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1 Materiais de Construção I Argamassas 2 Argamassas Introdução • As argamassas são materiais compósitos constituídos por agregados (ou inertes) de pequenas dimensões ligados entre si por um ou vários ligantes. • A sua denominação (e em certa medida o campo de aplicação) resulta do tipo de ligantes utilizados na sua composição: – argamassas tradicionais (ou de cal aérea): cal aérea – argamassas hidráulicas: cimento Portland ou cal hidráulica – argamassas bastardas: cimento Portland e cal – esboço para estuque: gesso e cal aérea – argamassas especiais: cimentos especiais, resinas sintética, etc. 3 Argamassas Através da cozedura de vários tipos de calcários chega-se aos ligantes mais utilizados: • Calcário puro cal aérea • Calcário margoso cal hidráulica Teores de argila 5 – 20% • Marga calcária cimento natural Calcário , marga e argila 900ºC >1200ºC >1400ºC 4 Argamassas • Para além destes componentes, as argamassas podem ainda conter adjuvantes idênticos aos utilizados no fabrico de betão. • Para as utilizações habituais, as argamassa exigem quantidades de água largamente superiores às necessárias para a hidratação do ligante o que condiciona em grande medida as suas propriedades. • Para se obter uma boa argamassa é indispensável que todos os grãos dos agregados sejam envolvidos pelo ligante e a ele adiram. 5 Argamassas • No caso das argamassas de cimento (ligantes aéreos e hidráulicos) a aderência agregados-ligante depende de: – os grãos sejam hidrófilos (boa afinidade com a água e pasta de cimento) – os grãos sejam molhados pela água e pela pasta de cimento – inexistência de colóides que interfiram no contacto entre os agregados e o ligante, nomeadamente partículas coloidais de argila ou alterações superficiais (tendência a formar coágulos) – correto envolvimento dos grãos de agregado pela pasta de cimento, (que se torna mais difícil à medida que as partículas aumentam de tamanho) • De um modo geral, os agregados utilizados (areia) são hidrófilos, devendo ser corretamente lavados antes de serem utilizados. A amassadura deve ser adequada às dimensões dos mesmos de modo a conseguir uma dispersão homogénea e regular dos grãos mais finos na pasta de cimento. 6 Argamassas Qualidades a exigir • Na produção de argamassas, as principais qualidades que se pretendem obter são: – boa resistência mecânica (à compressão e ao desgaste) – elevada impermeabilidade – boa aderência (os elementos a ligar ou o suporte deverá ser sempre humedecido previamente) – constância de volume durante a presa e endurecimento (reduzida retração ou expansão) – durabilidade (conservar as resistências ao longo do tempo, resistência química) 7 Argamassas Qualidades a exigir • Das propriedades enunciadas, a resistência mecânica é a mais importante pois o seu aumento implica: – maior resistência ao desgaste – maior resistência ao choque – maior impermeabilidade – maior durabilidade (mais compacta) No entanto implica uma menor aderência 8 Argamassas Qualidades a exigir • As propriedades referidas são generalistas, podendo haver primazia de algumas em função da aplicação a que a argamassa se destina: – argamassas para alvenarias – argamassas para assentamento (pedras ou tijolos) – argamassas para revestimentos (rebocos, regularização) – argamassas de impermeabilização (reservatórios, estações elevatórias) – pré-fabricação ligeira (tubos, vigotas) – blocos de argamassa 9 Argamassas • A qualidade das argamassas depende de vários fatores como: – qualidade do ligante – qualidade dos agregados – dosagem dos componentes – quantidade da água de amassadura – condições de fabrico e aplicação 10 Argamassas • Os ligantes são indiscutivelmente importantes para as propriedades da argamassa, mas os agregados, frequentemente areias, contribuem de uma forma fundamental para as características da argamassa em função da sua: – composição química (siliciosas, calcárias ou argilosas) – forma das partículas (redondas ou alongadas) – proveniência (rio, barreiras, minas ou trituração de pedras) – granulometria (quantidade de partículas de pequenas, médias e grandes dimensões) 11 Argamassas Granulometria dos agregados • A composição granulométrica é dos parâmetros com maior influência na qualidade das argamassas visto que dela depende a quantidade de vazios (entre 30 a 50%), o que condiciona fortemente a compacidade da argamassa e, consequentemente a: – resistência mecânica – impermeabilidade – trabalhabilidade 12 • Para isso existem algumas regras: - as areias mais uniformes são as que apresentam o maior teor de vazios - as misturas mais compactas são compostas por partículas grossas (2/3) e partículas finas (1/3) Granulometria dos agregados • Um dos principais objetivos na seleção dos agregados é obter uma mistura com o mínimo de vazios possível o que permitirá obter uma argamassa compacta (resistente e impermeável) e ao mesmo tempo mais económica pois possibilita a redução da dosagem de ligante. Argamassas 13 Partículas finas: F ≤ 0,5mm Partículas médias: 0,5mmde areia – a resistência aumenta ao diminuir-se a água de amassadura para a mesma dosagem de cimento – a resistência mecânica não sofre alterações se se modificar a dosagem de cimento e a quantidade de água de amassadura na mesma proporção (= ag/c ) – a resistência mecânica aumenta com o aumento da compacidade • Porém a quantidade mínima de água corresponde ao volume mínimo de vazios deixado pelos agregados e ligante, nesta situação: – é inútil diminuir a quantidade de água pois a resistência não aumentará mais – a diminuição da água tornará a argamassa cada vez menos aderente e pouco trabalhável 22 Argamassas Resistência à compressão • Como já ficou demonstrado a obtenção de resistências mecânicas elevadas pode entrar em conflito com outros requisitos: – a contração por secagem aumenta proporcionalmente à percentagem de cimento e partículas finas – a resistência mecânica diminui com o aumento da água de amassadura • No entanto, argamassas muito secas ou com pequenas percentagem de partículas finas apresentam aderências reduzidas e pouca trabalhabilidade. . 23 Argamassas Resistência à compressão • A obtenção de argamassas totalmente impermeáveis é impossível, mas quanto maior for a compacidade da argamassa maior será a sua impermeabilidade, podendo ainda serem utilizadas substâncias em pequenas quantidades (ex.: diatomite, sulfato ou aluminato de barita, etc.), que aumentam a compacidade sem diminuir a resistência mecânica. 24 Argamassas 'K' g 2 arg t a c 2,35 K'R = Resistência à compressão • Posteriormente houve outros investigadores que prosseguiram os trabalhos de Feret, obtendo novas equações das quais se destaca a de Bolomey: K’ – constante que depende do tempo, condições de ensaio, forma e dimensões do provete K’’ – depende do ligante arg=2.35 t/m3. • Nos casos usuais de argamassas correntes de cimento Portland K’’=1.50 e arg=2.35 t/m3, obtendo-se: 1,5 g t a c K'R = 25 Argamassas Rendimento de uma argamassa • Quando misturamos 1m3 de areia com baixos teores de cimento e água observa-se um assentamento devido ao efeito lubrificante do cimento, da água e das próprias partículas finas da areia. No entanto, se a quantidade de cimento aumenta para valores superiores aos vazios deixados pela areia a mistura aumenta de volume. • Este efeito é designado por RENDIMENTO e traduz-se por: Rendimento 1 – argamassa rica empregue areia de (aparente) volume obtido argamassa de volume Rendimento = 26 Argamassas Traço de uma argamassa • É a relação, em volume aparente, entre os vários componentes sólidos de uma argamassa. • Traço 1:4 • 1 volume aparente de cimento • 4 volumes aparentes de areia • Traço 1:2:6 (argamassa bastarda) • 1 volume aparente de cal • 2 volumes aparentes de cimento • 6 volumes aparentes de areia 27 Argamassas Traços recomendados • Rebocos exteriores – 1: 5 utilizando cal hidráulica (cal, areia) – 1:1:5 utilizando cal aérea e cimento (Cal, cimento, areia) • Rebocos interiores – 1:7 utilizando cal hidráulica (cal, areia) – 1:3:7 utilizando cal aérea e cimento (Cal, cimento, areia) – 1:1:5 utilizando cal hidráulica e cimento (quando é necessário obter maiores resistências) (Cal, cimento, areia) 28 Argamassas Traços recomendados •Alvenaria de tijolo – 1:6 utilizando cimento e areia grossa • Alvenaria de pedra – 1:5 utilizando cimento e areia grossa (para paredes em fundação e elevação) – 1:4 utilizando cimento e areia grossa (para muros de suporte) – 1:4 utilizando cal hidráulica (para fundações) – 1:5 utilizando cal hidráulica (em elevação) 29 Argamassas Traços recomendados • Assentamento de forro de cantaria – 1: 2 utilizando cimento e areia fina (aguada) • Assentamento de mosaicos – 1:8 no caso de mosaicos hidráulicos – 1:6 para mosaicos cerâmicos (para melhorar a aderência) • Assentamento de azulejos – 1:7 utilizando cal hidráulica – 1:2:8 utilizando cal aérea e cimento 30 Argamassas Traços recomendados •Betonilha – 1:3:5 utilizando cal aérea, cimento e areia grossa Traço Cimento Areia Traço Cimento Areia em volume kg m 3 m 3 em volume kg m 3 m 3 1:1 800 0,665 0,670 1:4 320 0,270 1,070 1:1,5 640 0,535 0,800 1:5 270 0,270 1,110 1:2 535 0,445 0,890 1:6 230 0,190 1,140 1:2,5 460 0,380 0,950 1:7 200 0,165 1,170 1:3 400 0,350 1,000 1:8 180 0,150 1,190 31 Argamassas Dosagem mínima de ligante • Reboco – Cal hidráulica ao ar: 300 a 400 kg/m3 – Cimento Portland ao ar: 350 a 500 kg/m3 – Cimento Portland em rebocos estanques: 600 a 700 kg/m3 – Cimento Portland em argamassas imersas frescas em águas agressivas: 800 a 1000kg/m3 32 Argamassas Dosagem mínima de ligante •Assentamento de alvenarias – Alvenarias de enchimento, ou detrás dos paramentos expostos a águas agressivas: 250 a 350 kg/m3 – Alvenarias correntes ao ar ou em contacto com água doce não agressiva: 350 a 400 kg/m3 – Arcos e paramentos de alvenaria: 400 a 500 kg/m3 – Obras de alvenaria em contacto com águas agressivas: 500 kg/m3 (nos casos em que a estanqueidade é a propriedade exigida a dosagem de ligante não deverá ser inferior a 700 kg/m3 e é preferível utilizar areia grossa) – Refechamento de junta: 600 kg/m3 33 Argamassas Impermeabilidade e estanqueidade de uma argamassa Podemos melhorar a impermeabilidade e a estanqueidade de uma argamassa recorrendo ao uso de hidrófugos. • Hídrófugos de massa Produtos que se incorporam nas argamassa aquando da amassadura ✓ pós inertes muito finos (objetivo é aumentar a compacidade da argamassa) ✓ produtos químicos, líquidos ou sólidos (são produtos orgânicos, minerais ou substâncias coloidais que provocam a obturação dos poros e dos tubos capilares) 34 Argamassas Impermeabilidade e estanqueidade de uma argamassa • Hidrófugos de superfície Produtos que se aplicam sobre a superfície da argamassa ✓ parafinas ✓ pinturas resinosas ✓ silicones ✓ asfaltos ✓ betumes 35 Argamassas Impermeabilidade e estanqueidade de uma argamassa Propriedades que se exigem aos hídrófugos de superfície • aderência e penetração • resistência química • resistência ao desgaste • não devem reagir com as argamassas • não devem ser frágeis • durabilidade