Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP

Departamento de Engenharia de Construção Civil

ISSN 0103-9830

BT/PCC/486

Estudo do comportamento de argamassascolantes com aditivação de látex acrílico.

Marcelo MatsusatoFernando Henrique Sabbatini

São Paulo - 2008

Escola Politécnica da Universidade de São PauloDepartamento de Engenharia de Construção CivilBoletim Técnico - Série BT/PCC

Diretor: Praf. Dr. Ivan Gilberto Sandoval FalleirosVice-Diretor: Praf. Dr. José Roberto Cardoso

Chefe do Departamento: Prof. Dr. Orestes Marracini GonçalvesSuplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. Alex Kenya Abiko

Conselho EditorialProf. Dr. Alex AbikoProf. Dr. Francisco Ferreira CardosoPraf. Dr. João da Rocha Lima Jr.Praf. Dr. Orestes Marraccini GonçalvesPraf. Dr. Paulo HeleneProf. Dr. Cheng Liang Yee

Coordenador TécnicoPraf. Dr. Alex Kenya Abiko

O Boletim Técnico é uma publicação da Escola Politécnica da USPI Departamento de Engenharia deConstrução Civil, fruto de pesquisas realizadas por docentes e pesquisadores desta Universidade.

Este texto faz parte da dissertação de mestrado de título "Estudo do comportamento de argamassascolantes com aditivação de látex acrílico", que se encontra à disposição com os autores ou nabiblioteca da Engenharia Civil.

FICHA CATALOGRÁFICA

MATSUSATO, MarceloEstudo do comportamento de argamassas colantes com aditivação

de látex acrflico fícios. - São Paulo: EPUSP, 2008.20 p. - (Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP,

Departamento de Engenharia de Construção Civil, BT/PCC/486)

1. Argamassa Colante 2. Revestimento Cerâmico 3. Polímera de obras 4.Placa Cerâmica I. SABBATINI, Fernando Henrique 11. Universidade de SãoPaulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia de Construção Civil111. Título IV. Série

ISSN 0103-9830

SUMÁRIO

RESUMO

ABSTRACT

1 INTRODUÇÃO

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3 PROGRAMA EXPERIMENTAL

4 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

2

3

4

6

4.1 Influência dos tipos de látices acrílicos na resistência de aderência e naflexibilidade de argamassa colante 6

4.2 Influência do látex no comportamento de flexibilidade de diferentes argamassascolantes 7

4.3 Influência da aditivação de argamassa colante nas resistências à compressão e àtração na flexão 9

4.4 Influência da aditivação no módulo de deformação à tração de argamassa colante11

4.5 Influência da variação do teor de látex acrílico no comportamento de flexibilidadede argamassa colante 12

4.6 Influência da aditivação de argamassa colante na resistência de aderência emfunção do tempo de cura e do tipo de placa cerâmica 13

4.7 Influência da aditivação de argamassa colante na resistência de aderência àtração utilizando placas de porcelanato 13

4.8 Influência da aditivação de argamassas colantes no ensaio de tempo em aberto 14

4.9 Modificação na resistência de aderência à tração de argamassas colantesaditivadas em função do tipo de cura 15

5 CONCLUSÃO

6 REFERÊNCIAS BILBIOGRÁFICAS

16

17

1

ESTUDO DO COMPORTAMENTO DE ARGAMASSASCOLANTES ADITIVADAS COM LÁTEX ACRíLICO

Eng. Marcelo Matsusato. Mestre em engenharia civil pelo departamento deengenharia de construção civil da Escola Politécnica da USP

Prot. Or. Fernando Henrique Sabbatini. Professor doutor do departamento deengenharia de construção civil da Escola Politécnica da USP

RESUMO

Os revestimentos cerâmicos aderidos têm grandes vantagens estéticas efuncionais e seu emprego no mercado nacional vem sendo crescente,sobretudo com o uso de placas de porcelanato.

Essas vantagens somente se concretizam com uma adequada durabilidade evida útil, o que não vem ocorrendo com esses revestimentos aplicados embases sujeitas a deformações e ou movimentações, como o caso de fachadas.

Como camada de ligação entre o substrato e a placa cerâmica, as argamassascolantes apresentam papel fundamental para o revestimento cerâmico, taiscomo: suportar deformações e ou movimentações diferenciais, apresentarresistência mecânica duradoura e ter capacidade de aderir com segurança emqualquer substrato ou placa cerâmica.

Um estudo experimental comparativo entre argamassas colantesmonocomponentes e argamassas colantes aditivadas com látex acrílico foirealizado para verificar o comportamento que essa aditivação proporciona.

As referência bibliográficas e os resultados mostraram de uma forma geral quea adítivação com látex acrílico em argamassas colantes comuns proporcionamaumento significativo na flexibilidade. O emprego de látex acrílico emargamassa colante melhora a resistência de aderência, resistência àcompressão e resistência à tração na flexão e também na capacidade deabsorver deformações. A aderência em placas de baixa porosidade como oporcelanato é melhorada e o tempo em aberto de laboratório também éestendido para as argamassas modificadas com látex acrílico.

Palavras-chave: argamassa colante, látex acrílico, bi-componente, aditivação

ABSTRACT

The directed adhere ceramic tiles has aesthetic and functional advantages, andits use in the national market is increasing specially with the use along withporcelain tile.

These advantages can only be seen though, if the system has adequatedurability and service live, which doesn't happen once it is applied onirreversible or cyclic movement basis as building façades.

As the clingy layer between the ceramic tile and the substrate, the tileadhesives have fundamental importance for the directed adhered ceramic tile,

2

working on deformation and movements support capability, long-term durabilitymechanic resistance and safety and reliability to adhere on ali type ofsubstrates and ceramic tile.

An experimental study has been done, comparing dry set mortar to acrylic latexPortland cement mortar to verify the behavior that the acrylic latex provides.

The references and test results showed in general, that the acrylic lateximproved the f1exibility of dry set mortar and the improvement of the tensileadhesion, compressive and tensile strength and deformability capacity byincreasing the polymer/mortar content. The adhesion in porcelain tile has beenimproved and open time with latex portland cement adhesive.

Keywords: latex Portland cement adhesives, acrylic latex, polymer, ceramic tile

1 INTRODUÇÃONos últimos anos os revestimentos cerâmicos empregados em edifícios têmapresentado mudanças significativas, destacando-se, por exemplo, o empregocrescente de placas de baixa porosidade em bases sujeitas a movimentações,como os porcelanatos em fachadas de edifícios, o emprego de revestimentocerâmico aplicado diretamente sobre a alvenaria ou laje e o emprego de placascerâmicas cada vez maiores, com juntas entre placas cada vez menores.

Todas estas mudanças no modo de construção brasileiro não foram aindaabsorvidas pela tecnologia das argamassas de assentamento. Como exemplopode-se citar a normalização de argamassa colante que continuacontemplando apenas requisitos de resistência de aderência, tempo em abertoe deslizamento, sem se preocupar com a flexibilidade das argamassas,propriedade que nas situações citadas são de extrema importância.

Desta forma, muitas empresas construtoras acabam adquirindo argamassasrígidas para uso em locais que necessitam de argamassas flexíveis, seja pordesconhecimento, seja por acreditar que as argamassas colantescomercializadas como flexíveis atendem às exigências normativas, como, porexemplo, as da norma EN 12002 (CEN, 2003). A utilização de argamassascolantes inadequadas é apontada por diversos autores como uma das causasprincipais dos problemas de desplacamento de cerâmica. CAMPANTE;SABBATINI (2000), constataram que 50,9% dos edifícios estudadosapresentaram destacamento de placas cerâmicas nas fachadas antes dos 5anos de uso. COSTA E SILVA (2005) afirma que o descolamento de cerâmicana cidade de Recife é um dos principais problemas encontrados nesse tipo derevestimento.

O conceito de flexibilidade já foi abordado por diversos autores, como porexemplo nos trabalhos de RIUNNO; MURELLI (1992), BUCHER; NAKAKURA(1995), AKIAMA; MEDEIROS; SABBATINI (1997), mostrando ser de extremaimportância para a tecnologia de revestimento cerâmico o uso de argamassascolantes flexíveis em situações de grandes solicitações de movimentação dabase. Para GOLDBERG (1998), as argamassas colantes devem apresentarbaixo módulo de elasticidade, ou seja, devem ter capacidade de suportar eabsorver as movimentações diferenciais entre as placas cerâmicas e abase/estrutura, ou seja, dever ter flexibilidade adequada para estas situações.

3

Este autor afirma que sucesso de empreendimentos altos (acima de 20pavimentos) com revestimento cerâmico aderido com mais de 30 anos de usoestá diretamente relacionado com argamassas flexíveis.

Seguindo esse raciocínio, esse trabalho faz parte dos estudos experimentaisrealizados no programa de pós-graduação da EPUSP, onde são apresentadosos resultados de flexibilidade de diferentes argamassas colantesdisponibilizadas no mercado comparando-as com e sem a aditivação de látexacrílico, seu comportamento na resistência de aderência e tempo em aberto.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Um dos requisitos mais importantes para a durabilidade (manutenção daaderência com o tempo) de revestimentos cerâmicos aderidos é a capacidadeque as argamassas de fixação apresentam de absorver deformaçõesdiferenciais base-revestimento. Essa propriedade da argamassa pode seraferida pela sua flexibilidade e/ou módulo de deformação. Nos últimos anos, ametodologia de ensaio vem sendo aperfeiçoada e os requisitos e critérios dedesempenho aos poucos foram sidos estabelecidos. Como resultado, a normaEN12002/03 foi proposta pelos países da Europa como uma forma de mediressa propriedade.

RIUNNO e MURELLI (1992), concluíram após ensaios realizados pelo métodoC.S.T.B. (atual EN 12002) que apesar de todos os produtos monocomponentestestados serem descritos como flexíveis, somente 15-20% dos corpos de provaapresentaram flexibilidade maior que as das argamassas convencionais. Aindasegundo estes autores, as pastas de resinas, as argamassas com resina dereação e as argamassas aditivadas com látex apresentaram uma vantagemclara de flexibilidade em relação a outros tipos e conseqüentemente deveriamser os únicos designados realmente "flexíveis".

Conforme relatado por PORCAR (2006) depoimentos de fabricantes deargamassas monocomponentes, questionam a reprodutibilidade do ensaio deflexibilidade segundo a EN12002, no entanto, estes fabricantes adotam baixosteores de polímeros/cimento. Também neste trabalho esse autor cita aexperiência de sucesso da empresa Building Adhesives Ltd com mais de 40anos, cujas argamassas colantes modificadas com látex são indicadas paraqualquer tipo de superfície e em revestimentos sujeitos a elevadas vibrações.

Segundo URBAN e TAKAMURA (2005), a aditivação com polímeros promoveuma ampla melhoria no desempenho das argamassas colantes, incluindomelhoria de resistência de aderência, resistência à água, flexibilidade,resistência ao impacto, resistência ao gelo-desgelo e trabalhabilidade. Ospolímeros ainda ajudam na promoção de adesão química em bases de difíciladerência mecânica, como a madeira e placas cerâmicas vitrificadas ouporcelanatos.

Para FELlXBERGER (2006), o uso de argamassas colantes modificadas commateriais sintéticos é especialmente vantajoso no caso de fixação de peçasgrandes, em bases novas, no caso de instalações em pisos radiantes ou nocaso de superfícies sujeitas à incidência de forte radiação solar.

Segundo URBAN e TAKAMURA (2005), testes realizados em institutos e

4

pesquisas internacionais (TNO Institute, Netherlands; Technische UniversitaetHannover, Norwegisches Bauforschungsinstitut) provam que é de fundamentalimportância que as argamassas colantes tenham suficiente deformabilidade eum certo grau de plasticidade e que essa flexibilidade, ou capacidade deabsorver deformações, das argamassas colantes depende do teor depolímero/cimento. Ainda segundo esses autores, as argamassas colantesdeveriam ser capazes de absorver as tensões que ocorrem entre a placacerâmica e o substrato/base, de forma a prevenir problemas, sendo que osproblemas mais típicos são as fissuras e o desplacamento das peçascerâmicas. Esses autores acreditam que somente com o emprego deargamassas especiais, capazes de absorver deformações diferenciais, podeser garantida a durabilidade do sistema de revestimento cerâmico.

Para PORCAR (2006) existe consenso entre os especialistas que adeformabilidade de argamassas colante está diretamente relacionada ao teorde polímero adicionada e ao grau de hidratação atingida. Polímeros leves(baixo Tg) exibem melhores desempenhos em termos de deformabilidade emrelação a polímeros pesados (alta Tg). Formulações usuais de argamassascolantes com teores abaixo de 5% relativo ao total de sólidos, tem limitaçõesna capacidade de absorver deformações diferenciais.

No Brasil, não tem sido comum o uso de argamassas colantes modificadascom látex, podendo ser uma das causas de problemas patológicos dedesplacamento de cerâmica em espaços de tempo bastante reduzidos.Conforme apresentado por Campante; Sabbatini (2000), constataram que50,9% dos edifícios estudados apresentaram destacamento de placascerâmicas nas fachadas antes dos 5 anos de uso. Estes fatos podem ser aexplicação para um certo "abandono" do uso de cerâmica em revestimento defachada por parte de algumas construtoras de grande porte de São Paulo,tendência também verificada por Temoche-Esquivel (2002).

3 PROGRAMA EXPERIMENTAL

O programa experimental efetuado buscou identificar as modificações nocomportamento de argamassas colantes industrializadas com a aditivação deresinas em emulsão. As variáveis adotadas no programa experimental foramtipos de: argamassas colantes industrializadas, látex e de placas cerâmicas eos teores látex-argamassa.

ARGAMASSA COLANTE

Para avaliar a modificação do comportamento das argamassas colantes, foramutilizados diversos tipos de argamassas colantes industrializadas adquiridas emlojas de materiais de construção das empresas/marcas: Eliane, Lafarge, MarPaulista, Quartzolit e Votomassa. Foram identificadas nos ensaios apenas comsiglas de A a E, não necessariamente, nesta ordem.

LÁTEX ACRíLICOS

Foram utilizados 7 tipos de látex acrílicos, das empresas BASF, Clariant,Osvaldo Cruz, Quimicryl e Rohm and Haas, identificadas nos ensaios apenascom siglas RA1 a RA7, não necessariamente nesta ordem, sendo que estes

5

. tam as seguln es especl lcaçao:SIGLA DESCRIÇÃO BÁSICA Teor de TMFF('C) Tg ('C) Tamanho

sólidos da partícula

RA1 Aditivo para modificar 50::1:2 ND(*) ND NDargamassa colante

RA2Modificante de 50::1: 1 <23 24 <0,2I1 margamassas de pisos

Empregado para

RA3 modificação de 57::1: 1 <1 -6 <0,2 11margamassas colantes eimpermeabilizante

Aditivo paraRA4 impermeabilizante e 50::1: 1 ND ND ND

argamassas

Aditivo paraRA5 impermeabilizante e 50::1: I ND ND ND

argamassas

Aditivo paraRA6 impermeabilizante e 56::1:0,5 ND -3 ND

argamassas

Aditivo paraRA7 impermeabilizante e 57::1: 1 <O -6 0,2 11m

argamassas po1iméricas

apresentar

(*) ND - dados não disponíveis

PROCEDIMENTO DE ENSAIO

Foram avaliadas as combinações mais significativas para a análise dasmodificações promovidas pelas aditivaçóes no comportamento dasargamassas colantes, buscando-se verificar o seguinte:

• Influência dos tipos de látices acrílicos na resistência de aderência e naflexibilidade de argamassa colante

• Influência do látex no comportamento de flexibilidade de diferentes argamassascolantes

• Influência da aditivação de argamassa colante nas resistências de compressãoe tração na flexão

• Influência da aditivação no módulo de deformação à tração de argamassacolante

• Influência da variação do teor de aditivo no comportamento de flexibilidade deargamassa colante

• Influência da aditivação de argamassa colante na resistência de aderência emfunção do tempo de cura e tipo de placa cerâmica

• Influência da aditivação de argamassa colante na resistência de aderência àtração utilizando placas de porcelanato

• Influência da aditivação de argamassas colantes no ensaio de tempo emaberto

• Modificação na resistência de aderência à tração de argamassas colantesaditivadas em função do tipo de cura

6

4 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

4.1 Influência dos tipos de látices acrílicos na resistência de aderência ena flexibilidade de argamassa colante

Os primeiros ensaios contemplaram os diferentes tipos de látices acrílicosexistentes no mercado e utilizaram uma única argamassa colante de forma aproceder à análise comparativa da influência dos látices sobre a argamassacolante. Para isso, manteve-se a mesma quantidade de resina - 5% - sobre ototal de materiais secos (argamassa colante industrializada).

Os resultados com aditivação de resina apresentam baixo coeficiente devariação, sendo que para a argamassa colante amolentada somente com águao coeficiente de variação foi bem superior. Diante disso, pode-se afirmar quehouve boa compatibilidade entre as emulsões acrílicas estudadas com aargamassa em questão.

Resistência de Aderência· Variável: látex

2,50 -r------------------------.,----

l!. 2,00 +----------j-----------------

$ozli 1,50 +-------

~wQ limite para AC 111$ 1,00

~ .f3 0,50 -j-......-----------------------+o:: limite para AC I e AC 11

0,00 +---+---~--_t_--___I_--__I_--__+--_+--____;FA-A AGI + FA-A AGI + FA-A AGI + FA-A AGI + FA-A AGI + FA-A AGI + FA-A AGI + FA-A ACI +~ W~ W~ W~ W~ W~ W~ W~

TIPOS

Gráfico 4.1 - Gráfico de Resistência de Aderência em cura normal segundo NBR14084.

A avaliação que se faz observando o gráfico acima é de que nem todos osaditivos se comportam de forma idêntica, ou seja, não basta adicionar umaresina acrílica para promover melhoria no desempenho de aderência.

Conforme as referências levantadas, são muitas as prováveis causas para asdiferenças no comportamento, entre elas podemos citar os diferentes tamanhosde partículas dos polímeros, as diferentes temperaturas mínima de formaçãode filme e temperaturas de transição vítrea e a compatibilidade do polímero emmeio alcalino.

Quanto a flexibilidade, conforme mostra o gráfico 4.2, verifica-se que a flechaou deslocamento atingido pela argamassa de referência sem a aditivação nãoultrapassa 1 mm, configurando uma argamassa que não se classificaria na

7

eXlgencia mtnlma da norma EN12002 (CEN, 2003) que estabelece aclassificação 51 para flechas ou deslocamentos entre 2,5 a 5 mm e 52 paraflechas acima de 5 mm. .

Por outro lado, as formulações com as aditivações com os látices RA1, RA3,RA4, RA5, RA6 e RA7, apresentaram valores de flechas bem acima dos 5 mmestabelecidos como limite inferior de classificação 52 pela norma EN12002. Oque chamou a atenção foi a formulação FA-A ACI + RA2 que haviaapresentado o melhor resultado de resistência de aderência e, no entanto,quanto à flexibilidade ficou em um intervalo correspondente a classificação 51.Neste caso, tentou-se buscar uma explicação lógica e descobriu-se que esselátex apresenta Tg de 24oC, ou seja, próximo da temperatura ambiente deensaio, podendo ser esta a explicação mais adequada.

FLEXIBILIDADE· Variável: Látex

18,00

16,00

Ê 14,00E-.2 12,00ceu 10,00ElUU 8,00o

"UiQI 6,00C

4,00

2,00

0,00FA-AACI + FA-AAC\ + FA-AACI + FA-AACI + FA-AACI + FA-AACI + FA-AACI + FA-AACI +~ ~~ 9~ ~~ ~~ 9~ ~~ ~~

TIPOS

Gráfico 4.2 - Gráfico do ensaio de Flexibilidade segundo EN12002 (CEN, 2003),mesma argamassa colante e variação de Látex

5eguindo com esse raciocínio, a Tg do látex RA3 é de -6oC, confirmando o quese apresentou na referência bibliográfica de que quanto menor a Tg, maisflexível é o sistema de argamassa e vice-versa.

4.2 Influência do látex no comportamento de flexibilidade de diferentesargamassas colantes

Essa série de ensaio foi realizada para verificar o comportamento da aditivaçãode uma única resina (RA1), com um único teor (5% sobre o total de material empó), em diferentes argamassas colantes. Foram empregadas cinco argamassascolantes tipo AC I, uma argamassa colante ACII e uma argamassa colante AC111. A tabela 5.3 e o gráfico 5.4 mostram os resultados de ensaio de flexibilidadecom essas argamassas.

8

A avaliação que se pode fazer através do gráfico 4.4 é de que as argamassascolantes monocomponentes amostradas podem ser consideradas rígidas enem mesmo atingem o valor mínimo de 2,5 mm estipulado pela normaEN12002 (CEN, 2003). Estes resultados baixos de flexibilidade também foramencontrados por Silva (2003) em seu trabalho experimental com argamassascolantes nacionais classificadas como AC I, AC 11 e AC 111.

Ainda conforme o gráfico acima, todas as argamassas aditivadas com 5%sobre o peso de materiais secos do látex RA1, com exceção à argamassaACIII, apresentaram um aumento significativo no que diz respeito àflexibilidade, classificando-as em S2 ( deformação acima de 5 mm ), ou seja,super flexível conforme a norma EN12002. Esse fenômeno pode ser explicadopelo baixo módulo de elasticidade do polímero que segundo OHAMA (1998)varia entre 0,001 a 1 GPa, comparado ao de argamassas sem polímero.

FLEXIILlDADE DE ARGAMASSAS COLANTES

Gráfico 4.4 - Ensaio de Flexibilidade sendo variável o tipo de argamassa colante ecomparando água x látex

Voltando-se a avaliação do gráfico 4.4, observa-se que a argamassa ACIII nãoapresentou um aumento significativo em relação às demais argamassas. Estefato pode ser explicado pelo maior teor de cimento existente na formulação epela provável incompatibilidade entre os polímeros em pós redispersíveisexistentes nesta argamassa com o látex acrílico. Esta última é a hipótese maisprovável, pois durante o processo de preparo da argamassa, observou-segrande alteração na consistência e perda de trabalhabilidade da argamassacolante ACIII comparando o amolentamento com água x com polímero,fenômeno não observado com as outras argamassas estudadas.

9

4.3 Influência da aditivação de argamassa colante nas resistências àcompressão e à tração na flexão

Essa série de ensaios teve como objetivo avaliar a influência da aditivação deargamassa colante na resistência à compressão, levando-se em conta que asreferências pesquisadas, não indicaram uma tendência clara de que o alimentodo teor polímero/cimento proporcione melhora na resistência mecânica em umaargamassa colante, para isso foram realizados três formulações, sendo: a)argamassa colante ACI sem polímero; b) argamassa ACI aditivada com 5% delátex RA1 e c) argamassa colante ACI aditivada com 7,5% de látex RA1. Oensaio ocorreu aos 28 dias de cura em ambiente de laboratório.

y =-O,9035x2+ 4,9005x + 1,333R"" -1 •--~ -

.&.

~5X+4,3447 ..y Rl =0,8588

•

'iij'8C.

!.o 7te(U)

~ 6

~ 5oo.c( 4

e(

Õ 3Z

cWI-U) 2

{fio::

10

9

O

• FA-A ACI + ÁGUA • FA-A ACI + 5%,RA1 .&. FA-A ACI + 7,5% RA1

__ CURVA DE TENDÊNCIA- reta __ CURVA DE TENDÊNCIA - polinômio de 20 Grau

Gráfico 4.5 - Gráfico do ensaio de resistência à compressão para argamassascolantes

Conforme o gráfico 4.5, pode-se dizer que houve um acréscimo de resistênciaà compressão da argamassa colante sem polímero para a argamassa colanteaté 7,5% de polímero. Este aumento da resistência à compressão pode serjustificado pela redução do teor água/cimento, uma vez que parte da água deamassamento da argamassa colante foi substituída pela emulsão.

Traçando a linha de tendência com os dados desse ensaio, observa-se que alinha de tendência que mais se aproxima (R2 =1) é uma curva polinomial de 2°grau (parábola), induzindo ao raciocínio de que a partir da dosagem com 7,5%,poderia haver uma queda na resistência à compressão, fato esse justificávelpelo aumento significativo na quantidade de polímero, cujo módulo dedeformação é muito inferior ao de uma argamassa, conforme levantado nasrevisões bibliográficas.

Quanto aos ensaios de tração na flexão, o gráfico 4.6 apresenta os resultadosencontrados nesse ensaio.

10

7,00

6,00

y =1,OO65x + 2,8698 ÂR2 =0,9993

I~t~.....•

1,00

0,00

I • FA-A ACI + ÁGUA • FA-A ACI + 5%+ RA1 À FA-AACI + 7,5%RA1 x MÉDIA

Gráfico 4.6 - Gráfico do ensaio de resistência à tração na flexão para argamassas colantes

Conforme apresentado no gráfico acima, observa-se um aumento daresistência à tração na flexão com o aumento do teor de polímero. A linha detendência apresentou-se na forma de uma reta. Pode-se afirmar que esse tipode resina apresentou compatibilidade com a argamassa colante. Aprofundandomais a análise realizada através deste ensaio, ao traçar as curvas de Tensão xdeformação, conforme demonstram as três curvas no gráfico 4.7, nota-se quecom o aumento do teor polímero/argamassa, ocorrem simultaneamenteaumento de resistência à tração na flexão, maior capacidade de suportardeformações e menor inclinação das curvas.

7,0000.-----------------------------,

6,0000+---------------------=__------1

';'a.~5,OOOOt__------------~~f____,;~------__jo

"'11

~~ 4,0000t__------:~--~~.,<--_____1f_-------__jc

~l! 3,oooo+------I--i--_~I'----______jf_----------l...

-<'lIl'lI'u~ 2,0000t;::=:::::;~::;;jiiGr--------:I-------1

Oia: 1,0000 t__--I'----;;olr'---t----------_____1f_-------__j

0.60000,70000,3000 0,4000 0,5000 0,6000

DESLOCAMENTO [mm]0,20000,1000

0,0000 --~--r-----~-_:~-------<f--~--~-------j

0,0000

• FA-A ACI + ÁGUA • FA-AACI + 5% RA1 • FA-AACI + 7,5%RA1

Gráfico 4.7- Curvas de ensaios de resistência à tração na flexão x deslocamento

11

4.4 Influência da aditivação no módulo de deformação à tração deargamassa colante

Conforme apresentado na revisão bibliográfica através do módulo dedeformação da argamassa modificada pode-se inferir a sua capacidade desuportar deformações da base. Para análise dessa série de ensaio, optou-sepor tomar três medidas para determinar o módulo de deformação:

secante entre 5 e 30%, pois este intervalo foi o adotado por Bastos (2001).

secante entre 10 e 50%.

secante entre 70 a 85%, optou-se por esse valor pois pretendia-se verificar omódulo de deformação da argamassa próximo às tensões de ruptura.

8OO0,0,-----------j----------t-----------,

7000,0 -\--t-----+-----j----------t------------j

:f 6000,0:E....ot~ 5000,0«~~ 4000,0WCWC 3000,0 -\----------j------------+-------

9~c-o 2000,0 -\----------j------------+-----------j:E

1000,0 -l-----------f----------t------------j

0,0 -t----r----j-----+----t-----t----+-----t-----j;-----!

FA-A AGI + ÁGUA FA-A AGI + 7,5% RA1

Gráfico 4.8 - Variação do módulo de deformação em função do teor polímero/argamassa e emfunção da secante

O gráfico 4.8 mostra os valores de módulo de deformação para as trêsargamassas ensaiadas e com os três valores de secante obtidos.

Através desse gráfico, observa-se o seguinte:

1. Para valores de módulo de deformação obtidos pela secante maispróxima à ruptura, o coeficiente de variação é menor, fato observadoprincipalmente na argamassa colante sem aditivo cujo coeficiente devariação passou de 29% para 5%. No caso da argamassa modificadacom 7,5% RA1, o coeficiente de variação manteve-se praticamente omesmo.

2. Na argamassa colante sem aditivo, ocorreu aumento do valor do módulo

12

de deformação com obtenção do módulo pela secante se aproximandoao valor de tensão de ruptura, o que caracteriza uma argamassa queenrijece quanto maior a tensão solicitada, fator prejudicial aodesempenho do revestimento cerâmico.

3. No caso da argamassa modificada com 5% RA1 se analisarmos pelosvalores médios, pode se afirmar que houve um pequeno aumento nomódulo de deformação em relação às secantes 5%-30% e 10%-50%, noentanto, ocorrendo em seguida uma diminuição para o módulo calculadopela secante 70% - 85%.

4. No outro extremo, para essa mesma argamassa com 7,5% RA1 houveuma redução nos valores de módulo de deformação obtidos pelastangentes se aproximando à tensão de ruptura. Fato extremamentepositivo para proporcionar maior alívio de tensões.

5. Tomando-se os valores médios do módulo de deformação obtidos pelasecante a 5% e 30%, pode-se afirmar que houve uma redução dessevalor com o aumento do teor de polímero/argamassa (reta azul). Essaredução é melhor analisada quando se comparam os dados do módulode deformação obtidos pela secante 10% e 50% (reta vermelha) e porfim muito mais significativa para os dados de 70% a 85%. Esse fatoconfirma a análise realizada através do gráfico 5.7 de que com oaumento do teor de polímero/argamassa obtém-se uma argamassa demelhor capacidade de absorver as deformações da base.

4.5 Influência da variação do teor de látex acrílico no comportamento deflexibilidade de argamassa colante

lN=LlÊtCA DO TEORDE LÁTEXACÁUCO NA FLEXlBlUDADE DEPR3PMPSSAca..ANTE

30,00

25,00 ..Ê 20,00g -.s 15,00c~ --CII

10,00u.2UIliC 5,00

..-.-.0,00 --

FAAAO +figa FAAAO+2,5% FA-APCI+ 5%RA1 FAAI>CI +7,5% FAAPCI+10%RA1 RA1 RA1

lECRDEPa1NERaARGAI\MSSA

Gráfico 4.9 - Gráfico de flexibilidade com variação no teor de polímero.

13

o gráfico 4.9, apresenta os resultados de deslocamento na argamassaFA-A ACI com diferentes teores de polímero. Esse conjunto de ensaiosconfirmou uma coerência de resultados, qual seja, aumentando-se o teor depolímeros, observa-se resultados crescentes na flexibilidade das argamassascolantes. Além disso, pode-se observar que essas formulações apresentambaixo coeficiente de variação, que pode ser característica da boacompatibilidade entre essa argamassa colante com o látex RA1.

4.6 Influência da aditivação de argamassa colante na resistência deaderência em função do tempo de cura e do tipo de placa cerâmica

Resistência de aderência - comparativo entre datas de cura e tipos de placas ­Formulação FA-A ACI + 5% RA1

1,BO,------------------------------,

2BDIAS7 DIAS2BDIAS7 DIAS

_ 1,60-+-----------------------------1

:.:E 1,40+-----..I'll'u 1,20C'eli) 1,00

~li) 0,80 +----------------'-------+-----------1'O.!! 0,60-+------------------------------1uC:$ 0,40-+-----------------------,--------1UI

~ 0,20-+------------------------------1

0,00 -+-----+-----/----+----+-----/----+----+-------1

PORCELANATO: - 0< ABS <= 0,5% Blla: 3%<ABS<=6%

Datas de cura e tipos de Placa cerâmica

Gráfico 4.10 - Gráfico de resistência de aderência com diferentes tipos de placas e tempo decura.

A avaliação neste conjunto de ensaio mostra que a aditivação de 5% de RA1na argamassa FA-A ACI apresenta resultados semelhantes de resistência deaderência mesmo em curtas idades, podendo ser uma característica positivada aditivação, uma vez que na prática há uma necessidade de essasargamassas apresentarem resistência inicial alta, pois as solicitações norevestimento são imediatas. Observa-se também que o tipo de absorção deplaca cerâmica (abaixo de 0,5% ou entre 3 a 6%) não interferiu no resultado deaderência.

4.7 Influência da aditivação de argamassa colante na resistê.ncia deaderência à tração utilizando placas de porcelanato

Conforme o gráfico 4.11, observa-se que as argamassas FA-B ACI + água eFA-B ACI + água não são adequadas para assentamento de placas de baixaabsorção como os porcelanatos (AbsSO,5%), mesmo se tratando de áreasinternas (onde são indicadas essas argamassas). Porém ao se adicionar àessas argamassas 5% RA1, aumentou-se significativamente a resistência de

14

aderência, comprovando-se o comentário de Medeiros (1999) que ao adicionaremulsão em argamassa, obtém-se também aumento de adesão (colagemquímica).

INFLU~NCIA NA RESIST~NCIA DE ADER~NCIA DE PORCELANATO COM AC MODIFICADA

1,40,------------------------------,

l:!.~ 1,20

I­.c:e 1,00+----------------ccÕz~ 0,80t------­wQcc~ 0,60+------1----­ccÕZ

<Wti 0,40 t---------.f-----------j-------------+-------j

~0,20+------1'-------------------1--------1

0,00+-~===~-c__---_____i----_+_----_+----__+_-------4

FA-B ACI +ÁGUA FA-B ACI +5%RA1 FA-A POR +ÁGUA FA-A POR + 5%RA1

FA-C ACI + ÁGUA FA-C ACI + 5% RA1

TIPOS

Gráfico 4. 11 - Gráfico de resistência de aderência com placas de porcelanato

Verificou-se também que esta dosagem em argamassas colantes ACI, superouo resultado de resistência de aderência de uma argamassa colantemonocomponente indicada para assentamento de porcelanato FA-A POR.

4.8 Influência da aditivação de argamassas colantes no ensaio de tempoem aberto

Conforme apresentado no gráfico 4.12, o tempo em aberto de laboratório coma aditivação de argamassa colante é melhor quando comparada à mesmaargamassa sem aditivação. Pode-se dizer que o látex ajuda na retenção daágua contra evaporação.

15

COMPARATIVO DE TEMPO EM ABERTO

1,60 .-----------------------------------,

l!. 1,40 +----------------==---------------1~ll! 1,20+---------------­w~~ 1,00

~z~ 0,80

:lo: 0,60 +------._,-------------------------._.-------l

0,40t--------

40MIN15MIN

0,20t------------

0,00 +---------t----t------t----~--___t_---~--____t_-----t

TEMPO EM ABERTO

Gráfico 4.12 - Influência da aditivação de argamassas colantes no tempo em aberto.

4.9 Modificação na resistência de aderência à tração de argamassascolantes aditivadas em função do tipo de cura

Influência do tipo de Q.ra

1,80,1,60- 1,40

:1 1,20

1,00~'8 0,80.. 0,60

j 0,40 .JJ.......L..I--J'---"_~.:....u_"_"_"...._"_A........I! •

0,20

I 0,00

! ~ ~ ! ~ I ! ~ I ! ~ Iw ~ ffi w w

FA-QACI+ÁGJA FA-QACI+S%BAU1 FA..fvPACH+ÁGJA FA-IVPACII+S%BAU1

lipo de Alpnassal CUra

Gráfico 4.13 - Modificação na resistência de aderência de argamassas colantesaditivadas com látex em função do tipo de cura.

O gráfico 4.13 mostra que a aditivação de argamassas com látex proporcionaaumento na resistência de aderência em todas as condições de cura, quandocomparada às argamassas sem polímero. Pode-se afirmar que para este teorde látex, uma argamassa tipo ACI pode ser transformada em AGII e umaargamassa AGII, pode ser transformada em AGIII, pelo critério da NBR 14801.

16

5 CONCLUSÃO

Através dos ensaios e levantamento bibliográfico apresentados é possívelconcluir que a aditivação de látex acrílicos em argamassas colantes podemelhorar o desempenho destas, principalmente quanto à flexibilidade. Noentanto, deve ser ressaltado que nem todos os látex acrílicos apresentam asmesmas tendências de comportamento. Como exemplo pode-se ressaltar adiferença na flexibilidade de argamassas aditivadas com resinas de diferentestemperaturas de transição vítrea.

Devido à importância da flexibilidade das argamassas colantes para aplicaçõesespecíficas em que esta propriedade é de essencial para garantir durabilidadee adequada vida útil dos revestimentos, esta propriedade deveria ser exigênciade norma. Desta forma, facilitaria aos especificadores indicarem umaargamassa flexível, pois deixariam de ser apenas menção "flexível" naembalagem e passariam a ter requisitos e critérios universais. Dentro destecontexto, a norma européia EN 12002 já apresenta um método de ensaio comclaro requisito e critério para classificar as argamassas de uso especial emflexíveis e muito flexíveis.

Muitos problemas de desplacamento ocorrem em tempo bastante reduzido,não satisfazendo um desempenho esperado de pelo menos metade da vida útildo edifício, sendo uma das causas à perda de aderência devido ao processode fadiga. Esta perda de aderência, por sua vez, pode ser melhorada comargamassa colante melhor dimensionada, ou seja, mais flexível e capaz deabsorver as deformações diferenciais da base.

A questão que fica é quão flexível deverá ser essa argamassa para suportar asdeformações da base e qual o teor de polímeros mais apropriado. A resposta aessa questão não é simples, pode-se afirmar que as argamassasmonocomponentes ensaiadas que representam o mercado nacional, em ensaiopadronizado, não apresentaram valores adequados e que ao adicionaremulsão acrílica em baixo teor (5% sobre o peso de materiais seco), obteve-seuma melhora muito significativa neste quesito, superando os valoresestipulados em normas internacionais.

A capacidade de absorver tensões e deformação da base nem sempre é fácilde ser mensurado. Os ensaios e resultados apresentados nos itens 4.3 e 4.4pode diferenciar um método capaz de identificar melhoria de resistência àtração e capacidade de absorver deformação em argamassas colantes comdiferentes teores e polímero.

17

6 REFERÊNCIAS BILBIOGRÁFICAS

AKIAMA, Solange Y.; MEDEIROS, Jonas S.; SABBATINI, Fernando H.

Flexibilidade de argamassas adesivas. Anais do 11 Simpósio de Brasileiro de

Tecnologia das Argamassas (11 SBTA). Salvador: EPUSP/ANTAC, p.233-245,

1997.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Argamassa colante

industrializada para assentamento de placas de cerâmica - especificação ­

NBR 14081. Rio de Janeiro, 2004a.

__o Argamassa colante industrializada para assentamento de placas de

cerâmica - determinação do tempo em aberto - NBR 14083. Rio de Janeiro,

2004c.

__o Argamassa colante industrializada para assentamento de placas de

cerâmica - determinação da resistência de aderência - NBR 14084. Rio de

Janeiro, 2004d.

__o Placas cerâmicas para revestimento - Especificação e métodos de

ensaio - NBR 13818. Rio de Janeiro, 1997.

BUCHER, Hans R.E.; NAKAMURA Elza H. A capacidade de deformação de

argamassas colantes a base de cimento Portland. Anais do I Simpósio de

Brasileiro de Tecnologia das Argamassas (I SBTA). Goiânia: UFG/ANTAC, p.167­

176, 1995.

CAMPANTE, Edmilson F.; SABBATINI, Fernando H. Durabilidade dos

revestimentos cerâmicos de fachada e sua influência na qualidade e

segumaça das edificações. In Seminário Internacional NUTAU 2000 Tecnologia

& Desenvolvimento, São Paulo, 2000. Anais. São Paulo.

CEN - EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION -Adhesives fortiles

- Determination os transverse defonnation for cementitious adhesives and

grouts - EN 12002. London, 2003.

COSTA E SILVA, Angelo J. Durabilidade dos revestimentos cerâmicos de

fachada e sua influência na qualidade e segumaça das edificações. In

Seminário Internacional NUTAU 2000 Tecnologia & Desenvolvimento, São Paulo,

2000. Anais. São Paulo.

18

FELlXBERGER J.K. Stresses in the composite system: Tile· fixing mortar ­

base. Anais do IX Congresso Mundial de la calidad dei azulejo y dei pavimento

ceramico - Qualicer 2006. Castellon. Espanha. 2006. P.BB 191-204.

GOLDBERG, R.P. Direct adhered ceramic tUe, stone and thin brick facades.

Technical Design Manual. USA: Laticrete International. 200p. 1998.

PORCAR, J.L. Adhesion and Deformability of cementitious adhesives and

grouts for the installation of ceramic tUes and other modular rigid slabs. Anais

do IX Congresso Mundial de la calidad dei azulejo y dei pavimento ceramico ­

Qualicer 2006. Castellon. Espanha. 2006. P.D. 3 - 12.

RIUNNO, V,; MURRELI. P. Cuan flexibles son los morteros "flexibles"? Anais

do 11 Congresso Mundial de la calidad dei azulejo y dei pavimento ceramico ­

Qualicer 92. Castellon. Espanha. 1992. p. 474-793.

TEMOCHE-ESQUIVEL, Juan .F. Avaliação de uso de revestimento

cerâmicos em fachadas de edifícios residenciais multifamiliares.

Estudo de Caso: São Paulo, Zona Sul. 1994·1998. 2002, 407p.

Dissertação (mestrado) - Faculdade de Arquitetura e Urbanismo,

Universidade de São Paulo, São Paulo, 2002.

URBAN, Dieter; TAKAMURA Koichi. Polymer Dispersions and Their Industrial

Applications. USA: WILEY-VCH. 408p. 2002.