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SUMRIORESUMO / ABSTRACT 1. INTRODUO 2. OBJETIVOS 3. MLTIPLOS ENFOQUES DE ABORDAGEM DA ANLISE QUMICA 4. MTODO IPT DE RECONSTITUIO DE TRAO DE ARGAMASSA4.1 Aspectos gerais 4.2 Clculo dos constituintes e do trao 4.2.1 Clculo dos constituintes 4.2.2 Clculo do trao, em massa e volume 4.2.3 Consideraes quanto metodologia

1 2 2 3 44 7 7 8 10

5. PROGRAMA EXPERIMENTAL5.1 Planejamento da pesquisa 5.1.1 Aglomerantes 5.1.2 Areia 5.2 Etapas de execuo 5.2.1 Preparo das argamassas e moldagem 5.2.2 Cura 5.2.3 Caracterizao qumica das argamassas 5.3 Resultados da reconstituio de trao 5.3.1 Teor de agregado 5.3.2 Teor de cimento 5.3.3 Teor de cal 5.3.4 Proporo dos constituintes na argamassa 5.4 Anlise dos resultados de reconstituio de trao

1111 12 12 14 14 14 14 15 15 15 15 15 20

6. CONSIDERAES FINAIS6.1 Consideraes quanto aos objetivos propostos 6.2 Continuidade da pesquisa

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7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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RECONSTITUIO DE TRAO DE ARGAMASSAS: ATUALIZAO DO MTODO IPT

RESUMOA pesquisa aborda o Mtodo IPT de reconstituio de trao de argamassas aplicando-o a trs argamassas simples, oito argamassas mistas de cimento CP II E-32, cal hidratada clcica CHI ou cal hidratada dolomtica CHIII e, trs misturas prontas simulando argamassas industrializadas (QUARCIONI, 1998). O estudo teve como objetivo adequar o Mtodo IPT s argamassas produzidas com materiais atuais de mercado, cujas especificaes sofreram alteraes substanciais nos ltimos anos. Na caracterizao qumica das argamassas foram aplicados ensaios gravimtricos e titulomtricos, preconizados pelo Mtodo IPT. Paralelamente, foram determinados silcio, clcio, ferro e alumnio por espectrofotometria de absoro atmica, mostrando-se uma tcnica alternativa vivel, levando-se em conta as caractersticas especficas de cada elemento qumico ensaiado. O Mtodo IPT apresentou boa reprodutibilidade entre os traos calculados, a partir dos resultados da anlise qumica, e os traos de dosagem, confirmando sua atualidade e aplicabilidade para as argamassas estudadas. Os dados experimentais permitiram sugerir uma correo no clculo da proporo de agregado, no caso de argamassas com cal hidratada, de forma a refinar o resultado do trao. A metodologia mostra-se adequada para elaborao de norma tcnica nacional.

ABSTRACTThis research studied the IPT Method for mix-proportion determination of hardened mortars. The method was applied to two lime, one cement, eight cement-lime based mortars, and three pre-mixed laboratorial mortars simulating industrial mortars. The cement type was CP-II E-32 and the hydrated lime types were dolomitic CH III and calcitic CH I. The purpose of the study was to adjust the IPT Method for actual mortars which are produced with those materials found on the market today. The chemical analysis included gravimetric and titulometric tests as set forth in the IPT Method. Silicium, calcium, magnesium, iron and aluminum quantities were also determined by Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). This method proved to be a viable alternative to the IPT Method when taking into consideration the limitations it has for each element. The IPT Method presented good results when comparing the mix-proportions that were calculated from chemical analysis with the corresponding mix-proportion references, demonstrating the methods actuality and applicability for the quality control of studied mortars. It is suggested from the experimental data to use a correction factor for the calculated proportion of sand in the mortars with hydrated lime. The methodology seemed to be adequate for the elaboration of a National Standard.

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1. IntroduoNo contexto de estudos e avaliao de diferentes aspectos tecnolgicos da argamassa1, de interesse conhecer o trao, isto , a proporo dos materiais empregados na dosagem, aglomerante(s) e agregado, expresso em massa ou volume. So exemplos, estudos de causas de fenmenos patolgicos de revestimentos de obras acabadas, restaurao de obras histricas, controle da qualidade de argamassas industrializadas e misturas semiprontas para argamassas, e avaliao do desempenho dos materiais empregados na produo de argamassas. O Laboratrio de Qumica de Materiais do IPT acumulou uma ampla experincia nos seus 27 anos de atuao no estudo de materiais de construo, documentando e divulgando mtodos de ensaio e seus resultados. No que diz respeito anlise qumica2 de argamassas e de revestimentos de argamassa desenvolveu um mtodo de reconstituio de trao com base nos resultados da anlise qumica quantitativa3. O mtodo de reconstituio de trao para concreto desenvolvido no IPT (Boletim, 1940) foi adaptado para argamassa. O conhecimento da composio dos materiais constituintes das argamassas e dos fenmenos qumicos envolvidos ao longo do tempo nos revestimentos, so dados importantes a serem considerados na interpretao de seus resultados. Presentemente, a modificao na composio dos cimentos e das cales, o emprego de materiais residuais e o desenvolvimento e aplicao de novos materiais na construo civil dificultaram a reconstituio de trao das argamassas endurecidas, constatando-se a necessidade de uma adequao do mtodo realidade atual do mercado. Em virtude da composio dos materiais nem sempre ser conhecida procurou-se tambm propor um programa de clculo com base em composies hipotticas (QUARCIONI, 1998). Na literatura encontramos as normas BS 4551-80 e a ASTM C-1324-96, que apresentam metodologias para a anlise qumica e clculo do trao de argamassas. Dado a peculiaridades de cada mtodo no se aplicam diretamente s argamassas nacionais.

2. ObjetivosO estudo teve como objetivo geral atualizar o Mtodo IPT de reconstituio de trao de argamassas, empregando-se materiais atuais de mercado, caracterizando seu campo de1

Argamassa, de acordo com a NBR 11172/89, uma mistura ntima e homognea de aglomerante de origem mineral, agregado mido, gua e, eventualmente, aditivos, em propores adequadas a uma determinada finalidade. Anlise qumica, ou melhor, anlise qumica quantitativa, no cotidiano do laboratrio, utiliza basicamente a gravimetria e titrimetria.

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Anlise qumica quantitativa, a parte da qumica analtica que se ocupa da determinao quantitativa dos diversos elementos qumicos ou de suas combinaes que esto presentes na composio de um material estudado (ALEXEV, 1966).

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aplicao e limitaes (QUARCIONI, 1998). Em decorrncia, teve por objetivos especficos: Avaliar a influncia da variao dos teores de aglomerante e agregado na anlise qumica e no trao da argamassa. Por esta razo, foram definidos traos variando-se a relao entre aglomerante e agregado (1:3 e 1:4, em volume) como tambm a relao entre os aglomerantes (1:1 e 1:2, em volume), para o mesmo trao. Foram escolhidos traos de argamassas comuns de mercado e casos estudados por solicitaes do meio externo do IPT. Estimar a influncia, no clculo do trao, da presena de cal hidratada. Para tanto, foram empregados dois tipos de cal hidratada, clcica CH I e dolomtica CH III, com teores de magnsio e anidrido carbnico bastante diferenciados entre si. Um segundo aglomerante, alm do cimento, implica uma varivel a mais a ser considerada no clculo. A variao da relao aglomerante:agregado (1:3 e 1:4) permitir uma avaliao da variabilidade do mtodo, quando aplicado a traos mais ricos (1:3), ou a traos mais pobres (1:4). A variao da relao entre os aglomerantes (1:1 e 1:2) permitir avaliar se um aumento expressivo de cal em relao ao cimento tem influncia significativa no resultado do clculo do trao.

3. Mltiplos enfoques de abordagem da anlise qumicaA investigao de uma argamassa endurecida pode atender diversas finalidades e envolver aspectos como a durabilidade e o controle de qualidade dos materiais empregados ou, como mais comum, avaliar fenmenos patolgicos, permitindo uma compreenso mais aprofundada das causas que teriam levado degradao de um dado revestimento. A resposta que se espera de um estudo determina condies de trabalho e investimento em recursos a serem aplicados, possibilitando o uso de tcnicas de anlise mais sofisticadas ou o desenvolvimento de novas tcnicas. No campo da durabilidade, via de regra, a investigao tem como objetivo relacionar a microestrutura com as propriedades das argamassas. Tcnicas como a porosimetria por intruso de mercrio e a microscopia eletrnica de varredura j so amplamente utilizadas em estudos desta natureza (CARASEK, 1996). A anlise qumica no uma ferramenta adequada para investigao da microestrutura, mas, pode-se dizer, indicada para se conhecer a composio do material como um todo, ao realizar a anlise completa, quando determinada a proporo dos constituintes da amostra. Na anlise qumica de argamassas empregam-se mtodos analticos freqentemente classificados como macros, os quais envolvem determinao de quantidades de 0,1 grama ou mais de amostra (BASSETT et al., 1981). Os mtodos empregados em qumica analtica esto embasados em conceitos tericos de que se constituem esta cincia, comprovados experimentalmente. Os mtodos clssicos, mais antigos, continuam atuais, dada a confiabilidade dos resultados. So exemplos mtodos gravimtricos e titulomtricos. As tcnicas ou mtodos instrumentais desenvolvidos nestas ltimas dcadas, como a espectrofotometria de absoro atmica, empregada neste estudo, dependem do uso de

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equipamentos especficos. So tcnicas que podero substituir tcnicas clssicas em diversas aplicaes, por serem de execuo mais rpida, ou por serem aplicveis em determinaes de teores muito menores do que se atinge com os mtodos clssicos. Por isso mesmo encontram ampla utilizao na indstria. Porm, envolvem investimento muito maior, nem sempre justificvel. Dada a praticidade do seu uso, interessante dispor desse mtodo como uma alternativa. Considerando a importncia de ambos os mtodos, foi decidido utilizar espectrofotometria de absoro atmica, como uma tcnica alternativa s tcnicas preconizadas pelo Mtodo IPT na determinao de alguns elementos qumicos, pela rapidez de execuo e por fazer parte, este equipamento, do instrumental do Laboratrio de Qumica de Materiais, do Agrupamento de Materiais de Construo Civil do IPT.

4. Mtodo IPT de Reconstituio de trao de argamassa 4.1 Aspectos geraisO mtodo de reconstituio de trao desenvolvido originalmente no IPT para concretos tem sido utilizado para argamassas, com algumas adaptaes; baseia-se no princpio de que a argamassa, ao ser atacada com cido clordrico, d origem a duas fraes distintas: uma insolvel e outra solvel. Para argamassas convencionais de cimento Portland, cal hidratada e agregado quartzoso, a frao solvel composta essencialmente pelos aglomerantes e a frao insolvel constituda pelo agregado. Temos ainda uma terceira frao voltil, que permite quantificar as reaes ocorridas aps a aplicao da argamassa. A Tabela 1 apresenta esquematicamente a composio fracionada de argamassas. Tabela 1 : Resumo da anlise fracionada de argamassas Frao Determinao Constituinte Secagem a 100C umidade ou gua livre Calcinao de 100 a 500C gua combinada da cal e do cimento Voltil Calcinao de 500 a 1000C anidrido carbnico dos carbonatos presentes como fler ou resultantes da carbonatao Insolvel gravimtrica agregado nions, como: SiO44-e SO42Solvel cimento e cal ctions, como: Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+,Na+ e K+ Assim sendo, o mtodo prev as determinaes quantitativas do agregado na forma de resduo insolvel (RI) e dos aglomerantes na forma de seus ons principais e comuns solubilizados, cujos resultados so expressos na forma dos xidos correspondentes: anidrido silcico (SiO2), xido de clcio (CaO), xido de magnsio (MgO) e xidos de ferro e alumnio (R2O3). Na frao voltil determina-se a umidade (UM), perda ao fogo (PF) e anidrido carbnico (CO2).

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A subamostra separada por quarteamento moda at granulometria inferior a 0,84mm (# ABNT n 20) e separada em amostras analticas para os diferentes ensaios qumicos. O mtodo de anlise qumica est apresentado, resumidamente, na Figura 1.

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I - Andamento principal AMOSTRA ANALTICA A (5g) adicionar 50mL de soluo de HCl (1:2) lavar o precipitado com soluo de Na2CO3 (5%) e soluo de HCl (5:95). filtrar, recolhendo o filtrado em balo de 500 mL. FILTRADO evaporar uma alquota de 200 mL em banho-maria, at secura secar em estufa a 100C atacar o resduo com 30mL de soluo de HCl (1:1) filtrar, recolhendo o filtrado em bquer

PRECIPITADO calcinar a 1000oC, esfriar e pesar RI

PRECIPITADO calcinar a 1000 C, esfriar e pesar SiO2o

FILTRADO adicionar gotas de HNO3 e levar fervura neutralizar com soluo de NH4OH (1:1) filtrar, lavar o precipitado com soluo de NH4 NO3 (20 g/L), recolhendo o filtrado em bquer

PRECIPITADO calcinar a 1000 C, esfriar e pesar R2O3o

FILTRADO ajustar o volume para 300mL adicionar soluo HCl (1:1) at meio cido, pH7 decantar o precipitado em banho-maria por 1h filtrar, recolhendo o filtrado em bquer

PRECIPITADO FILTRADO dissolver o resduo com acertar o pH com NH4OH 20mL de soluo de precipitar com soluo de (NH4)2HPO4 (20% ) H2SO4 (1:1) manter em repouso de 8 a 12 horas o aquecer a 80 C e titular filtrar, descartando o filtrado com soluo de KMnO4(0,3M) CaO PRECIPITADO MgO FILTRADO calcinar a 1000oC, esfriar e pesar Figura 1 : Fluxograma do mtodo de anlise qumica para argamassas

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II - Umidade e Perda ao Fogo AMOSTRA ANALTICA B (1g) secar a 100oC, esfriar e pesar

III - Anidrido Carbnico (CO2) AMOSTRA ANALTICA C (1g) determinao gasomtrica aps decomposio trmica a 1000oC CO2

UMIDADE calcinar a 1000oC, esfriar e pesar PF

Figura 1 : Fluxograma do mtodo de anlise qumica para argamassas (cont.)

4.2 Clculo dos constituintes e do trao4.2.1 Clculo dos constituintesCom base nos dados da anlise qumica calcula-se a proporo aglomerante(s):agregado, isto , o trao da argamassa em massa, que poder ser convertido em volume a partir das massas unitrias dos materiais empregados. A determinao do teor de um constituinte da argamassa, que provm exclusivamente do agregado ou do aglomerante, permite estimar, atravs de clculo, a relao aglomerante: agregado presente na mesma. O roteiro de clculo a ser adotado depende do conhecimento da composio dos materiais empregados. Quando no se dispe da composio qumica destes, torna-se necessrio assumir valores mdios de composio qumica de amostras de referncia. Os resultados da anlise qumica so recalculados na base de material no voltil, isto , excluindo o valor da perda ao fogo at 1000C, ou seja, gua livre, gua combinada e anidrido carbnico dos materiais empregados ou incorporados argamassa na evoluo do processo de endurecimento. Justifica-se este artifcio de clculo para permitir a obteno dos teores de materiais originalmente utilizados na confeco da argamassa: anidros e no carbonatados. Com os valores na base no voltil (NV) e admitindo-se o teor de resduo insolvel como sendo a frao agregado (areia), e os xidos restantes solubilizados como sendo a frao aglomerante (cimento e/ou cal), so calculadas as respectivas propores percentuais, em referncia aos materiais empregados, bem como o trao. Para calcular os constituintes da argamassa, tem-se o seguinte procedimento:

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a) teor de agregado: o teor de resduo insolvel da argamassa expresso na base no voltil (%RI(ARG,NV)). b) teor de cimento: primeiramente calculado na base no voltil (%Cim(ARG,NV)), a partir da slica solvel da argamassa (% SiO2(ARG,NV)) e da slica solvel do cimento4 empregado (% SiO2(CIM,NV)): % Cim ( ARG , NV ) = (% SiO 2 ( ARG , NV ) 100) (% SiO 2 ( CIM , NV ) ) (1)

Para se obter o teor de cimento originalmente dosado (%Cim(ARG,OR)), corrige-se o calculado na base no voltil, acrescentando a perda ao fogo do cimento empregado (%PF(CIM)), atravs da seguinte equao: % Cim ( ARG ,OR ) = (% Cim ( ARG , NV ) ) 100 (100 % PF( CIM ) ) (2)

Quando o cimento no conhecido, adota-se para a perda ao fogo, o valor mximo especificado em norma ou de algum cimento de referncia escolhido. c) teor de cal: primeiramente calculado o teor de cal na base no voltil, expresso como cal virgem, (%CV). Este pode ser calculado de duas maneiras: 1 alternativa: A partir dos teores de agregado e cimento, o teor de cal virgem obtido por diferena do total (100% do total): % CV = 100 (% Cim ( ARG , NV ) + % RI ( ARG , NV ) ) (3) 2 alternativa: A partir do teor de xido de clcio da argamassa (%CaO(ARG,NV), descontando-se o CaO proveniente do cimento (%CaO(CIM,NV)): (% CaO ( ARG , NV ) (% CaO ( CIM , NV ) .% Cim ( ARG , NV ) ) % CaO ( CAL , NV )

% CV =

100

(4)

Para se obter o teor de cal hidratada originalmente empregada (%Cal(ARG,OR)), corrige-se o teor de cal calculado na base no voltil, em funo da perda ao fogo da cal original (%PF(CAL)), atravs da seguinte equao: % CV 100 100 % PF( CAL )

% Cal ( ARG ,OR ) =

(5)

4.2.2 Clculo do trao, em massa e volumeO trao em massa de uma argamassa calculado a partir dos teores percentuais de seus constituintes, expressos em relao ao cimento, isto , dividem-se os teores de cal e agregado pelo teor de cimento. O trao em volume calculado dividindo-se esses valores pelas respectivas massas unitrias dos constituintes.4

Na anlise qumica do cimento obtm-se o teor de slica total somado ao resduo insolvel. Desse total deve-se subtrair o resduo insolvel, obtendo-se ento, o valor da slica solvel do cimento.

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A ttulo de ilustrao, esto apresentados a seguir os clculos dos constituintes percentuais e do trao em massa e em volume de uma dada argamassa, obtidos a partir de dados da anlise qumica. A Tabela 2 apresenta os resultados da anlise qumica da argamassa e os respectivos valores calculados na base no voltil. A Tabela 3 traz os parmetros qumicos e as massas unitrias dos aglomerantes, considerados no clculo do trao. Tabela 2 : Dados de anlise qumica da argamassa

R e su lta d o s (% ) D e te r m in a e s U m id a d e P e rd a a o Fo g o RI S iO 2 s o l v e l R 2O 3 C aO M gO CO2 B a se o r ig in a l 0 ,0 0 2 ,5 2 8 0 ,0 2 ,8 1 1 ,1 9 1 2 ,4 0 ,6 3 0 ,8 4 B a se n o v o l til 8 2 ,1 2 ,8 8 1 ,2 2 1 2 ,7 0 ,6 5 -

Tabela 3 : Parmetros qumicos e massas unitrias dos aglomerantes Base original (%) SiO2 20,5 CaO 70,8 CaO 57,2 MgO 0,4 PF 5,90 PF 26,4 Base no voltil (%) SiO2 21,8 CaO 96,3 CaO 60,8 MgO 0,60 0,53 1,12 Massa unitria (kg/m3)

Tipo Cimento CP II-E Cal CHI-Clcica

Teor de agregado: %RI(ARG,NV )= 82,1 Teor de cimento: Pela equao (1), tem-se o teor de cimento anidro: % Cim ( ARG , NV ) = ( 2 ,88 100) = 13,21 ( 21,8) (1)

Da equao (2), tem-se o teor de cimento original empregado: % Cim( ARG ,OR ) = (13,21) 100 = 14,04 (100 5,9) (2)

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Teor de cal hidratada: A partir da equao (3), tem-se o teor de cal virgem calculado pela diferena dos teores de areia e cimento: % CV = 100 (13,21 + 82,1) = 4,69 (3)

Da equao (4) obtm-se o teor de cal hidratada, calculada em relao perda ao fogo da cal hidratada empregada % Cal( ARG ,OR ) = 4,69 100 = 6,38 100 26,46 (4)

A partir desses constituintes percentuais, calcula-se o trao em massa correspondente da argamassa em relao ao cimento: Trao, em massaTrao cimento 1 14,1 %,

Rel Aglo/Agre areia 5,8 82,1 %.

cal 0,46 6,38 %,

1 / 4,0 1 / 4,0

Para se calcular o trao em volume dividem-se os teores dos constituintes pelas respectivas massas unitrias, considerando-se a umidade da areia utilizada: cimento = 1,12 g/cm3 cal hidratada = 0,53 g/cm3, areia, com 2,5% de umidade = 1,15 g/cm3 Tem-se ento: cimento: 1 / 1,12 = 0,89 cal hidratada: 0,46 / 0,53 = 0,87 agregado: [(5,8 + (5,8 x 0,025)]/1,153 = 5,2

Recalculando-se em relao ao cimento, tem-se o trao em volume: Trao, em volumecimento 1 Trao cal Rel Aglo/Agre areia 5,8 1 / 2,9

0,97

4.2.3 Consideraes quanto metodologiaEste mtodo tem sido aplicado rotineiramente para anlise qumica de argamassas inorgnicas de revestimento ou assentamento, mas considerando algumas limitaes que caracterizam sua aplicao para obteno do trao de dosagem, vinculadas natureza e

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composio dos seus vrios constituintes: cimento, cal e agregado. Notadamente destacam-se: no indicado para argamassas produzidas com cimento Portland pozolnico ou com adio de pozolanas, no preparo de argamassas. A pozolana geralmente insolvel ao ataque com cido clordrico (como empregado na anlise qumica), superestimando o teor de areia e minimizando o teor de cimento (o cimento calculado em funo do teor de slica solvel que, admite-se, provm somente do cimento); argamassa com a presena de agregado carbontico compromete o princpio do mtodo onde o agregado deve permanecer insolvel ao ataque cido. Neste sentido, o mtodo IPT adequado para argamassas produzidas com agregado quartzoso. Devido aos fatores abordados acima, pode-se considerar que para se fazer uma reconstituio necessrio conhecer previamente a natureza do agregado e do aglomerante empregado. Assim, quando no se conhece o histrico de uma argamassa ou de uma obra e, portanto, no se dispe dos dados de caracterizao qumica dos componentes empregados, o resultado sempre aproximado. Nesses casos, costuma-se apresentar a faixa de valores de trao em que a argamassa pode estar situada.

5. Programa experimental 5.1 Planejamento da pesquisaPara atender aos objetivos do estudo, foram moldadas argamassas simples5 e mistas6 de cimento Portland e cal hidratada dos tipos clcica e dolomtica, com agregado silicoso, de forma a permitir avaliar o mtodo qumico de reconstituio de trao. Assim, foram preparadas trs argamassas simples de cimento Portland, cal hidratada clcica e cal hidratada dolomtica, com trao 1:3, em volume. Foram preparadas tambm oito argamassas mistas de cimento Portland e cales hidratadas clcica e dolomtica: 1:1:6, 1:2:9, 1:1:8 e 1:2:12, em volume. So traos usados freqentemente no mercado, portanto, de interesse prtico. Partiu-se da escolha dos traos em volume, para reproduzir a realidade da obra, transformando-os em massa para se obter melhor preciso na proporo dos constituintes na moldagem dos corpos-de-prova. A Tabela 4 apresenta os parmetros de dosagem, com as respectivas nomenclaturas adotadas (siglas) para identificao das argamassas. Para a transformao do trao em volume para trao em massa utilizou-se as respectivas massas unitrias dos materiais empregados: areia seca: 1,46 g/cm3 areia, com 3% de umidade: 1,12 g/cm3 cimento Portland CP II-E-32: 1,12 g/cm3 cal hidratada clcica CHI: 0,53 g/cm35 6

Argamassa simples a argamassa preparada com um nico aglomerante (NBR 13529/95). Argamassa mista a argamassa preparada com mais de um aglomerante (NBR 13529/95).

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cal hidratada dolomtica CHIII: 0,63 g/cm3 Dado que o Mtodo IPT pode tambm ser aplicado a argamassas industrializadas, julgou-se oportuno preparar trs misturas prontas7 de argamassa, simulando-as com os mesmos materiais empregados nas demais argamassas. Para o clculo do trao, os resultados das determinaes qumicas so expressos na base no voltil. Este artifcio de clculo permite referir e comparar o trao calculado ao trao de obra, dosado com materiais na base anidra, como convencionalmente conhecida a base desses materiais originais. Nas misturas prontas no h incorporao de volteis vinculada ao processo de cura; por isso, servir de referncia para avaliar este artifcio de clculo. Assim, foram preparadas cerca de 200 gramas das seguintes misturas prontas, com traos expressos em volume: 1:3 cimento:areia (1:3 C-MP); 1:3 cal hidratada dolomtica:areia (1:3 CD-MP) e 1:1:6 cimento:cal hidratada dolomtica:areia (1:1:6 CD-MP), com a mesma proporo de materiais das argamassas correspondentes (Tabela 4).

5.1.1 AglomerantesForam utilizados cimento Portland tipo CP II-E 32, marca Votoran, da S/A Indstrias Votorantin, cal hidratada clcica tipo CH I, marca Supercal, da Cobrascal Indstria de Cal Ltda e cal hidratada dolomtica tipo CH III, marca Votoran, da Companhia Cimento Portland Ita. So aglomerantes disponveis no mercado paulista e de uso comum em obras.

5.1.2 AreiaQuanto ao agregado, foi utilizada uma areia preparada em laboratrio, a partir de fraes da Areia Normal Brasileira (NBR 7214/82) produzidas pelo IPT. A concepo da areia com tal composio granulomtrica surgiu inicialmente dentro de um estudo paralelo desenvolvido pelo grupo de alunos de ps graduao do Departamento de Construo Civil da Escola Politcnica, onde se avaliou a influncia da curva granulomtrica em algumas propriedades das argamassas (CARNEIRO, 1997). Esta areia foi considerada adequada para este estudo, porque uma areia lavada de rio, de natureza quartzosa e com ausncia de materiais argilosos, mica e feldspato, comuns neste tipo de areia, no tendo assim interferentes no detalhamento da composio das argamassas endurecidas, a ser feito na etapa seguinte deste estudo.

Mistura pronta a mistura de agregado e aglomerante(s) originais, pronta para o preparo da argamassa somente pela adio da gua de amassamento

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Tabela 4 : Argamassas estudadas: proporo dos materiaisIdentificao das argamassas em funo dos traos Sigla de dosagem 1:3 s cimento 1:3 C 1:3 s cal clcica 1:3 s cal dolomtica 1:1:6 com cal clcica 1:1:6 com cal dolomtica 1:2:9 com cal clcica 1:2:9 com cal dolomtica 1:1:8 com cal clcica 1:1:8 com cal dolomtica 1:2:12 com cal clcica 1:2:12 com cal dolomtica 1:3 CC 1:3 CD 1:1:6 CC 1:1:6 CD 1:2:9 CC 1:2:9 CD 1:1:8 CC 1:1:8 CD 1:2:12 CC 1:2:12 CD Traos (em volume, de areia mida) cimento cal areia 1 0 3 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 6 6 9 9 8 8 12 12 Traos(em massa, Aglo Agre Aglo Agre % cimento % cal % aglom. % agreg. de areia seca) (volume) (massa) (massa) (massa) (massa) (massa) cimento cal areia 1 0 2,91 1 3 1 2,91 25,6 25,6 74,4 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,47 0,56 0,95 1,13 0,47 0,56 0,95 1,13 6,15 5,17 5,82 5,82 8,73 8,73 7,76 7,76 11,6 11,6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6,15 5,17 3,96 3,73 4,48 4,10 5,28 4,97 5,95 5,45 13,7 13,6 9,4 9,2 10,8 10,7 7,4 7,3 14,0 16,2 6,4 7,6 8,9 10,4 5,1 6,0 7,0 8,2 14,0 16,2 20,1 21,2 18,3 19,6 15,9 16,7 14,4 15,5 86,0 83,8 79,8 78,9 81,7 80,4 84,1 83,3 85,6 84,5

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5.2 Etapas de execuo5.2.1 Preparo das argamassas e moldagemAs argamassas foram preparadas em um misturador com 5 litros de capacidade, de acordo com a NBR 13276/88, sendo que as argamassas simples e mistas de cal hidratada no foram maturadas previamente. A quantidade de gua empregada foi a adequada para se obter o ndice de consistncia de 260 + 5mm, fixado para todos os traos, que proporcionou uma trabalhabilidade adequada para as moldagens. As argamassas do estudo foram moldadas em corpos-de-prova prismticos de 4x4x16cm.

5.2.2 CuraA desforma deu-se aps dois ou trs dias da moldagem, com exceo das argamassas simples de cal hidratada clcica e dolomtica, ambas desmoldadas com cinco e dez dias, respectivamente, por serem mais lentas no endurecimento. A cura foi feita em regime cclico de cinco dias em ambiente de laboratrio (Tmdia= 25C, Hmdia= 70%) e dois dias em cmara mida (Tmdia= 23C, Hmdia= 95%),com exceo das argamassas simples de cal hidratada, as quais foram mantidas constantemente em ambiente de laboratrio. Este regime de cura simulou uma condio caracterstica do pas (clima quente e mido, com elevados ndices pluviomtricos). Os corpos-de-prova foram ensaiados com 92 dias de cura.

5.2.3 Caracterizao qumica das argamassasPores de amostras extradas de quatro corpos-de-prova foram trituradas compondo-se uma amostra nica. A seguir, a amostra foi homogeneizada e quarteada. Cerca de 100 gramas dessa amostra foram modas em almofariz de porcelana at granulometria inferior a 0,84mm (peneira ABNT n20), e reservadas para anlise qumica. Quanto s trs misturas prontas, estas foram analisadas tal qual obtidas, portanto, sem cominuio prvia. Aplicou-se o Mtodo IPT para anlise qumica de argamassas, tanto para as argamassas endurecidas como para as misturas prontas. Da anlise qumica constou as determinaes de resduo insolvel, silcio, clcio, magnsio, ferro e alumnio (como R2O3), umidade perda ao fogo e anidrido carbnico. Paralelamente, foram executados ensaios por espectrofotometria de absoro atmica, nas mesmas amostras utilizadas para anlise qumica. Foram determinados silcio, clcio, magnsio, ferro e alumnio, com o objetivo de comparar esses resultados aos do Mtodo IPT. Esta tcnica analtica tem a vantagem de empregar menor tempo na execuo do ensaio, em comparao com os mtodos clssicos correspondentes. Todos os ensaios qumicos foram executados em triplicata. Todos os ensaios de caracterizao qumica das argamassas foram realizados no Laboratrio de Qumica de Materiais da Diviso de Engenharia Civil do IPT.

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5.3 Resultados da reconstituio de traoA partir dos dados dos ensaios qumicos das argamassas, com intervalo de confiana para a mdia (ICM) com 95% de confiana, foram calculados os teores percentuais dos constituintes, agregado e aglomerante(s), para as argamassas simples, mistas e misturas prontas.

5.3.1 Teor de agregadoFoi assumido como mnima a variao dos valores de resduo insolvel (ICM 1% em relao mdia) e fixado o valor mdio dos ensaios para o clculo do trao.

5.3.2 Teor de cimentoA partir dos intervalos de confiana das determinaes de slica solvel, foram calculados os teores mdios, mximos e mnimos dos respectivos teores de cimento para as argamassas. Estes clculos foram feitos a partir da slica solvel dosada tanto pelo Mtodo IPT como por absoro atmica ao nvel de 95% de confiana. Nas argamassas simples de cal, existe slica solvel, em teores muito baixos, no sendo, por isso, considerados para o clculo do cimento. Por esta razo, a norma BS 4551 especifica que teores de slica solvel inferiores a 0,5% nas argamassas devem ser desconsiderados para o clculo do cimento.

5.3.3 Teor de calA cal hidratada foi obtida por diferena do total da argamassa, a partir dos teores de agregado e cimento precedentemente calculados. Como o resultado considerado na base no voltil, a cal obtida expressa como cal virgem, e sua correo para cal hidratada funo da perda ao fogo da cal original.

5.3.4 Proporo dos constituintes na argamassaAs Tabelas 5 e 7 apresentam os traos em massa e em volume, respectivamente, das argamassas e misturas prontas a partir de seus constituintes calculados para o Mtodo IPT. As Tabelas 6 e 8 apresentam os traos em massa e em volume, respectivamente, das argamassas e misturas prontas a partir de seus constituintes calculados para absoro atmica. As mesmas Tabelas trazem os traos de referncia originariamente apresentados na Tabela 4. Para se expressar a proporo dos constituintes cimento : cal : areia, por conveno, fixa-se o cimento como sendo um (1) e a cal e a areia calculados proporcionalmente. Sendo o teor de cimento fixo pode-se comparar as porcentagens em massa da cal e do agregado obtidos, aos realmente adicionados no preparo da mistura. As mesmas propores podem ser comparadas em volume, levando em conta a massa unitria desses materiais.

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Tabela 5 : Traos das argamassas, calculados a partir da anlise qumica, em massa - Mtodo IPT

Trao

Traos de referncia (Dados de dosagem) Cim 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Cal 1,00 1,00 0,47 0,56 0,95 1,13 0,47 0,56 0,95 1,13 1,00 0,56

Valores calculados a partir da slica solvel (SiO2)

1:3 C 1:3 CC 1:3 CD 1:1:6 CC 1:1:6 CD 1:2:9 CC 1:2:9 CD 1:1:8 CC 1:1:8 CD 1:2:12 CC 1:2:12 CD 1:3 C-MP 1:3 CD-MP 1:1:6 CD-MP

Mdia Mxima Mnima AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre 1 1 1 2,9 1 : 2,9 2,9 1 : 2,9 2,8 1 : 2,8 2,9 1 : 2,9 - 1,00 6,2 - 1,00 6,2 - 1,00 6,3 1 : 6,2 1 : 6,2 1 : 6,3 6,2 1 : 6,2 - 1,00 5,0 - 1,00 5,0 - 1,00 5,0 1 : 5,0 1 : 5,0 1 : 5,0 5,2 1 : 5,2 1 0,45 6,0 1 0,41 5,8 1 0,49 6,2 1 : 4,1 1 : 4,1 1 : 4,2 5,8 1 : 3,9 1 0,57 6,3 1 0,52 6,2 1 0,61 6,5 1 : 4,0 1 : 4,1 1 : 4,0 5,8 1 : 3,7 1 1,05 9,3 1 0,97 9,0 1 1,13 9,6 1 : 4,5 1 : 4,6 1 : 4,5 8,7 1 : 4,5 1 0,95 8,5 1 0,86 8,1 1 1,05 8,8 1 : 4,4 1 : 4,4 1 : 4,3 8,7 1 : 4,1 1 0,65 8,8 1 0,62 8,7 1 0,68 9,0 1 : 5,3 1 : 5,4 1 : 5,4 7,8 1 : 5,3 1 0,45 7,9 1 0,37 7,5 1 0,54 8,3 1 : 5,4 1 : 5,5 1 : 5,4 7,8 1 : 5,0 1 1,04 12,4 1 0,92 11,8 1 1,18 13,2 1 : 6,1 1 : 6,1 1 : 6,1 11,6 1 : 5,9 1 0,88 11,6 1 0,62 10,1 1 1,22 13,4 1 : 6,2 1 : 6,2 1 : 6,0 11,6 1 : 5,4 1 1 1 3,5 1 : 3,5 3,5 1 : 3,5 3,6 1 : 3,6 2,9 1 : 2,9 - 1,00 5,6 - 1,00 5,5 - 1,00 5,6 1 : 5,6 1 : 5,5 1 : 5,6 5,2 1 : 5,2 1 0,46 6,4 1 0,31 6,1 1 0,71 7,7 1 : 4,4 1 : 4,7 1 : 4,5 5,8 1 : 3,7.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

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Tabela 6 : Traos das argamassas calculados a partir da anlise qumica, em volume - Mtodo IPT

Trao

Traos de referncia (Dados de dosagem)

Valores calculados a partir da slica solvel (SiO2)

Mdia Mxima Mnima Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre 1 1 1 1 1:3 C 3 1 : 3,0 3,0 1 : 3,0 2,9 1 : 2,9 3,0 1 : 3,0 1:3 CC 1 3 1 : 3,0 1,0 3,0 1 : 3,0 1,0 3,0 1 : 3,0 1,0 3,1 1 : 3,1 1 3 1 : 3,0 1,0 2,9 1 : 2,9 1,0 2,9 1 : 2,9 1,0 2,9 1 : 2,9 1:3 CD 1 1 1 1 1,0 6,2 1 : 3,1 0,9 6,0 1 : 3,2 1,0 6,4 1 : 3,2 1:1:6 CC 1 6 1 : 3,0 1 1 1 1 1,0 6,5 1 : 3,3 0,9 6,4 1 : 3,4 1,1 6,7 1 : 3,2 1:1:6 CD 1 6 1 : 3,0 1 1 1 1 1:2:9 CC 2 9 1 : 3,0 2,2 9,6 1 : 3,0 2,0 9,3 1 : 3,1 2,4 9,9 1 : 2,9 1 1 1 1 1,7 8,8 1 : 3,3 1,5 8,4 1 : 3,4 1,9 9,1 1 : 3,1 1:2:9 CD 2 9 1 : 3,0 1 1 8 1 : 4,0 1 1,4 9,1 1 : 3,8 1 1,3 9,0 1 : 3,9 1 1,4 9,3 1 : 3,9 1:1:8 CC 1 1 1 1 0,8 8,1 1 : 4,5 0,7 7,7 1 : 4,5 1,0 8,6 1 : 4,3 1:1:8 CD 1 8 1 : 4,0 1 1 1 1 2,2 12,8 1 : 4,0 1,9 12,2 1 : 4,2 2,5 13,6 1 : 3,9 1:2:12 CC 2 12 1 : 4,0 1 1 1 1 1:2:12 CD 2 12 1 : 4,0 1,6 12,0 1 : 4,6 1,1 10,4 1 : 5,0 2,2 13,8 1 : 4,3 1 1 1 1 3,6 1 : 3,6 3,6 1 : 3,6 3,7 1 : 3,7 1:3 C-MP 3 1 : 3,0 1:3 CD-MP 1 3 1 : 3,0 1,0 3,2 1 : 3,2 1,0 3,2 1 : 3,2 1,0 3,2 1 : 3,2 1 1 1 0,8 6,6 1 : 3,7 0,6 6,3 1 : 3,9 1,3 7,9 1 : 3,4 1:1:6 CD-MP 1 1 6 1 : 3,0.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

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Tabela 7 : Traos das argamassas calculados a partir dos ensaios de absoro atmica, em massaTraos de referncia (Dados de dosagem) Cal 1,00 1,00 0,47 0,56 0,95 1,13 0,47 0,56 0,95 1,13 1,00 0,56 Valores calculados a partir da slica solvel (SiO2)

Trao

Cim 1 1:3 C 1:3 CC 1:3 CD 1 1:1:6 CC 1 1:1:6 CD 1 1:2:9 CC 1 1:2:9 CD 1 1:1:8 CC 1 1:1:8 CD 1 1:2:12 CC 1 1:2:12 CD 1 1:3 C-MP 1:3 CD-MP 1:1:6 CD-MP 1

Mdia Mxima Mnima AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre 1 1 1 2,9 1 : 2,9 2,8 1 : 2,8 2,7 1 : 2,7 2,8 1 : 2,8 - 1,00 6,2 - 1,00 6,2 - 1,00 6,3 6,2 1 : 6,2 1 : 6,2 1 : 6,2 1 : 6,3 - 1,00 5,0 - 1,00 5,0 - 1,00 5,0 5,2 1 : 5,2 1 : 5,0 1 : 5,0 1 : 5,0 1 0,36 5,7 1 0,31 5,5 1 0,42 5,9 5,8 1 : 3,9 1 : 4,2 1 : 4,2 1 : 4,2 1 0,44 5,9 1 0,29 5,4 1 0,63 6,5 5,8 1 : 3,7 1 : 4,1 1 : 4,2 1 : 4,0 1 0,89 8,7 1 0,64 7,7 1 1,22 10,0 1 : 4,5 8,7 1 : 4,5 1 : 4,6 1 : 4,7 1 0,93 8,4 1 0,73 7,6 1 1,17 9,3 8,7 1 : 4,1 1 : 4,4 1 : 4,4 1 : 4,3 1 0,47 8,1 1 0,21 6,8 1 0,85 9,8 7,8 1 : 5,3 1 : 5,5 1 : 5,6 1 : 5,3 1 0,36 7,5 1 0,25 6,9 1 0,51 8,1 7,8 1 : 5,0 1 : 5,5 1 : 5,5 1 : 5,4 1 0,78 11,0 1 0,54 9,7 1 1,10 12,9 1 : 6,1 11,6 1 : 5,9 1 : 6,2 1 : 6,3 1 0,72 10,6 1 0,62 10,1 1 : 6,2 1 0,81 11,2 1 : 6,2 11,6 1 : 5,4 1 : 6,2 1 1 1 2,9 1 : 2,9 3,6 1 : 3,6 3,3 1 : 3,3 3,9 1 : 3,9 - 1,00 5,6 - 1,00 5,5 - 1,00 5,6 5,2 1 : 5,2 1 : 5,6 1 : 5,5 1 : 5,6 1 0,46 6,4 1 0,25 5,9 1 0,80 8,0 1 : 4,4 1 : 4,7 1 : 4,4 5,8 1 : 3,7.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

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Tabela 8 : Traos das argamassas calculados a partir dos ensaios de absoro atmica, em volumeTraos de referncia (Dados de dosagem) Valores calculados a partir da slica solvel (SiO2)

Trao

Cim Cal 1 1:3 C 1:3 CC 1 1:3 CD 1 1 1:1:6 CC 1 1 1:1:6 CD 1 1 1:2:9 CC 2 1 1:2:9 CD 2 1 1:1:8 CC 1 1 1:1:8 CD 1 1 1:2:12 CC 2 1 1:2:12 CD 2 1 1:3 C-MP 1:3 CD-MP 1 1:1:6 CD-MP 1 1

Mdia Mxima Mnima Areia Aglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre 1 1 1 3 1 : 3,0 2,9 1 : 2,9 2,8 1 : 2,8 2,9 1 : 2,9 3 1 : 3,0 1,0 3,0 1 : 3,0 1,0 3,0 1 : 3,0 1,0 3,1 1 : 3,1 3 1 : 3,0 1,0 2,9 1 : 2,9 1,0 2,9 1 : 2,9 1,0 2,9 1 : 2,9 1 0,8 5,9 1 0,7 5,7 1 0,9 6,1 6 1 : 3,0 1 : 3,3 1 : 3,4 1 : 3,2 1 0,8 6,1 1 0,5 5,6 1 1,1 6,7 6 1 : 3,0 1 : 3,4 1 : 3,7 1 : 3,2 1 1,9 9,0 1 1,4 7,9 1 2,6 10,3 1 : 2,9 9 1 : 3,0 1 : 3,1 1 : 3,3 1 1,7 8,7 1 1,3 7,8 1 2,1 9,6 9 1 : 3,0 1 : 3,2 1 : 3,4 1 : 3,1 1 1,0 8,4 1 0,4 7,0 1 1,8 10,1 1 : 3,6 8 1 : 4,0 1 : 4,2 1 : 5,0 1 0,6 7,7 1 0,4 7,1 1 0,9 8,4 8 1 : 4,0 1 : 4,8 1 : 5,1 1 : 4,4 1 1,6 11,3 1 : 4,3 1 1,1 10,0 1 : 4,8 1 2,3 13,3 1 : 4,0 12 1 : 4,0 1 1,3 10,9 1 : 4,7 1 1,1 10,4 1 : 5,0 1 1,4 11,5 1 : 4,8 12 1 : 4,0 1 1 1 3 1 : 3,0 3,7 1 : 3,7 3,4 1 : 3,4 4,0 1 : 4,0 3 1 : 3,0 1,0 3,2 1 : 3,2 1,0 3,2 1 : 3,2 1,0 3,2 1 : 3,2 1 0,8 6,6 1 0,4 6,1 1 1,4 8,2 6 1 : 3,0 1 : 3,7 1 : 4,4 1 : 3,4.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

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5.4 Anlise dos resultados de reconstituio de traoSo relevantes duas constataes em relao aos traos calculados: o resduo insolvel (teor de agregado) calculado na base no voltil foi sistematicamente superestimado, notadamente nas argamassas com cal hidratada. No h justificativa para superestimar o RI, porque o agregado totalmente insolvel, pois no foram utilizados aglomerantes com adio pozolnica. As diferenas de trao so mais acentuadas nas argamassas que contm cal hidratada. Como o Mtodo IPT assume que o resduo insolvel na base no voltil representa o teor de areia (RI dosado), presume-se que estes resultados deveriam ser iguais. Na Figura 2 observa-se que na argamassa 1:3 C o valor de RI dosado e o RI na base no voltil so muito prximos (prximo da reta de igualdade), ao passo que as argamassas simples de cal hidratada clcica e dolomtica possuem valores superestimados do RI calculados na base no voltil (acima da reta de igualdade). Neste sentido, a argamassa de cal clcica tende a ser mais superestimada que a argamassa de cal dolomtica.90,0

85,0

% RI da anlise qumica

80,0

Na base no voltil y = 1,2921x - 21,248 2 R = 0,9971

75,0

70,0 Na base original Na base no voltil Igualdade 65,0 Linear (N a base no voltil) Linear (N a base original) Linear (Igualdade) 60,0 60,0 65,0 70,0 75,0 % RI dosado ( Areia) 80,0

Na base original y = 1,427x - 39,193 2 R = 0,9982

85,0

90,0

Figura 2 : Correlao do resduo insolvel (RI) nas argamassas simples Colocou-se duas hipteses a esta questo: a presena de cal hidratada na argamassa responsvel por esta diferena ou o tratamento matemtico para expressar os resultados na base no voltil no est sendo devidamente aplicado. Para avaliar com maior detalhe o fenmeno da disperso dos dados de clculo, foram traados os grficos de correlao do RI dosado (areia ) e RI da anlise qumica calculado na base no voltil, para os vrios grupos de argamassas. A seguir, as Figuras 3 e 4 ilustram os grficos traados para argamassas com cal clcica e com cal dolomtica.

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90,0

88,0

86,0

84,0 % RI da anlise qumica

Na base no voltil y = 0,8827x + 12,188 2 R = 0,9978

82,0

80,0

78,0 Na base original Na base no voltil Igualdade 74,0 Linear (Igualdade) Linear (Na base no voltil) 72,0 Linear (Na base original)

76,0

Na base original y = 1,4206x - 41,11 2 R = 0,9334

70,0 70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 82,0 84,0 86,0 88,0 90,0 % RI dosado (Areia)

Figura 3 : Correlao do resduo insolvel (RI) nas argamassas mistas com cal clcica90,0

88,0

86,0

84,0 % RI da anlise qumica

Na base no voltil y = 0,9371x + 8,5164 2 R = 0,9932

82,0

80,0

78,0 Na base original 76,0 Na base no voltil Igualdade 74,0 Linear (Igualdade) Linear (Na base original) Linear (Na base no voltil) 72,0

Na base original y = 0,919x - 0,4812 2 R = 0,967878,0 80,0 82,0 84,0 86,0 88,0 90,0

70,0 70,0

72,0

74,0

76,0

%RI dosado (Areia)

Figura 4 : Correlao do resduo insolvel (RI) nas argamassas mistas com cal dolomtica A partir da observao dos grficos acima podemos concluir: Argamassa simples de cimento O mtodo tradicional de clculo no incorpora um erro, pois na argamassa 1:3C o valor do RI dosado e RI na base no voltil so praticamente os mesmos (Figura 2). Como no existe cal, principal responsvel pela perda ao fogo, a PF da argamassa depende

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praticamente do cimento. A PF do cimento baixa, compreende-se ento, porque o valor do RI dosado e do RI calculado na base no voltil so muito prximos. Por isso, a aplicao do RI diretamente obtido na anlise qumica, sem correo para base no voltil, vlido para argamassa simples de cimento e concreto, que possuem como aglomerante somente o cimento Portland. argamassas simples de cal medida que aumenta o teor de cal, aumenta a disperso do RI dosado em relao ao RI na base no voltil (Figura 2). O aumento do teor de PF da prpria cal e o aumento dos volteis incorporados na cura da argamassa so responsveis pela maior disperso dos valores de RI na base no voltil. argamassas de cimento e cal O RI dosado em relao ao RI na base no voltil atinge a mxima disperso, pela presena da cal hidratada. A argamassa com cal clcica incorporou mais volteis na cura, mostrada pela Figura 3, isto , quanto maior o teor de aglomerante, maior a disperso. Isto observado pelo maior distanciamento da reta de igualdade. Com a presena de cal dolomtica nota-se que a disperso mais homognea, para todos os traos. Isto provavelmente est vinculado ao fenmeno de carbonatao, menos acentuado para esta cal (Figura 4). preciso ressaltar que a carbonatao se d de fora para dentro da argamassa, no existindo assim fraes de corpo-de-prova com o mesmo teor de volteis. Como a amostra analtica representa o todo, no se pode evitar as disperses dos resultados, pois ela inerente ao material analisado. Nota-se ainda que em todos os grficos os valores expressos na base no voltil possuem maior linearidade em relao s retas originadas dos valores obtidos na anlise qumica, quando comparados com a reta de igualdade. Portanto, o uso da base no voltil mais indicado como base de clculo do trao. Concluso A partir desta abordagem pode-se recomendar a aplicao de um fator de correo (fc) para refinamento do resduo insolvel. Este fator pode ser obtido, portanto, aplicando-se a equao da reta da relao %RI dosado(Areia) vs %RI determinado na anlise qumica, expresso na base no voltil, para cada grupo. Para exemplificar as Tabela 9 e 10 apresentam os traos calculados e corrigidos das argamassas, em massa e em volume, respectivamente.

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Tabela 9 : Traos das argamassas obtidos a partir da anlise qumica e corrigidos, em massa - Mtodo IPTDados de Dosagem Valor de referncia Cim 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Cal 1,00 1,00 0,47 0,56 0,95 1,13 0,47 0,56 0,95 1,12 1,00 0,56 Valores calculados a partir da slica solvel (SiO2) determinada na anlise via mida - Mtodo IPT Sem correo Com correo Mdia Mdia Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre 2,9 1 : 2,9 1 2,9 1 : 2,9 1 2,8 1 : 2,8 1,00 6,3 1 : 6,3 1,00 6,0 1 : 6,0 6,1 1 : 6,1 5,2 1 : 5,2 1,00 5,0 1 : 5,0 1,00 4,8 1 : 4,8 5,8 1 : 3,9 1 0,45 6,0 1 : 4,1 1 0,45 5,8 1 : 4,0 1 0,56 6,3 1 : 4,0 1 0,56 6,1 1 : 3,9 5,8 1 : 3,7 8,7 1 : 4,5 1 1,04 9,3 1 : 4,6 1 1,04 9,0 1 : 4,4 1 0,95 8,5 1 : 4,4 1 0,95 8,2 1 : 4,2 8,7 1 : 4,1 1 0,64 8,8 1 : 5,4 1 0,64 8,5 1 : 5,2 7,8 1 : 5,3 7,8 1 : 5,0 1 0,45 7,9 1 : 5,4 1 0,45 7,6 1 : 5,2 11,6 1 : 5,9 1 1,04 12,4 1 : 6,1 1 1,04 12,1 1 : 5,9 11,6 1 : 5,5 1 0,88 11,6 1 : 6,2 1 0,88 11,2 1 : 6,0 2,9 1 : 2,9 1 3,5 1 : 3,5 1 3,4 1 : 3,4 5,2 1 : 5,2 1,00 5,6 1 : 5,6 1,00 5,4 1 : 5,4 1 0,49 6,4 1 : 4,3 1 0,49 6,2 1 : 4,2 5,8 1 : 3,7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Trao

1:3 C 1:3 CC 1:3 CD 1:1:6 CC 1:1:6 CD 1:2:9 CC 1:2:9 CD 1:1:8 CC 1:1:8 CD 1:2:12 CC 1:2:12 CD 1:3 C-MP 1:3 CD-MP 1:1:6 CD-MP

Tabela 10 : Traos das argamassas obtidos a partir da anlise qumica e corrigidos, em volume - Mtodo IPTTrao Dados de Dosagem Valor de referncia Cim 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Valores calculados a partir da slica solvel (SiO2) determinada na anlise via mida - Mtodo IPT Sem correo Com correo Mdia Mdia Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre 3 1 : 3,0 1 3,0 1 : 3,0 1 2,9 1 : 2,9 1,0 3,1 1 : 3,1 1,0 2,9 1 : 2,9 1 3 1 : 3,0 1 3 1 : 3,0 1,0 2,9 1 : 2,9 1,0 2,8 1 : 2,8 1 6 1 : 3,0 1 1,0 6,2 1 : 3,1 1 1,0 6,0 1 : 3,0 1 6 1 : 3,0 1 1,0 6,5 1 : 3,3 1 1,0 6,3 1 : 3,2 2 9 1 : 3,0 1 2,2 9,6 1 : 3,0 1 2,2 9,3 1 : 2,9 2 9 1 : 3,0 1 1,7 8,8 1 : 3,3 1 1,7 8,5 1 : 3,1 1 1,4 9,1 1 : 3,8 1 1,4 8,8 1 : 3,7 1 8 1 : 4,0 1 0,8 8,1 1 : 4,5 1 0,8 7,8 1 : 4,3 1 8 1 : 4,0 2 12 1 : 4,0 1 2,2 12,8 1 : 4,0 1 2,2 12,5 1 : 3,9 2 12 1 : 4,0 1 1,6 12,0 1 : 4,6 1 1,6 11,5 1 : 4,4 3 1 : 3,0 1 3,6 1 : 3,6 1 3,5 1 : 3,5 1 3 1 : 3,0 1,0 3,2 1 : 3,2 1,0 3,1 1 : 3,1 1 0,9 6,6 1 : 3,5 1 0,9 6,4 1 : 3,4 1 6 1 : 3,0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1:3 C 1:3 CC 1:3 CD 1:1:6 CC 1:1:6 CD 1:2:9 CC 1:2:9 CD 1:1:8 CC 1:1:8 CD 1:2:12 CC 1:2:12 CD 1:3 C-MP 1:3 CD-MP 1:1:6 CD-MP

Fica evidente que a disperso dos resultados do trao provm, sobretudo, do tratamento de dados (mtodo de clculo) e no da anlise qumica. Para se chegar a esta concluso o planejamento experimental foi adequado, fornecendo dados que se complementaram na sua interpretao.

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6. Consideraes finaisAs tcnicas analticas do Mtodo IPT so consagradas em qumica analtica. Portanto, trata-se de avaliar sua aplicao em argamassa, visando atender demanda do meio tcnico. A ordem de grandeza das medies no mundo da qumica muito menor que no campo da engenharia. Assim sendo, fundamental saber interpretar corretamente os dados da bancada de laboratrio em confronto com dados de dosagem de obra. Assim, foi relevante a comparao dos traos de referncia ou de dosagem com os traos obtidos atravs dos ensaios qumicos, para avaliar se a variabilidade dos resultados est dentro de uma margem aceitvel pelo meio tcnico. O atendimento desta expectativa determinou a aceitao do mtodo. Via de regra, a dosagem de argamassas em obra feita em volume. Portanto, trata-se de uma medida que carece de preciso, exceo feita a construtoras que possuem controle mais rigoroso do processo construtivo. Dessa forma, o valor do trao que obtido a partir da anlise qumica deve ser considerado nesse contexto. Assim sendo, este panorama vemos que as diferenas observadas em resultados de traos podem ser perfeitamente aceitveis. Mesmo em casos onde o valor do trao de referncia no esteve exatamente dentro da faixa de limites, obtidos pelo ICM, so valores de mesma ordem de grandeza, plausvel para o meio tcnico. Neste sentido, so confiveis, por exemplo, respostas obtidas pelos ensaios qumicos para questes como: uma dada argamassa apresenta ou no cal hidratada em sua composio ? possvel distinguir se um trao 1:1:8 ou 1:2:12 ? ou, comprovar se a relao agregado/aglomerante 1:3 ou 1:4. So respostas de interesse do meio tcnico. Vale a pena ressaltar, por fim, o dado mais importante que foi a correo do trao, a partir dos dados da anlise qumica. Estes dados permitiram justificar a diferena entre o trao calculado e o dosado e elaborar uma correo.

6.1 Consideraes quanto aos objetivos propostosConsiderando os resultados obtidos em relao aos objetivos propostos deste estudo, conclui-se que: O Mtodo IPT aplicvel para materiais atuais de mercado, observando-se as limitaes caractersticas apresentadas em 4.2.3. Os materiais e traos empregados representam um espectro representativo de mercado. O estudo foi feito com cimento CP II-E mas, aplicvel, em princpio, igualmente em argamassas produzidas com cimentos tipo CPI, CPII-F, CPIII, e CP V e, com cal magnesiana; O Mtodo IPT aplicvel igualmente para argamassas de relao aglomerante:agregado 1:3 e 1:4. No foi constatada variabilidade acentuada entre trao mais rico ou mais pobre em aglomerantes, ou mesmo mais rico ou mais pobre em cal;

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O uso de espectrofotometria de absoro atmica demonstrou ser uma tcnica alternativa na determinao de SiO2, CaO e MgO, com resultados satisfatrios em relao via mida. O R2O3 foi sistematicamente subestimado, em relao via mida; isto se explica porque o R2O3 da absoro atmica dado pela soma apenas do Fe2O3 e Al2O3, enquanto no mtodo por via mida inclui outros elementos, embora em baixos teores, mas responsveis pelas diferenas observadas. Este detalhe deve ser considerado quando a quantificao destes elementos for importante em casos especficos porm, no so levados em conta no clculo do trao. A absoro atmica uma tcnica de excelncia reconhecida. Na sua aplicao em argamassas, h um ganho no tempo de ensaio, porm com custo superior. Em casos onde h necessidade da confirmao de resultado de um dos parmetros da anlise qumica por via mida ou, de controle de obra que demandem resultados expeditos, pode ser aplicada como tcnica alternativa. O Mtodo IPT pode ser aplicvel a argamassas industrializadas como demonstraram os ensaios em misturas prontas, mas com aumento na disperso dos resultados, a serem abordadas futuramente, em estudos complementares.

6.2 Continuidade da pesquisaDiante dos resultados obtidos so propostas algumas etapas para dar continuidade a esta linha de pesquisa: avaliar a influncia da granulometria da amostra na anlise qumica e nos resultados do clculo do trao; estudar a amostragem para mistura prontas para minimizar a influncia da heterogeneidade do material; aplicar complexometria como tcnica alternativa na determinao de ferro, alumnio, clcio e magnsio. Trata-se de uma tcnica analtica j normalizada no Brasil para a anlise qumica de cimento e cal hidratada; adequar o Mtodo IPT para aplicao em argamassa com presena de agregado carbontico e adio de material pozolnico no cimento ou na argamassa; aperfeioar a correo no clculo do trao a partir de estudos tericos e experimentais.

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