,32 15% C-2 90 159,99 40,00 39,16 408,50 1630,17

15% C-3 90 160,00 40,15 39,26 408,60 1620,11


A-7

Ensaio de tracção por flexão

Aos 28 dias


Força (N)

Tracção (MPa)

Média (N)

Média (MPa)

Desvio-padrão (N)


0%-1 28 696,00 1,34

656,33 1,26 104,32 0,20 0%-2 28 735,00 1,41

0%-3 28 538,00 1,04

5% M-1 28 574,00 1,14

562,33 1,11 11,06 0,03 5% M-2 28 552,00 1,10

5% M-3 28 561,00 1,09

10% M-1 28 622,00 1,20

616,33 1,19 133,59 0,27 10% M-2 28 747,00 1,46

10% M-3 28 480,00 0,92

15% M-1 28 525,00 1,00

515,00 0,99 14,00 0,01 15% M-2 28 499,00 0,98

15% M-3 28 521,00 1,00

15% C-1 28 588,00 1,12

639,00 1,22 44,31 0,09 15% C-2 28 668,00 1,28

15% C-3 28 661,00 1,26

Aos 90 dias


Força (N)

Tracção (MPa)

Média (N)

Média (MPa)

Desvio-padrão (N)


0%-1 90 765,00 1,53

860,33 1,68 102,06 0,16 0%-2 90 968,00 1,85

0%-3 90 848,00 1,67

5% M-1 90 555,00 1,06

571,67 1,11 46,31 0,09 5% M-2 90 624,00 1,21

5% M-3 90 536,00 1,05

10% M-1 90 620,00 1,23

651,50 1,30 44,55 0,10 10% M-2 90 683,00 1,37

10% M-3 90 - -

15% M-1 90 571,00 1,09

538,00 1,04 56,29 0,10 15% M-2 90 570,00 1,11

15% M-3 90 473,00 0,93

15% C-1 90 553,00 1,08

618,33 1,21 57,84 0,11 15% C-2 90 663,00 1,30

15% C-3 90 639,00 1,24


A-8

Ensaio de compressão

Aos 28 dias


Força (N) Tensão (MPa) Média

(N) Média (MPa)

Desvio- padrão

(N)

Desvio- padrão (MPa)

Metade esquerda

Metade direita

Metade esquerda

Metade direita

0%-1 28 6987,00 7433,00 4,37 4,65

6750,83 4,22 661,34 0,41 0%-2 28 5577,00 6987,00 3,49 4,37

0%-3 28 7101,00 6420,00 4,44 4,01

5% M-1 28 5755,00 5479,00 3,60 3,42

6140,50 3,84 513,77 0,32 5% M-2 28 5854,00 6783,00 3,66 4,24

5% M-3 28 6486,00 6486,00 4,05 4,05

10% M-1 28 4403,00 4701,00 2,75 2,94

4369,83 2,73 766,75 0,48 10% M-2 28 3449,00 5445,00 2,16 3,40

10% M-3 28 4698,00 3523,00 2,94 2,20

15% M-1 28 5106,00 3112,00 3,19 1,95

4039,83 2,52 1040,43 0,65 15% M-2 28 4972,00 2947,00 3,11 1,84

15% M-3 28 3229,00 4873,00 2,02 3,05

15% C-1 28 4846,00 5174,00 3,03 3,23

4945,00 3,09 272,07 0,17 15% C-2 28 5007,00 4659,00 3,13 2,91

15% C-3 28 4662,00 5322,00 2,91 3,33


A-9

Aos 90 dias


Força (N) Tensão (MPa) Média

(N) Média (MPa)

Desvio- padrão

(N)

Desvio- padrão (MPa)

Metade esquerda

Metade direita

Metade esquerda

Metade direita

0%-1 90 6870,00 8349,00 4,29 5,22

7896,67 4,94 864,78 0,54 0%-2 90 7489,00 7462,00 4,68 4,66

0%-3 90 7856,00 9354,00 4,91 5,85

5% M-1 90 6049,00 6414,00 3,78 4,01

6096,33 3,81 362,74 0,23 5% M-2 90 6499,00 6263,00 4,06 3,91

5% M-3 90 5598,00 5755,00 3,50 3,60

10% M-1 90 4772,00 5148,00 2,98 3,22

4965,00 3,10 480,80 0,30 10% M-2 90 5528,00 4412,00 3,46 2,76

10% M-3 90 - - - -

15% M-1 90 4741,00 4645,00 2,96 2,90

4278,17 2,67 374,23 0,23 15% M-2 90 3856,00 4217,00 2,41 2,64

15% M-3 90 4339,00 3871,00 2,71 2,42

15% C-1 90 4819,00 3905,00 3,01 2,44

4114,00 2,57 650,00 0,41 15% C-2 90 4921,00 4158,00 3,08 2,60

15% C-3 90 3365,00 3516,00 2,10 2,20


A-10

Ensaio de absorção de água por capilaridade

Argamassa (0%)

Tempo de imersão

(min)

Provete 0% - 1 Provete 0% - 2 Provete 0% - 3

Massa Água abs. Abs. Cap. Massa Água abs. Abs. Cap. Massa Água abs. Abs. Cap.

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

0 248,64 0,00 0,0000000 241,01 0,00 0,0000000 245,46 0,00 0,0000000

10 254,58 5,94 0,0038383 247,12 6,11 0,0039217 252,24 6,78 0,0043408

30 258,84 4,26 0,0027527 251,38 4,26 0,0027343 256,92 4,68 0,0029963

60 262,34 3,50 0,0022616 255,09 3,71 0,0023813 261,01 4,09 0,0026186

90 264,87 2,53 0,0016348 257,90 2,81 0,0018036 263,18 2,17 0,0013893

180 270,04 5,17 0,0033407 263,44 5,54 0,0035559 270,27 7,09 0,0045393

300 274,66 4,62 0,0029853 267,03 3,59 0,0023043 272,22 1,95 0,0012485

480 275,90 1,24 0,0008013 267,70 0,67 0,0004300 272,46 0,24 0,0001537

1440 276,61 0,71 0,0004588 268,26 0,56 0,0003594 272,83 0,37 0,0002369

Provete

Média (kg/ (m2.min0,5))

Desvio padrão (kg/ (m2.min0,5))

1 2 3

Área da base imersa (mm2)

1547,57 1557,98 1561,93

Coeficiente de capilaridade (kg/(m2.min0,5))

1,029 1,078 1,094 1,07 0,034

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35

Massa (g)

√t (min)

Absorção de água por capilaridade dos provetes 0%

Provete0%- 1

Provete0%- 2

Provete0%- 3


A-11

Argamassa (5% M)

Tempo de

imersão (min)

Provete 5% M- 1 Provete 5% M- 2 Provete 5% M- 3


M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

0 224,53 0,00 0,0000000 219,42 0,00 0,0000000 226,43 0,00 0,0000000

10 230,34 5,81 0,0037762 224,99 5,57 0,0035967 232,3 5,87 0,0037787

30 234,24 3,90 0,0025348 228,87 3,88 0,0025054 236,34 4,04 0,0026006

60 237,84 3,60 0,0023398 232,22 3,35 0,0021632 239,71 3,37 0,0021694

90 239,93 2,09 0,0013584 234,7 2,48 0,0016014 242,15 2,44 0,0015707

180 244,99 5,06 0,0032887 239,96 5,26 0,0033965 247,55 5,40 0,0034761

300 249,14 4,15 0,0026973 244,6 4,64 0,0029961 251,63 4,08 0,0026264

480 250,59 1,45 0,0009424 245,17 0,57 0,0003681 252,51 0,88 0,0005665

1440 251,22 0,63 0,0004095 245,81 0,64 0,0004133 253,08 0,57 0,0003669

Provete



1 2 3


1538,60 1548,66 1553,46


0,959 0,971 0,985 0,97 0,013

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35

∆M (g)

√t (min)

Absorção de água por capilaridade dos provetes 5% M

Provete5% M - 1

Provete5% M - 2

Provete5% M - 3


A-12

Argamassa (10% M)

Tempo de

imersão (min)

Provete10% M- 1 Provete10% M- 2 Provete10% M- 3


M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

0 204,94 0,00 0,0000000 210,99 0,00 0,0000000 207,47 0,00 0,0000000

10 211,84 6,90 0,0043706 216,80 5,81 0,0036972 214,36 6,89 0,0043455

30 216,38 4,54 0,0028757 220,70 3,90 0,0024818 218,66 4,30 0,0027120

60 220,67 4,29 0,0027174 224,52 3,82 0,0024308 222,82 4,16 0,0026237

90 223,88 3,21 0,0020333 227,38 2,86 0,0018200 225,97 3,15 0,0019867

180 230,50 6,62 0,0041932 233,63 6,25 0,0039772 232,59 6,62 0,0041752

300 231,62 1,12 0,0007094 237,83 4,20 0,0026727 233,88 1,29 0,0008136

480 231,81 0,19 0,0001203 238,28 0,45 0,0002864 234,00 0,12 0,0000757

1440 232,33 0,52 0,0003294 238,95 0,67 0,0004264 234,53 0,53 0,0003343

Provete



1 2 3


1578,74 1571,47 1585,56


1,204 1,058 1,161 1,14 0,075

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35

∆M (g)

√t (min)


Provete10% M - 1

Provete10% M - 2

Provete10% M - 3


A-13

Argamassa (15% M)

Tempo de

imersão (min)

Provete15% M- 1 Provete15% M- 2 Provete15% M- 3


M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

0 211,79 0,00 0,0000000 203,51 0,00 0,0000000 212,13 0,00 0,0000000

10 216,82 5,03 0,0031628 210,26 6,75 0,0043051 218,21 6,08 0,0038454

30 219,96 3,14 0,0019744 214,43 4,17 0,0026596 221,42 3,21 0,0020302

60 223,12 3,16 0,0019870 218,65 4,22 0,0026915 225,64 4,22 0,0026690

90 225,6 2,48 0,0015594 221,87 3,22 0,0020537 228,6 2,96 0,0018721

180 230,87 5,27 0,0033137 228,48 6,61 0,0042158 234,63 6,03 0,0038137

300 235,63 4,76 0,0029930 230,38 1,90 0,0012118 239 4,37 0,0027639

480 238,16 2,53 0,0015908 230,53 0,15 0,0000957 239,81 0,81 0,0005123

1440 239,04 0,88 0,0005533 231,13 0,60 0,0003827 240,41 0,60 0,0003795

Provete



1 2 3


1590,37 1567,90 1581,12


0,878 1,161 1,039 1,03 0,142

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35

∆M (g)

√t (min)


Provete15% M - 1

Provete15% M - 2

Provete15% M - 3


A-14

Argamassa (15% C)

Tempo de

imersão (min)

Provete15% C- 1 Provete15% C- 2 Provete15% C- 3

Massa Água abs.

Abs. Cap. Massa Água abs. Abs. Cap. Massa Água abs. Abs. Cap.

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

M (g)

∆M (g)

∆M/S (g/mm2)

0 209 0,00 0,0000000 212,33 0,00 0,0000000 204,87 0,00 0,0000000

10 214,41 5,41 0,0034017 217,84 5,51 0,0035143 210,25 5,38 0,0034026

30 217,94 3,53 0,0022196 221,25 3,41 0,0021749 213,6 3,35 0,0021187

60 221,35 3,41 0,0021441 224,67 3,42 0,0021813 216,94 3,34 0,0021124

90 223,98 2,63 0,0016537 227,29 2,62 0,0016710 219,53 2,59 0,0016381

180 229,56 5,58 0,0035086 232,91 5,62 0,0035844 225,17 5,64 0,0035671

300 232,62 3,06 0,0019241 236,83 3,92 0,0025002 228,98 3,81 0,0024097

480 233,15 0,53 0,0003333 237,84 1,01 0,0006442 229,53 0,55 0,0003479

1440 233,77 0,62 0,0003898 238,33 0,49 0,0003125 230,19 0,66 0,0004174

Provete



1 2 3


1590,37 1567,90 1581,12


0,957 0,945 0,928 0,94 0,015

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35

∆M (g)

√t (min)

Absorção de água por capilaridade dos provetes 15% C

Provete15% C- 1

Provete15% C- 2

Provete15% C- 3


A-15

Ensaio de variação dimensional (retracção)

Argamassa (0%)

Idade (dias)

Provete

εmédio (%) 0% - 1 0% - 2 0% - 3

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

descofragem 462,74 6114 - - 468,05 5048 - - 467,88 6114 - - -

3 441,75 6080 -34 -0,0213 445,79 5015 -33 -0,0206 446,25 6082 -32 -0,0200 -0,0206

6 440,19 6060 -54 -0,0338 443,93 4998 -50 -0,0313 445,21 6061 -53 -0,0331 -0,0327

7 440,28 6055 -59 -0,0369 444,04 4993 -55 -0,0344 445,32 6058 -56 -0,0350 -0,0354

10 440,48 6055 -59 -0,0369 444,26 4993 -55 -0,0344 445,49 6051 -63 -0,0394 -0,0369

14 440,72 6053 -61 -0,0381 444,44 4992 -56 -0,0350 445,74 6051 -63 -0,0394 -0,0375

21 440,44 6047 -67 -0,0419 444,14 4986 -62 -0,0388 445,44 6045 -69 -0,0431 -0,0413

28 440,79 6047 -67 -0,0419 444,53 4984 -64 -0,0400 445,84 6045 -69 -0,0431 -0,0417

40 441,08 6047 -67 -0,0419 444,82 4983 -65 -0,0406 446,12 6045 -69 -0,0431 -0,0419

56 441,37 6045 -69 -0,0431 445,12 4982 -66 -0,0413 446,43 6043 -71 -0,04438 -0,0429

70 441,54 6045 -69 -0,0431 445,32 4982 -66 -0,0413 446,65 6043 -71 -0,04438 -0,0429

80 441,97 6045 -69 -0,0431 445,70 4982 -66 -0,0413 447,10 6043 -71 -0,04438 -0,0429

90 442,01 6045 -69 -0,0431 445,77 4982 -66 -0,0413 447,20 6043 -71 -0,04438 -0,0429

Desvio-padrão = 0,0010


A-16

Argamassa (15% M)

Idade (dias)

Provete

εmédio (%) 15% M - 1 15% M - 2 15% M - 3

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

descofragem 413,29 7755 - - 408,44 7480 - - 405,45 7718 - - -

3 398,36 7700 -55 -0,0344 394,13 7419 -61 -0,0381 393,09 7659 -59 -0,0369 -0,0365

6 397,21 7685 -70 -0,0438 394,05 7413 -67 -0,0419 392,43 7648 -70 -0,0438 -0,0431

7 397,34 7690 -65 -0,0406 394,17 7416 -64 -0,0400 392,55 7649 -69 -0,0431 -0,0413

10 397,50 7684 -71 -0,0444 394,28 7413 -67 -0,0419 392,63 7650 -68 -0,0425 -0,0429

14 397,71 7671 -84 -0,0525 394,52 7407 -73 -0,0456 392,81 7647 -71 -0,0444 -0,0475

21 397,27 7673 -82 -0,0513 394,03 7415 -65 -0,0406 392,31 7643 -75 -0,0469 -0,0463

28 397,54 7628 -127 -0,0794 394,34 7363 -117 -0,0731 392,62 7594 -124 -0,0775 -0,0767

40 397,69 7639 -116 -0,0725 394,44 7372 -108 -0,0675 392,73 7608 -110 -0,0688 -0,0696

56 397,77 7643 -112 -0,0700 394,61 7372 -108 -0,0675 392,81 7610 -108 -0,0675 -0,0683

70 397,96 7644 -111 -0,0694 394,79 7371 -109 -0,0681 393,03 7611 -107 -0,06688 -0,0681

80 398,36 7646 -109 -0,0681 395,15 7372 -108 -0,0675 393,38 7609 -109 -0,06813 -0,0679

90 398,29 7646 -109 -0,0681 395,05 7372 -108 -0,0675 393,31 7609 -109 -0,06813 -0,0679



A-17

Argamassa (15% C )

Idade (dias)

Provete

εmédio (%) 15% C - 1 15% C - 1 15% M - 1

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

Massa (g)

Leitura (mm)

∆L (mm)

ε (%)

descofragem 430,69 6926 - - 425,30 6621 - - 430,43 6570 - - -

3 417,58 6865 -61 -0,0381 411,90 6560 -61 -0,0381 417,01 6505 -65 -0,0406 -0,0390

6 416,41 6844 -82 -0,0513 410,84 6544 -77 -0,0481 415,89 6486 -84 -0,0525 -0,0506

7 416,43 6850 -76 -0,0475 410,88 6544 -77 -0,0481 415,90 6493 -77 -0,0481 -0,0479

10 416,54 6844 -82 -0,0513 410,97 6538 -83 -0,0519 416,05 6482 -88 -0,0550 -0,0527

14 416,77 6841 -85 -0,0531 411,19 6532 -89 -0,0556 416,26 6480 -90 -0,0563 -0,0550

21 416,19 6835 -91 -0,0569 410,67 6526 -95 -0,0594 415,80 6479 -91 -0,0569 -0,0577

28 416,49 6838 -88 -0,0550 410,94 6520 -101 -0,0631 416,13 6476 -94 -0,0588 -0,0590

40 416,69 6837 -89 -0,0556 411,13 6526 -95 -0,0594 416,29 6475 -95 -0,0594 -0,0581

56 416,51 6834 -92 -0,0575 411,20 6528 -93 -0,0581 416,43 6477 -93 -0,05813 -0,0579

70 416,72 6836 -90 -0,0563 411,38 6529 -92 -0,0575 416,57 6472 -98 -0,06125 -0,0583

80 417,17 6834 -92 -0,0575 411,83 6528 -93 -0,0581 417,00 6470 -100 -0,0625 -0,0594

90 417,02 6834 -92 -0,0575 411,74 6528 -93 -0,0581 416,86 6469 -101 -0,06313 -0,0596



A-18

Ensaio de aderência ao suporte

Argamassa (0%)

Provete Carote

Força de arrancamento (N) Tensão (MPa)

Tipologia de rotura

nº Ø (mm) S (mm2) Obtida Corrigida

1

1 50 1963,5 1150 1175 0,598 B

2 50 1963,5 850 868 0,442 B

3 50 1963,5 900 920 0,468 A/B

2 4 50 1963,5 1150 1175 0,598 A/B

5 50 1963,5 850 868 0,442 A/B

Média = 0,510 MPa

Desvio-padrão = 0,073 MPa Obs: A – Rotura adesiva (no plano do revestimento – suporte); B – Rotura coesiva (no seio do revestimento); Rotura


Argamassa (15% M)

Provete Carote


Tipologia de rotura


1

1 50 1963,5 700 715 0,364 B

2 50 1963,5 600 613 0,312 B

3 50 1963,5 700 715 0,364 A/B

2 4 50 1963,5 700 715 0,364 A/B

5 50 1963,5 600 613 0,312 A/B

Média = 0,343 MPa



Argamassa (15% C)

Provete Carote

Força de arrancamento

(N) Tensão (MPa) Tipologia de rotura


1

1 50 1963,5 800 817 0,416 B

2 50 1963,5 900 920 0,468 B

3 50 1963,5 800 817 0,416 B

2 4 50 1963,5 850 868 0,442 B

5 50 1963,5 700 715 0,364 B/A

Média = 0,421 MPa




A-19

Ensaio de módulo de elasticidade

Aos 28 dias

Argamassa (0%)

Provete

Ed médio (GPa) Desvio- padrão (GPa)

0%-1 0%-2 0%-3

Massa (g) Frequência (Hz) Ed (Gpa) Massa (g) Frequência (Hz) Ed (Gpa) Massa (g) Frequência (Hz) Ed (Gpa)

447,65 6890,6 8,502 445,36 6688,2 7,969 440,36 6504,4 7,452 7,974 0,52

Argamassa (5% M)

Provete


5% M-1 5% M-2 5% M-3


419,14 6464 7,005 420,10 6412,6 6,910 422,39 6510,8 7,162 7,026 0,13

Argamassa (10% M)

Provete


10% M-1 10% M-2 10% M-3

Massa (g) Frequência (Hz) Ed (Gpa) Massa (g) Frequência (Hz) Ed (Gpa) Massa (g) frequência (Hz) Ed (Gpa)

409,01 5729,6 5,371 415,01 6189 6,359 409,26 5751,7 5,416 5,715 0,56


A-20

Argamassa (15% M)

Provete


15% M-1 15% M-2 15% M-3


405,25 5883,1 5,610 399,64 5728,2 5,245 396,30 5875,2 5,472 5,442 0,18

Argamassa (15% C)

Provete


15% C-1 15% C-2 15% C-3

Massa (g) Frequência (Hz) Ed (Gpa) Massa (g) Frequência (Hz) Ed (Gpa) Massa (g) Frequência (Hz) Ed

(Gpa)

407,17 5920 5,708 408,50 5882,1 5,653 408,58 6018,1 5,919 5,760 0,14


A-21

Aos 90 dias

Argamassa (0%)

Provete


0%-1 0%-2 0%-3


444,54 6786,9 8,191 449,73 6950 8,689 446,16 6922 8,551 8,477 0,26

Argamassa (5% M)

Provete


5% M-1 5% M-2 5% M-3


429,68 6285,90 6,791 428,90 6319 6,850 423,27 6270,7 6,657 6,766 0,10

Argamassa (10% M)

Provete


10% M-1 10% M-2 10% M-3


407,80 5874,9 5,630 407,96 5937,8 5,753 - - - 5,692 0,09


A-22

Argamassa (15% M)

Provete


15% M-1 15% M-2 15% M-3


400,71 5568,00 4,97 399,63 5503,80 4,84 396,25 5362,80 4,56 4,79 0,21

Argamassa (15% C)

Provete


15% C-1 15% C-2 15% C-3

Massa (g) Frequência

(Hz) Ed (Gpa) Massa (g)

Frequência (Hz)

Ed (Gpa) Massa (g) Frequência

(Hz) Ed (Gpa)

408,30 5745,1 5,391 408,50 5907,8 5,703 408,60 5704,1 5,318 5,470 0,20


A-23

Ensaio de permeabilidade ao vapor de água

Argamassa (0%)

Tempo (dias)

Provete

0%-1 0%-2 0%-3

Massa (g) ΔM (g) Massa (g) ΔM (g) Massa (g) ΔM (g)

0 2292,88 0,00 2312,84 0,00 2273,54 0,00

1 2290,49 2,39 2310,07 2,77 2270,57 2,97

2 2287,92 2,57 2307,12 2,95 2267,75 2,82

3 2285,26 2,66 2304,33 2,79 2264,41 3,34

6 2278,00 7,26 2296,64 7,69 2256,28 8,13

7 2275,18 2,82 2293,64 3,00 2253,30 2,98

8 2272,58 2,60 2290,93 2,71 2250,57 2,73

9 2270,22 2,36 2288,38 2,55 2247,55 3,02

10 2267,79 2,43 2285,81 2,57 2244,78 2,77

13 2260,04 7,75 2278,28 7,53 2236,95 7,83

14 2257,19 2,85 2275,79 2,49 2233,43 3,52

15 2256,32 0,87 2275,11 0,68 2232,39 1,04

Provete ΔM (g) Fluxo (J) Permeância Permeabilidade Sd

Nº Espessura (mm) (24 h) (kg/s).10-9 ng/m2.s.Pa ng/m.s.Pa m

1 20,38 3,76 43,52 1760,46 6,62 0,10

2 20,58 3,99 46,18 1868,15 7,45 0,09

3 20,09 4,21 48,73 1971,15 8,30 0,09

Média 20,35 3,99 46,14 1866,58 7,46 0,09

Desvio-padrão 0,006


A-24

Argamassa (15% M)

Tempo (dias)

Provete

15% M-1 15% M-2 15% M-3

Massa (g) ΔM (g) Massa (g) ΔM (g) Massa (g) ΔM (g)

0 2187,45 0,00 2141,69 0,00 2273,54 0,00

1 2183,27 4,18 2138,57 3,12 2270,57 2,97

2 2178,93 4,34 2135,32 3,25 2267,75 2,82

3 2174,54 4,39 2131,59 3,73 2264,41 3,34

6 2164,42 10,12 2122,45 9,14 2256,28 8,13

7 2160,33 4,09 2118,26 4,19 2253,30 2,98

8 2156,84 3,49 2114,96 3,30 2250,57 2,73

9 2153,17 3,67 2111,86 3,10 2247,55 3,02

10 2149,95 3,22 2108,87 2,99 2244,78 2,77

13 2140,83 9,12 2099,77 9,10 2236,95 7,83

14 2136,78 4,05 2096,66 3,11 2233,43 3,52

15 2135,61 1,17 2095,84 0,82 2232,39 1,04


Nº Espessura

(mm) (24 h) (kg/s).10-9 ng/m2.s.Pa ng/m.s.Pa m

1 19,9 5,34 61,81 2500,22 13,35 0,07

2 19,7 4,93 57,06 2308,26 11,38 0,07

3 20,0 4,21 48,73 1971,15 8,30 0,09

Média 19,9 4,83 55,86 2259,88 11,01 0,08



A-25

Argamassa (15% C)

Tempo (dias)

Provete

15% C-1 15% C-2 15% C-3

Massa (g)

ΔM (g) Massa (g) ΔM (g) Massa (g) ΔM (g)

0 2166,75 0,00 2159,64 0,00 2162,19 0,00

1 2163,65 3,10 2156,75 2,89 2159,27 2,92

2 2160,48 3,17 2153,80 2,95 2156,20 3,07

3 2157,32 3,16 2150,14 3,66 2152,36 3,84

6 2148,64 8,68 2140,43 9,71 2142,32 10,04

7 2145,66 2,98 2137,08 3,35 2138,92 3,40

8 2142,68 2,98 2134,16 2,92 2135,12 3,80

9 2139,84 2,84 2131,39 2,77 2133,15 1,97

10 2136,89 2,95 2128,57 2,82 2130,30 2,85

13 2128,03 8,86 2120,10 8,47 2121,66 8,64

14 2124,69 3,34 2117,18 2,92 2118,53 3,13

15 2123,76 0,93 2116,40 0,78 2117,76 0,77


Nº Espessura (mm) (24 h) (kg/s).10-9 ng/m2.s.Pa ng/m.s.Pa m

1 20,1 4,37 50,58 2046,06 8,94 0,09

2 20,1 4,69 54,28 2195,89 10,30 0,08

3 20,3 4,80 55,56 2247,39 10,79 0,08

Média 20,2 4,62 53,47 2163,12 10,01 0,08



A-26

Permeabilidade à água líquida

Modelo N º

tubos Localização dos tubos

Volume de água absorvida (cm3) Absorção média

(60 min)

Coef. de absorção

(kg/m2.√h)

Coef. de absorção

médio (60 min)

5 min

10 min

15 min

20 min

25 min

30 min

35 min

40 min

45 min

50 min

55 min

6 min

90 min

0%-1 3

A (sem junta) 0,7 1,1 1,4 1,7 1,9 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,1 3,3 4+

2,3

0,75

0,53 B (bi-junta) 0,3 0,5 0,7 0,9 1 1,2 1,4 1,5 1,6 1,8 1,9 2 2,6 0,45

C (junta) 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 2,3 0,39

15%M-1 3

A (sem junta) 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 2,2

1,4

0,39

0,32 B (bi-junta) 0,2 0,3 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,8 0,32

C (junta) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,5 0,27

15%C-1 3

A (sem junta) 0,5 0,8 1,3 1,7 2 2,3 2,6 2,9 3,1 3,4 3,7 3,9 4+

3,7

0,88

0,85 B (bi-junta) 0,3 0,6 0,9 1,2 1,3 1,6 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 3,6 0,61

C (junta) 1,2 1,7 2,1 2,5 2,8 3,1 3,4 3,7 3,9 4,2 4,4 4,6 4+ 1,04


A-27

Ensaio de aderência ao suporte (envelhecido)

Argamassa (0%)

Provete Carote


Tipologia de rotura


1

A 50 1963,5 1200 1226 0,624 A

B 50 1963,5 1400 1430 0,728 B

C 50 1963,5 1150 1175 0,598 B

2 D 50 1963,5 1600 1635 0,833 B

E 50 1963,5 1000 1022 0,520 B

Média = 0,661 MPa

Desvio-padrão = 0,109 MPa



Argamassa (15% M)

Provete Carote


Tipologia de rotura


1

A 50 1963,5 1200 1226 0,624 B

B 50 1963,5 1200 1226 0,624 B

C 50 1963,5 1400 1430 0,728 B

2 D 50 1963,5 1100 1124 0,572 B

E 50 1963,5 1400 1430 0,728 B

Média = 0,656 MPa



Argamassa (15% C)

Provete Carote

Força de arrancamento

(N) Tensão (MPa) Tipologia de rotura


1

A 50 1963,5 1400 1430 0,728 B

B 50 1963,5 1300 1328 0,676 B

C 50 1963,5 1250 1277 0,650 B

2 D 50 1963,5 1300 1328 0,676 B

E 50 1963,5 1450 1481 0,754 B

Média = 0,697 MPa

Desvio-padrão = 0,038 MPa



DESEMPENHO DE ARGAMASSAS FABRICADAS COM … · utilizar nas obras de engenharia civil agregados de...

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