Avaliação do desempenho de argamassas e revestimentos de rcd com o uso de aditivos incorporadores de ar

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Avaliação do desempenho de argamassas e revestimentos de rcd com o uso de aditivos incorporadores de ar

  1. 1. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE ARGAMASSAS EREVESTIMENTOS DE RCD COM O USO DE ADITIVOSINCORPORADORES DE ARPerformance of mortars and renderings produced with CDW and air-entrainedadmixture Leonardo F.R.Miranda Sílvia M.S.Selmo M.Sc. Engenheiro Civil Dra. Engenheira Civil Doutorando PCC/EPUSP Professora PCC/EPUSP leonardo.miranda@poli.usp.br silvia.selmo@poli.usp.brResumoO objetivo deste trabalho foi fazer um estudo Abstractpreliminar da viabilidade do uso de aditivos This work aims to analyze if air-entrainedincorporadores de ar (IAR) na redução da admixture can be useful in reducing variabilityvariabilidade das argamassas com areia of mortars produced with recycled aggregatereciclada de entulho de construção (RCD) e na (CDW) and improving its properties.melhoria de suas propriedades. Mortars and renderings were produced withForam produzidos e caracterizados argamassas recycled aggregates collected from recyclinge revestimentos com areia reciclada, da usina plant, in Socorro, Sao Paulo State, in mixde reciclagem de Socorro/SP - Brasil, na proportion 1:6 (cement:CDW) with 5 differentproporção 1:6 (cimento: areia reciclada), com 5 air-entrained admixtures.diferentes marcas de incorporadores de ar. Results show that admixture is recommendableOs resultados mostram que o uso de aditivo in mortar production with CDW in industrialIAR nessas argamassas não seria recomendável scale only if it presents low variation of air-para produção em escala comercial, a não ser entrained content in function of time andque o aditivo tenha uma baixa variabilidade de method of mix of the mortar and if CDWincorporação de ar em função do tempo e aggregate has controlled properties.método de mistura (possível apenas em uma Renderings with highest air-entrained contentsdas marcas estudadas) e se tenha ainda o presented less cracking. Mortars with mixagregado reciclado com propriedades proportions 1:6 and 1:8 can have same cost percontroladas. Quanto ao desempenho dos m3 using air-entrained admixture.revestimentos, a fissuração reduziu um pouco Keywords: recycling, CDW, plastering,com o aumento do teor de ar incorporado. O mortar, admixture.custo dos materiais por m3 de uma argamassa1:6 com incorporador de ar ficou praticamente 1 Introduçãoinalterado em relação ao de uma argamassa dereferência, na proporção 1:8 sem aditivo, A reciclagem de resíduos minerais dedevido ao aumento de volume provocado pelas construção e demolição (RCD) é uma atividadebolhas de ar. em expansão no Brasil e se buscam desenvolverPalavras-chave: reciclagem, entulho, técnicas para a sua aplicação em argamassas,revestimento, argamassa, aditivo. concretos, tijolos e sub-bases de pavimentos.
  2. 2. No campo das argamassas de assentamento e por eles possuírem características peculiaresrevestimento, um dos maiores problemas que influenciam no desempenho dos aditivos.enfrentados é conseguir reduzir a variabilidade Foram coletadas 10 amostras e recicladas emdas propriedades das argamassas com RCD um britador de mandíbulas de pequeno porte.causada, principalmente, pela heterogeneidade Após britagem, foi obtida a fração miúda dodo agregado reciclado. Um outro problema é RCD por peneiramento em peneira vibratória.garantir um bom desempenho de revestimentos As 10 amostras foram coletadas da fraçãode paredes e tetos, quanto ao surgimento de miúda, seguindo o procedimento definido pelafissuras. NBR 7216 – Amostragem de agregados e pelaNeste caso, pode ser interessante a utilização de NBR 10007 – Amostragem de resíduos,aditivos incorporadores de ar que têm baixo representado lotes de aproximadamente 2 m3, ecusto e podem melhorar algumas propriedades caracterizadas conforme mostrado no Quadro 1.das argamassas.Dentre outros efeitos deste aditivo em Quadro 1: Resultados de caracterização dasargamassas de revestimento, pode-se citar [1]: amostras de areia reciclada de RCD.aumento de trabalhabilidade, redução de água Finos Densidade Dim. máx. Mód.de amassamento, diminuição da densidade, < 75 Amostra aparente caracter. dequeda de resistência mecânica, redução de (kg/m³) µm (mm) finuraeflorescência e da absorção capilar, redução de (%)retração. Também é possível que ele reduza a S1 1219 18,0 4,8 2,05aderência do revestimento, o que é explicado S2 1132 22,9 4,8 2,09pela diminuição dos pontos de contato da S3 1116 14,5 4,8 2,22argamassa com o substrato [2]. S4 1051 21,4 2,4 1,71Entretanto, o desempenho deste aditivo está S5 1089 18,1 2,4 2,03condicionado a diversos fatores, como [1]: sua S6 1146 14,6 2,4 2,10natureza química, teor de aditivo, teor e tipo de S11 1189 21,8 2,4 1,81cimento, relação água/cimento, temperaturaambiente, teor de finos, tempo de mistura, etc. S12 1242 23,4 2,4 1,71Como são poucos os casos de usinas que S13 1199 29,2 2,4 1,53produzem agregados reciclados com natureza e S15 - 4,2 2,4 2,39propriedades físicas bem controladas, estetrabalho tem como objetivo fazer uma análise Foram utilizados 5 diferentes aditivospreliminar da viabilidade do uso deste tipo de incorporadores de ar fabricados no Brasiladitivo na redução da variabilidade das (Quadro 2). A escolha de alguns desses aditivosargamassas com RCD e na melhoria de suas decorreu de testes de pré-seleção entre cerca depropriedades. 15 marcas do mercado brasileiro [4], [5]. Quadro 2: Aditivos incorporadores de ar2 Programa experimental utilizados, teor e finalidade do teste (ensaios em argamassas e aplicação como revestimento).2.1. Materiais empregados Sigla Aplicação Teor*O cimento utilizado foi do tipo CP II F 32 (com Ensaios e T 0,10fíler calcário) para ensaios em laboratório e o revestimentoCP III 40 RS (resistente a sulfatos) para a Ensaios 100produção das argamassas de revestimentos. D Revestimento 40O agregado reciclado utilizado foi obtido M Ensaios 0,25coletando-se entulhos em obras da cidade de Ensaios 0,10Socorro/SP, Brasil, em caçambas estacionárias H Revestimento 0,30 e 0,40que eram levadas para a usina de reciclagem de G Revestimento 0,40 e 0,50RCD. *Aditivo D: ml por m³ de argamassa.Optou-se por utilizar entulhos coletados em Demais aditivos % da massa de cimentoobras ao invés de preparados em laboratório,
  3. 3. 2.2 Ensaios realizados Os testes realizados nas argamassas foram:O procedimento de preparo das argamassas densidade de massa fresca e teor de ardependeu da presença ou não de aditivo na incorporado (NBR 13278), consumo demistura e do estado físico do aditivo utilizado cimento por m3, manutenção de consistência,(sólido ou líquido). Assim, foram definidas variação da densidade em função do tempo deduas alternativas: agitação, resistência de aderência à tração - para argamassas com aditivos em pó: (NBR 13528), controle de fissuras e custo/m3. homogeneizar o cimento, a areia reciclada e o aditivo previamente, colocar água na 3 Análise dos resultados argamassadeira, adicionar a mistura anidra na argamassadeira e bater por 2 minutos, O Quadro 3 apresenta um resumo dos repousar por 10 minutos e bater por mais 2 resultados obtidos para as argamassas feitas minutos; com seis das amostras de areia reciclada - para argamassas com aditivos líquidos: (Quadro 1), na proporção 1:6 e com dois dos adicionar o aditivo e a água de incorporadores de ar. amassamento na argamassadeira, colocar o O uso desses incorporadores de ar diminuiu a cimento e a areia reciclada (previamente relação água/materiais secos das argamassas em homogeneizados) e bater por 2 minutos, torno de 2 a 3%, para uma consistência repousar por 10 minutos e bater por mais 2 constante. Entretanto, para que isto ocorresse, minutos. foi necessário diminuir significativamente aO primeiro método de mistura descrito é densidade de massas das argamassas (chegandointeressante quando se pretende produzir a valores inferiores a 1500 kg/m³), resultandoargamassas ensacadas que possuem aditivos em em elevados teores de ar incorporado.pó. O segundo método foi adotado por se notar A queda no consumo de água das argamassasque, com os aditivos líquidos testados, seu com este aditivo não foi proporcional à relaçãodesempenho era melhor com este método. água/materiais secos das argamassas sem oInicialmente, foram feitos testes com as 6 aditivo, o que impede que ele seja utilizadoamostras de areia reciclada de RCD, em para redução da variabilidade destalaboratório, na proporção 1:6 em massa seca, propriedade, já que sua dosagem em diferentescom os 4 primeiros aditivos incorporadores de teores, visando o controle do consumo de água,ar descritos no Quadro 2. Seria considerado um produziria argamassas com teores de ar ebom desempenho se o aditivo incorporador de densidades de massa totalmente diferentes.ar diminuísse a variabilidade no consumo de Para os dois aditivos, T e D, observa-se umaágua das argamassas e apresentasse estabilidade variação muito grande no teor de arde incorporação de ar em função do tempo de incorporado entre as 6 amostras de areia deagitação das argamassas e da variação da RCD. Isto pode ser atribuído, principalmente,amostra de RCD. às diferenças na natureza das amostras e emNos testes em campo com revestimentos de suas propriedades físicas.argamassa, foram usadas 5 amostras de RCD A Figura 1 mostra que, mesmo o aditivo D queno traço 1:6 úmido, com 4 aditivos do Quadro apresentou a menor variabilidade de densidade2, em painéis de revestimento de 1 m² cada, em em função do tempo de agitação, ainda assimsubstratos de bloco de concreto com chapisco seu resultado não foi satisfatório, uma vez que a(1:3, cimento:areia) ou tijolo maciço cerâmico. amplitude de 130 kg/m3 pode causar diferençasComo parâmetro de análise de eficácia, eles significativas no desempenho do revestimento,deveriam melhorar a trabalhabilidade, reduzir a como, por exemplo, no rendimento.incidência de fissuras nos revestimentos e se Quanto à manutenção de consistência (Figuramostrarem estáveis em função do método de 2), as argamassas aqui testadas com aditivosmistura das argamassas. tiveram uma taxa de perda de consistência (60 aTambém foram produzidas argamassas de 80 mm/h) superior à obtida por [3] (de 24referência na proporção 1:6 e 1:8 sem aditivo. mm/h) para argamassas com areia de RCD sem aditivo, provavelmente pela saída das bolhas de ar do sistema.
  4. 4. Quadro 3: Resultados de caracterização das argamassas com areia de RCD reciclado utilizando-se dois aditivos incorporadores de ar. Densidade Consumo Proporção H total a/c total Teor de Teor de Consistência Amostra Aditivo de massa de cimento (massa) (%) (%) aditivo ar (%) (mm) (kg/m³) (kg/m³) S1 1:6 22 1,54 T 0,10% 1590 20 187 231 S1 1:6 22 1,54 D 100 ml 1550 23 181 281 S2 1:6 26 1,82 T 0,10% 1450 25 164 262 S2 1:6 26 1,82 D 100 ml 1860 4 211 254 S3 1:6 26 1,82 - - 1860 4 210 261 S3 1:6 25 1,75 T 0,10% 1520 22 173 260 S3 1:6 25 1,75 D 100 ml 1400 29 160 285 S4 1:6 25 1,75 T 0,10% 1470 25 168 245 S4 1:6 27 1,89 D 100 ml 1840 4 207 249 S5 1:6 24 1,68 - - 1810 8 209 257 S5 1:6 23 1,61 T 0,10% 1360 31 158 250 S5 1:6 23 1,61 D 100 ml 1250 37 145 273 S6 1:6 24 1,68 - - 1780 10 205 254 S6 1:6 23 1,61 T 0,10% 1270 36 148 249 1700 D Densidade de massa fresca 1600 T 1500 H Figura 1: Variação da densidade de massa das argamassas no (kg/m³) 1400 M traço 1:6 em função do tempo de 1300 agitação na argamassadeira. 1200 Amostra de areia reciclada S4 com 1100 os aditivos T e D e S6 com os aditivos H e M. 1000 0 2 4 6 8 10 Tempo de agitação (minutos) 280 D Índice de consistência (mm) 260 T 240 220 Figura 2: Manutenção de 200 consistência das argamassas 180 com T e D, na proporção 1:6. 160 140 0 20 40 60 80 100 Tempo após início da mistura (minutos)
  5. 5. Quanto ao custo do m3 das argamassas produzidas alvenaria cerâmica maciça, mas, possivelmentecom a amostra S3 REF de Socorro, com e sem os também pelo efeito do incorporador de ar.aditivos D e T, considerando-se apenas o custo dos Quanto ao surgimento de fissuras, é possível que amateriais, o Quadro 4 indica que, para um mesmo incorporação de ar tenha auxiliado na redução detraço, o uso do aditivo incorporador resulta em fissuras nos revestimentos, uma vez que, para aseconomia. Entretanto, sem o aditivo incorporador mesmas amostras de areia de RCD, fissuraramde ar, é possível, para uma mesma resistência, menos as argamassas que apresentaram os maioresutilizar a proporção 1:8 e, no caso deste trabalho, teores de ar incorporado. Entretanto, o melhoros custos obtidos ficaram muito próximos. resultado foi para a argamassa produzida com aO amostra S15 que possui menor teor de finos < 75Quadro 5 mostra um resumo dos resultados obtidos µm, o que sugere que é preferível controlar aem revestimentos. A resistência de aderência à fissuração dos revestimentos, inicialmente, atravéstração foi abaixo do limite da norma NBR 13528 do controle dos finos do que com o uso de aditivos.(0,20 MPa) para todos os painéis, devido,principalmente, às más condições daQuadro 4: Custo por m³ das argamassas produzidas com cimento CP II F, a amostra S3 de RCD reciclado de Socorro/SP e os aditivos T e D, considerando apenas o custo dos materiais. Densidade Consumo Consumo Consumo Custo Proporção Consumo de Aditivo de massa de cimento de agregado de água total (massa) aditivo (kg/m³) (kg/m³) (kg/m³) (kg/m³) (R$m3) T 1:6 1520 173 1038 303 0,173 kg/m3 84,40 D 1:6 1400 160 960 280 100 ml / m³ 91,45 Referência 1:6 1860 210 1260 382 - 100,42 Referência 1:8 1836 162 1296 379 - 83,78 Obs: Custo dos materiais: cimento: R$ 0,36/kg ; RCD: R$ 20,00/m³; água: R$ 5,00/m³; aditivo T: R$ 10,00/kg; aditivo D: R$ 15,00/100mlQuadro 5: Revestimentos de argamassa com cimento CPIII 40 RS, RCD e aditivos, produzidos na usina de Socorro/SP. Espessura nominal dos revestimentos igual a 15 mm. Método Densidade Teor Proporção a/c Fissura Aderência Amostra Aditivo de Substrato de massa de ar (massa) total (cm/m²) (MPa) mistura (kg/m³) (%) S4 1:8,0 - Bet. 2,5’ 1,96 Bl.concreto 1840 3 511 0,06 S4 1:6,0 T 0,10% Bet. 2,5’ 1,75 Bl.concreto 1470 25 244 0,04 S4 1:6,0 D 40ml/m³ Bet. 2,5’ 1,75 Bl.concreto 1850 5 668 0,11 S11 1:5,6 H 0,4% Bet 2 1,96 Cerâmico 1494 24 3 0,07 S11 1:5,6 H 0,4% Bet. 1 1,96 Cerâmico 1622 17 121 0,09 S12 1:5,8 H 0,3% Bet. 2,5 1,94 Cerâmico 1594 19 139 0,13 S12 1:5,8 H 0,3% Enx. 6,5 1,94 Cerâmico 1667 15 449 0,13 S12 1:5,8 G 0,5% Bet. 2,5 1,66 Cerâmico 1521 25 43 0,09 S13 1:5,5 G 0,4% Bet. 2,5 1,86 Cerâmico 1606 18 - 0,04 S13 1:5,5 G 0,4% Enx. 6,5’ 1,98 Cerâmico 1688 13 - 0,06 S15 1:6,2 H 0,15% Bet. 2,5’ 2,31 Cerâmico 1546 18 0 0,12 Obs: 1) Bet. 2,5´= misturada em betoneira por 2,5 minutos; Enx. 6,5’ = misturada com enxada por 6,5 minutos
  6. 6. A incorporação de ar dos aditivos apresentou [1] Ramachandran, V.S. Concrete Admixturesdiferenças significativas em função do método de Handbook – Properties, Science and Technology.mistura. Considerando que, no Brasil, é muito New Jersey, USA, Noyes Publications, 1995.comum encontrar obras misturando argamassasmanualmente (enxada), em betoneiras ou em [2] Carasek, H. Aderência de argamassas à base deargamassadeiras, considera-se que os desempenhos cimento Portland a substratos porosos -avaliaçãodos aditivos utilizados não foram adequados. dos fatores intervenientes e contribuição ao estudoChama-se atenção para a argamassa preparada com do mecanismo da ligação. Tese de Doutoramento,a amostra S15 e apenas 0,15% do aditivo H, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo,metade do teor utilizado nas outras argamassas, 1996.mas que mesmo assim causou o mesmo nível de [3] Miranda, L.F.R. Estudo de fatores que influemincorporação de ar. Isto indica a influência na fissuração de revestimentos de argamassa comnegativa do teor de finos < 75 µm do RCD entulho reciclado. Dissertação de Mestrado. Escolareciclado no desempenho do aditivo, ocupando o Politécnica da Universidade de São Paulo, 2000.espaço que seria ocupado pelas bolhas de ar, umavez que a principal diferença desta amostra em [4] Monte, R.; Uemoto, K; Selmo, S.M.S. Efeitosrelação às demais é exatamente o baixo teor desses de aditivos incorporadores de ar nas propriedadesfinos. Nesta argamassa, foi notória a melhoria que de argamassas e revestimentos. In: Simpósioo aditivo deu em sua trabalhabilidade. Brasileiro de Tecnologia das Argamassas, V, 2003. São Paulo. Anais. São Paulo. ANTAC, 2003. p. 303-315.4 Conclusões [5] Monte, R.; Uemoto, K; Selmo, S.M.S.Os aditivos utilizados neste trabalho se mostraram Qualificação de aditivos incorporadores de ar paramuito sensíveis às variações no tempo e no método argamassas de assentamento e revestimento. In:de mistura das argamassas, bem como às variações Simpósio Brasileiro de Tecnologia dasde natureza e propriedades físicas do RCD. Além Argamassas, V, 2003. São Paulo. Anais. Sãodisso, o uso deste tipo de aditivo não foi útil na Paulo. ANTAC, 2003. p. 181-194.redução da variabilidade dos consumos de águadas argamassas. Apesar do uso de incorporadoresde ar exigir uma proporção de mistura mais ricaem cimento para uma mesma resistência, o custofinal das argamassas pode não sofrer alteraçõessignificativas devido ao aumento de volume dasargamassas com a incorporação de ar. Entretanto,eles foram úteis na redução da fissuração dosrevestimentos e na melhoria da trabalhabilidade.Considera-se então que o uso destes aditivos podeser útil para melhorar determinadas propriedadesdas argamassas e dos revestimentos, mas não foieficaz para reduzir a heterogeneidade dasargamassas com RCD e, no caso de uma produçãocomercial, é fundamental um controle efetivo daspropriedades físicas do agregado reciclado.AgradecimentosÀ empresa Irmãos Preto Ltda pela parceria comesta pesquisa e à FAPESP pelo apoio financeiro.Referências

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