A AO DOS SAIS EM ARGAMASSAS

Srgio Castello Branco NAPPI Universidade Federal de Santa Catarina - Departamento de Arquitetura e Urbanismo.

Caixa Postal - 470 - CEP - 88040-900 - Florianpolis - S. C. e-mail: nappi@arq.ufsc.br KARINE Matos

Mestranda do Curso de Ps-graduao em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa Catarina- Florianpolis - S. C. e-mail: kamattos@globalite.com.br

ABSTRACT Among damages that happen more frequently in Historical Buildings, one can mention those caused by humidity and salinity in masonry recover by plaster, which besides causing problems of insalubrity and aesthetic to ambient, also contribute to material deterioration. Following experiments realized in Santa Cruz Fortress, referring to utilization of recuperation plasters, that try to neutralize the damages caused by humidity and salinity, the Restore Technology Laboratory - ARQ/ UFSC has developed researches in order to develop new products. This article arms to show the results obtained in these experiments, besides showing the performance of some kinds of plaster submitted to overload accentuated by salts, through a process of moistening and drying in stove.

1. INTRODUO

O estudo dos materiais e tecnologias construtivas mais adequadas nossa realidade ainda no est no nvel ideal, fato agravado quando se trata de patrimnio histrico, visto que, neste caso, defronta-se, muitas vezes, com materiais e tcnicas j no mais utilizados comercialmente, embora a eficcia de suas aplicaes possa ser comprovada. Por sua vez tambm, o uso de produtos e tcnicas inadequadas de conservao e restauro resultam, quase sempre, em danos ainda maiores aos edifcios histricos. A aplicao adequada de tecnologias de recuperao de alvenarias, rebocos e acabamentos de estruturas edificadas tem amplo interesse, no s para o tratamento de imveis antigos, como para toda arquitetura contempornea, submetida s mesmas condies do meio ambiente.

Desta forma, a sistematizao e difuso destes conhecimentos, aliada instrumentalizao de instituies de pesquisa aplicada e universidades mostra-se como um caminho para atender de maneira permanente s demandas regionais.

Na tentativa de minorar estes problemas, a partir de 1995, foram iniciados estudos sobre rebocos de recuperao na Fortaleza de Santa Cruz, na ilha de Anhatomirim, cuja construo foi executada entre 1739 e1744. Este trabalho foi realizado sob coordenao da Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC, atravs do Departamento de Arquitetura e Urbanismo, juntamente com a 11 CR/IPHAN/SC, Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS, o Instituto de Planejamento Urbano de Florianpolis - IPUF e a Fundao Catarinense de Cultura - FCC. Contou tambm, com a cooperao internacional do Governo da Alemanha e mais especificamente do Institut fr Gebudeanalyse und Sanierungsplanung - IGS (Instituto de Anlise e Planejamento de Recuperao de Edifcios), sediado em Munique.

O quartel da tropa foi o edifcio selecionado na Fortaleza para o desenvolvimento da pesquisa. Esta escolha se deu em funo dos vrios problemas evidentes de salinidade e umidade presentes na construo, bem como ao fato do imvel estar sem uso definido e, portanto, disponvel para observao por um perodo relativamente longo - aproximadamente trs anos - condio necessria para definio do objeto de pesquisa.

Foram testados, ento, trs tipos de rebocos estrangeiros e quatro brasileiros. Entre os estrangeiros, dois eram alemes e um holands. Um dos brasileiros foi especialmente fabricado para a pesquisa por uma industria do setor, enquanto outros dois eram base de cimento, cal e areia e, um ltimo, confeccionado base de cal e areia. A pesquisa teve a durao de trs anos com anlises sistemticas a cada seis meses, aproximadamente. Estas anlises compreendiam as verificaes dos teores de sais e umidade dos rebocos aplicados, bem como verificao de seu comportamento fsico: colorao, fissuramento, permeabilidade, resistncia, etc. A cada perodo de testes era avaliado o desenvolvimento da pesquisa em conjunto com as entidades envolvidas, onde se discutia os resultados obtidos e definio dos procedimentos subsequentes.

No processo final de avaliao, os tcnicos envolvidos foram divididos em trs grupos (estrangeiros, gachos e catarinenses), que aps considerarem: presena de pequenas fissuras, manchas na superfcie, eflorescncia salina, presena de microorganismos, resistncia a abraso, falta de aderncia, aspecto visual e sinais de umidade, classificaram como melhor desempenho a argamassa procedncia estrangeira, de nacionalidade holandesa.

2. EXPERIMENTOS A partir desta experincia e da necessidade de um maior conhecimento na rea de restaurao, em funo de alteraes curriculares no curso de Arquitetura e Urbanismo, com uma disciplina referente a Tcnicas Retrospectivas foi criado em 1998, o Laboratrio de Tecnologia do Restauro, cujo objetivo, dentre outros, de pesquisar novos materiais para serem aplicados nesta rea especfica.

Dentre os trabalhos realizados, sero aqui expostos, apenas trs experimentos ali executados. O primeiro deles refere-se ao desenvolvimento e avaliao de uma argamassa para reboco de recuperao, baseado nos testes de Fortaleza de Santa Cruz, em Anhatomirim e numa indicao dos componentes deste tipo de material fornecido pelos tcnicos do IGS. Os dois outros esto relacionados com os danos provocados por sais higroscpicos em argamassas base de cimento, cal e areia e somente de cal e areia.

2.1 Nova Argamassa Inicialmente confeccionou-se, num perodo aproximado de 6 meses, 54 corpos de prova com 10 diferentes traos, onde se buscou avaliar a influncia de determinados elementos no comportamento da argamassa. Com base nas observaes efetuadas e em recomendaes da composio do prprio IGS (aglomerante, carga, inertes, agregados leves, aditivos, hidrofugantes e incorporador de ar), formulou-se uma argamassa que tivesse caractersticas de um reboco de recuperao. Aps determinados ensaios laboratoriais, esta argamassa foi comparada com as argamassas tradicionais e com o reboco que obteve melhor desempenho nos estudos de Anhatomirim.

Os testes foram iniciados a partir da confeco de 5 tipos diferentes de argamassas. A primeira delas, base de cal hidratada e areia fina, no trao 1:3, em peso. Outra de cimento Portland, cal hidratada e areia fina, no trao, em peso, 1:2:8 . Uma terceira, pr-misturada, produzida na Holanda, de composio desconhecida e utilizada como emboo em Anhatomirim. Mais uma, a qual obteve o melhor desempenho entre os rebocos aplicados tambm naquela ilha e, finalmente, aquela formulada no Laboratrio de Tecnologia de Restauro.

Para cada tipo de argamassa foram confeccionados trs corpos de prova, exceto para argamassa de emboo que foram apenas dois. Decorridos 45 dias, as amostras foram depositadas em dois recipientes por um perodo de 24 horas. Um deles contendo gua salgada (duas amostras de cada tipo de reboco) num nvel aproximado de 1 cm, em relao ao fundo do recipiente. O sais dissolvidos nesta gua eram cloreto de clcio, sulfato de clcio e nitrato de clcio, em concentraes recomendadas pela WTA - Wissenschaftich - Technische Arbeitsgemeinschaft fr Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege E. V. - Sistema de Rebocos de Recuperao - Caderno de Recomendaes 2-2-91, item 5.3.9 - Resistncia ao sais dos Rebocos de Recuperao. Os valores eram de 12 g de NaCl, 24g de NaSO4 e 60 g de CaNO3, para cada litro de gua. O outro recipiente, continha gua potvel (uma amostra de cada tipo de reboco).

A Tabela 1, a seguir, discrimina a relao dos Corpos de Prova (C. P.), bem como a sua denominao, as caractersticas da gua utilizada e onde deve ser aplicado o material no edifcio.

Tabela 1 - Discriminao dos Corpos de Prova

N do C. P. Denominao Composio Imerso Aplicao

01 cal cal e areia gua potvel reboco

06 - 07 cal cal e areia gua com sais reboco

02 comum cimento, cal e areia gua potvel reboco

08 - 09 comum cimento, cal e areia gua com sais reboco

03 rebestr desconhecida gua potvel reboco

10 - 11 rebestr desconhecida gua com sais reboco

04 embestr desconhecida gua potvel emboo

12 embestr desconhecida gua com sais emboo

05 rebarq cim/cal/areia/aditivos gua potvel reboco

13 - 14 rebarq cim/cal/areia/aditivos gua com sais reboco

Aps este perodo, os corpos de prova eram secados externamente e pesados, colocados em estufa 100 C, tambm por um perodo de 24 horas. Terminado o referido perodo, novamente os corpos de prova eram pesados, completando-se, assim, um ciclo.

Obtido os pesos de todos os corpos de prova em cada um dos 10 ciclos efetuados, e deduzindo-se os aumentos dos submetidos gua salgada, daqueles em gua potvel, obteve-se, de modo simplificado, os percentuais de sais em cada um dos corpos. Neste caso est se supondo que o incremento de peso dos corpos de prova em gua potvel seja

proveniente da hidratao dos compostos do cimento e da carbonatao do hidrxido de clcio da cal. Estes valores esto representados no Grfico 1, ressaltando-se que os valores apresentados, sempre so a mdia dos dois corpos de prova de cada tipo de argamassa.

02468

10121416

Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6 Ciclo 7 Ciclo 8 Ciclo 9 Ciclo 10

cal

comum

rebestr

embestr

recarq

Grfico1 - Evoluo dos aumentos percentuais do peso seco dos corpos de prova base de cal, aps uma sobrecarga de sais higroscpicos.

Em termos numricos, a Tabela 2, mostrada a seguir, apresenta os valores finais obtidos nos testes. Salienta-se que estes valores referem-se ao dcimo ciclo, embora alguns corpos de prova no pudessem ser avaliados no final do experimento, devido desagregao proporcionada pelo prprio sal.

Tabela 2 - Quantidade de sal absorvida pelos corpos de prova

Ciclo - 10 Aumento peso mido

(%)

Aumento peso seco

(%)

Quantidade de sal

(%)

sem sal com sal sem sal com sal peso mido peso seco

cal 14.65 16.60 (1) 0.45 3.37 (1) 1,95 (1) 2.92 (1)

comum 17.28 21.23 0.60 8.86 (2) 3.95 8.26 (2)

recestr 2.24 3.56 0.35 0.78 1.32 0.43

embestr 34.27 42.49 1.25 15.60 8.22 14.35

recarq 1.59 2.06 0.38 0.59 0.47 0.21

(1) valor no ciclo 8 (2) valor no ciclo 9

A Fotografia 1 mostra a aparncia dos corpos de prova aps os dez ciclos de umidificao e secagem, onde podem ser verificados os danos provocados nos corpos de prova 06 e 07, 08 e 09, compostos de cal hidratada e areia fina e cimento, cal hidratada e areia fina, respectivamente (as mais utilizados no pas), embora os nveis de contaminao estejam elevados. Nos demais corpos de prova, no houve alteraes significativas. Deve ser destacado que o corpo de prova 12 (emboo estrangeiro) apesar de uma sobrecarga altssima de sais (14,35%) no apresenta qualquer alterao. Tambm, salienta-se o bom desempenho da argamassa confeccionada pelo laboratrio, igualando-se estrangeira.

Fotografia 1 - Corpos de prova de composio diferentes submetidos a sobrecarga conjunta de sais, aps 8 ciclos de umidificao e secagem.

Aps concludo este processo os corpos de prova ficaram depositados num mostrurio com laterais de vidro contendo aberturas a fim de que pudessem ser observados continuamente. Decorridos mais 2 anos da avaliao, o processo de desagregao ainda continua, em razo da variao da umidade relativa do ar e do aumento da temperatura. conforme pode ser visualizado na Fotografia 2. Destaca-se o intenso processo de desagregao da argamassa de emboo estrangeiro, que na poca dos testes mostrava-se intacta. Tambm a integridade dos rebocos estrangeiros e do laboratrio de Restauro.

Fotografia 2 - Continuao do processo de desagregao de alguns corpos de prova. 2.2 Argamassa base de cimento, cal e areia submetida sobrecarga separada de cloreto, sulfato e nitrato distintamente Outro experimento realizado foi a verificao dos danos causados pelos diferentes sais em argamassas base de cimento, cal e areia. Para tanto, misturou-se os materiais necessrios no trao 1:2:8, em peso, de cimento Portland, cal hidratada e areia cujos gros tinham o dimetro inferior a 0, 6 mm, confeccionando-se 9 corpos de prova.

Aps o perodo de cura superior a 30 dias, todos os corpos formam pesados e, posteriormente, submetidos, cada conjunto de 3 corpos, ao processo de absoro dgua por capilaridade, contendo sais de cloreto, nitrato e sulfato, todos de sdio, com 1 % de concentrao, por um perodo aproximado de 12 horas. Aps este processo, os corpos foram secados superficialmente, pesados e colocados na estufa, 100 C, tambm por

igual perodo de 12 horas. Ao final deste tempo, novamente os corpos foram pesados, completando-se assim, o ciclo 1.

A Tabela 3 mostra os resultados obtidos em valores percentuais mdios entre os 3 corpos de prova, aps 10 ciclos. Salienta-se que aps o quarto ciclo o corpo que estava submetido a gua com sulfato no pode mais ser avaliado em funo da sua desagregao.

Tabelas 3 - Evoluo dos aumentos percentuais de pesos, secos e midos, dos corpos de prova com cimento, aps uma sobrecarga de sais higroscpicos.

Sais Variao do peso seco Variao do peso mido

Ciclos Cloreto Nitrato Sulfato Cloreto Nitrato Sulfato

Ciclo 1 0,26 0,25 0,32 22,43 22,38 22,52

Ciclo 2 0,80 0,79 0,92 22,62 22,63 22,99

Ciclo 3 1,44 1,39 1,64 22,76 22,43 24,07

Ciclo 4 2,31 1,99 2,32 23,02 23,02 26,81

Ciclo 5 2,90 2,60 * 23,43 23,54 *

Ciclo 6 3,77 2,90 * 23,91 24,13 *

Ciclo 7 4,08 3,45 * 24,99 24,53 *

Ciclo 8 4,18 3,74 * 24,56 25,00 *

Ciclo 9 5,21 4,59 * 24,83 25,58 *

Ciclo 10 6,16 4,74 * 25,10 26,03 *

*A desagregao no mais permitiu uma avaliao correta do peso do corpo de prova

O Grfico 2 traduz a evoluo do incremento de sal (estes valores incluem a aumento de peso devido a hidratao do cimento e carbonatao da cal). A Fotografia 3 apresenta o aspecto dos 9 corpos de prova no segundo ciclo, enquanto a Fotografia 4 traz a aparncia do corpo que mais degradou-se (gua com sulfato)

.

02468

Ciclo

1

Ciclo

2

Ciclo

3

Ciclo

4

Ciclo

5

Ciclo

6

Ciclo

7

Ciclo

8

Ciclo

9

Cicl...

% m

assa

Cloreto

Nitrato

Sulfato

Grfico 2 - Evoluo dos aumentos percentuais do peso seco dos corpos de prova base de cimento, cal e areia, aps uma sobrecarga de sais higroscpicos.

Fotografia 3 - Viso geral dos corpos de prova base de cimento, cal hidratada e areia, aps uma sobrecarga de sais higroscpicos

Fotografia 4 - Deteriorao do corpo de prova base de cimento, cal hidratada e areia degradada pelo sulfato, aps o quarto ciclo.

2.3 Argamassa base de cal hidratada e areia submetida sobrecarga separada de cloreto, sulfato e nitrato distintamente Continuando o estudo de degradao de argamassas pelos sais, foi verificado dos danos causados pelos diferentes sais em argamassas base de cal e areia. Para tanto, misturou-se os materiais necessrios num trao 1:3, em peso, de cal hidratada e areia cujos gros tinham o dimetro inferior a 0, 6 mm, confeccionando-se 5 corpos de prova.

Aps 31 dias, todos os corpos formam pesados e, posteriormente, submetidos a um processo de absoro dgua, por capilaridade, contendo sais de cloreto, nitrato e sulfato, todos de sdio, com 1 % de concentrao, por um perodo aproximado de 12 horas. Aps este processo, os corpos foram secados externamente, novamente pesados e colocados na estufa, a 100 C, tambm por igual perodo de 12 horas. Ao final deste tempo, os corpos foram pesados, completando-se assim, um ciclo.

A Tabela 4 mostra os resultados obtidos em valores percentuais mdios entre os corpos de prova, aps 10 ciclos. Salienta-se que aps o stimo ciclo o corpo que estava submetido guas sulfatadas no pode mais ser avaliado, em funo do seu estado de desagregao.

Tabelas 4 - Evoluo dos aumentos percentuais de pesos, secos e midos, dos corpos de prova base de cal, aps uma sobrecarga de sais higroscpicos.

Sais Variao do peso seco Variao do peso mido

Ciclos Cloreto Nitrato Sulfato Cloreto Nitrato Sulfato

Ciclo 1 0,63 0,63 0,59 13,64 13,49 13,54

Ciclo 2 0,44 0,47 0,41 14,18 14,18 14,04

Ciclo 3 0,89 0,89 0,82 14,60 14,60 14,43

Ciclo 4 1,30 1,30 1,23 15,01 15,01 14,89

Ciclo 5 1,68 1,66 1,60 15,60 15,60 16,12

Ciclo 6 2,07 2,05 2,01 15,43 15,40 16,45

Ciclo 7 2,31 2,37 2,35 16,43 16,47 *

Ciclo 8 2,74 2,79 * 17,52 17,63 *

Ciclo 9 3,05 3,28 * 17,76 18,13 *

Ciclo 10 3,37 3,44 * 18,77 19,31 *

* A desagregao no mais permitiu uma avaliao correta do peso do corpo de prova.

O Grfico 3 mostra a evoluo do incremento de sal (estes valores incluem o aumento de peso devido a carbonatao da cal). A Fotografia 5 apresenta o aspecto dos 5 corpos de prova, enquanto a Fotografia 6 traz a aparncia do corpo submetido absoro dgua com sulfato, por capilaridade, no stimo ciclo.

01234

Ciclo

1

Ciclo

2

Ciclo

3

Ciclo

4

Ciclo

5

Ciclo

6

Ciclo

7

Ciclo

8

Ciclo

9

Cicl...

% m

assa

Cloreto

Nitrato

Sulfato

Grfico 3 Evoluo dos aumentos percentuais do peso seco dos corpos de prova base de cal, aps uma sobrecarga de sais higroscpicos.

Fotografia 5 - Viso geral dos corpos de prova base de cal e areia, aps uma sobrecarga de sais higroscpicos.

Fotografia 6 - Deteriorao do corpo de prova base de cal e areia pelas guas sulfatadas.

3. CONCLUSO

Conforme foi demonstrado, no se pode desconsiderar numa restaurao de edifcios histricos ou at mesmo em edificaes contemporneas a presena de sais higroscpicos nas alvejarias e rebocos. Num nvel acima do tolerado, os danos sero prejudiciais aparncia da edificao, necessitando, portanto, de rebocos especficos para o combate desta anomalia.

Infelizmente no se tem dado muita importncia para esta situao, proporcionando sucessivos reparos em determinados edifcios, com custos adicionais significativos, absorvidos por toda a sociedade, alm do prprio descrdito que atinge os profissionais.

Cabe finalmente, relembrar que estas argamassas, utilizadas em rebocos devem ser complementadas por tintas especficas (minerais) que no prejudiquem o seu funcionamento, proporcionando tambm uma evaporao eficaz da umidade presente no interior do substrato.

4. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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