Argamassas de cal

“Não há assunto tão velho que não possa
ser dito nada de novo sobre ele”
Fiódor Dostoiévski

RESUMO
Os rebocos são elementos integrantes dos revestimentos de alvenarias, desempenhando o
papel de proteção e de qualidade estética das mesmas. Estão expostos a inúmeras ações
agressivas, que constituem as suas principais causas da degradação, bem como dos
edifícios, ao longo do tempo.
O uso da cal, como ligante em argamassas de revestimento de alvenarias em edifícios,
remonta há séculos e desempenha um papel importante na conservação e durabilidade das
alvenarias.
A introdução de ligantes hidráulicos nas argamassas, nomeadamente o cimento em
substituição da cal, nos revestimentos de edifícios antigos, tem conduzido ao aparecimento
de diversas patologias, provocadas por incompatibilidades físicas, químicas e mecânicas
entre estas “novas” argamassas e as alvenarias, provocando a degradação quer dos
revestimentos quer das alvenarias.
O conhecimento das caraterísticas físicas, químicas e mecânicas das argamassas pré-
existentes é fundamental, para a formulação de novas argamassas a aplicar sobre suportes
antigos, a fim de se garantir a compatibilidade entre a argamassa de reabilitação e os
respetivos suportes.
O objetivo deste projeto foi desenvolver vários tipos de argamassas de cal, para serem
usadas no revestimento de alvenarias de edifícios antigos.
Neste trabalho foram estudados quatro tipos de argamassas, com base em cal em pasta, cal
aérea e cal hidráulica, com diferentes agregados (areia e pó de pedra) e diferentes curas
(cura seca e cura húmida). São descritos os ensaios realizados e apresentados, analisados e
comentados os resultados obtidos.
De um modo geral, foi possível verificar a adequabilidade das argamassas estudadas.
Comparando os resultados obtidos com outros referenciados, por diferentes autores e
empresas de fabrico de argamassas, constata-se que a maioria desses resultados é coerente
e consistente.
Palavras-chave: Argamassas de cal, cura, revestimentos para edifícios antigos, ensaios
laboratoriais, reabilitação de edifícios

ABSTRACT
Plasters are important elements to masonry coatings, playing both protection and aesthetic
roles. They are exposed to a countless amount of aggressive actions, which constitute the
main causes of degradation, not only for plasters but also for the whole buildings over time.
The use of lime, as a binder in masonry mortars in old buildings, dates back centuries ago,
playing an important role in the conservation and durability of masonry.
The introduction of hydraulic binders in mortars, in particular cement, replacing lime, in
the old building coatings, has led to the appearance of several pathologies, caused by
physical, chemistry and mechanical incompatibilities between these "new" mortars and
masonry, causing degradation to both coatings and masonry.
Knowledge of the physical, chemical and mechanical characteristics of existing mortars is
fundamental for the formulation of mortars applied on old supports in order to ensure
compatibility between the rehabilitation mortar and the pre-existent materials.
The purpose of this project was to develop various types of lime mortars for masonry
coatings of old buildings.
In this work were studied four types of mortars, with different types of lime (lime paste,
aerial lime and hydraulic lime, with different aggregates (sand and stone powder) and
different types of cure (dry cure and wet cure). The tests performed are described and
afterwards the obtained results are presented and analyzed.
In a general way, with the results obtained in these assays it was possible to verify the
suitability of the studied mortars. Comparing the obtained results with other referenced, by
different authors and mortar manufacturing companies, it is verified that most of these
results are coherent and consistent.
Keywords: Lime mortars, curing, coatings for old buildings, laboratory assays, building
rehabilitation

AGRADECIMENTOS
Finalizada mais uma etapa importante na minha vida académica, é essencial deixar alguns
agradecimentos a pessoas que, direta ou indiretamente, fizeram com que fosse possível
chegar ao fim deste trabalho.
Quero agradecer á minha orientadora, a professora doutora Maria de Lurdes Belgas da Costa,
pelo esforço, dedicação, pela sua capacidade científica e de incentivo, motivação e também
pela disponibilidade demonstrada ao longo destes meses de trabalho, bem como ao longo do
Mestrado de Reabilitação Urbana e Licenciatura de Engenharia Civil.
Ao Engenheiro Pedro Costa pela total disponibilidade e grande apoio na realização dos
ensaios. Pela sua amizade e por ter-me incentivado sempre, nos momentos mais difíceis.
Também à professora doutora Ana Paula Machado pela sua disponibilidade e prontidão.
Ao professor doutor Fernando Branco, do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade
de Ciências e Tecnologia de Coimbra, pela possibilidade de realização e apoio na execução
dos ensaios de resistência à flexão e compressão e por toda a disponibilidade manifestada.
Gostaria também de agradecer ao Sr. Luís, da empresa Aldeias de Pedra - Construções
Unipessoal, Lda. por ter disponibilizado a cal em pasta para a realização deste projeto.
Aos meus colegas e amigos do curso de Mestrado de Reabilitação Urbana especialmente ao
Tiago Mendes, Rui Barbeiro, Steven Brogegas, Johnny Neves, Lázaro Cardoso, Andreia
Silva e Sandrina Varanda, pela sua amizade e apoio em todos os momentos.
Agradeço também a todos os meus amigos dentro e fora do Politécnico, pela companhia nos
momentos de estudo e não menos importante pelos momentos de convívio e diversão.
Ao meu namorado, Luís Furtado, não só pelos conselhos diretos durante a realização do
presente projeto, mas também pelo companheirismo, amizade e tolerância, bem como pela
paciência dentro e fora da vida académica.
O mais importante agradecimento é para a minha família, especialmente para os meus pais
José e Guiomar, pelo exemplo de vida e confiança transmitidas, e pela paciência, e
compreensão durante estes 6 anos do meu percurso académico. Também á minha irmã,
Susana, ao meu cunhado, Alexandre e ao meu afilhado, Gonçalo, pelo constante apoio, boa
disposição demonstrada durante todo o meu percurso.
O meu muito obrigado a todos vós

XI
Índice Geral
1. Introdução................................................................................................................ 1
1.1. Enquadramento e Justificação do tema.......................................................... 1
1.2. Objetivos .......................................................................................................... 2
1.3. Estrutura do relatório...................................................................................... 2
2. Enquadramento Histórico da utilização da Cal ................................................... 3
2.1. O uso da cal nas intervenções de reabilitação................................................ 6
2.1.1. Casos de Obra................................................................................................ 10
3. A Cal ....................................................................................................................... 13
3.1. Introdução ..................................................................................................... 13
3.2. Cal aérea ....................................................................................................... 14
3.3. Cal Hidráulica............................................................................................... 16
3.4. Fabrico de cal................................................................................................ 17
4. Trabalho Experimental......................................................................................... 21
4.1. Caraterização dos materiais ......................................................................... 21
4.1.1. Materiais utilizados ....................................................................................... 21
4.2. Ensaios de caracterização dos constituintes das argamassas (Agregados e
Ligantes).................................................................................................................. 22
4.2.1. Análise granulométrica.................................................................................. 22
4.2.2. Massa volúmica e Massa volúmica aparente................................................. 24
4.2.3. Baridade......................................................................................................... 28
4.3. Composição das argamassas em estudo ....................................................... 29
4.4. Produção das argamassas............................................................................. 30
4.4.1. Amassadura ................................................................................................... 30
4.4.2. Preparação dos provetes prismáticos............................................................. 31

XII
4.4.3. Preparação dos provetes sobre tijolo cerâmico.............................................. 33
4.5. Condições de cura ......................................................................................... 34
4.6. Ensaios de caracterização das Argamassas no estado fresco ...................... 36
4.6.1. Ensaio de espalhamento................................................................................. 36
4.6.2. Ensaio de retenção de água............................................................................ 37
4.7. Ensaios de caracterização das Argamassas no estado endurecido .............. 39
4.7.1. Ensaio de determinação da resistência à flexão............................................. 39
4.7.2. Ensaio de determinação da resistência à compressão.................................... 41
4.7.3. Ensaio de Ultrassons...................................................................................... 43
4.7.4. Ensaio de determinação da profundidade de carbonatação........................... 44
4.7.5. Ensaio de absorção de água por capilaridade ................................................ 44
4.7.6. Ensaio da determinação do teor de água após imersão durante 48h ............. 46
4.7.7. Ensaio da avaliação da cinética de secagem.................................................. 48
4.7.8. Ensaio de Porosidade..................................................................................... 50
4.7.9. Ensaio da Avaliação qualitativa da microestrutura das argamassas.............. 53
4.8. Realização de ensaios de aplicação das argamassas em tijolos................... 54
4.8.1. Fendilhação das argamassas aplicadas .......................................................... 54
4.8.2. Absorção de água sob baixa pressão (Tubos de Karsten) ............................. 54
4.8.4. Ensaio de arrancamento por tração “Pull off”............................................... 58
5. Análise de Resultados............................................................................................ 61
5.1. Caracterização dos constituintes das argamassas -Agregados e Ligantes…..61
5.1.1. Análise granulométrica.................................................................................. 61
5.1.2. Massa volúmica e Massa volúmica aparente................................................. 62
5.1.3. Baridade......................................................................................................... 63
5.2. Caracterização das argamassas no estado fresco ........................................ 64

XIII
5.2.1. Ensaio de Espalhamento................................................................................ 64
5.2.2. Ensaio de Retenção de água .......................................................................... 64
5.3. Caracterização das argamassas no estado endurecido ................................ 66
5.3.1. Determinação da massa volúmica ................................................................. 66
5.3.2. Ensaio de determinação da resistência à Flexão............................................ 67
5.3.3. Ensaio de determinação da resistência à Compressão................................... 68
5.3.5. Ensaio de determinação da profundidade de carbonatação........................... 73
5.3.6. Ensaio da absorção de água por capilaridade ................................................ 74
5.3.7. Ensaio da determinação do teor de água após imersão durante 48h ............. 77
5.3.8. Ensaio da avaliação cinética de secagem ...................................................... 78
5.3.9. Ensaio de Porosidade..................................................................................... 79
5.3.10.Avaliação qualitativa da microestrutura das argamassas ............................. 81
5.4. Análise dos resultados dos ensaios das argamassas aplicadas em tijolos ... 83
5.4.1. Observação da fendilhação das argamassas aplicadas .................................. 83
5.4.2. Absorção de água sob baixa pressão (tubos de Karsten)............................... 85
5.4.4. Ensaio de arrancamento por tração “Pull off”............................................... 88
6. Conclusões e desenvolvimentos futuros............................................................... 91
6.1. Conclusões..................................................................................................... 91
6.2. Desenvolvimentos futuros.............................................................................. 92
7. Referências Bibliográficas .................................................................................... 93
7.1. Webgrafica ................................................................................................... 98
8. Anexos................................................................................................................... 101
Anexo I – Boletim do ensaio da análise granulométrica (Areia e Pó de Pedra)............ 103
Anexo II – Boletim do ensaio da massa volúmica (Areia e Pó de Pedra)..................... 105

XIV
Anexo III – Boletim do ensaio da massa volúmica aparente (Cal Aérea e Cal Hidráulica)
....................................................................................................................................... 107
Anexo IV – Boletim do ensaio da Baridade (Areia e Pó de Pedra)............................... 109
Anexo V – Boletim do ensaio da Retenção de água...................................................... 111
Anexo VI – Boletim do ensaio da Resistência á flexão e compressão.......................... 113
Anexo VII - Boletim do ensaio de Ultrassons............................................................... 115
Anexo VIII – Imagens das superfícies de carbonatação................................................ 117
Anexo IX - Boletim do ensaio da absorção de água por capilaridade........................... 119
Anexo X - Boletim do ensaio do teor de água após imersão durante 48h..................... 121
Anexo XI - Boletim do ensaio da avaliação cinética de secagem................................. 123
Anexo XII - Boletim do ensaio da porosidade .............................................................. 125
Anexo XIII - Boletim do ensaio da absorção de água sob baixa pressão (tubos Karsten)
....................................................................................................................................... 127
Anexo XIV - Boletim do ensaio de ultrassons .............................................................. 129
Anexo XV - Boletim do ensaio de arrancamento por tração “Pull off”........................ 131
Anexo XVI – Fichas técnicas........................................................................................ 133

XV
Índice Figuras
Figura 1: a) Pirâmide de Quéops; b) Pirâmide de Quéfren (2600-2550 A.C) (Infoescola,
S/DATA) (antigoegito, 2010)................................................................................................ 3
Figura 2: Grande Muralha da China (220 A.C a Séc. XV) (ArquiteturaHistorica, 2014) ... 4
Figura 3: Via Ápia (350 A.C) (romecabs, 2012).................................................................. 4
Figura 4: Coliseu de Roma (70-80 D.C) (ArquiteturaHistorica, 2014) ............................... 4
Figura 5: Arco de Constantino (315 D.C) (slideshare, 2010) .............................................. 4
Figura 6: Casa típica alentejana pintura de cal (deliciosoalentejo, 2011)............................ 5
Figura 7: Argamassas com cal ............................................................................................. 5
Figura 8: Fornos de cal na Serra dos Candeeiros (Maduro, 2011)....................................... 5
Figura 9: Fábrica de Cimentos naturais em Maceira-Liz (Pascoal, 2011)........................... 6
Figura 10: Evolução das obras de reabilitação e de construção nova no total de obras
concluídas (2010-2015) (SIOU, 2015).................................................................................. 7
Figura 11: Projeto de argamassas de restauro. (Torgal, et al.)............................................. 9
Figura 12: Antes e depois da Obra de Reabilitação do Convento do Carmo. (Secil-
Argamassas, 2016) .............................................................................................................. 10
Figura 13: Obra do Castelo de Montemor-o-Novo: antes de depois (Secil-Argamassas,
2016).................................................................................................................................... 10
Figura 14: Obra do Museu Machado Castro (Secil-Argamassas, 2016)............................ 11
Figura 15: Obra da Igreja das Areias (Belgas, et al., 2015) ............................................... 11
Figura 18: Classificação dos Ligantes (Algravio, 2010).................................................... 14
Figura 19: Ciclo da Cal (Maxical, 2012)............................................................................ 16
Figura 20: Fornos artesanais (Américo, 2013)................................................................... 18
Figura 21: Forno horizontal a carvão (Oliveira, 2013) ...................................................... 18
Figura 22: Esquematização do processo de fabrico da cal (Micro Lime, 2011)................ 19
Figura 23: Materiais utilizados na confeção das argamassas: a) Areia do rio; b) Pó de pedra;
c) Cal em Pasta; d) Cal aérea; e) Cal hidráulica.................................................................. 22
Figura 24: Esquartelamento da amostra............................................................................. 23
Figura 25: Lavagem da amostra no peneiro 0.063mm....................................................... 23
Figura 26: Coluna de peneiros ........................................................................................... 24

XVI
Figura 27: Pesagem de material retido de um peneiro....................................................... 24
Figura 28: Lavagem da amostra no peneiro 0.063mm....................................................... 25
Figura 29: Enchimento do picnómetro............................................................................... 25
Figura 30: Picnómetro em banho-maria............................................................................. 26
Figura 31: Secagem com ar morno .................................................................................... 26
Figura 32: Aplicação do molde troncocónico .................................................................... 26
Figura 33: Estado da superfície seca da amostra................................................................ 26
Figura 34: Enchimento da tremonha .................................................................................. 27
Figura 35: Tremonha cheia ................................................................................................ 27
Figura 36: Medição da temperatura ................................................................................... 28
Figura 37: Pesagem com recipiente com água e vidro....................................................... 28
Figura 38: Enchimento do provete..................................................................................... 29
Figura 39: Nivelamento da superfície................................................................................ 29
Figura 40: a) Misturadora; b) Adição de água; c) Mistura mecânica dos constituintes; d)
Remoção do material que aderiu às paredes e fundo da cuba. ............................................ 31
Figura 41: Molde metálico Prismático............................................................................... 31
Figura 42: a) Colocação do óleo descofrante; b) Máquina de compactação; c) Enchimento
da primeira camada de argamassa; d) Enchimento da segunda camada de argamassa....... 32
Figura 43: Nivelamento da superfície do molde................................................................ 32
Figura 44: Provete sujo e limpo ......................................................................................... 32
Figura 45: Humedecimento do tijolo ................................................................................. 33
Figura 46: Humedecimento da cofragem........................................................................... 33
Figura 47: Aplicação da argamassa.................................................................................... 34
Figura 48: Nivelamento da superfície................................................................................ 34
Figura 49: Identificação do tipo de argamassa colocada sobre os tijolos .......................... 34
Figura 50: Moldes na camara............................................................................................. 35
Figura 51: Moldes na câmara cobertos com plástico ......................................................... 35
Figura 52: Moldes na condição de cura em laboratório..................................................... 35
Figura 53: Mesa de espalhamento...................................................................................... 36
Figura 54: Remoção do excesso......................................................................................... 36
Figura 55: Mesa de espalhamento...................................................................................... 37
Figura 56: Medição do espalhamento ................................................................................ 37

XVII
Figura 57: Pesagem do molde cerâmico vazio................................................................... 38
Figura 58: Pesagem do molde cerâmico cheio................................................................... 38
Figura 59: Colocação do peso de 2Kg ............................................................................... 38
Figura 60: Equipamento para ensaio de flexão .................................................................. 40
Figura 61: Provete no ensaio de flexão.............................................................................. 40
Figura 62: Flexão em quatro pontos................................................................................... 40
Figura 63: Diagrama de Esforço Transverso e Momento Fletor........................................ 41
Figura 64: Equipamento com provete de compressão ....................................................... 42
Figura 65: Provete no ensaio de compressão ..................................................................... 42
Figura 66: a) Calibração do aparelho PUNDIT; b) Aparelho para o ensaio de Ultrassons; c)
Colocação da massa de contacto nos todos do provete; d) Realização do ensaio............... 43
Figura 67: a) Metades do ensaio de flexão; b) Ensaio de carbonatação; c) Fenolftaleína
2.5%; d) Provetes com a fenolftaleína................................................................................. 44
Figura 68: Provetes na caixa com fundo nivelado ............................................................. 45
Figura 69: Marcação da altura da água .............................................................................. 45
Figura 70: Pesagem do provete com massa de água absorvida.......................................... 45
Figura 71: Medição da Franja ............................................................................................ 45
Figura 72: 1º Pesagem do provete na estufa ...................................................................... 46
Figura 73: Ultima pesagem do provete na estufa............................................................... 46
Figura 74: Introdução do provete a 45º.............................................................................. 47
Figura 75: Todos os provetes a 45º .................................................................................... 47
Figura 76:Limpeza do provete com pano húmido ............................................................. 47
Figura 77: Pesagem do provete saturado ........................................................................... 47
Figura 78: Colocação da resina Epóxi ............................................................................... 48
Figura 79: Provetes com 2demãos de resina...................................................................... 48
Figura 80: Colocação dos provetes para imersão............................................................... 49
Figura 81: Imersão total dos provetes ................................................................................ 49
Figura 82: Colocação da impermeabilização plástica........................................................ 49
Figura 83: Pesagem do conjunto........................................................................................ 49
Figura 84: Corte dos 6 provetes ......................................................................................... 50
Figura 85: Os 6 provetes para o ensaio .............................................................................. 50
Figura 86: Provetes no exsicador para arrefecer ................................................................ 51

XVIII
Figura 87: Pesagem do provete seco.................................................................................. 51
Figura 88: Exsicador com bomba a vácuo ......................................................................... 51
Figura 89: a) Imersão dos provetes; b) Exsicador sem tampa........................................... 51
Figura 90: Pesagem hidrostática ........................................................................................ 52
Figura 91: Pesagem do provete saturado ........................................................................... 52
Figura 92: Cortar as lamelas com esp.0,05cm ................................................................... 53
Figura 93: Lamelas dos provetes........................................................................................ 53
Figura 94: Colagem da lamela à lâmina de vidro............................................................... 53
Figura 95: Lâmina de vidro com lamela ............................................................................ 53
Figura 96: Todos as lamelas............................................................................................... 54
Figura 97: Microscópio ótico............................................................................................. 54
Figura 98: Revestimento no tijolo...................................................................................... 55
Figura 99: Marcação do posicionamento dos tubos........................................................... 55
Figura 100: Tubos de Karsten............................................................................................ 55
Figura 101: Secagem do silicone ....................................................................................... 55
Figura 102: Enchimento dos tubos de Karsten................................................................... 56
Figura 103: Contagem do cronómetro ............................................................................... 56
Figura 104: Ensaio realizado em todos os revestimentos .................................................. 56
Figura 105: Calibração do equipamento ............................................................................ 57
Figura 106: Marcação dos pontos de medição................................................................... 57
Figura 107: Massa se contato na argamassa....................................................................... 58
Figura 108: Ensaio a decorrer ............................................................................................ 58
Figura 109: Posicionamento das pastilhas ......................................................................... 59
Figura 110: Cola para colagem pastilhas ........................................................................... 59
Figura 111: Realização dos entalhes.................................................................................. 59
Figura 112: Entalhes em todos os revestimentos ............................................................... 59
Figura 113: Equipamento do ensaio de arrancamento ....................................................... 60
Figura 114: Realização do ensaio....................................................................................... 60
Figura 115: Rotura Coesiva pelo revestimento em todas as argamassas ........................... 60
Figura 116: Curvas granulométricas dos agregados .......................................................... 61
Figura 117: Massa volúmica da areia e do pó de pedra ..................................................... 62
Figura 118: Massa volúmica aparente da cal aérea e cal hidráulica .................................. 63

XIX
Figura 119: Baridade da areia e do pó de pedra................................................................. 63
Figura 120: Espalhamento das argamassas........................................................................ 64
Figura 121: Retenção de água das argamassas .................................................................. 65
Figura 122: Relação entre retenção de água e espalhamento............................................. 66
Figura 123: Massa volúmica aparente das argamassas ...................................................... 67
Figura 124: Resistência mecânica à flexão aos 28, 90 e 180 dias...................................... 68
Figura 125: Resistência à compressão aos 28, 90 e 180 dias............................................. 69
Figura 126: Relação entre resistência mecânica à compressão e resistência mecânica à
flexão aos 28, 90 e 180 dia .................................................................................................. 70
Figura 127: Resistência a compressão VS massa volúmica............................................... 70
Figura 128: Valor médio da Velocidade de Propagação dos ultrassons aos 90dias de idade
............................................................................................................................................. 71
Figura 129: Relação entre ultrassons e Resistência à Compressão.................................... 72
Figura 130: Relação entre a velocidade de ultrassons e a massa volúmica aparente......... 72
Figura 131: Carbonatação da argamassa ASPL 28, 90 e 180 dias..................................... 73
Figura 132: Carbonatação da argamassa ACL/HL 28, 90 e 180 dias ................................ 73
Figura 133: Carbonatação da argamassa ACL/P.P 28, 90 e 180 dias ................................ 73
Figura 134: Carbonatação da argamassa ASPL/P.P 28, 90 e 180 dias .............................. 73
Figura 135: Valor médio do coeficiente de absorção capilar aos 90 dias de idade............ 75
Figura 136: Valor médio da absorção de água por capilaridade aos 90 dias de idade....... 76
Figura 137: Valor médio da Percentagem de água absorvida............................................ 76
Figura 138: Valor médio do teor de água após imersão durante 48h................................. 78
Figura 139: Velocidade média de secagem........................................................................ 78
Figura 140: Teor de água média......................................................................................... 79
Figura 141: Valor médio da Porosidade aberta.................................................................. 80
Figura 142: Relação entre Porosidade e Capilaridade ....................................................... 81
Figura 143: Argamassa ASPL-L – 180 dias ...................................................................... 82
Figura 144: Argamassa ASPL-C – 180 dias ...................................................................... 82
Figura 145: Argamassa ACL/HL-L – 180 dias.................................................................. 82
Figura 146: Argamassa ACL/HL-C – 180 dias.................................................................. 82
Figura 147: Argamassa ACL/P.P-L – 180 dias.................................................................. 82
Figura 148: Argamassa ACL/P.P-C – 180 dias ................................................................. 82

XX
Figura 149: Argamassa ASPL/P.P-L – 180 dias................................................................ 82
Figura 150: Argamassa ASPL/P.P-C – 180 dias................................................................ 82
Figura 151: Superfície revestida com a argamassa ASPL aos 28, 90 e 180 dias............... 83
Figura 152: Superfície revestida com a argamassa ACL/HL aos 28, 90 e 180 dias .......... 84
Figura 153: Superfície revestida com argamassa ACL/PP aos 28, 90 e 180 dias.............. 84
Figura 154: Superfície revestida com argamassa ASPL/PP aos 90 e 180 dias.................. 85
Figura 155: Valor médio do Coeficiente de absorção de água da camada superficial aos 90
dias de idade ........................................................................................................................ 86
Figura 156: Tempo necessário para absorver 4cm (90dias)............................................... 86
Figura 157: Valor médio da Velocidade de propagação dos ultrassons na camada superficial
aos 90dias de idade.............................................................................................................. 87
Figura 158: Valor médio da Velocidade de propagação dos ultrassons (Camada de
revestimento) e ultrassons (provetes) .................................................................................. 87
Figura 159: Valor médio da Tensão de arrancamento na camada superficial aos 90dias de
idade .................................................................................................................................... 88
Figura 160: Relação entre a resistência á compressão e a resistência á tração .................. 89

XXI
Índice Quadros
Quadro 1: Materiais utilizados na confeção das argamassas ............................................. 21
Quadro 2: Constituição das argamassas em estudo ........................................................... 29
Quadro 3:Constituição do traço em volume das argamassas............................................. 30
Quadro 4: Constituição do traço em massa das argamassas.............................................. 30
Quadro 5: Identificação dos provetes para as diferentes condições de cura...................... 35
Quadro 6: Características geométricas dos agregados....................................................... 61
Quadro 7: Valores médios das massas volúmicas e massas volúmicas aparentes............. 62
Quadro 8: Valores médios das baridades dos agregados ................................................... 63
Quadro 9: Consistência por espalhamento......................................................................... 64
Quadro 10: Retenção de água ............................................................................................ 65
Quadro 11: Massa volúmica dos provetes ......................................................................... 66
Quadro 12: Resistência mecânica à flexão em MPa.......................................................... 68
Quadro 13: Resistência mecânica à compressão em MPa................................................. 69
Quadro 14: Velocidade de propagação de ultrassons ........................................................ 71
Quadro 15: Ensaio de Absorção de Água por Capilaridade .............................................. 74
Quadro 16: Evolução da franja capilar (mm)..................................................................... 75
Quadro 17: Ensaio de Teor de água após imersão durante 48h......................................... 77
Quadro 18: Ensaio de Porosidade...................................................................................... 80
Quadro 19: Ensaio de Absorção de água sob baixa pressão (tubos de Karsten) ............... 85
Quadro 20: Velocidade de propagação de ultrassons ........................................................ 87
Quadro 21: Ensaio de Arrancamento................................................................................. 88

1
1. Introdução
1.1. Enquadramento e Justificação do tema
Desde há alguns anos a preocupação com a reabilitação e conservação do património tem
vindo a aumentar, não só para o património históricos como igrejas, conventos, palácios,
mas também no que se refere aos edifícios comerciais, industriais e habitacionais.
Nos edifícios os revestimentos exteriores são os primeiros elementos a mostrar mais
degradação, devido às ações ambientais a que estão sujeitos, e é muito importante que os
rebocos de substituição sejam compatíveis com os materiais já existentes no edifício, pois
têm a função de proteção da estrutura. Estes rebocos devem ter boa durabilidade, não só pelo
aspeto estético que dão às fachadas, mas para não se ter que intervir num curto espaço de
tempo.
Diversos estudos têm demonstrado que, as argamassas de cal, têm maior adequabilidade e
compatibilidade para a execução de argamassas de revestimento, destinadas a edifícios
antigos, devendo portanto ser usadas nas intervenções de reabilitação.
Ao longo dos anos tem-se verificado que a cal foi o material mais utilizado nas argamassas,
antes do Séc. XX, visto que neste século se generalizou o uso do cimento Portland em
Portugal.
Com o aparecimento do cimento houve técnicas construtivas e materiais tradicionais que
deixaram de se utilizar, o que tem trazido consequências negativas para a reabilitação, pois
é notório que o cimento é incompatível com os materiais das alvenarias utilizados até ao Séc.
XX. Infelizmente hoje em dia ainda há intervenções de reabilitação onde se utilizam
argamassas com cimento, sem atender às consequências para os edifícios, pois o cimento é
um material muito rígido para ser utilizado em argamassas de reparação e/ou substituição.
Já as argamassas de cal são mais deformáveis, logo conseguem acompanhar as deformações
a o suporte possa estar sujeito e são menos suscetíveis ao desenvolvimento de sais.
O presente estudo pretende contribuir para o aumento do conhecimento das argamassas de
cal, quando aplicadas em rebocos de edifícios antigos, através da caracterização mecânica e
física de diferentes argamassas.
Confecionaram-se argamassas com cal aérea, cal hidráulica e cal em pasta, tendo-se optado
por quatro composições de argamassas (cal em pasta e areia; cal aérea e cal hidráulica e

Análise Comparativa de Argamassas de Cal
2
areia; cal aérea e pó de pedra e areia e cal em pasta e pó de pedra e areia), submetidas a dois
tipos de cura (cura seca e cura húmida) para estudar a influência do tipo de cal e do tipo de
cura no desempenho das argamassas.
1.2. Objetivos
O objetivo deste projeto é formular e avaliar as propriedades de argamassas de cal que sejam
adequadas para “rebocos” a utilizar na reabilitação de edifícios.
As propriedades das argamassas estudadas, serão testadas e analisadas através de ensaios
laboratoriais para verificar a sua adequabilidade a situações reais de obra e poder escolher a
que cumpre os melhores requisitos específicos para obras de reabilitação.
1.3. Estrutura do relatório
O presente relatório de Projeto está estruturado em sete capítulos:
O Capítulo 1 apresenta uma parte introdutória, onde se faz o enquadramento do tema, com
a justificação da sua importância. Neste capítulo são apresentados os objetivos do trabalho
e uma descrição da estrutura do projeto.
No Capítulo 2 será efetuado o enquadramento histórico da utilização da cal, onde é referida
a sua origem e a evolução do seu emprego ao longo dos anos. Será também descrito o uso
da cal nas intervenções de reabilitação em Portugal, bem como apresentados alguns casos
de obras onde se utilizaram argamassas e cal.
No Capítulo 3 serão apresentados os diversos tipos de cais e descritos os tipos de cais
utilizados na formulação das argamassas. Por fim faz-se a explicação do processo de fabrico
da cal.
O Capítulo 4 refere-se ao trabalho experimental, onde é feita a caracterização dos materiais
(cal aérea, cal hidráulica, cal em pasta, areia e pó de pedra), são descritas todas as
composições das argamassas desenvolvidas ao longo do projeto e por fim é feita a descrição
de todos os ensaios a realizar, bem como as técnicas empregadas durante a execução dos
mesmos.
A análise dos resultados dos ensaios são apresentadas no Capítulo 5.
Para o Capítulo 6 remetem-se as conclusões retiradas ao longo do trabalho desenvolvido e
apresentam-se propostas para desenvolvimentos futuros.
Todas as referências bibliográficas constam no Capítulo 7 e no último Capítulo serão
colocados todos os anexos importantes, para uma melhor compreensão do projeto.

3
2. Enquadramento Histórico da utilização da Cal
As primeiras argamassas surgiram por aglutinação de diversos elementos, de modo a que o
Homem Primitivo pudesse suprir a necessidade de construir abrigos. Vários foram as
transformações ocorridas ao longo do tempo, até que a invenção do fogo possibilitou o
estudo do efeito do calor nos calcários e gessos, algo que evidenciou a melhoria substancial
das suas propriedades. (Vinagre, 2015)
A cal é dos ligantes mais antigos a ser utilizado na construção. As primeiras utilizações da
cal ocorreram por volta 7500 A.C. na região correspondente à atual Jordânia onde a
população fazia o “gesso”, através de cal e de calcário esmagado não aquecido, para poder
forrar as paredes e lareiras das suas habitações.
Uma das principais utilizações conhecidas da cal, data do período compreendido entre 2600
e 2550 A.C., no revestimento das câmaras da Pirâmide de Quéops (Fig. 1 a) e nas juntas dos
blocos de calcário e granito da Pirâmide de Quéfren no Egipto (Fig. 1 b).
Figura 1: a) Pirâmide de Quéops; b) Pirâmide de Quéfren (2600-2550 A.C) (Infoescola, S/DATA)
(antigoegito, 2010)
Os Gregos utilizaram as argamassas de cal na execução de alvenarias. Inicialmente a cal foi
misturada com a areia, mais tarde foi-lhe adicionada a pedra de Santorini, que é uma
pozolana (composto rico em sílica), constituindo assim um ligante hidráulico que
apresentava como principal característica o facto de ganhar presa debaixo de água
(Margalha).
A cal foi também utilizada na construção da grande muralha da China (Fig. 2), que teve
início em 220 A.C., tendo sido finalizada no Séc. XV.
Foram os Romanos os primeiros a utilizar a cal, com função geotécnica, com o propósito da
secagem de terrenos e para servir de ligante de fixação das lajes de pedra às plataformas,
a) b)

4
onde se executavam as estradas, como por exemplo na estrada monumental da Via Ápia
construída em 350 A.C (Fig. 3). (Coelho, et al., 2009)
Os Romanos desenvolveram um vasto conhecimento sobre argamassas de cal e pozolanas.
Até 79 D.C eram utilizadas pozolanas artificiais (testa e carbuncultus), mas com a erupção
do vulcão Vesúvio, em que as cidades de Pompeia e Herculano ficaram cobertas de cinzas
com cerca de 2 a 7 m de espessura, passaram a utilizar as cinzas naturais. Foi com estas
argamassas que se realizaram as grandes construções romanas na Europa tais como o Coliseu
de Roma (Fig. 4) e o Arco de Constantino (Fig. 5).
Após da descoberta do cimento no séc. XX, a cal, que até à data era o ligante mais utilizado
para todos os tipos de construção, passou a ser menos utilizada já que o cimento era um
ligante que endurecia rapidamente, e era mais resistente, conseguindo-se, assim que as obras
fossem construídas num prazo mais curto e tivessem melhor desempenho mecânico.
A aplicação da cal na construção em Portugal teve início por volta do século VIII oriunda
do período de ocupação muçulmana na zona sul de Portugal. Nesta época a sua utilização
Figura 3: Via Ápia (350 A.C) (romecabs, 2012)
Figura 4: Coliseu de Roma (70-80 D.C)
(ArquiteturaHistorica, 2014)
Figura 5: Arco de Constantino (315 D.C)
(slideshare, 2010)
Figura 2: Grande Muralha da China (220 A.C
a Séc. XV) (ArquiteturaHistorica, 2014)

5
era sobretudo para a caiação das paredes de cor branca ou de outras cores pela adição de
pigmentos (Fig. 6) e para a confeção de algumas argamassas (Fig. 7).
Há registo que a primeira indústria artesanal da cal em Portugal existiu nos antigos Coutos
de Alcobaça localizados na beira da Serra dos Candeeiros (Fig. 8), no século XVIII.
Segundo os registos da contribuição industrial de 1881, Pataias era o único centro de
produção de cal no concelho, com treze fornos em funcionamento. Esta localidade possui
veios de pedra de excelente qualidade, matos com abundância nas terras e pinhal, fatores
que não só justificam a instalação desta indústria, com explicam o seu desenvolvimento ao
longo das primeiras três décadas no século XX. (Oliveira, 2010)
Em 1891, em Maceira-Liz, iniciou-se o funcionamento de uma fábrica de cimentos naturais
(Fig. 9) (cais hidráulicas), na mesma altura em que o engenheiro Castanheira das Neves,
diretor de estudos e ensaios de materiais de construção do Ministério das Obras Públicas,
publicava os primeiros estudos sistemáticos e com caracter cientifico dos aglomerados
hidráulicos de fabrico nacional. A fábrica de cal hidráulica era propriedade da empresa
cimentos da Maceira, Lda, fundada por João T. Guedes, que publicou em 1985 um curioso
Figura 8: Fornos de cal na Serra dos Candeeiros (Maduro, 2011)
Figura 7: Argamassas com cal
Figura 6: Casa típica alentejana pintura de
cal (deliciosoalentejo, 2011)

6
texto dedicado ao estudo da fabricação de cimentos. Em 1918, a Direção - Geral dos Serviços
Industriais concedeu-lhe o alvará para exploração e fabrico de Cal Hidráulica, que ficaria
conhecida no mercado da Construção Civil com Cal Martingança. Em 1921, a empresa foi
comprada por Serafim Alvarez y Rivera (1863-1935), que procedeu a modificações,
melhorando, por exemplo, a bateria de fornos verticais, inspirada no sistema de cozedura de
cimentos de presa lenta, do alemão Dietch. A Cal Hidráulica Martingança foi utilizada com
êxito em trabalhos de hidráulica, nas décadas de 30 a 50, em obras de grande relevo,
nomeadamente nos canais e no alteamento de hidroelétricas do Côa, Varosa, Unhais da
Serra, Alto Alentejo, Rossim, e Serra da Estrela. Foi usada ainda no Instituto Superior
Técnico, no Estádio Nacional (fundações, betões e alvenarias) e no Porto de Lisboa.
(Pedra&Cal, 2001)
Com inico da produção em fábrica os fornos artesanais foram desaparecendo ano após ano
e em 1995 só funcionava um forno dos 33 que em 1933 estavam em atividade. As razões
para o abandono dos fornos devem à falta de mão-de-obra necessária á instalação das
indústrias cimenteira, vidreiras e cerâmicas na região, ao caráter artesanal que pouco ou nada
se modernizou e à dureza das condições de trabalho.
2.1. O uso da cal nas intervenções de reabilitação
Em Portugal os principais problemas dos edifícios são a falta de obras de manutenção, de
conservação e de intervenções de reabilitação. Estes problemas têm como consequência a
degradação e o abandono do património edificado, quer habitacional quer do património
histórico e cultural-b, são infelizmente uma realidade em todo o País.
De acordo com o Instituto Nacional de Estatística em 2015 o número de edifícios licenciados
para construção nova foi de 63,7%, tendo-se registado um ligeiro aumento face a 2014, que
Figura 9: Fábrica de Cimentos naturais em Maceira-Liz (Pascoal, 2011)

7
representava 58,2% do total de obras de construção. Relativamente a obras de reabilitação,
em 2015, em 33,4% de edifícios foram concluídas as obras de reabilitação, apesar de se
verificar uma diminuição deste tipo de obras, comparativamente a anos anteriores (Fig. 10).
A evolução das obras de reabilitação entre 2010 e 2015 registou sucessivos decréscimos,
com exceção de 2012, em que se verificou um acréscimo aproximadamente de 6%. Em 2013
assistiu-se a uma diminuição de 32,1%, correspondendo a um total de 4719 edifícios
reabilitados. Esta tendência decrescente foi também evidenciada pelas construções novas,
registando uma taxa de variação média anual -19,7% no período 2010-2015, e atingindo-se
um total de 7308 edifícios concluídos em 2015 (-20% face a 2014). (SIOU, 2015)
Figura 10: Evolução das obras de reabilitação e de construção nova no total de obras concluídas (2010-2015)
(SIOU, 2015)
Antes de se intervir na reabilitação de um edifício antigo, reveste-se de capital importância
conhecer a sua história, constituição, características construtivas e o seu modelo de
funcionamento, que naturalmente difere dos edifícios construídos após a massificação da
construção em betão armado, a partir dos meados da década de 60 do século passado. Mais
concretamente, para se realizar uma intervenção no revestimento de uma parede de um
edifício antigo, é necessário conhecer as caraterísticas das alvenarias de suporte, as técnicas
construtivas da época e os materiais utilizados na execução das argamassas que se utilizavam
nestas construções. (Lino, 2013)
Relativamente às argamassas utilizadas nos edifícios antigos geralmente eram argamassas
que tinham cal aérea como ligante principal e elevada espessura, contribuindo assim para
um melhor funcionamento das alvenarias.

8
Os trabalhos de reabilitação de revestimentos em edifícios antigos devem ainda ser
precedidos de uma análise da extensão da degradação e também do valor histórico ou
artístico do edifício a reabilitar. Em casos de edifícios de valor histórico relevante, a primeira
opção deve passar sempre pela conservação do revestimento antigo através de operações de
manutenção e de consolidação. Caso o nível de degradação assim o obrigue poder-se-á
proceder a uma operação de substituição parcial, sendo que a substituição total do
revestimento será sempre a última operação a considerar. (Torgal, et al.)
Na escolha da argamassa para a reabilitação/conservação de edifícios antigos tem que se ter
em conta as características da alvenaria existente: Relativamente à argamassa estas devem
apresentar permeabilidade ao vapor de água e deformabilidade semelhantes às do suporte, e
não devem ter resistência superior ao suporte para evitar o desenvolvimento de tensões, que
são transmitidas à alvenaria.
Após a identificação da argamassa de revestimento original, no que respeita às suas
características físicas e mecânicas, é importante reproduzir uma argamassa de
reabilitação/restauro com as características semelhantes á da original e realizar-se uma
análise de compatibilidade entre as duas. Alguns autores sugerem a metodologia apresentada
na Figura 11.

9
Figura 11: Projeto de argamassas de restauro. (Torgal, et al.)
1- Análise visual e documentação sobre o edifício
2- Investigação sobre as propriedades da argamassa
original
3- Avaliação
3.1- Projeto das argamassas
3.1.1- Determinação das
propriedades dos materiais
proporções da mistura
3.2- Produção da
argamassa de restauro
propriedades das
argamassas
3.2.2- Determinação da
durabilidade das
argamassas
3.3- Comparação do
desempenho das argamassas
originais e de restauro
4- Decisão
Argamassa de reparação
não adequada
Argamassa de reparação
adequada
Metodologia para projeto de argamassa de restauro

10
2.1.1. Casos de Obra
Neste item serão apresentados alguns exemplos de obras, realizadas com argamassas de cal.
Argamassas de Cal Hidráulica Natural - Secil
São argamassas de reboco com fibras naturais à base de cal hidráulica natural para
enchimento e regularização em sistemas de reabilitação de alvenarias antigas. (Secil-
Argamassas, 2016). Foram aplicadas na reabilitação das alvenarias do Convento do Carmo
situado em Vendas Novas.
Figura 12: Antes e depois da Obra de Reabilitação do Convento do Carmo. (Secil-Argamassas, 2016)
O mesmo tipo de argamassa foi aplicada no Castelo de Montemor-o-Novo situado em
Montemor-o-Novo, em 2012:
Figura 13: Obra do Castelo de Montemor-o-Novo: antes de depois (Secil-Argamassas, 2016)

11
E ainda no Museu Machado Castro situado em Coimbra em 2009.
Figura 14: Obra do Museu Machado Castro (Secil-Argamassas, 2016)
Na Igreja de Areias situado em Ferreira do Zêzere foi aplicado um reboco, constituído
por um salpico de argamassa de cal hidráulica HL5 e areia grossa ao traço 1:3, camada de
argamassa ao traço 1:0,5:1,5:0,5 corresponde a areia grossa, areia amarela, cal hidráulica
HL5 e cal aérea hidratada. A argamassa para a camada de acabamento é constituída por areia
fina, cal hidráulica e cal aérea em pasta ao traço 3:1:0,5.
Figura 15: Obra da Igreja das Areias (Belgas, et al., 2015)

12

13
3.A Cal
3.1. Introdução
A cal é um ligante que resulta da cozedura de calcários, muito abundantes na natureza, sendo
constituídos sobretudo por carbonato de cálcio (CaCO3). Associada aos calcários aparece
sempre, em maior ou menor quantidade, a argila. Os calcários podem, então, ser muito puros
ou conterem argila em maior quantidade que o carbonato de cálcio (marga calcária) ou em
menor quantidade que o carbonato de cálcio (calcário margoso).
Calcário CaCO3≈ 100%
Calcário Margoso CaCO3+ argila (menos de 50%)
Marga Calcária CaCO3+ argila (mais de 50%)
A cozedura destes tipos de calcários, vai dar origem a diferentes ligantes. A cozedura do
calcário quase puro dá origem ao óxido de cálcio que constitui a cal aérea; a cozedura do
calcário margoso dá origem às cais mais ou menos hidráulicas conforme o teor de argila e a
cozedura da marga calcária dá origem ao cimento. (Coutinho, 2002)
CaCO3 OCa + CO2
Óxido de Cálcio
(Cal Viva)
800/900ºC
Cozedura em forno
CaCO3 + Argila Cal ± Hidráulica
(8-20%)
1000ºC
CaCO3 com impurezas até 5% Cal viva Cal Aérea
(argila, etc.)
850ºC
CaCO3 + Argila Cimento Natural
(20-40%)
1050-1300ºC
Equação 1
Equação 2
Equação 3
Equação 4

14
Nas argamassas ligante é o componente que tem a capacidade de ligar os outros materiais,
quando se adiciona a água, formando uma pasta que, posteriormente faz presa e endurece,
garantindo a coesão e a resistência mecânica das argamassas.
O ligante é o constituinte que mais influencia as propriedades e o desempenho da argamassa.
A Figura 18 esquematiza a classificação dos ligantes. Neste Projeto apenas serão abordadas
a Cal Aérea e a Cal Hidráulica.
Figura 18: Classificação dos Ligantes (Algravio, 2010)
3.2. Cal aérea
De acordo com a norma NP EN 459-1 (2015) a cal é composta por óxidos ou hidróxidos de
cálcio e óxidos ou hidróxidos de magnésio produzidos pela decomposição térmica
(calcinação) de jazidas de carbonato de cálcio (p. ex., calcário, giz, conchas) ou jazidas de
carbonato de cálcio e de magnésio (p. ex., calcário dolomítico, dolomite). (NP EN 459-1,
2015)
A cal aérea (CL) designa a cal que se combina e endurece com o dióxido de carbono presente
no ar. Quando apropriadamente doseada com água, forma uma pasta que melhora a
trabalhabilidade (valores de escoamento e da penetração) e a retenção da água das
argamassas. A carbonatação dos hidratos em contato com o dióxido de carbono atmosférico
forma o carbonato de cálcio que desenvolve resistência e contribui para a durabilidade das
argamassas de cal. (NP EN 459-1, 2015)
Ligante
Orgânico
Betuminosos Polímeros
Inorgânicos
Aéreos
Cal Aérea Gesso
Hidráulicos
Cal Hidráulica Cimento

15
A cal aérea resulta da Calcinação (Equação 5) de rochas calcárias puras ou quase puras. As
cais classificam-se em magras e gordas. As cais magras são de cor acinzentada e as gordas
de cor branca. As cais gordas são provenientes dos calcários quase puros, com mais de 95%
de carbonato de cálcio (CaCO3) ou de carbonato de cálcio e magnésio [CaMg (CO3)2]. As
cais magras provêm de calcários com teor de argila e outras impurezas entre 1% a 5%.
A calcinação é obtida a temperaturas que rondam os 900ºC, em que o carbonato de cálcio da
rocha se decompõe em dióxido de carbono, que é libertado para o ar, e óxido de cálcio (CaO),
formando a Cal Viva.
A cal aérea é produzida industrialmente em fornos verticais de alvenaria, com revestimento
refratário. Em Portugal ainda existem alguns pequenos produtores artesanais. (Rodrigues,
2004)
Após a calcinação segue-se a fase da Hidratação ou Extinção (Equação 6) que consiste na
mistura da cal viva (óxido de cálcio) com água, na qual resulta a cal apagada (hidróxido de
cálcio [Ca(OH)2] A reação da cal viva com a água é exotérmica, podendo atingir
temperaturas superiores a 100ºC.
O procedimento de extinção da cal influencia a sua qualidade, por alterar o valor médio da
dimensão das suas partículas. Uma extinção prolongada favorece o crescimento dos cristais
de portlandite hidratados, aumentando a plasticidade de cal em pasta.
Á medida que a pasta de cal é deixada em repouso, vai separar-se uma solução translúcida
(água de cal) que fica sobre uma massa de cal em pasta espessa. A cal em pasta continua a
sua maturação (a “engordar”), à medida que absorve fisicamente mais água, e deve
permanecer sempre coberta por uma película de água para não contatar como CO2 do ar e
não carbonatar. A água da cal é uma solução saturada de cal, que pode ser utilizada em
argamassas, consolidação de materiais calcários ou pinturas. (Rodrigues, 2004)
O processo de Endurecimento ou Carbonatação (Equação 7) acontece quando o hidróxido
de cálcio fica em contato com o dióxido de carbono da atmosfera. Refere-se que o tempo de
endurecimento ou carbonatação é influenciado pela temperatura, humidade relativa do
ambiente, teor de água e concentração em CO2. Em relação às argamassas aplicadas em
CaCO3 + Calor CaO + CO2
Equação 1CaCO3 + Calor
CaO + CO2
CaO + H2O Ca(OH)2 + Calor
Equação 2CaO + H2O Ca(OH)2 +
Calor
Equação 5
Equação 6

16
obra, o tempo de endurecimento varia em função da permeabilidade ao vapor da camada e
da espessura.
Com estas três fases completa-se o ciclo da cal, representado na Figura 19:
Figura 19: Ciclo da Cal (Maxical, 2012)
3.3. Cal Hidráulica
De acordo com a norma NP EN 459-1 (2015) a cal hidráulica (HL) é um ligante constituído
por cal e outros materiais como o cimento, escória granulada de alto-forno, cinzas volantes,
fíler calcário e outros materiais adequados. Tem a propriedade de fazer presa e endurecer
quando misturada com água. O dióxido de carbono do ar contribui também para o processo
de endurecimento. (NP EN 459-1, 2015)
A cal hidráulica (Equação 8) resulta de cozedura de calcários que contenham 8% a 20% de
argilas a uma temperatura entre os 100ºC e os 1500ºC. É uma cal constituída por óxido de
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Equação 7

17
cálcio (CaO) que reage com a Sílica (SiO2) e com a alumina (Al2O3) da argila que, ao ficar
hidratada, endurece na água ou no ar.
𝐶𝑎𝐶𝑜3 + Argila Cal Hidráulica
A preparação da cal hidráulica é feita em fornos, verificando-se em três fases distintas, à
medida que a temperatura da cozedura aumenta:
Aos 500ºC – 700ºC  ocorre a desidratação da argila
Aos 850ºC – 900ºC  verifica-se a calcinação do calcário (CaCo3
CaO + CO2)
Entre os 1000ºC – 1500ºC  dá-se a reação da sílica e da alumina da argila, com o
óxido de cálcio, originando silicatos e aluminato de cálcio.
SiO2 + 2 CaO (SiO2.2 CaO) Silicato de Cálcio
Al2O3 + 3 CaO (Al2O3.3 CaO) Aluminato de Cálcio
Verifica-se que, quanto maior for a temperatura menor é a quantidade de óxido de cálcio
livre e maior é a quantidade de silicatos e aluminatos de cálcio, podendo-se então obter um
produto semelhante ao que se obtém no fabrico do cimento. (Coelho, et al., 2009)
Após a cozedura e saída do forno a cal não é só constituída por aluminatos e silicatos cálcio,
mas também por uma percentagem de 3% a 10% de cal viva (cálcio livre), à qual deve ser
adicionada apenas a quantidade de água necessária à sua hidratação, pois a água em excesso
pode provocar a reação dando-se a presa.
A cal retirada do forno deve ser extinta, não só com o fim de eliminar a cal viva mas,
especialmente para provocar a pulverização de toda a cal hidráulica. É este facto que
distingue a cal hidráulica do cimento portland: a finura da cal hidráulica é obtida por extinção
da cal viva e não por moedura. (Coutinho, 2002)
3.4. Fabrico de cal
As cais aéreas e hidráulicas podem ser produzidas em dois tipos de fornos: forno vertical e
forno horizontal.
O forno vertical (Fig. 20) é composto por duas câmaras sobrepostas e as pedras calcárias são
alimentadas por uma abertura junto à chaminé superior. O combustível é introduzido entre
as duas câmaras onde é executada a combustão. Já o arrefecimento do material é feito na
1000/1500ºC
Equação
31000/1500º
C
8 a 20%
8 a 20%
Equação 8
Equação 9
Equação 10

18
câmara inferior, sendo o material calcinado retirado da câmara de arrefecimento, pelo lado
inferior.
Figura 20: Fornos artesanais (Américo, 2013)
O forno horizontal (Fig. 21) é constituído por um cilindro metálico revestido com material
refratário, rodando inclinado e lentamente em trono do seu eixo. Na sua parte superior são
colocadas as pedras de calcário e na parte inferior existe um maçarico de aquecimento, por
onde é retirado o material calcinado.
Figura 21: Forno horizontal a carvão (Oliveira, 2013)

19
Na Figura 22 apresenta-se, esquematicamente, o processo de fabrico na cal:
Figura 22: Esquematização do processo de fabrico da cal (Micro Lime, 2011)
Recepção de matérias-primas
Recepção do combustivel sólido
Ensilagem de matérias-primas
Enchimento da tremonha do combustivel
Doseamento e
enchimento do skip
Forno
Aquecimento
Calcinação
Arrefecimento
Extração
Moagem e
crivagem
Ensilagem da cal Expedição

20

21
4. Trabalho Experimental
4.1. Caraterização dos materiais
4.1.1. Materiais utilizados
Para estudar a composição das argamassas começou-se por caraterizar todos os materiais
necessários para a sua execução, nomeadamente os ligantes e os agregados. Os materiais
utilizados constam no Quadro 1.
Quadro 1: Materiais utilizados na confeção das argamassas
Material utilizado
Agregados Ligantes
Areia Cal Aérea
Pó de Pedra Cal Hidráulica
Cal em Pasta
 Areia
A areia utilizada teve origem na SEAT (Sociedade Extração Areia do Tejo) situada na
Guerreira - Santa Cita, Santarém e foi disponibilizada pela empresa José Antunes & Filhos,
Lda do Carvalhal - Sertã.
Toda a areia foi previamente passada pelo peneiro com malha de 4mm, para garantir uma
granulometria uniforme (Fig. 23 a).
 Pó de Pedra
Outro agregado utilizado na formulação das argamassas foi o pó de pedra, disponibilizado
pela empresa MotaEngil, provindo da sua pedreira em Vale dos Ovos – Sabacheira.
O pó de pedra foi, também, passado pelo peneiro com malha de 4mm (Fig. 23 b).
 Cal em Pasta
A cal em pasta, usada como um dos ligantes na formulação de duas argamassas, foi
disponibilizada pela empresa Aldeias de Pedra Construções, Lda, de Vila de Rei (Fig. 23 c).
 Cal Aérea
A cal aérea foi disponibilizada pela Calcidrata de Alcanede – Santarém (Fig. 23 d).

22
Esta cal está classificada como CL 90, sendo portanto uma cal com boa aderência aos
materiais de suporte, baixo coeficiente de capilaridade, elevada durabilidade,
condutibilidade térmica constante e permeável ao vapor de água.
 Cal Hidráulica
A cal hidráulica foi obtida na Cimpor (Fig. 23 e). Esta cal tem a classificação HL5, sendo
portanto uma cal com grande plasticidade, forte aderência aos suportes, grande poder de
retenção de água, fraca tendência para a fissuração, boa impermeabilidade e durabilidade.
Figura 23: Materiais utilizados na confeção das argamassas: a) Areia do rio; b) Pó de pedra; c) Cal em
Pasta; d) Cal aérea; e) Cal hidráulica
4.2. Ensaios de caracterização dos constituintes das argamassas
(Agregados e Ligantes)
4.2.1. Análise granulométrica
Para a determinação da composição das argamassas é fundamental conhecer a granulometria
dos seus constituintes.
O ensaio de determinação da granulometria consiste na divisão e separação, por meio de um
conjunto de peneiros normalizados, de um material em diversas classes granulométricas, de
granulometria decrescente. A dimensão das aberturas e o número de peneiros são

23
selecionados de acordo com a natureza da amostra e a exatidão requerida. (NP EN 933-1,
2014)
Para cada agregado (areia e pó de pedra), foram recolhidas três amostras representativas.
A análise granulométrica foi realizada pelo método de peneiração manual, de acordo com a
norma NP EN 933-1 (2014), em conformidade com os seguintes procedimentos.
Colocou-se a amostra laboratorial numa estufa ventilada, a uma temperatura de 110±5ºC até
ficar seca, passadas 24h de permanência da amostra na estufa, procedeu-se ao seu
esquartelamento de acordo com a norma NP EN 932-2 (2002). Considerou-se que o melhor
método para se conseguir uma pesagem mais aproximada dos 200g (amostra recomendada
pela norma) é realizar a divisão em ¾ (Fig. 24). Com a divisão feita para as três amostras,
pesou-se e registou-se valor 𝐌𝟏.
Seguiu-se a lavagem do material, num peneiro de 0.063 mm (peneiro de lavagem), para que
seja possível determinar a percentagem de finos (Fig. 25), após a lavagem das três amostras,
colocaram-se os tabuleiros na estufa ventilada a 110 ± 5ºC para a areia secar até terem massa
constante.
Quando as três amostras ficaram secas e apresentaram massa constante, foi importante deixá-
las a arrefecer, até à temperatura ambiente. Quando secas pesam-se e registam-se as massas
como 𝐌𝟐.
De seguida fez-se passar, cada uma das amostras, por uma sequência de peneiros com rede
de malha quadrada com aberturas de 4mm, 2mm, 1mm, 0.5mm, 0.25mm 0.125mm
0.063mm, respetivamente (Fig. 26). Todos os peneiros foram encaixados uns nos outros, por
Figura 25: Lavagem da amostra no peneiro 0.063mm
Figura 24: Esquartelamento da amostra

24
Figura 27: Pesagem de material retido de
um peneiro
ordem decrescente de abertura, tendo-se colocado uma tampa e um fundo. Agitou-se
manualmente e bem a coluna de peneiros, com movimentos oscilatórios de rotação.
Após agitação da coluna de peneiros, retiraram-se os peneiros um a um, começando pelo
peneiro com maior abertura (4mm). Agitou-se bem cada peneiro, sem forçar a passagem das
partículas, embora houvesse necessidade, por vezes, de desobstruir a malha, com o auxílio
de uma escova apropriada. Quando, após um minuto de peneiração, a massa do material
retido em cada peneiro, não se alterar mais do que 1%, o ensaio termina, sendo registada a
massa de cada peneiro (Fig. 27), bem como o material do fundo, P.
Todos os valores, anteriormente referidos, foram anotados nos boletins de ensaio, que se
apresentam no Anexo I.
Após a realização deste ensaio foram traçadas as respetivas curvas granulométricas, tendo-
se optado pela curva granulométrica média, de cada um dos agregados.
Com a dimensão da abertura da malha dos peneiros (eixo das ordenadas), e com a
percentagem cumulativa do material que passa em cada peneiro (eixo das abcissas) foi
possível traçar a curva granulométrica de cada amostra. (Subcapítulo 5.1.1)
A curva granulométrica é uma representação gráfica que facilita, de uma forma rápida, a
interpretação da distribuição das partículas dos agregados.
4.2.2. Massa volúmica e Massa volúmica aparente
Para determinação da massa volúmica dos agregados (areia e pó de pedra) foi seguida a
norma NP EN 1097-6 (2016). Esta norma descreve o método de referência para a
Figura 26: Coluna de peneiros

25
determinação da massa volúmica e da absorção de água das partículas dos agregados
correntes e dos agregados leves. Define-se como Massa Volúmica (𝜌𝑎) a razão obtida entre,
massa de uma amostra de agregado seca em estufa, e o volume que ocupa quando imersa em
água, incluindo o volume de quaisquer vazios internos fechados, mas excluindo o volume
de água de quaisquer vazios acessíveis pela água. (NP EN 1097-6, 2016)
Para a determinação da massa volúmica aparente dos ligantes (cal aérea e cal hidráulica) foi
utilizada a norma NP EN 459-2 (2011). Para a realização do ensaio foram recolhidas três
amostras representativas dos agregados e dos ligantes, para assim se poder obter um valor
médio mais fidedigno.
A determinação da massa volúmica dos agregados iniciou-se com a secagem da amostra
laboratorial, em estufa ventilada a 110±5ºC. Após a sua secagem fez-se o esquartelamento
de acordo com a norma NP EN 932-2 (2002), para obtenção de uma amostra que se aproxime
das 300g (recomendação da norma NP EN 1097-6 2016).
Realizou-se depois a lavagem, no peneiro 0.063 e em água corrente, das três amostras, para
remover as partículas mais finas (Fig. 28).
De seguida colocaram-se as amostras nos picnómetros com água a uma temperatura de 22 ±
3ºC, encheram-se os picnómetros e retirou-se o ar ocluído, rodando e agitando
cuidadosamente o picnómetro e colocando-o numa posição inclinada (Fig. 29).
Colocaram-se os três picnómetros em banho-maria, na câmara de saturação durante 24 ±
0.5h (Fig. 30) ao fim do tempo recomendado removeu-se o ar ocluído, adicionou-se água
aos picnómetros até transbordarem. Os picnómetros foram então limpos pelo lado exterior e
foram registadas as suas massas, 𝐌𝟐 e a temperatura da água.
Figura 29: Enchimento do picnómetro
Figura 28: Lavagem da amostra no peneiro
0.063mm

26
Figura 32: Aplicação do molde troncocónico
Decantaram-se os picnómetros para um tabuleiro, espalhando a amostra saturada numa
camada uniforme. Com um secador de ar morno evaporou-se a humidade superficial,
remexendo sempre a amostra para uma secagem mais homogénea (Fig. 31). Quando as
partículas não se aderiam umas às outras e a humidade superficial não era visível deixou-se
arrefecer a amostra.
Na base de um tabuleiro colocou-se o molde troncocónico e encheu-se livremente com a
massa da amostra seca. Aplicou-se o pilão 25 vezes, na abertura superior do molde
troncocónico, deixando-o cair sob ação do seu peso próprio (Fig. 32). Retirou-se
cuidadosamente o molde e avaliou-se o estado da superfície da amostra para ver se está com
a superfície seca conforme o anexo F da norma NP EN 1097-6 (2016) (Fig. 33).
Figura 31: Secagem com ar morno
Figura 30: Picnómetro em banho-maria
Figura 33: Estado da superfície seca da amostra

27
Encheram-se os picnómetros de água, colocaram-se as tampas, limparam-se e registaram-se
os pesos, 𝐌𝟑, e as temperaturas de ensaio. A diferença dos valores da temperatura da água
dentro dos picnómetros durante as pesagens de 𝐌𝟐 e 𝐌𝟑 não devem exceder 2ºC.
Por fim registou-se a massa das amostras saturadas com a superfície seca, 𝐌𝟏, e colocaram-
se as amostras na estufa ventilada a 110 ± 5ºC até massa constante. Deixou-se arrefecer e
registaram-se os pesos, 𝐌𝟒.
Para a determinação da massa volúmica aparente dos ligantes foi necessário, numa
primeira etapa, colocar previamente as amostras laboratoriais na estufa ventilada a 110 ±
5ºC para que ficassem secas e com massa constante.
Com a ajuda de uma colher de pedreiro verteu-se uma quantidade suficiente de cal para a
tremonha, de forma que a cal acima do bordo se disponha segundo o seu ângulo de atrito
natural. (Fig. 34).
Quando a tremonha ficou cheia, abriu-se a tampa pressionado a alavanca de fecho, retirou-
se a tremonha vazia e rasourou-se, com ajuda de uma colher de pedreiro, a cal que ficou
acima dos bordos do recipiente. Pesou-se a massa do recipiente com a cal e registou-se (Fig.
35).
Deve-se ter em atenção que a diferença de peso entre as três amostras, não pode ser superior
a 10g.
Todos os valores anteriormente referidos foram registados e anotados nos boletins de ensaio
que constam no Anexo II e Anexo III.
Figura 35: Tremonha cheia
Figura 34: Enchimento da tremonha

28
4.2.3. Baridade
A determinação da baridade dos agregados foi realizada de acordo com a norma NP EN
1097-3 (2002). Esta norma estabelece o método de ensaio de determinação da baridade e do
volume de vazios dos agregados.
A Baridade (𝜌𝑏) é o quociente entre a massa do agregado seco, preenchendo sem
compactação um dado recipiente, e a capacidade do recipiente.
O Volume de Vazios (υ) são os espaços cheios de ar entre os agregados, contidos no
recipiente. (NP EN 1097-3, 2002)
Foram recolhidas três amostras para a realização deste ensaio, para se conseguir um valor
médio, mais preciso para a baridade dos materiais.
A primeira etapa na realização deste ensaio consiste na calibração do recipiente. Começou-
se por pesar o recipiente vazio, seco e limpo e registou-se a sua massa, 𝐌𝟏.Voltou-se a pesar
o recipiente seco, limpo e vazio, mas com uma placa de vidro, 𝐌𝟑. Depois encheu-se o
recipiente com água à temperatura de 20 ± 2ºC, de acordo com a norma NP EN 1097-3
(2002), (Fig. 36). Colocou-se a placa de vidro, retirando as bolhas de ar e o excesso de água,
limpou-se o recipiente pelo exterior e pesou-se a massa, 𝐌𝟒 (Fig. 37).
Foi necessário colocar a amostra laboratorial numa estufa ventilada a 110 ± 5ºC. Depois de
seca retirou-se uma amostra de aproximadamente 2000kg, de acordo com os procedimentos
da norma NP EN 932-2 (2002).
Depois das amostras arrefecidas colocou-se no recipiente, com uma colher de pedreiro no
seu bordo superior, sobre a superfície e encheu-se com o agregado até transbordar, tendo em
atenção que a colher nunca pode estar abaixo do bordo superior do recipiente (Fig. 38).
Figura 36: Medição da temperatura Figura 37: Pesagem com recipiente com água
e vidro

29
Nivelou-se a superfície com ajuda da colher de pedreiro, tendo cuidado para não compactar
o material (Fig. 39). Pesou-se o provete com o agregado e registou-se, 𝐌𝟐.
Todos os valores acima mencionados foram anotados nos boletins de ensaio que se
encontram no Anexo IV.
4.3. Composição das argamassas em estudo
Para a realização deste trabalho foram estudadas as quatro formulações de argamassas
apresentadas no Quadro 2. As argamassas foram sujeitas a dois processos de cura diferentes,
que se apresentam no ponto 4.5, referindo-se que os provetes estão identificados com um L
ou um C conforme as diferentes curas.
Nas argamassas (A) foram utilizadas areias do rio, pó de pedra (P.P), cal em pasta (SPL),
cal aérea (CL) e cal hidráulica (HL).
Quadro 2: Constituição das argamassas em estudo
Argamassas Materiais
ASPL Cal em Pasta + Areia
ACL/HL Cal Aérea + Cal Hidráulica + Areia
A CL/P.P Cal Aérea + Pó de Pedra + Areia
ASPL/P.P Cal em Pasta + Pó de Pedra + Areia
O traço adotado para a formulação das argamassas, cuja finalidade é o revestimento de
alvenarias antigas, foi de 1:3, o mais corrente de acordo com a bibliografia consultada. Na
determinação da quantidade de água atendeu-se a que todas as argamassas produzidas
tivessem a mesma, ou idêntica, trabalhabilidade. No Quadro 3 apresenta-se a composição
Figura 38: Enchimento do provete Figura 39: Nivelamento da superfície

30
das argamassas em traço volumétrico e no Quadro 4 estão representados os traços em massa
[g] das argamassas.
Quadro 3:Constituição do traço em volume das argamassas
Argamassas
Volume
Traço Final
Cal Aérea
Cal
Hidráulica
Cal em
Pasta
Pó de
Pedra
Areia
ASPL 1 3 1:3
ACL/HL 0,5 0,5 3 0,5:0,5:3
ACL/P.P 1 1 2 1:1:2
ASPL/P.P 1 1 2 1:1:2
Quadro 4: Constituição do traço em massa das argamassas
Argamassas
Massa [g]
Água
[ml]
Traço Final
Cal
Aérea
Cal
Hidráulica
Cal em
Pasta
Pó de
Pedra
Areia
ASPL 370 1380 88,58 370:1380:88,58
ACL/HL 92 128 1400 300 92:128:1400:300
ACL/P.P 182 475 920 280 182:475:920:280
ASPL/P.P 370 475 920 87,32 370:475:920:87,32
4.4. Produção das argamassas
4.4.1. Amassadura
O processo de amassadura das argamassas foi realizado de acordo com a norma EN 1015-2
(1998), na misturadora que se mostra na Figura 40 a).
Antes de se pesar o material necessário, todos os agregados forma secos numa estufa
ventilada à temperatura de 110 ± 5ºC, até massa constante. Posteriormente, foram
arrefecidos até à temperatura ambiente. Os materiais foram pesados numa balança de
precisão de 0,1g.
Foram então colocados na cuba e pré misturados manualmente com ajuda de uma colher de
pedreiro.
Com a cuba na misturadora e a pá rodando a uma velocidade mais baixa, nos primeiros 30
segundos, introduziu-se a quantidade de água pré-determinada, através de uma proveta
graduada. (Fig. 40 b), deixou-se a mistura mais 150 segundos na misturadora (Fig. 40 c).

31
Findo esse tempo retirou-se a cuba e mexeu-se a argamassa com ajuda de uma colher de
pedreiro, para se conseguir misturar possíveis materiais acumulados no fundo da cuba (Fig.
40 d). Colocou-se novamente a cuba na misturadora, com uma velocidade mais alta, durante
30 segundos e finalizou-se a amassadura.
Figura 40: a) Misturadora; b) Adição de água; c) Mistura mecânica dos constituintes; d) Remoção do
material que aderiu às paredes e fundo da cuba.
4.4.2. Preparação dos provetes prismáticos
Após a realização da amassadura fizeram-se os ensaios das argamassas no estado fresco,
nomeadamente o espalhamento e a retenção de água, descritos adiante nos pontos 4.6.1 e
4.6.2, respetivamente. Logo de seguida preparam-se os moldes para colocação das
argamassas destinadas à realização dos ensaios no estado endurecido. A preparação dos
provetes foi realizada de acordo com a norma EN 1015-11 (1999).
Utilizaram-se moldes prismáticos metálicos de dimensões normalizadas 40×40×160 mm3
(Fig. 41), para o fabrico de três provetes em simultâneo.
Figura 41: Molde metálico Prismático

32
Todos os moldes foram previamente montados, limpos e pincelados com óleo descofrante
em todas as suas faces (Fig. 42 a), para conseguir que se desmoldassem sem danificar os
provetes.
O molde foi colocado na máquina de compactação (Fig. 42 b) e encheu-se com a primeira
camada de argamassa fresca até atingir aproximadamente metade da altura (Fig. 42 c).
Ligou-se a máquina de compactação dando 25 pancadas. Depois colocou-se a segunda
camada de argamassa até o molde ficar cheio e voltou-se a dar mais 25 pancadas (Fig. 42 d).
Figura 42: a) Colocação do óleo descofrante; b) Máquina de compactação; c) Enchimento da primeira
camada de argamassa; d) Enchimento da segunda camada de argamassa.
Com ajuda de uma colher de pedreiro rasou-se o molde de modo a nivelar a superfície (Fig.
43) e por fim com papel absorvente limpou-se o molde pelo exterior (Fig. 44).
Figura 43: Nivelamento da superfície do molde Figura 44: Provete sujo e limpo

33
Os provetes prismáticos destinam-se aos ensaios de resistência mecânica, nomeadamente
para determinação da massa volúmica aparente, determinação da tração por flexão,
compressão e ainda aos ensaios de determinação da profundidade de carbonatação, absorção
por capilaridade, porosidade, teor em água após imersão durante 48h, velocidade de
propagação de ultrassons, avaliação da cinética de secagem e avaliação qualitativa da
microestrutura das argamassas.
4.4.3. Preparação dos provetes sobre tijolo cerâmico
Para avaliação de algumas das propriedades das argamassas foram concebidos outros tipos
de provetes.
Esse tipo de provetes consistiu na aplicação de uma camada com 20mm de argamassa, sobre
a superfície de um tijolo de dimensões 300×200×90mm3
, colocado ao baixo, simulando uma
camada de revestimento. Destinam-se à avaliação visual da retração das argamassas, à
determinação da aderência das argamassas ao suporte, por resistência ao arrancamento, à
determinação da velocidade de propagação dos ultrassons e à absorção de água a baixa
pressão.
Todos os tijolos utilizados foram humedecidos, antes de ser aplicada a argamassa, com o
auxílio de uma trincha (Fig. 45), sendo-lhes colocado um aro de madeira, também
previamente humedecido, como “cofragem” para delimitar a argamassa e permitir a
aplicação de uma camada de espessura constante (Fig. 46).
Por fim foi aplicada a argamassa sobre a face do tijolo (Fig. 47), que foi compactada. Com
o auxílio de uma tábua, nivelou-se a superfície (Fig. 48).
Figura 45: Humedecimento do tijolo Figura 46: Humedecimento da cofragem

34
Foram executados três provetes deste tipo para cada argamassa, num total de doze (Fig.49).
Figura 49: Identificação do tipo de argamassa colocada sobre os tijolos
4.5. Condições de cura
Considerou-se importante estudar as argamassas sob duas situações diferentes de cura: cura
húmida e cura em ambiente de laboratório.
A primeira condição de cura consistiu em colocar 5 moldes (15 provetes) a curar numa
câmara de saturação com humidade relativa de 95% e uma temperatura de 20ºC (Fig.
50).Colocou-se um plástico por cima dos provetes (Fig. 51) e mantiveram-se na câmara
durante 7 dias. Após esse tempo foram colocados no laboratório à temperatura ambiente
mais 7 dias, após aos quais foram desmoldados com o máximo cuidado.
Figura 47: Aplicação da argamassa Figura 48: Nivelamento da superfície

35
Na outra condição de cura os 5 moldes (15 provetes) foram colocados em ambiente do
laboratório (temperatura não controlada constantemente, devido a falta de equipamento, mas
que ronda os 20 ± 2ºC e 50 ± 5 % de humidade relativa), durante os 14 dias para se poder
descofrar todos os moldes ao mesmo tempo (Fig. 52).
Figura 52: Moldes na condição de cura em laboratório
Os provetes identificados com L referem-se aos que tiveram cura em laboratório e os
identificados com C aos provetes que tiveram cura húmida.
O Quadro seguinte mostra a identificação dos provetes para as diferentes condições de cura
a que foram sujeitos.
Quadro 5: Identificação dos provetes para as diferentes condições de cura
Cura a temperatura ambiente
no laboratório (L)
Cura na câmara húmida (C)
ASPL – L ASPL – C
ACL/HL – L ACL/HL – C
ACL/P.P – L ACL/P.P – C
ASPL/P.P – L ASPL/P.P – C
Figura 51: Moldes na câmara cobertos com plástico
Figura 50: Moldes na camara

36
4.6. Ensaios de caracterização das Argamassas no estado fresco
4.6.1. Ensaio de espalhamento
Após as amassaduras, e antes da colocação nos moldes é necessário avaliar a quantidade de
água e a trabalhabilidade das argamassas. Para isso foi realizado o ensaio de espalhamento
de acordo com a norma EN 1015-3 (1999).
A determinação do valor de espalhamento das argamassas frescas tem como objetivo aferir
a trabalhabilidade da argamassa, isto é, determinar a melhor consistência possível para cada
aplicação (argamassa de execução de rebocos, assentamentos de alvenaria, regularização,
etc). (Barreto, 2010)
Para a realização deste ensaio é necessário recorrer a uma mesa de espalhamento onde é
colocada uma peça metálica troncocónica, que vai ser enchida com duas camadas de
argamassa (Fig. 53). Em cada camada são aplicadas 10 pancadas com um pilão, para o
acondicionamento uniforme da argamassa. Quando o molde está cheio é retirado o material
em excesso, com ajuda de uma colher de pedreiro (Fig. 54), mantendo o molde com firmeza
na mesa de espalhamento.
Retira-se a peça troncocónica num só movimento ascendente e firme e, com o volante da
mesa de espalhamento, roda-se 15 vezes em 15 segundos (uma volta por segundo)
levantando e deixando cair o prato da mesa para que a argamassa se espalhe (Fig. 55). Com
o auxílio de uma régua mede-se o diâmetro (Fig. 56) em duas direções perpendiculares.
Figura 54: Remoção do excesso
Figura 53: Mesa de espalhamento

37
O valor de espalhamento (Esp) é obtido pela Equação 11:
Esp =
Dmédio − 100
100
× 100 [%]
4.6.2. Ensaio de retenção de água
Objetivo do ensaio de retenção de água é estimar a percentagem de água que, uma argamassa
fresca é capaz de reter, após ser submetida a um tratamento de sucção sob condições
padronizadas. Avalia-se a percentagem de água retida na argamassa, depois da utilização de
um papel de filtro padronizado como substrato, face á quantidade de água inicialmente
presente na argamassa. (Marques, 2010)
Este ensaio foi realizado com as argamassas no estado fresco e de acordo com a norma EN
1015-8 (1999).
Para determinação da retenção de água das argamassas, começou-se por pesar o molde
cerâmico vazio, 𝐦𝐯 , numa balança com precisão de 0,1g. (Fig. 57), Seguiu-se o enchimento
do molde com a argamassa e nivelou-se a superfície. Voltou-se a pesar o molde cheio de
argamassa, 𝐦𝐜 (Fig. 58). Foram perviamente recortadas duas folhas de gaze de algodão e
oito folhas circulares de papel de filtro. O conjunto das folhas de gaze e do papel de filtro
secos foi pesado e registado o seu valor, 𝐦𝐟.
Figura 56: Medição do espalhamento
Equação 11
Figura 55: Mesa de espalhamento

38
Cobriu-se a superfície da argamassa contida no molde cerâmico, primeiro com a gaze de
algodão e depois com o conjunto das oito folhas de papel de filtro. Sobre o conjunto aplicou-
se uma placa de vidro.
A colocação da gaze sobre a argamassa tem a finalidade de não deixar que a argamassa adira
ao papel de filtro.
Inverteu-se, então, o conjunto sobre a placa de vidro e colocou-se um peso de 2Kg em cima
durante aproximadamente 5 minutos (Fig. 59).
Findo este tempo, retirou-se e pesou-se o papel de filtro e a gaze molhados, 𝐦𝐡 bem como
novamente o molde com a argamassa.
Figura 58: Pesagem do molde cerâmico cheio
Figura 57: Pesagem do molde cerâmico vazio
Figura 59: Colocação do peso de 2Kg

39
A massa de água presente na argamassa, 𝐦𝐚, é obtida através da Equação 12:
ma =
ag × (mc − mv)
∑ ci + ag
[g]
Em que ag é a massa de água utilizada na amassadura em g, e 𝐜𝐢 é a massa de cada um dos
restantes constituintes da argamassa em g.
A percentagem de água retida (R) relaciona a massa de água presente na argamassa (𝐦𝐚)
com a massa das folhas de gaze e das folhas de filtro secas (𝐦𝐟) e húmidas (𝐦𝐡), é dada pela
Equação 13:
R =
ma − (mh − mf)
ma
× 100 [%]
Todos os valores acima referidos estão registados e anotados nos boletins de ensaio que
constam no Anexo V.
4.7. Ensaios de caracterização das Argamassas no estado
endurecido
4.7.1. Ensaio de determinação da resistência à flexão
Os ensaios de resistência à flexão foram realizados aos 28, 90 e 180 dias, em provetes
normalizados de 40 x 40 x 160 mm3
de dimensão, numa máquina Servosis – Modelo ME –
402 E de 100KN com uma célula de carga de 5 KN a uma velocidade de 5 N/s, de acordo
com a norma EN 1015-11 (CEN, 1999b).
Este ensaio permite determinar a tensão de rotura á flexão por compressão (Fig. 60), o
módulo de rotura e o módulo de elasticidade à flexão. Pode ser realizado com o provete
apoiado em três ou em quatro pontos como foi o caso deste trabalho (Fig. 61).
Equação 12
Equação 13

40
No ensaio de flexão com o provete apoiado em quatro pontos, o momento fletor entre os
apoios internos permanece constante pelo que, no espaço entre os apoios internos, apenas
atuam na seção transversal, tensões e de tração e de compressão (Fig. 62).
Nos ensaios realizados L=150mm e a=50mm.
Figura 62: Flexão em quatro pontos
A Figura 63 seguinte ilustra o esforço transverso e o momento fletor ao longo do provete na
execução do ensaio.
Figura 61: Provete no ensaio de flexão
Figura 60: Equipamento para ensaio de flexão

41
Figura 63: Diagrama de Esforço Transverso e Momento Fletor
O momento fletor máximo é obtido pela Equação 14:
Mmáx =
P
2
× a [ N.mm ]
Em que P é a carga aplicada pela máquina e a distância entre o apoio interno e o apoio
externo.
A tensão de rotura à flexão é dada através da Equação 15:
σ =
3Pa
bh2
[MPa]
Sendo σ a tensão de rotura à flexão em N/mm2
, P a força de tração por flexão no momento
da rotura em N, a a distância entre o apoio interno e o apoio externo em mm, e b e ℎ as
dimensões da base e altura provete, também em mm.
constam no Anexo VI.
4.7.2. Ensaio de determinação da resistência à
compressão
Os ensaios para determinação da resistência à compressão foram realizados recorrendo ao
mesmo equipamento dos ensaios de flexão. Foram apenas alteradas as condições e apoio dos
Equação 14
Equação 15

42
provetes. (Servosis – Modelo ME – 402 E de 100KN – Fig. 64) sendo a carga aplicada numa
superfície de 1600 mm2
. Estes ensaios foram realizados de acordo e com a norma EN 1015-
11 (CEN, 1999b), tendo sido utilizadas as metades dos provetes utilizados no ensaio de
resistência à flexão (Fig. 65).
Foi utilizada uma célula de carga com uma força de 200 KN, e uma velocidade de aplicação
da carga de 0,5 mm/min. A medição da força aplicada termina quando o provete atinge a
rotura, sendo posteriormente é convertida em tensão (Equação 16), através do quociente
entre a força de compressão P, no momento da rotura em N e A a área da secção, onde está
apoiado o provete, em mm2
(neste caso 1600 mm2
).
RC =
P
A
[Mpa]
Refere-se que todos estes ensaios foram realizados no Laboratório de Estruturas do
Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências e Tecnologia de Coimbra, uma
vez que os equipamentos disponíveis no Laboratório de Engenharia Civil do Instituto
Politécnico de Tomar, não têm precisão suficiente para a obtenção desta gama baixa de
valores.
constam no Anexo VI.
Figura 64: Equipamento com provete de compressão Figura 65: Provete no ensaio de compressão
Equação 16

43
4.7.3. Ensaio de Ultrassons
O ensaio de ultrassons tem como objetivo a determinação da velocidade de propagação das
ondas longitudinais ultrassónicas. (NP EN 12504-4, 2007)
Com este ensaio consegue-se obter informações sobre as caraterísticas mecânicas, a
homogeneidade, a presença de fendas e defeitos nas argamassas.
Foi realizado nas argamassas depois dos 90 dias de idade. Os procedimentos de ensaio
seguiram a norma NP EN 12504-4 (2007).
A primeira operação consistiu na calibração do aparelho (Fig. 66 a) de ultrassons utilizado,
da marca PUNDIT C.N.S Electronics LTD., London, England (Fig. 66 b). Para isso foi
colocada uma massa de contato, nos topos dos provetes, (Fig. 66 c) para posicionamento dos
transdutores. Em cada provete foram efetuadas três medições (Fig. 66 d) tendo-se procedido
ao registo do tempo, que a onda demorou a percorrer (𝐭𝐢) o comprimento do provete
(160mm) (𝐒𝐢).
Figura 66: a) Calibração do aparelho PUNDIT; b) Aparelho para o ensaio de Ultrassons; c) Colocação da
massa de contacto nos todos do provete; d) Realização do ensaio.
A velocidade de propagação dos ultrassons 𝐕𝐢, expressa em metros por segundo, é dada pela
Equação 17 :
Vi =
Si
ti
[m/s]
constam no Anexo VII.
Equação 17

44
4.7.4. Ensaio de determinação da profundidade de
carbonatação
O ensaio de determinação da profundidade de carbonatação destina-se a avaliar a evolução
da profundidade de carbonatação nos provetes de argamassa ao longo do tempo.
Este ensaio foi realizado, de acordo com a recomendação CPC-18 da RILEM
(RILEM,1988), em cada uma das frações dos provetes, resultantes do ensaio de flexão (Fig.
67 a), aos 28, 90 e 180 dias, respetivamente.
Após os ensaios de flexão, a superfície dessas frações foi retificada, tendo sido pincelada
sobre cada uma delas, (Fig. 67 b), uma solução de fenolftaleína a 2,5% (Fig. 67 c).
A fenolftaleína ao reagir com a superfície do provete, assinala uma mudança de cor de
incolor para rosa. A zona cor-de-rosa corresponde á zona onde ainda não há carbonatação.
(Fig. 67 d).
Figura 67: a) Metades do ensaio de flexão; b) Ensaio de carbonatação; c) Fenolftaleína 2.5%; d) Provetes
com a fenolftaleína
4.7.5. Ensaio de absorção de água por capilaridade
O ensaio de absorção de água por capilaridade tem como objetivo a determinação da
absorção de água em argamassas endurecidas.
A realização deste ensaio baseou-se na norma EN 1015-18 (2002), tendo sido utilizados dois
provetes de cada argamassa, com a mesma idade (90dias).

45
Antes de se iniciar o ensaio colocaram-se os provetes numa estufa ventilada á temperatura
de 60 ± 5ºC, até se obter massa constante. Após o arrefecimento dos provetes no exsicador,
pesou-se e registou-se a massa seca (𝐦𝟎).
Os provetes foram depois introduzidos, de forma lenta até ficarem mergulhados, numa
camada de 5 ± 1mm de altura de água, no interior de uma caixa de plástico com o fundo
nivelado (Fig. 68). Todos os provetes foram previamente marcados altura de água necessária
(Fig. 69).
Colocou-se uma tampa sobre a caixa, para minimizar a evaporação da água.
As medições da massa de água absorvida pelos provetes (Fig. 70) e a altura de ascensão da
franja capilar (Fig. 71) foram avaliadas ao fim de: 0,17h (𝐦𝟏), 0,5h, 1h, 1,5h (𝐦𝟐), 3h, 5h,
8h, e dai adiante de 24h (𝐦𝟑) em 24h, até que a massa do provete, num intervalo de 24h,
não ultrapasse de 0,1% da sua massa inicial seca.
Figura 69: Marcação da altura da água
Figura 68: Provetes na caixa com fundo nivelado
Figura 71: Medição da Franja
Figura 70: Pesagem do provete com
massa de água absorvida

46
Embora fossem realizadas mais pesagens e medições do que a norma exige, os cálculos para
o coeficiente da absorção (𝐂𝐂) (Equação 18) efetuaram-se de acordo com a norma EN 1015-
18 (2002).
Cc = 0,1 (m2 × m1) (Kg/(m2
s
1
2))
A quantidade de água absorvida (M) foi determinada através da (Equação 19) em que a área
(A) do provete em contato com a água é de 0.04×0.04 m2
.
M =
m3−m0
A
[kg/m2
]
constam no Anexo IX.
4.7.6. Ensaio da determinação do teor de água após
imersão durante 48h
O ensaio de determinação do teor de água, após imersão durante 48h, tem como objetivo
avaliar a quantidade de água (massa) que o provete prismático consegue absorver após a sua
imersão total no período de 48h.
Para o ensaio foram utilizados dois provetes de cada argamassa, com 90 dias de idade. Todos
os procedimentos para a realização deste ensaio tiveram por base a especificação E394 do
LNEC.
O ensaio iniciou-se com a colocação dos provetes na estufa ventilada a uma temperatura da
ordem dos 60 ± 5°C, até massa constante (Fig. 72 e Fig. 73). Depois deixaram-se a arrefecer
no exsicador e registou-se a massa de cada provete seco (𝐦𝟏).
Figura 73: Ultima pesagem do provete na estufa
Figura 72: 1º Pesagem do provete na estufa
Equação 18
Equação 19

47
Seguiu-se a imersão total dos provetes, durante 48h, dentro de uma caixa, tendo em atenção
que a introdução deve ser lenta e com os provetes inclinados aproximadamente a 45º, (Fig.
74), para que as bolhas de ar que se formam sejam eliminadas (Fig. 75).
Decorridas as 48h de imersão em água, os provetes foram retirados e limpos com um pano
húmido (Fig. 76), tendo-se registado a massa saturada de cada provete (𝐦𝟐) (Fig. 77).
O teor em água às 48h (W48h) é expresso em percentagem e determinado pela Equação 20:
W48h =
m2 − m1
m1
× 100 [%]
constam no Anexo X.
Figura 75: Todos os provetes a 45º
Figura 74: Introdução do provete a 45º
Figura 77: Pesagem do provete saturado
Equação 20
Figura 76:Limpeza do provete com pano
húmido

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