Controle de Produção de Argamassas Industrializadas em Obra Empregando o Método de Penetração do Cone

Oswaldo CASCUDO

Escola de Engenharia Civil/ Universidade Federal de Goiás

Brasil ocascudo@eec.ufg.br

ocascudo@cultura.com.br

Helena CARASEK Escola de Engenharia Civil/

Universidade Federal de Goiás Brasil

hcarasek@eec.ufg.br hcarasek@gmail.com

Resumo: Este trabalho apresenta o método de ensaio de avaliação da consistência de argamassas pela penetração do cone, preconizado pela ASTM C 780, bem como uma proposta de seu emprego para a realização do controle de produção, em obra, de argamassas industrializadas destinadas ao revestimento de paredes e tetos. De modo a respaldar essa proposta, realizou-se uma pesquisa experimental, sendo uma parte executada em obra (estudo principal) e outra em laboratório. No decorrer do artigo são então apresentados os resultados do estudo realizado em obra, com cinco diferentes argamassas, totalizando 350 ensaios do cone realizados. Palavras–chave: argamassa industrializada, método de penetração do cone, consistência, controle de produção, obra. 1. INTRODUÇÃO O presente trabalho apresenta uma proposta de emprego do método da penetração do cone, prescrito pela ASTM C 780 [1], para controle, em canteiro de obra, da consistência de argamassas, principalmente das argamassas industrializadas. Argamassas industrializadas têm sido cada vez mais empregadas para assentamento de alvenaria e revestimento de paredes e tetos no Brasil. Isto se deve, dentre outras razões, à maior facilidade de seu emprego, com reflexos positivos na produtividade, bem como à sua maior homogeneidade e aos menores riscos de ocorrência de manifestações patológicas (uma vez que elas têm sua composição previamente estudada e desenvolvida em âmbito industrial, sendo em princípio mais ajustadas para os diversos fins aos quais se destinarão). Por outro lado, no tocante às argamassas preparadas em obra, um fator limitante em algumas regiões brasileiras para se produzir argamassas de boa qualidade diz respeito à carência de uma areia adequada, cujos requisitos mínimos deste material para a produção de argamassas sejam atendidos. Este também é um aspecto que ressalta o uso crescente das argamassas industrializadas no país.

No entanto, para que essas vantagens realmente se verifiquem na prática, deve haver em obra um controle rigoroso da quantidade de água acrescentada, bem como do tempo de mistura nos equipamentos mecânicos. Isto porque, é fato existir entre as argamassas industrializadas uma maior sensibilidade de suas características frente a alterações passíveis de ocorrer em obra, já que tais argamassas possuem formulação e composição mais complexas, empregando geralmente mais de um aditivo. São vários e consagrados os métodos empregados para a medida da consistência, dando assim parâmetros para a avaliação indireta da trabalhabilidade e possibilitando principalmente um controle da argamassa no estado fresco. Segundo a RILEM [2], conceitualmente, os testes que empregam a penetração de um corpo no interior da argamassa avaliam basicamente a sua consistência, ou seja, são ensaios que medem principalmente a tensão de escoamento, caso do método de penetração do cone ou do ensaio denominado dropping ball, prescrito pela norma inglesa BS 4551 [3]. Já os métodos que impõem à argamassa uma deformação através de vibração ou choque medem ao mesmo tempo a consistência e a plasticidade, como no caso do ensaio denominado no Brasil de avaliação do índice de consistência pelo espalhamento do tronco de cone na mesa ABNT (flow table), prescrito pela ABNT NBR 7215 [4]. De acordo com Cardoso et al. [5], este último método apresenta a vantagem de ser dinâmico e, assim, de considerar também a viscosidade do sistema e não só a tensão de escoamento. Todavia, os resultados obtidos não dissociam a contribuição de cada um dos parâmetros reológicos (viscosidade e tensão de escoamento), assim como em termos de caracterização das argamassas, o método de consistência da mesa não reproduz as condições de aplicação do material como argamassa de revestimento de paredes e tetos, isto é, ele não reproduz o lançamento com elevado impacto, seguido de espalhamento sob intenso cisalhamento. Corroborando os comentários do parágrafo anterior, alguns estudos podem ser citados com o intuito de validar esses aspectos conceituais abordados. Carasek e Djanikian [6]; Carasek, Cascudo, Carvalho e Jucá [7] e Carvalho [8] obtiveram correlações significativas entre a consistência medida pelo método do cone e o teor de água, para diferentes argamassas (composição fixa). Isto confirma que o método do cone realmente avalia a consistência, uma vez que, como discutido anteriormente, as alterações no teor de água para uma dada argamassa levam a modificações na sua consistência. Quando, por outro lado, a composição da argamassa é alterada nas quantidades ou natureza dos materiais empregados (exceto a água), esta modificação reflete-se principalmente na plasticidade. Tal alteração poderá ser detectada com ensaios que avaliam esta propriedade, como, por exemplo, o flow table. Uma correlação não linear foi encontrada por Cavani (1997 apud Nakakura [9]), a qual relaciona o índice de “consistência” medido pelo flow table e o teor de ar de argamassas, ou seja, argamassas de diferentes plasticidades. Já com relação à avaliação da quantidade de água das argamassas o flow table não apresenta resultado satisfatório, uma vez que a propriedade alterada neste caso é, preponderantemente, a consistência, e o referido método da mesa avalia ao mesmo tempo a consistência e a plasticidade, conforme comentado anteriormente. Cabe salientar, no entanto, que nenhum desses dois métodos discutidos avalia ou serve para definir trabalhabilidade; ou seja, pode-se ter duas argamassas com resultados iguais de consistência, seja pela penetração do cone seja pelo flow table, e uma ser muito boa do ponto de vista da trabalhabilidade e a outra chegar ao ponto de não ser aplicável. Isto

conduz à conclusão de que uma abordagem mais completa acerca da questão da trabalhabilidade não prescinde de estudos mais aprofundados do ponto de vista reológico, o que traz à tona as tradicionais técnicas e métodos aplicados na reologia de fluidos e suspensões de modo geral. Dessa forma, são pertinentes os mais diversos tipos de reômetros, como bem apresentado por Pileggi [10] e por Souza [11]. Uma proposta mais recente e bastante mais completa que surge no campo da trabalhabilidade das argamassas é o método do Squeeze-Flow, atualmente empregada pelo grupo de pesquisa em reologia da Escola Politécnica da USP, no seu Departamento de Engenharia de Construção Civil. Este método baseia-se na medida do esforço necessário para a compressão uniaxial de uma amostra cilíndrica do material entre duas placas paralelas, sendo tal esforço aplicado normalmente por um equipamento do tipo máquina universal de ensaios. O ensaio permite a variação da taxa de cisalhamento e também da magnitude das deformações, sendo, portanto, capaz de detectar pequenas alterações nas características reológicas dos materiais e, ao contrário dos ensaios tradicionais, fornece não apenas um valor medido, mas um perfil do comportamento reológico de acordo com as solicitações impostas. Assim, por possibilitar a simulação de diversas situações reais de aplicação das argamassas, identificando com clareza os parâmetros reológicos (tensão de escoamento e viscosidade), assim como permitindo uma avaliação mais completa acerca das propriedades associadas à trabalhabilidade (consistência e plasticidade), o Squeeze-

Flow se apresenta como uma ferramenta de grande potencial para a pesquisa, desenvolvimento e controle de qualidade das argamassas [5]. Tem como limitação, no entanto, o seu emprego como instrumento de controle em obra. Por todas as considerações anteriores, tem-se no método do cone, a despeito de todas as suas limitações em avaliar reologia e trabalhabilidade, um instrumento interessante de controle das argamassas in loco. Sua capacidade em se mostrar sensível às variações no teor de água das argamassas, o que o torna apto a detectar alterações de consistência de forma muito mais eficiente do que o método da mesa ABNT, e, sobretudo, o fato dele possuir uma aparelhagem simples e factível de ser empregada em obra, o credenciam como uma ferramenta eficaz de controle in situ. O presente artigo aborda, então, a temática do controle de argamassas em obra, em especial do controle da consistência voltada prioritariamente às argamassas industrializadas. Inicialmente, são tecidas considerações específicas sobre o método do cone e, na seqüência, são apresentados os resultados principais de um amplo estudo experimental realizado em obra empregando o referido método, com cinco diferentes argamassas, totalizando 350 testes realizados (estudo principal). Também são descritos os resultados de um estudo complementar realizado posteriormente em laboratório, com mais 216 determinações da consistência, além da determinação do teor de ar pelo método gravimétrico, visando confirmar a validade da faixa de variação de consistência proposta com base no estudo principal. O objetivo geral do trabalho é o de referendar o método do cone como uma ferramenta de avaliação e controle da consistência das argamassas industrializadas em obra, como já apresentado e discutido em trabalhos anteriores [12-14]. 2. O MÉTODO DE PENETRAÇÃO DO CONE O método de penetração do cone contempla um procedimento para a determinação da consistência de argamassas por meio da medida da penetração de uma haste cônica na

amostra de argamassa. Tal método vem sendo estudado e empregado no Brasil há cerca de 15 anos, inicialmente na EPUSP – Escola Politécnica da USP [6,15,16], e, posteriormente, no âmbito do NUTEA/UFG – Núcleo de Tecnologia das Argamassas e Revestimentos da Universidade Federal de Goiás [7,8,13,17-19]. O equipamento consiste de um dispositivo de Vicat, conforme a norma ASTM C 187 [20], adaptado para permitir leituras de penetração do cone no interior de uma amostra de argamassa, a uma profundidade de 90 mm. A aparelhagem necessária para o ensaio, que pode ser facilmente realizado em obra, constitui-se de um penetrômetro dotado de cone, um copo para argamassa, régua, espátula e colher. Mais detalhes sobre esse aparelho de Vicat modificado, sobre os acessórios e sobre o equipamento como um todo podem ser encontrados na ASTM C 187 [20], bem como em artigo publicado por Cascudo e Carasek [14]. A execução do ensaio prevê, inicialmente, logo após o término da mistura da argamassa, o seu preenchimento no copo cilíndrico. Por meio de uma colher ou espátula, a argamassa deve ser cuidadosamente colocada no recipiente em três camadas de igual volume, acomodando (adensando) cada camada com 20 golpes de espátula. Em seguida, procede-se a rasadura e o acabamento da superfície de topo da argamassa, respeitando-se um período de tempo total para o preenchimento do copo (até o acabamento final) de um minuto e meio. Na seqüência, a haste de penetração do aparelho (contendo o cone) é levantada e então se coloca, centralizado sob ela, o copo preenchido com a argamassa, descendo cuidadosamente a haste até que a sua extremidade entre em contato com a superfície da argamassa, posição esta em que a haste deve ser fixada (por meio de um parafuso destinado a travar o movimento da haste) e o indicador ajustado para a marca zero da escala. Verificada a centralização do copo abaixo da haste, com a ponta do cone posicionada no centro da circunferência delimitada pelo copo, libera-se então a haste rapidamente. Decorridos 30 segundos desta operação, realiza-se o seu travamento por meio do parafuso e procede-se a leitura da penetração, em milímetros, sendo o resultado da profundidade de penetração do cone expresso com aproximação de 1 mm. 3. MATERIAIS E PROGRAMA EXPERIMENTAL 3.1 Estudo Principal – Em Obra Com o objetivo de verificar a potencialidade do método do cone para o controle de produção de argamassas industrializadas in loco, apresenta-se parte dos resultados de uma pesquisa realizada no canteiro de obra de uma grande construtora de Brasília – DF, durante 3 meses consecutivos [7]. Foram estudadas 5 diferentes argamassas, sendo duas industrializadas para aplicação manual e duas industrializadas para projeção mecânica, além de uma convencional preparada em obra (1:1:6, cimento, cal e areia úmida, em volume) aplicada manualmente. As argamassas industrializadas de aplicação manual, bem como a preparada em obra, foram misturadas em betoneira de eixo inclinado, com capacidade de 120 litros e potência de 0,33 HP, enquanto que as argamassas projetadas foram misturadas em equipamento próprio para o bombeamento – chamado corriqueiramente de argamassadeira, cujas

características básicas eram as seguintes: capacidade de 90 litros, 1,5 HP de potência e freqüência de 1700 rpm. Para cada amassada, no caso das argamassas industrializadas, foi usado sempre um saco de argamassa contendo 50 kg e a quantidade de água indicada pelos fabricantes (entre 9,0 e 9,6 litros/saco, para os quatro produtos). No caso da argamassa mista, produzida em obra, a água foi a suficiente para garantir a trabalhabilidade, sendo esta quantidade mantida fixa, em volume, durante todas as amassadas em betoneira. A quantidade de água adequada foi definida por critérios práticos (avaliação tátil-visual), de modo empírico, baseada na experiência de dois engenheiros, um mestre-de-obras e dois pedreiros, considerando a função da argamassa, ou seja, argamassa destinada ao revestimento de paredes. Os tempos de mistura também foram fixados para todos os tipos de argamassa, conforme descrito a seguir: 5 minutos para as argamassas industrializadas misturadas em betoneira; 12 minutos para a argamassa mista preparada em obra, misturada em betoneira; e 2,5 minutos para as argamassas projetadas. Cabe salientar que foi realizado um total de 350 ensaios do cone, o que mostrou viabilidade e facilidade de execução no canteiro de obra. 3.2 Estudo Complementar – Em Laboratório Para investigar a validade da faixa de variação de consistência proposta, obtida no estudo principal em obra, realizou-se a posteriori um estudo complementar em laboratório. Neste estudo, foram variados as quantidades de água e os tempos de mistura, além do tempo após a mistura para a realização do ensaio, atendo-se a uma única marca e tipo de argamassa industrializada empregada no estudo principal (argamassa industrializada tipo V de aplicação manual). Foram estudados 3 tempos de mistura (3, 5 e 7 minutos) e 4 teores de água (7, 8, 9 e 10 litros por saco de cimento), sendo as argamassas misturadas em betoneira, em ambiente de laboratório. A betoneira empregada neste caso foi similar à utilizada para as argamassas do estudo em obra de aplicação manual (eixo inclinado com capacidade de 120 litros e potência de 0,33 HP). Para cada situação estudada foram realizadas 3 determinações do ensaio de consistência pela penetração do cone e 3 determinações do teor de ar pelo método gravimétrico, totalizando, para cada um desses ensaios, 36 determinações. Nesse estudo, o volume de água considerado ideal foi 8 litros por saco de argamassa (50 kg) e o tempo de mistura igual a 3 minutos em betoneira. Desta maneira, as variações impostas tanto no teor de água quanto no tempo de mistura visaram exatamente produzir argamassas inadequadas (quanto à consistência e ao teor de ar incorporado1), de modo a verificar se o ensaio do cone seria sensível o suficiente para detectar essas alterações, possibilitando desta forma que as argamassas produzidas inadequadamente fossem rejeitadas. 1 Um teor de ar excessivo pode ser inadequado por reduzir a resistência superficial do revestimento, bem como a resistência de aderência, tendo em vista uma redução substancial da extensão de aderência na interface revestimento/substrato.

Também, com a mesma argamassa industrializada, foi realizado um estudo para avaliação das alterações de consistência ao longo do tempo. Neste estudo foram estabelecidos 3 tempos de mistura, desta feita em argamassadeira (1,5; 2,5 e 3,5 minutos), e 4 teores de água (7, 8, 9 e 10 litros por saco de cimento). No caso, foram feitas, para cada situação, 3 determinações da penetração do cone em cinco momentos diferentes, desde o momento imediato após finalizada a mistura (tempo zero) até 120 minutos após a operação de descarga da argamassa proveniente do misturador. Os tempos analisados nesse período foram os seguintes: imediatamente após a finalização da mistura (convencionado neste trabalho como tempo zero), além de 30, 60, 90 e 120 minutos após a operação de descarga da argamassa proveniente do misturador, totalizando mais 180 ensaios do cone. O misturador mecânico utilizado nesta etapa de laboratório foi do mesmo tipo do misturador empregado em obra para as argamassas projetadas, conforme descrição no subitem 2.1 (argamassadeira com capacidade de 90 litros, potência de 1,5 HP e freqüência de 1700 rpm). 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 apresenta um resumo dos resultados concernentes ao ensaio do cone realizado em obra com as cinco argamassas (estudo principal), sendo que os resultados individuais podem ser vistos em Carasek e Cascudo [12]. Nessa tabela, os dados estão apresentados da seguinte forma, da esquerda para a direita: tipo de argamassa avaliada, valor médio global2 da consistência medida pela penetração do cone, número total de ensaios realizados para cada argamassa e o respectivo coeficiente de variação obtido, bem como os coeficientes de variação mínimos e máximos obtidos na realização do ensaio considerando cada uma das amassadas. Pode-se observar, na referida tabela, que os valores médios de consistência medidos para as argamassas industrializadas são superiores (47 mm a 62 mm) ao da argamassa preparada em obra (44 mm); isto ocorre porque aquelas argamassas são mais fluidas devido à presença dos aditivos. Com relação aos coeficientes de variação globais obtidos por tipo de argamassa, nota-se novamente que as argamassas industrializadas distinguem-se da preparada em obra, desta feita por apresentarem menor dispersão nos resultados de ensaio; enquanto o maior coeficiente de variação para as industrializadas foi 15%, o da argamassa produzida em obra foi 34%. Estes números refletem a variabilidade ocorrida em três meses de acompanhamento da produção das argamassas, mantido sempre o mesmo operador do ensaio do cone. Nesse período, houve variações climáticas importantes, pois ele culminou com a transição entre um período excessivamente chuvoso em Brasília (mês de dezembro, que demarcou o final das chuvas) e o início de um período mais seco, onde os meses de janeiro e fevereiro foram praticamente sem chuvas. O valor global de 15% para as argamassas industrializadas reflete então, principalmente, as alterações da argamassa decorrentes de eventuais variações de lotes, somadas às variações climáticas e também a

2 O termo global refere-se à avaliação de todos os resultados conjuntamente, independentemente dos lotes de argamassa empregados e das diferentes amassadas produzidas na obra.

variações ao longo do processo de produção (alimentação da betoneira e procedimento de mistura). Considerando todas essas variáveis, pode-se afirmar que 15% é um valor plenamente condizente com todo o contexto descrito, respaldando com tranqüilidade o método do cone como uma ferramenta de controle em obra.

Tabela 1. Dados referentes ao ensaio de penetração do cone realizado em obra, com 5 tipos de argamassa.

Argamassa

Consistência pelo Cone – valor médio

(mm)

Análise Global Análise dentro das amassadas

No. repetições

C.V. C.V. mínimo

C.V. máximo

Produzida em obra –

aplicação manual

44

72

34%

4%

15%

Industrializada V – aplicação

manual

62

86

10%

1%

11%

Industrializada V – projetada mecanicamente

56

81

12%

1%

10%

Industrializada C – aplicação

manual

52

55

15%

2%

9%

Industrializada C – projetada mecanicamente

47

56

13%

1%

10%

Onde: C.V. = coeficiente de variação

Quanto à argamassa preparada em obra, cujo coeficiente de variação global resultou em 34%, há que se considerar que as variáveis que interferem nesta argamassa são mais abrangentes e mais influentes do que aquelas incidentes na argamassa industrializada. No caso do material preparado em obra, os fatores climáticos que interferem na argamassa são muito mais efetivos, especialmente nas variações de proporcionamento da mistura em função do inchamento da areia. Do mesmo modo que para as argamassas industrializadas, há também para a argamassa de obra as variações intrínsecas dos seus materiais constituintes por alterações de lotes, além do fato de que, durante a produção, os cuidados e os fatores a serem controlados durante a dosagem/proporcionamento e mistura são maiores do que no caso das argamassas industrializadas (maior quantidade de insumos; medida da areia em recipientes volumétricos – padiolas, que gera maior imprecisão, etc.). Por todos esses fatores, obteve-se um coeficiente de variação global para a argamassa de obra de 34%. Este valor, embora relativamente elevado, representa um dado importante de controle, já que considerando sempre um mesmo operador do ensaio e tendo em vista que o método do cone apresenta uma variabilidade interna baixa (trata-se de um método no qual a interferência externa na execução do ensaio é supostamente muito baixa, pois a

massa do cone e sua altura de queda são rigidamente fixas, além do procedimento de liberação do cone praticamente não sofrer influência do operador), a variabilidade alta denota haver preponderantemente variação da argamassa ao longo do tempo, seja por problemas na produção, seja por variação nos lotes dos materiais básicos ou variações climáticas, dentre outras razões. Sendo assim, uma variabilidade elevada constatada no controle permite uma intervenção relativamente rápida no processo produtivo da argamassa, o que vale tanto para corrigir eventuais problemas na própria obra controlada, quanto para efeito de compreensão e esclarecimento dos fatores que levam a tais índices de variação, o que produz experiência e melhoria para obras subseqüentes. De modo geral, a análise dos coeficientes de variação globais ressalta uma vantagem do emprego das argamassas industrializadas em relação às preparadas em obra. As duas últimas colunas da Tabela 1 mostram os coeficientes de variação mínimos e máximos encontrados em uma única amassada (betoneira ou argamassadeira). Pode-se observar que estes valores oscilam entre 1% e 15%, dando um indicativo de que por volta de 15% é a máxima variação introduzida pelo operador do ensaio nas condições de obra. Neste sentido, como sugestão inicial de parâmetro de controle em obra de argamassas industrializadas, sugere-se a adoção da aceitação de uma variação máxima de 15% ao longo dos ensaios de penetração do cone para uma determinada argamassa em condições específicas do canteiro, a saber, nas mesmas condições climáticas (variações locais de temperatura, umidade relativa e vento) e submetida ao tipo de misturador, tempo de mistura e teor de água indicados pelo fabricante. Para investigar a validade dessa variação proposta e a sensibilidade do método do cone em acusar alterações nas argamassas, realizou-se um estudo complementar variando-se as quantidades de água e os tempos de mistura, atendo-se a uma única marca e tipo de argamassa industrializada. A Figura 1 apresenta os resultados obtidos mediante as variações de água das argamassas e de tempo de mistura para as argamassas misturadas em betoneira. Cada valor de consistência indicado no gráfico representa a média de 3 determinações e os valores informados ao lado de cada ponto, em percentual, representam o teor de ar médio das argamassas, medido por meio do método de ensaio gravimétrico (3 determinações por situação). As variações impostas na quantidade de água e no tempo de mistura, neste caso, visaram simular eventuais variações de obra na dosagem de água e no tempo de mistura, que podem implicar na obtenção de misturas significativamente diferentes do ponto de vista reológico. Na Figura 1, a consistência “ideal” pode ser considerada 55 mm (8 litros com mistura de 3 minutos)3. Assim, aplicando a variação proposta anteriormente, de 15%, obtém-se uma faixa de variação igual a (55 + 8) mm, ou seja, admite-se como aceitável (para fins de controle) a variação da consistência entre 47 mm e 63 mm. Na simulação em questão, supondo as várias misturas como sendo situações (variações) passíveis de ocorrência em obra, e considerando o controle da consistência feito por meio do método do cone respeitando-se a faixa referida (47 mm a 63 mm, vista no gráfico por linhas tracejadas),

3 Para esta argamassa industrializada V, seguindo as recomendações do fabricante de tempo de mistura e quantidade de água, assim como avaliando diversas características associadas à sua aplicação e ao desempenho do revestimento aplicado, verificou-se que 55 mm foi o índice de consistência considerado adequado para ela. Este índice foi obtido com 8 litros de água para 50 kg de argamassa seca, com um tempo de mistura igual a 3 minutos.

então somente seriam aceitas as argamassas preparadas com 8 litros e misturadas por 3, 5 e 7 minutos. As demais argamassas não seriam aceitas, mostrando a eficiência do método para rejeitar argamassas inadequadas, ou seja, com quantidades de água excessivas ou abaixo das recomendadas, e com teores de ar superiores a 24%.

Betoneira

45

2629

6359

55

76 78

69

828282

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

3 min. 5 min. 7 min.

Tempo de mistura na betoneira

Penetração estática do cone (mm)

7,0 l 8,0 l 9,0 l 10,0 l

11%

19% 20%

20%22%

13%11%

24%

23%23%

27%

16%

Figura 1. Valores obtidos nos ensaios de consistência através da penetração do cone em relação ao tempo de mistura de um único tipo de argamassa industrializada em betoneira

de obra, com variações da água de amassamento.

Um último ponto importante a ser considerado em obra, dentro do controle de produção das argamassas, em relação ao qual se pode lançar mão do método do cone, é a avaliação das alterações da consistência ao longo do tempo. A redução da penetração do cone ou a redução da fluidez da argamassa após finalizada a operação de mistura é um aspecto muito importante, uma vez que interfere diretamente na trabalhabilidade da argamassa. Esta propriedade, por sua vez, é decisiva nas características e propriedades ligadas ao desempenho do produto aplicado, seja ele o revestimento de paredes e tetos, sejam as juntas de assentamento de blocos, entre outros. Cabe salientar ainda que esse aspecto de alteração da consistência com o tempo depende dos fatores climáticos (temperatura, umidade, vento, etc.), bem como de características intrínsecas das argamassas que se refletem em sua maior ou menor capacidade de retenção de água. Na Figura 2, têm-se os resultados do estudo da alteração de consistência da argamassa industrializada V, produzida com quatro teores de água distintos e submetidas a três tempos de mistura diferentes. Foram feitas, para cada situação, determinações da penetração do cone em cinco momentos diferentes, desde o momento imediato após finalizada a mistura (tempo zero) até 120 minutos após a operação de descarga da argamassa proveniente do misturador (argamassadeira).

16% C=63 mm

C=47 mm

Betoneira

Tempo de mistura na betoneira

Penetração estática do cone (mm)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 30 60 90 120

Tempo após a mistura (min)

Penetração do cone (mm)

7L 1,5 min

7L 2,5 min

7L 3,5 min

8L 1,5 min

8L 2,5 min

8L 3,5 min

9L 1,5 min

9L 2,5 min

9L 3,5 min

10L 1,5 min

10L 2,5 min

10L 3,5 min

Figura 2 – Alterações da consistência, medida pela penetração do cone, ao longo do tempo de repouso após a descarga da argamassa do misturador (argamassadeira de obra), para

argamassas preparadas com diversos teores de água (7, 8, 9 e 10 litros de água por saco de 50 kg) e tempos de mistura (1,5; 2,5 e 3,5 minutos).

Da figura anterior, pode-se destacar que as misturas contendo maior quantidade de água e submetidas aos maiores tempos de mistura são também as que demonstram as maiores alterações da consistência. Observa-se que a redução da penetração do cone nestes casos é da ordem de 40%. Já a argamassa com menor teor de água (7 litros/saco de 50 kg) e submetida ao menor tempo de mistura (1,5 minuto) resultou na menor variação do índice de consistência, da ordem de 25%. Tal comportamento se justifica porque, reologicamente, misturas mais bem “lubrificadas” pela água (ou decorrentes de um maior tempo de mistura) e cujos espaços entre as partículas sólidas da argamassa sejam maiores (maior quantidade de água), são também as misturas que mais perdem em trabalhabilidade com a saída da água. Argamassas que eventualmente tenham tido um reduzido tempo de mistura, tendo com isto um molhamento menos eficiente dos seus grãos anidros, e que contenham menos água na mistura, o que se reflete em maior atrito entre as partículas, são exatamente aquelas menos sensíveis à saída de água. Isto ocorre porque nestas circunstâncias iniciais certamente a argamassa já não se apresentava muito fluida ou trabalhável. É importante comentar, como observação final à questão da alteração da consistência em função do tempo após a mistura, que o método do cone demonstrou sensibilidade para mensurar a perda de água da argamassa para o ambiente por evaporação, assim como o enrijecimento da mistura pelo início das reações de hidratação do cimento. Do mesmo modo que o método se mostrou apto para detectar alteração da consistência em função do teor de água de amassamento e em função do tempo de mistura, ele também se mostra eficaz para avaliar as alterações da consistência ao longo do tempo. Na realidade, o método demonstra grande potencial para avaliar o “balanço hídrico” das argamassas, isto é, o ganho e a perda de água do material, seja qual for a origem e o mecanismo desse transporte de água na mistura fresca.

5. CONCLUSÕES Por meio dos estudos apresentados anteriormente, pôde-se demonstrar a potencialidade do método de penetração do cone com vistas ao controle de argamassas industrializadas em obra, em especial por sua boa sensibilidade em detectar alterações da consistência da mistura fresca, alterações estas decorrentes principalmente de variações no teor de água da argamassa. Outrossim, casos de deficiências na operação de mistura (com “molhamento” ineficiente dos grãos anidros da argamassa, o que geralmente implica considerável atrito interno das partículas sólidas) ou de mistura excessiva também se refletem em alteração de consistência, o que é registrado pelo método. Na proposta em questão deve ficar claro que cada fabricante deverá estudar e fornecer o índice de consistência adequado para a sua argamassa, devendo tal índice ser fixado com base nas características intrínsecas do material, além das condições de obra onde a argamassa será empregada, uma vez que as condições climáticas (temperatura, umidade relativa e vento), o tipo de misturador e o tempo de mistura podem influenciar os resultados. Além disto, também deverá ser estudada a variação máxima aceitável para cada situação, tendo-se como resultado um índice de consistência “ideal” e uma faixa de consistência aceitável. É sempre importante lembrar que o método do cone não se propõe a avaliar a trabalhabilidade e sim apenas a consistência; desta forma, para cada argamassa existirá um valor ótimo de penetração do cone, que, em determinadas situações, poderá ser bastante diferente do obtido para outras argamassas. O método do cone, portanto, apresenta-se como uma alternativa interessante no contexto do controle tecnológico de argamassas em obra, haja vista o fato dele dispor de um equipamento portátil e de baixo custo, ser de rápida e fácil execução, além de se mostrar sensível para avaliar a consistência ou a fluidez da mistura. Estudos conduzidos nessa linha devem prosseguir como forma de se incrementar o controle em obra visando a produção de argamassas mais confiáveis e, conseqüentemente, a obtenção de produtos aplicados com desempenhos satisfatórios. 6. REFERÊNCIAS [1] American Society for Testing and Materials. ASTM C 780. Standard test method for

preconstruction and construction evaluation of mortar for plain and reinforced unit

masonry. Philadelphy, 1996. [2] Réunion International des Laboratoires d’Essais et Matériaux. RILEM

Recomendations MR 1-21: Testing methods of mortars and rendering, 1st. ed. France, RILEM, 1982.

[3] British Standards Institution. BS 4551 – Methods of testing mortars, screeds and

plasters. London, 1998. [4] Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. Cimento Portland: determinação

da resistência à compressão – Método de Ensaio. NBR 7215. Rio de Janeiro, 1991. [5] Cardoso, F.A.; Pileggi, R.G.; John, V.M. Caracterização reológica pelo método do

squeeze-flow. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas - SBTA, 6., Florianópolis, 2005. Anais. UFSC/ANTAC, p. 121-143.

[6] Carasek, H.; Djanikian, J.G. Avaliação da trabalhabilidade de argamassas para

assentamento e revestimento. In: Congresso Brasileiro do Cimento, 3., São Paulo, 1993. Anais. ABCP, p. 407-426.

[7] Carasek, H.; Cascudo, O.; Carvalho, A.; Jucá, T.R. Avaliação da aderência de

revestimentos de argamassa sobre substratos de concreto armado. Goiânia: Núcleo de Tecnologia das Argamassas e Revestimentos da Universidade Federal de Goiás – NUTEA/UFG, 2003. 65 f. (Relatório de consultoria).

[8] Carvalho, A. Avaliação em obra da permeabilidade e absorção de água e da

resistência de aderência de revestimentos de argamassa aplicados em estruturas de

concreto armado. 2004. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2004.

[9] Nakakura, E.H. Análise e classificação das argamassas industrializadas segundo a

NBR 13 281 e a MERUC. 2003. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Construção Civil e Urbana) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003.

[10] Pileggi, R. Ferramentas para o estudo e desenvolvimento de concretos refratários. 2002. 187 f. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de São Carlos, 2002.

[11] Souza, J.G.G. Contribuição ao estudo das propriedades das argamassas de

revestimento no estado fresco. 2005. 233 f. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil) – Faculdade de Tecnologia da Universidade de Brasília, 2005.

[12] Carasek, H.; Cascudo, O. Proposta de emprego do método de penetração do cone

para controle de argamassas industrializadas em obra. Goiânia: Núcleo de Tecnologia das Argamassas e Revestimentos da Universidade Federal de Goiás – NUTEA/UFG, setembro de 2003. 39 f. (Relatório elaborado para a ABAI – Associação Brasileira dos Produtores de Argamassa Industrializadas e para a ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland).

[13] Cascudo, O.; Carasek, H.; Carvalho, A. Controle de argamassas industrializadas em

obra por meio do método de penetração do cone. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas - SBTA, 6., Florianópolis, 2005. Anais. UFSC/ANTAC, p. 83-94.

[14] Cascudo, O.; Carasek, H. Proposta do método de penetração do cone para o

controle de produção de argamassas em obra. Revista de Ciência e Tecnologia de Materiais de Construção Civil – e-MAT (no prelo).

[15] Cincotto, M.A.; Silva, M.A.; Carasek, H. Argamassas de revestimento:

características, propriedades e métodos de ensaio. São Paulo: Instituto de Pesquisas Tecnológicas, 1995. (Publicação IPT 2378).

[16] Carasek, H. Aderência de argamassas à base de cimento Portland a substratos

porosos: avaliação dos fatores intervenientes e contribuição ao estudo do mecanismo

da ligação. 1996. 285 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Construção Civil e Urbana) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 1996.

[17] Carasek, H.; Cascudo, O.; Santos, P. F. Avaliação de revestimentos em argamassa

contendo saibros. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas - SBTA, 1., Goiânia, 16 a 18 de agosto de 1995. Anais. UFG/ANTAC, p. 247-260.

[18] Angelim, R.R. Influência da adição de finos calcários, silicosos e argilosos no

comportamento das argamassas de revestimento. 2000. 272 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2000.

[19] Scartezini, L.M.B.; Carasek, H. Fatores que exercem influência na resistência de

aderência à tração dos revestimentos de argamassa. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas - SBTA, 5., São Paulo, 2003. Anais. EPUSP/ANTAC, p. 545-557.

[20] American Society for Testing and Materials. ASTM C 187. Standard test method

for normal consistency of hydraulic cement. Philadelphy, 1998.