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Avaliação da variabilidade da técnica de ensaio do tubo de Karsten na medição da permeabilidade à água líquida em

revestimentos de ladrilhos cerâmicos e argamassas

Christopher Alexander Coimbra Pereira Apps

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia Civil

Júri

Presidente: Prof. Jorge Manuel Caliço Lopes de Brito

Orientador: Profª Inês dos Santos Flores Barbosa Colen

Co‐orientador: Engº Luís Miguel Cardoso da Silva

Vogal: Prof. Pedro Miguel Dias Vaz Paulo

Outubro de 2011

i

Resumo

O nível de desempenho de um edifício sofre uma diminuição a partir do momento em que inicia a sua vida útil pelo que a prática da manutenção assume cada vez maior peso em garantir níveis aceitáveis de desempenho para os edifícios e os seus elementos. Tal prática depende do conhecimento em serviço do desempenho dos seus elementos, conseguida através de metodologias de avaliação, à qual pertencem as técnicas de ensaio in‐situ.

De maneira a garantir adequados níveis de desempenho das fachadas de edifícios, é necessário que os seus elementos, dos quais fazem parte os revestimentos exteriores, possuam bom comportamento em serviço cumprindo as funções que lhes competem. Neste contexto, visto que uma das principais causas de diminuição dos níveis de desempenho a que se encontram sujeitos os revestimentos exteriores é a acção da água, a resistência à penetração de água em paredes é uma das características mais importantes dos revestimentos.

Por conseguinte, esta dissertação aprofunda o conhecimento relativo à técnica de diagnóstico in‐situ do tubo de Karsten, determinando o desempenho em serviço de revestimentos cerâmicos e de argamassas, face à acção da água através da medição da permeabilidade à água líquida sob baixa pressão.

Neste trabalho de investigação, realiza‐se uma campanha experimental principal in‐situ e uma complementar em laboratório onde se analisa, a variabilidade da técnica de ensaio do tubo de Karsten e a quantidade mínima de ensaios necessários realizar de forma a garantir a fiabilidade de resultados, bem como a existência da reprodutibilidade de resultados. Analisa‐se também a influência de determinados parâmetros que se prevêem influenciar a técnica (utilização de tubos de Karsten de características diferentes; variação das condições climáticas; utilização de diferentes materiais de fixação do tubo; localização dos tubos em revestimentos cerâmicos, sobretudo casos de juntas existentes; diferentes tipos de superfície). Além dos parâmetros mencionados, identificam‐se outros relacionados com a técnica e com o estado de degradação dos revestimentos estudados que dificultam a realização do ensaio e a correcta interpretação dos seus resultados.

Palavras‐chave: desempenho em serviço; parâmetros em serviço; ensaios in‐situ; tubo de Karsten; permeabilidade à água; revestimentos de argamassas; revestimentos de ladrilhos cerâmicos.

iii

Abstract

The building’s level of performance decreases from the beginning of its service life. As a result, the maintenance of the building and all its elements is essential in order to assure reasonable levels of performance. Such practice depends on the knowledge of the in‐service performance of its elements, which can be reached by evaluation methodologies through in‐situ test techniques.

In order to guarantee the adequate levels of performance in the buildings’ facades, it is essential that all the elements, which include external renders, have good in‐service behaviour, complying with all the expected functions of these elements. In this context, as one of the main causes for a performance reduction is the action of water on a building, the resistance to water penetration in walls is one of the most important characteristics of external coatings.

Therefore, this dissertation increases the existent knowledge of the in‐situ diagnostic tests with the Karsten tube, determining the in‐service performance of rendering mortars and ceramic tile coatings, upon the water action, by assessing their capacity of water absorption, under low pressure.

In the experimental study, a main in‐situ campaign and a complementary laboratorial one take place, in which the variability of the Karsten tube technique and the minimum quantity of tests necessary in order to guarantee reliable results, and also results reproducibility, are analyzed. Certain factors that are thought to influence the technique are also analyzed (the use of Karsten tubes with different characteristics; variation of climate conditions; use of different tube bonding materials; location of the tubes on ceramic tile coating, specially on the existing joint cases; different types of surfaces). Besides the parameters mentioned, others that complicate the test and the correct interpretation of its results, related to the technique itself and the condition of the studied coatings, are identified.

Keywords: in‐service performance; in‐service parameters; in‐situ tests; Karsten tube; water permeability; rendering mortars; ceramic tile coatings.

v

Agradecimentos

Este trabalho representa o culminar de um longo percurso e a conclusão de uma etapa muito importante na minha vida, pelo que desejo expressar a minha admiração, o profundo respeito e sinceros agradecimentos a todos aqueles que contribuíram directa ou indirectamente para a sua concretização, dos quais destaco:

A minha orientadora científica, Professora Inês Flores‐Colen, pela orientação concedida no decorrer do trabalho, pela partilha de conhecimento sobre o tema, pela atenção na análise de resultados e na revisão do texto.

O Engenheiro Luís Silva da Weber, meu co‐orientador científico, responsável pela Estação de Envelhecimento Natural do Carregado, pelo apoio na definição e realização das campanhas experimentais e pelas revisões realizadas ao trabalho.

O Engenheiro Nuno Vieira da Weber, pela transmissão de conhecimentos práticos e pelo apoio na realização das campanhas experimentais.

Os Engenheiros João Alferes e Nuno Cerqueira, por possibilitarem o acesso ao Restelo e Caxias, respectivamente, para a realização de inspecções.

O Sr. Leonel Silva, técnico do Laboratório de Construção, pelo seu apoio e disponibilidade na realização da campanha experimental laboratorial.

Todos os meus colegas e amigos de faculdade que participaram neste percurso que foram os anos de curso de Engª Civil, com o seu apoio, amizade e incentivo, dos quais destaco a Paula Mendes, o André Cunha e o Pedro Santiago.

Os meus amigos de sempre e para sempre, pela sua amizade e palavras de força e optimismo constantes, por todas as boas e más influências que me incutem, Ana, Inês, Diogo, Braga, Santiago, Fyssas, William e João.

Toda a minha família que sempre acreditou e apostou em mim, em especial a minha Mãe, Susana Coimbra, pelo carinho e confiança e Avô, Mário Caldeira, pelo exemplo que é, e pela ambição incutida.

Por fim, todos os que me acompanharam ao longo destes anos, e ajudaram a tornar‐me na pessoa que sou, que depositam confiança em mim e para os quais sou uma esperança, resta‐me nunca vos desiludir.

Muito obrigado…

vii

Índice geral Resumo ..................................................................................................................................................... i

Abstract .................................................................................................................................................. iii

Agradecimentos ....................................................................................................................................... v

Índice de figuras ....................................................................................................................................... xi

Índice de tabelas ..................................................................................................................................... xv

Simbologia / acrónimos .......................................................................................................................... xix

1. Introdução ...................................................................................................................................... 1

1.1 Enquadramento e justificação da tese .......................................................................... 1

1.2 Objectivos e metodologia de investigação ................................................................... 2

1.3 Estrutura e organização da tese .................................................................................... 2

2. Tecnologia e desempenho de revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos em fachadas ................................................................................................................................................... 5

2.1. Considerações gerais .......................................................................................................... 5

2.2. Desempenho de revestimentos exteriores de paredes ..................................................... 5

2.2.1. Funções e exigências funcionais de revestimentos de paredes ............................ 5

2.2.2. Classificação funcional de revestimentos exteriores de paredes ......................... 6

2.2.3. Características de desempenho de revestimentos de paredes ............................ 6

2.2.4. Comportamento físico em serviço de revestimentos exteriores face à água ....... 8

2.3. Revestimentos de argamassas ......................................................................................... 10

2.3.1. Classificação de argamassas .......................................................................................... 10

2.3.1.1. Argamassas tradicionais ......................................................................................... 12

2.3.1.2. Argamassas não‐tradicionais.................................................................................. 13

2.3.2. Aplicação de revestimentos de argamassa ................................................................... 14

2.3.3. Perda de desempenho de revestimentos de argamassa .............................................. 16

2.4. Revestimentos cerâmicos aderentes ............................................................................... 18

2.4.1. Descrição dos constituintes de revestimentos cerâmicos e as suas principais características .......................................................................................................................... 18

2.4.1.1. Ladrilhos cerâmicos ................................................................................................ 18

2.4.1.2. Material de assentamento de ladrilhos ................................................................. 19

2.4.1.3. Juntas ..................................................................................................................... 21

2.4.2. Aplicação de revestimentos cerâmicos ......................................................................... 22

2.4.3. Perda de desempenho de revestimentos cerâmicos .................................................... 25

2.5. Síntese do capítulo ........................................................................................................... 27

viii

3.Técnicas de ensaio in‐situ para avaliação do desempenho de revestimentos de fachadas em serviço .................................................................................................................................................... 29

3.1. Considerações gerais ........................................................................................................ 29

3.2. Importância da utilização de uma metodologia de avaliação in‐situ ............................... 29

3.3. Estudo das técnicas de ensaio in‐situ ............................................................................... 30

3.4. Técnica de ensaio a utilizar ‐ tubo de Karsten ................................................................. 31

3.4.1. Campo de aplicação .................................................................................................. 33

3.4.2. Vantagens e desvantagens ........................................................................................ 33

3.4.3. Equipamento de ensaio e descrição da técnica ........................................................ 33

3.4.4. Parâmetros de medição ............................................................................................ 35

3.4.5. Interpretação e variabilidade dos resultados ........................................................... 35

3.4.6. Síntese de metodologias experimentais utilizadas ................................................... 40

3.4.7. Factores que influenciam o ensaio ........................................................................... 41

3.5. Síntese do capítulo ........................................................................................................... 42

4. Caracterização do trabalho experimental............................................................................................ 45


4.2. Metodologia de investigação ........................................................................................... 45

4.2.1. Paramentos ensaiados .............................................................................................. 45

4.2.1.1. Campanha experimental na Estação de Envelhecimento Natural no Carregado .. 46

4.2.1.2. Campanha experimental em paramentos em Caxias ............................................ 48

4.2.1.3. Campanha experimental na fachada de um edifício no Restelo ........................... 49

4.2.1.4. Campanha experimental em placas ETICS no Laboratório de Construção ‐ DECivil ............................................................................................................................................. 49

4.2.2. Objectivos a analisar nos paramentos ensaiados ..................................................... 50

4.3. Procedimento experimental ............................................................................................ 51

4.4. Técnicas auxiliares de diagnóstico ................................................................................... 52

4.5. Caracterização do plano de estudo .................................................................................. 54

4.5.1. Análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten ........................................... 54

4.5.2. Análise de parâmetros de influência ......................................................................... 54

4.5.3. Análise da reprodutibilidade de resultados .............................................................. 59

4.6. Análise estatística utilizada no estudo dos resultados..................................................... 59

4.7. Conclusões do capítulo .................................................................................................... 60

5. Apresentação e discussão dos resultados experimentais .................................................................... 63


ix

5.2. Análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten .................................................. 63

5.2.1. Variabilidade nos paramentos analisados ................................................................ 63

5.2.2. Número mínimo de ensaios a realizar por paramento ............................................. 67

5.3. Análise de parâmetros de influência ................................................................................ 70

5.3.1. Utilização de tubos de Karsten diferentes ................................................................ 71

5.3.2. Condições climáticas distintas (sol e chuva) ............................................................. 73

5.3.3. Variação do material de fixação (silicone transparente, massa anti‐vibratória e plasticina) ............................................................................................................................ 75

5.3.4. Localização dos tubos (casos de juntas em revestimentos cerâmicos) .................... 78

5.3.5. Tipos de superfícies (revestimentos cerâmicos, argamassas e placas ETICS) ........... 81

5.4. Análise da reprodutibilidade de resultados ..................................................................... 83

5.5. Conclusões do capítulo .................................................................................................... 92

6. Conclusões e desenvolvimentos futuros ............................................................................................. 97


6.2. Conclusões gerais ............................................................................................................. 97

6.3. Desenvolvimentos futuros ............................................................................................... 99

Bibliografia ............................................................................................................................................101

Regulamentação/Normalização/Especificação ..................................................................... 106

Sites consultados ................................................................................................................... 107

ANEXO A ‐ resultados experimentais ..................................................................................................... A.1

ANEXO B ‐ fichas técnicas ...................................................................................................................... B.1

xi

Índice de figuras Figura 2.1 ‐ Aplicação da argamassa tradicional ........................................................................ 15

Figura 2.2 ‐ Preparação da argamassa ....................................................................................... 15

Figura 2.3 ‐ Fendilhação do reboco: numa única camada (fendas afastadas, de grande largura e profundidade) e em duas camadas de espessura menor (fendas mais próximas, finas e desencontradas) ......................................................................................................................... 16

Figura 2.4 ‐ Exemplos de anomalias provocadas pela acção da água em paredes rebocadas: a) Eflorescências e criptoflorescências; b) Sujidade uniforme, c) Humidade capilar e d) Biodegradação ‐ colonização biológica (musgo) ......................................................................... 17

Figura 2.5 ‐ Exemplos de anomalias que ocorrem nas fachadas rebocadas: e) Fendilhação e fissuração; f) Perda de aderência; g) Desagregação e h) Erosão ................................................ 18

Figura 2.6 ‐ Camadas do sistema de revestimento cerâmica aderente e suporte ..................... 18

Figura 2.7 ‐ Exemplos de ladrilhos cerâmicos: a) porcelânico, b) grés extrudido e c) azulejo .... 19

Figura 2.8 ‐ Esquema representativo da aplicação de RCA de pavimentos em camada espessa e em camada fina .......................................................................................................................... 20

Figura 2.9 ‐ a) Junta estrutural (1‐suporte; 2‐ladrilho; 3‐material de assentamento; 4‐fundo de junta; 5‐cordão de silicone; 6‐mástique) b) Junta estrutural ..................................................... 21

Figura 2.10 ‐ a) Junta de esquartelamento e b) Junta de esquartelamento .............................. 22

Figura 2.11 ‐ a) Exemplos de juntas periféricas e b) Junta periférica ........................................ 22

Figura 2.12 ‐ Exemplos das principais anomalias registadas em revestimentos cerâmicos: a) eflorescências, b) descolamentos, c) fendilhação e d) deterioração de juntas ......................... 26

Figura 3.1 ‐ Processo de avaliação do desempenho de um elemento construtivo ................... 30

Figura 3.2 ‐ Aplicação do tubo de Karsten em superfície horizontal e vertical........................... 33

Figura 3.3 ‐ Etapas do ensaio do tubo de Karsten ...................................................................... 34

Figura 3.4 ‐ Porosidade aberta e fechada respectivamente . ..................................................... 36

Figura 3.5 ‐ Posições para a realização do ensaio de permeabilidade à água líquida ............... 38

Figura 3.6 ‐ Exemplos de factores que afectam o ensaio: a) Existência de microfissuras, b) processo de fixação do tubo ....................................................................................................... 41

Figura 4.1 ‐ Muro Sul ensaiado (EEN)………………………………………………………………………………………46

Figura 4.2 ‐ Esquema representativo do muro Sul analisado…………………………………………………..46

xii

Figura 4.3 ‐ Muro do Pavilhão da Escola de Formação ensaiado (M2) ....................................... 47

Figura 4.4 ‐ Muro teste de monocamada Norte M3 ................................................................... 47

Figura 4.5 ‐ Muro teste de monocamada Norte M4 ................................................................... 47

Figura 4.6 ‐ Muro teste de monocadama Sul M5........................................................................ 47

Figura 4.7 ‐ Muro de cerâmica betumada ensaiado ................................................................... 48

Figura 4.8 ‐ Divisão do paramento de Caxias por zonas ............................................................. 48

Figura 4.9 ‐ Muro ensaiado na zona 3 (MZ3) .............................................................................. 48

Figura 4.10 ‐ Muro ensaiado na zona 6 (MZ6) ............................................................................ 48

Figura 4.11 ‐ Paramento ensaiado da fachada de um edifício no Restelo .................................. 49

Figura 4.12 ‐ Placas EPS1 (esquerda) e EPS2 (direita) ensaiadas ................................................ 50

Figura 4.13 ‐ Materiais necessários para a execução in‐situ da técnica de ensaio do tubo de Karsten ........................................................................................................................................ 51

Figura 4.14 ‐ Material de fixação (massa anti‐vibratória) moldado e pronto a aplicar ao tubo . 52

Figura 4.15 ‐ Material de fixação (plasticina) colocado no bordo interior do tubo .................... 52

Figura 4.16 ‐ Principais etapas do procedimento da técnica de ensaio in‐situ do tubo de Karsten utilizando material de fixação silicone transparente .................................................................. 53

Figura 4.17 ‐ Humidímetro portátil ............................................................................................. 53

Figura 4.18 ‐ Termo‐higrómetro ................................................................................................. 53

Figura 4.19 ‐ Ensaio de 11 tubos de Karsten a decorrer, com o objectivo de analisar a variabilidade da técnica .............................................................................................................. 54

Figura 4.20 ‐ Tubo de Karsten 1 e indicação das dimensões ...................................................... 55

Figura 4.21 ‐ Tubo de Karsten 2 .................................................................................................. 55

Figura 4.22 ‐ Ensaio a decorrer com tubos de Karsten diferentes (A ‐ Tubo1, B ‐ Tubo2) .......... 56

Figura 4.23 ‐ Ensaio em condições de sol.................................................................................... 56

Figura 4.24 ‐ Preparação do ensaio para condições de “chuva” ................................................. 56

Figura 4.25 ‐ Ensaio comparativo entre silicone transparente e plasticina (A ‐ Silicone, B ‐ Plasticina) .................................................................................................................................... 56

Figura 4.26 ‐ Ensaio comparativo entre massa anti‐vibratória e plasticina (Esq. ‐ Massa a.v., Dir. ‐ Plasticina) .................................................................................................................................. 57

xiii

Figura 4.27 ‐ Ensaio comparativo entre silicone transparente e massa anti‐vibratória (Esq. ‐ Silicone, Dir. ‐ Massa a.v.) ........................................................................................................... 57

Figura 4.28 ‐ Casos de juntas ensaiados em ladrilhos cerâmicos ............................................... 58

Figura 4.29 ‐ Ensaio em superfície de revestimento em argamassa monocamada hidrofugada 58

Figura 4.30 ‐ Ensaio em superfície de revestimento cerâmico com junta em T ......................... 58

Figura 4.31 ‐ Ensaio em placas ETICS .......................................................................................... 58

Figura 4.32 ‐ Legenda de um diagrama boxplot .......................................................................... 60

Figura 5.1 ‐ Coeficientes de variação dos volumes de água absorvidos nos paramentos ensaiados ..................................................................................................................................... 65

Figura 5.2 ‐ Diagrama boxplot demonstrativo da dispersão dos resultados de volumes de água absorvida ..................................................................................................................................... 65

Figura 5.3 ‐ Ensaio a decorrer no paramento M2 ....................................................................... 66

Figura 5.4 ‐ Ensaio a decorrer do tubo de Karsten III com fuga de água .................................... 66

Figura 5.5 ‐ Ensaio a decorrer no paramento de Caxias ............................................................. 66

Figura 5.6 ‐ Ensaio a decorrer no paramento MCR ..................................................................... 67

Figura 5.7 ‐ Ensaio a decorrer na placa EPS1 .............................................................................. 67

Figura 5.8 ‐ Ensaio a decorrer para a análise da influência de tubos de Karsten diferentes (Tubos 1 à esquerda; Tubos 2 à direita) ...................................................................................... 71

Figura 5.9 ‐ Gráfico comparativo dos resultados dos volumes de água absorvidos ................... 72

Figura 5.10 ‐ Gráfico da relação dos volumes de água absorvida pelos Tubos 1 e 2 .................. 72

Figura 5.11 ‐ Localização dos tubos de Karsten a ensaiar no paramento M5 ............................. 73

Figura 5.12 ‐ Gráfico dos volumes de água absorvidos nas inspecções realizadas ..................... 74

Figura 5.13 ‐ Resultados dos volumes de água absorvida na 1ª inspecção, no paramento M3 . 76



Figura 5.16 ‐ Exemplo de um ensaio não considerado devido a absorção excessiva ................. 80

Figura 5.17 ‐ Volumes médios de água absorvida registados nos casos de juntas estudados ... 80

Figura 5.18 ‐ Valores médios do volume de água absorvida nos paramentos ensaiados .......... 81

xiv

Figura 5.19 ‐ Valores médios dos coeficientes de absorção dos paramentos ensaiados ........... 81

Figura 5.20 ‐ Gráfico da evolução da absorção de água no ensaio de tubo de Karsten ............. 83

Figura 5.21 ‐ Volumes de água absorvida aos 180min no paramento M1 ................................. 84

Figura 5.22 ‐ 1ª inspecção no paramento M3 ‐ 1 par de tubos diferentes ................................. 86

Figura 5.23 ‐ 2ª inspecção no paramento M3 ‐ 1 par de tubos diferentes com diferentes materiais de fixação (A‐silicone; B‐plasticina) ............................................................................. 86

Figura 5.24 ‐ 3ª inspecção no paramento M3 ‐ 1 par de tubos com material de fixação plasticina ..................................................................................................................................... 86

Figura 5.25 ‐ Volumes de água absorvida aos 180min no paramento M3 ................................. 86

Figura 5.26 ‐ Volumes de água absorvida aos 180min no paramento MCR ............................... 88

Figura 5.27 ‐ Volumes de água absorvida aos 180min na placa EPS1 ......................................... 89

Figura 5.28 ‐ Volumes de água absorvida aos 180min na placa EPS2 ......................................... 90

xv

Índice de tabelas Tabela 2.1 ‐ Classificação de revestimentos exteriores de paredes ............................................ 7

Tabela 2.2 ‐ Características de desempenho em serviço de rebocos exteriores ......................... 7

Tabela 2.3 ‐ Características de desempenho em serviço de ladrilhos cerâmicos de revestimentos exteriores ............................................................................................................. 8

Tabela 2.4 ‐ Requisitos para a quantificação de características de desempenho para rebocos, segundo a normalização e especificações técnicas existentes .................................................... 9

Tabela 2.5 ‐ Requisitos para a quantificação de características de desempenho para revestimentos cerâmicos ........................................................................................................... 11

Tabela 2.6 ‐ Classificação das argamassas consoante propriedades e/ou utilização, tipo de concepção, local de produção, aplicação e tipos de ligantes .................................................... 11

Tabela 2.7 ‐ Exemplos de adjuvantes e adições e respectivas funções ..................................... 13

Tabela 2.8 ‐ Classificação das argamassas industriais ................................................................ 15

Tabela 2.9 ‐ Principais agentes de degradação nas fachadas rebocadas ................................... 16

Tabela 2.10 ‐ Principais anomalias e respectivas causas mais prováveis ................................... 17

Tabela 2.11 ‐ Classificação dos ladrilhos cerâmicos segundo a norma europeia EN 14411:2003, exemplos de denominações comerciais e algumas das suas características principais ............ 19

Tabela 2.12 ‐ Caracterização dos vários tipos de adesivos para ladrilhos cerâmicos ................ 20

Tabela 2.13 ‐ Sub‐classes dos vários tipos de adesivos consoante as características de desempenho e designações respectivas .................................................................................... 21

Tabela 2.14 ‐ Materiais, equipamentos e ferramentas necessárias à aplicação de revestimentos cerâmicos aderentes em paredes de fachada ........................................................................... 23

Tabela 2.15 ‐ Síntese dos factores de degradação de revestimentos cerâmicos aderentes em fachadas exteriores .................................................................................................................... 25

Tabela 2.16 ‐ Principais anomalias dos revestimentos cerâmicos e respectivas causas mais prováveis .................................................................................................................................... 26

Tabela 3.1 ‐ Técnicas de ensaio in‐situ aplicáveis a rebocos exteriores com relação entre os parâmetros medidos e as características de desempenho ........................................................ 32

Tabela 3.2‐ Vantagens e desvantagens da utilização do ensaio com o tubo de Karsten . .......... 34

Tabela 3.3 – Resultados da avaliação do desempenho de revestimentos exteriores in‐situ quanto à absorção média de água com diferentes materiais de fixação do tubo ..................... 37

xvi

Tabela 3.4 ‐ Resultados de estudos anteriores da avaliação do desempenho de rebocos exteriores com o tubo de Karsten .............................................................................................. 37

Tabela 3.5 ‐ Resultados dos coeficientes de absorção de água obtidos nas bases submetidas a diferentes preparos em dois momentos diferentes .................................................................. 38

Tabela 3.6 ‐ Resultados de absorção média de água sob pressão aos 15min em diferentes revestimentos de argamassas e ainda diferentes alturas de ensaio ......................................... 39

Tabela 3.7 ‐ Resumo dos coeficientes de variação obtidos em estudos anteriores com o ensaio do tubo de Karsten ..................................................................................................................... 40

Tabela 3.8 ‐ Diferentes metodologias de ensaio utilizadas por vários autores .......................... 41

Tabela 3.9 ‐ Factores que afectam o ensaio com o tubo de Karsten ......................................... 42

Tabela 4.1 ‐ Síntese dos objectivos a analisar em cada paramento ........................................... 50

Tabela 4.2 ‐ Síntese das dimensões dos tubos de Karsten ......................................................... 55

Tabela 4.3 ‐ Síntese das características dos diferentes materiais de fixação ............................. 57

Tabela 4.4 ‐ Síntese dos paramentos ensaiados ......................................................................... 60

Tabela 5.1 ‐ Resumo dos ensaios realizados com o objectivo de analisar a variabilidade da técnica do tubo de Karsten ......................................................................................................... 64

Tabela 5.2 ‐ Síntese dos ensaios pertencentes ao intervalo de ±20% da média do volume de água absorvida e respectivos coeficientes de variação .............................................................. 68

Tabela 5.3 ‐ Síntese dos ensaios pertencentes aos diversos intervalos estudados e respectivos coeficientes de variação .............................................................................................................. 69

Tabela 5.4 ‐ Síntese dos ensaios pertencentes ao intervalo de ±σ da média do volume de água absorvida e respectivos coeficientes de variação ....................................................................... 70

Tabela 5.5 ‐ Tabela comparativa dos resultados obtidos com os Tubos 1 e 2 ............................ 72

Tabela 5.6 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida no paramento M5 e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos .......................................................................... 74

Tabela 5.7 ‐ Resumo das inspecções realizadas e dos volumes de água absorvidos ao fim de 180 min com os diferentes materiais de fixação ........................................................................ 76

Tabela 5.8 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida na 1ª inspecção e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos ............................................................................................ 76


xvii


Tabela 5.11 ‐ Síntese dos volumes de água absorvida nos casos de juntas analisados .............. 79

Tabela 5.12 ‐ Resumo dos ensaios realizados com o objectivo de analisar os tipos de superfícies de revestimentos ........................................................................................................................ 81

Tabela 5.13 ‐ Resumo das inspecções repetidas nos mesmos paramentos ............................... 84



Tabela 5.16 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida no paramento MCR e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos .......................................................................... 88

Tabela 5.17 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida na placa EPS1 e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos ............................................................................................ 90

Tabela 5.18 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida na placa EPS2 e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos ............................................................................................ 91

Tabela 5.19 ‐ Resumo dos casos de estudo da reprodutibilidade e as respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos ............................................................................................ 91

Tabela 5.20 ‐ Resumo de todos os paramentos e ensaios realizados no trabalho experimental ..................................................................................................................................................... 93

Tabela 5.21 ‐ Resumo dos valores médios de volumes de água absorvida e coeficientes de absorção ...................................................................................................................................... 95

xix

Simbologia / acrónimos

Abptk ‐ absorção de água sob baixa pressão no ensaio do tubo de Karsten

APFAC ‐ Associação Portuguesa dos Fabricantes de Argamassas de Construção

a.v. ‐ anti‐vibratória

Cabtk ‐ coeficiente de absorção no ensaio do tubo de Karsten

CEN ‐ Comité Europeén de Normalisation

CV ‐ coeficiente de variação dos resultados

DECivil ‐ Departamento de Engenharia Civil

EEN ‐ Estação de Envelhecimento Natural

EPS ‐ Expanded Polystyrene

ETICS ‐ External Thermal Insulating Composite Systems

ISO ‐ International Organization for Standardization

IST ‐ Instituto Superior Técnico

LNEC ‐ Laboratório Nacional de Engenharia Civil

RILEM ‐ Réunion Internationale des Laboratoires D’Essais et de Recherches sur les Matériaux et les Constructions

Introdução

1

1. Introdução

1.1 Enquadramento e justificação da tese A vida útil de um edifício define‐se como o período de tempo após a sua construção, em que este ou os seus elementos igualam ou excedem as exigências funcionais de desempenho [ISO, 2000]. Este período é limitado visto que o nível de desempenho de um edifício sofre uma diminuição a partir do momento em que inicia a sua vida útil devido, principalmente, às acções de agentes de degradação a que se encontra sujeito. A intensidade destes agentes determina o desenvolvimento da degradação do qual depende o nível de desempenho em serviço.

A prática da manutenção de um edifício, que assume cada vez maior peso em garantir níveis aceitáveis de desempenho para os edifícios e os seus elementos durante o seu tempo de vida útil, depende do conhecimento em serviço do desempenho dos seus elementos que é conseguida através de avaliações in‐situ.

As fachadas, ao desempenharem funções de estabilidade, de resistência estrutural, de conforto higrotérmico ou acústico, têm uma contribuição importante para o desempenho do edifício. São constituídas por vários elementos, que requerem diferentes acções de manutenção, dos quais se destacam os revestimentos exteriores.

Os revestimentos têm como funções proteger as paredes, assegurar a sua impermeabilização, conferir o acabamento e permitir uma adequabilidade ao uso e durabilidade [Veiga, 2005]. Desta forma, é importante que as exigências funcionais dos revestimentos sejam levadas em conta simultaneamente com as exigências funcionais das paredes, visto as funções do conjunto serem conseguidas com maior ou menor contributo de cada componente.

A avaliação de níveis de desempenho de certas propriedades de uma fachada, é conseguida através de técnicas de ensaio in‐situ, pertencentes a uma metodologia de avaliação do desempenho em serviço. De acordo com vários autores, as acções mecânicas e a acção da água apresentam‐se como as principais causas da diminuição dos níveis de desempenho de tais propriedades.

Neste contexto, visto a presente dissertação estar orientada para o estudo dos revestimentos exteriores em argamassa e em ladrilhos cerâmicos, de classificações maioritariamente baseadas nas funções de impermeabilização e de acabamento/decorativo, respectivamente, a permeabilidade à água líquida pode ser avaliada através do ensaio do tubo de Karsten.

Esta investigação baseia‐se num estudo contínuo, relativo à técnica de ensaio utilizando o tubo de Karsten, a acrescentar aos já realizados por outros investigadores, e ao conhecimento adquirido sobre a eficácia da técnica na avaliação do desempenho em serviço e degradação de fachadas revestidas a argamassa e ladrilhos cerâmicos. Através da realização de campanhas experimentais pretende‐se contribuir para a melhoria do diagnóstico em serviço através desta técnica.

Capítulo 1

2

1.2 Objectivos e metodologia de investigação Esta tese tem por objectivo aprofundar o conhecimento relativo à técnica de diagnóstico do tubo de Karsten, permitindo verificar a utilidade da técnica de ensaio relativamente à avaliação quantitativa das características dos revestimentos cerâmicos e de argamassas e do seu desempenho em serviço ao longo da vida útil da fachada, e a respectiva importância da técnica na prática da manutenção.

Por conseguinte, o desenvolvimento da metodologia de avaliação do desempenho em serviço baseada na utilização da técnica de ensaio do tubo de Karsten, propõe a interpretação dos resultados experimentais obtidos em campanhas realizadas em laboratório e in‐situ. Neste trabalho, o ensaio de tubo de Karsten determina o desempenho de revestimentos cerâmicos e de argamassas face à acção da água através da medição da permeabilidade à água líquida sob baixa pressão. Pretendem‐se atingir os seguintes objectivos parciais:

• estudo mais aprofundado do desempenho em serviço dos revestimentos cerâmicos e de argamassas (tradicionais e industriais);

• avaliação da variabilidade da técnica de ensaio do tubo de Karsten, de modo a encontrar uma quantidade mínima necessária de ensaios a realizar numa dada área de superfície, que corresponda a um valor fiável da permeabilidade à água líquida da mesma;

• investigação de parâmetros que se prevêem influenciar a técnica do tubo de Karsten, designadamente:

o utilização de tubos de Karsten de características diferentes; o variação das condições climáticas (sol e chuva); o utilização de diferentes materiais de fixação do tubo (silicone transparente,

massa anti‐vibratória e plasticina); o localização dos tubos em revestimentos cerâmicos, sobretudo casos de juntas

existentes (junta em T, junta em T invertido, junta vertical, junta horizontal e junta em cruz), além do corpo do ladrilho cerâmico;

o tipo de superfície, comparando os resultados obtidos em diferentes revestimentos;

• análise da reprodutibilidade de resultados determinando a possibilidade de existir concordância de resultados em alturas de medições diferentes, ou a existência de uma tendência de valores, em ensaios repetidos sob as mesmas condições;

• identificação de factores que impossibilitam a realização eficaz da técnica de ensaio resultando em interpretações incorrectas, ou à exclusão, dos resultados fornecidos pela mesma.

1.3 Estrutura e organização da tese Esta dissertação encontra‐se organizada em seis capítulos, designadamente introdução; desempenho de revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos em fachadas; técnicas de ensaio in‐situ para avaliação do desempenho de revestimentos de fachadas em serviço; caracterização do trabalho experimental; apresentação e discussão dos resultados experimentais e conclusões e desenvolvimentos futuros.

Introdução

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O primeiro capítulo realiza um enquadramento do tema da dissertação introduzindo o conceito de revestimentos exteriores de fachadas, assim como a importância das técnicas de ensaio in‐situ pertencentes à metodologia de avaliação do seu desempenho. Apresentam‐se ainda, os objectivos a atingir, a metodologia de investigação a desenvolver e a organização e estrutura da tese.

O segundo capítulo apresenta o desempenho de revestimentos de paredes no geral, explicitando as suas funções e exigências funcionais, a sua classificação funcional, as características de desempenho e o comportamento físico em serviço face à acção da água. São especificados os constituintes e aplicações dos revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos e, por fim, as principais anomalias e respectivas causas, que provocam a sua perda de desempenho.

O terceiro capítulo demonstra a importância que as técnicas de ensaio in‐situ têm na avaliação do desempenho das propriedades dos revestimentos em serviço, visto pertencerem a uma metodologia de avaliação que permite conhecer e analisar as características dos revestimentos. Realiza‐se uma contextualização da técnica de ensaio do tubo de Karsten, que constitui o âmbito do trabalho experimental desta dissertação, referindo o seu campo de aplicação, vantagens e desvantagens, bem como a interpretação e variabilidade de resultados e os factores que influenciam a técnica.

O quarto capítulo caracteriza a técnica de ensaio do tubo de Karsten e o seu procedimento, bem como técnicas auxiliares de diagnóstico. Demonstra a metodologia de investigação adaptada, expondo os locais e paramentos ensaiados e as respectivas características que os definem e os objectivos a que se destinam. É caracterizado o plano de investigação, explicitando os estudos que se realizaram no trabalho experimental, e exposta a análise estatística utilizada no estudo dos resultados.

O quinto capítulo apresenta e discute os resultados obtidos nas campanhas experimentais realizadas in‐situ e em laboratório, com a técnica do tubo de Karsten. Analisa os objectivos em estudo, designadamente, a avaliação da variabilidade da técnica e a determinação da quantidade mínima de ensaios a realizar numa dada área de superfície, o estudo de vários parâmetros de influência da técnica e ainda a análise da reprodutibilidade de resultados.

No sexto capítulo são apresentadas as conclusões do trabalho desenvolvido de acordo com os objectivos inicialmente propostos. Inclui igualmente uma síntese crítica relativa à utilidade da informação conseguida e, por fim, uma lista das propostas para desenvolvimentos futuros que complementem o estudo realizado.

No final encontram‐se as referências bibliográficas utilizadas no desenvolvimento deste estudo e anexos que incluem todas as informações que serviram de apoio à elaboração do texto principal da tese, assim como os resultados detalhados dos ensaios.

Capítulo 1

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Tecnologia e desempenho de revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos em fachadas

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2. Tecnologia e desempenho de revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos em fachadas

2.1. Considerações gerais O presente capítulo pretende abordar as características principais relacionadas com o desempenho de rebocos e de revestimentos cerâmicos aderentes em fachadas exteriores.

Em primeiro lugar, apresenta‐se o desempenho de revestimentos de paredes no geral, explicitando as suas funções e exigências funcionais, a sua classificação funcional, as características de desempenho e o comportamento físico em serviço face à acção da água.

No que diz respeito às argamassas, serão desenvolvidos aspectos relacionados com a sua constituição e campo de aplicação. Neste último, serão abordadas as argamassas de revestimento quanto ao seu local de produção, sintetizando as argamassas tradicionais e as não‐tradicionais. Por fim, são apresentadas as principais anomalias e respectivas causas, que provocam a perda de desempenho das argamassas de revestimento.

Em seguida, apresentam‐se os revestimentos cerâmicos aderentes, indicando e descrevendo as principais características dos constituintes deste sistema de revestimento, nomeadamente os ladrilhos cerâmicos, o material de assentamento e as juntas. É apresentada também a metodologia de aplicação de um revestimento cerâmico. Para terminar são abordados os factores e respectivas causas que provocam perda do desempenho em serviço.

Em resumo este capítulo pretende sintetizar as características dos sistemas de revestimento em estudo (rebocos e ladrilhos) e o seu comportamento em serviço face à água.

2.2. Desempenho de revestimentos exteriores de paredes O nível de desempenho de um edifício e respectivos elementos, sofre uma diminuição a partir do momento em que inicia a sua vida útil devido, principalmente, às acções permanentes de agentes de degradação a que se encontra sujeito. A intensidade destes agentes determina o desenvolvimento da degradação do qual depende o nível de desempenho.

Os revestimentos têm como funções proteger as paredes, assegurar a sua impermeabilização, conferir o acabamento e permitir uma adequabilidade ao uso e durabilidade [Veiga, 2005]. Existem exigências funcionais dos revestimentos, abordadas mais adiante, que obrigam ao cumprimento de tais objectivos de maneira a conseguir os níveis de desempenho pretendidos.

2.2.1. Funções e exigências funcionais de revestimentos de paredes Os revestimentos de paredes exteriores têm como funções proteger o tosco das paredes das diversas acções de agentes agressivos, contribuir para a sua impermeabilização, fornecer características de planeza, verticalidade e regularidade superficial às paredes e garantir um efeito decorativo pretendido. As exigências funcionais dos revestimentos de paredes deverão ser levadas em conta simultaneamente com as exigências funcionais das paredes, pois as funções do conjunto parede‐revestimento podem ser conseguidas com maior ou menor contribuição de cada componente [Lucas, 1990b].

Capítulo 2

6

Embora seja necessário tratar o sistema parede‐revestimento como um todo, existem funções que são da responsabilidade de apenas um dos elementos. Sendo assim, exigências de estabilidade, de resistência estrutural, de conforto higrotérmico ou acústico, competem às paredes e exigências de segurança no contacto, de aspecto, de regularidade superficial, de conforto visual e táctico competem aos revestimentos [Lucas, 1990b].

Segundo a Directiva dos Produtos de Construção [89/106/CE], os produtos devem permitir a realização de obras adequadas ao uso a que se destinam, satisfazendo, sempre que tais obras estejam sujeitas a regulamentações que as contenham, as seguintes seis exigências essenciais:

• resistência mecânica e estabilidade;

• segurança contra incêndios;

• higiene, saúde e ambiente;

• segurança na utilização;

• protecção contra o ruído;

• economia de energia e retenção de calor.

Estas exigências essenciais aplicam‐se às paredes no seu conjunto, sendo fundamental que os revestimentos proporcionem a contribuição necessária em cada caso. Segundo Lucas [1990b], existem exigências funcionais de revestimentos de paredes de:

• segurança;

• compatibilidade com o suporte ou apoio;

• estanquidade;

• termo‐higrométricas;

• pureza do ar;

• conforto acústico, visual e táctil;

• higiene;

• adaptação à utilização normal;

• durabilidade;

• facilidade de limpeza;

• aptidão para o armazenamento;

• economia.

2.2.2. Classificação funcional de revestimentos exteriores de paredes A classificação funcional dos revestimentos exteriores, na qual se distinguem revestimentos de estanquidade, impermeabilização e de acabamento, é maioritariamente baseada no comportamento à água dos revestimentos. Existem ainda revestimentos com função de isolamento térmico [Veiga, 2004]. De seguida, é apresentado na Tabela 2.1 uma descrição da classificação funcional e respectivas funções de revestimentos exteriores de paredes. Os revestimentos de argamassas podem‐se classificar, na sua maioria, como revestimentos de impermeabilização, e os revestimentos cerâmicos, de acabamento ou decorativos.

2.2.3. Características de desempenho de revestimentos de paredes As características de desempenho explicitam as propriedades necessárias a um desempenho em serviço admissível, de modo a cumprir os objectivos e exigências funcionais. Assim a


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avaliação do desempenho é realizada medindo tais características, tendo em vista requisitos de desempenho definidos em documentos normativos ou técnicos.

Tabela 2.1 ‐ Classificação de revestimentos exteriores de paredes [Lucas, 1996; Veiga, 2004]

Classificação funcional Funções e descrição

Revestimentos de estanquidade

permitem garantir praticamente por si só a estanquidade à água exigível em geral ao conjunto tosco da parede‐revestimento. Os revestimentos devem manter as suas características de estanquidade mesmo no caso de ocorrência de fissuração do suporte.

Revestimentos de impermeabilização

conferem o complemento de impermeabilidade à água necessário para que o conjunto parede‐revestimento seja estanque. O revestimento deve limitar a quantidade de água que atinge o suporte, mas será o conjunto parede‐revestimento que globalmente assegurará a estanquidade requerida. Em geral estes revestimentos não reúnem condições para conservarem a impermeabilização quando ocorre degradação significativa do suporte, como por exemplo, fissuração.

Revestimentos de isolamento térmico

revestimento capaz de complementar por si só o isolamento térmico exigível em geral ao tosco da parede‐revestimento. Em sistemas de isolamento térmico pelo exterior, são fixadas placas de isolante à parede e sobre estas é assente um reboco modificado que garante a impermeabilidade, a integridade do isolamento contra os choques e a decoração do paramento. Neste sistema o reboco desempenha também funções estruturais pois, ao contrário da aplicação tradicional, assenta sobre uma superfície com baixa compacidade e elástica, pelo que tem de ter a tenacidade suficiente para proteger o isolamento contra as acções do exterior, assegurando a estanquidade do paramento. O reboco, tem de ter então boa aderência ao isolamento, tem de ser hidrofugo e tem de estar armado.

Revestimentos de acabamento ou decorativos

consistem em proporcionar às paredes um aspecto agradável. Por não serem revestimentos de impermeabilização nem de regularização superficial, só devem ser aplicados em suportes em que o desempenho dessas funções já se encontre garantido. Contribuem também para a protecção que globalmente o revestimento deve proporcionar à parede, quer de tipo mecânico (choques, entre outros), quer de tipo químico.

O que mais influencia o desempenho de uma fachada rebocada é o comportamento do reboco, tanto a nível da sua superfície como do material em si. Podem‐se então sintetizar cinco grupos principais de características de desempenho em serviço de rebocos exteriores, que se apresentam na Tabela 2.2. Embora as características de desempenho exigidas aos rebocos estejam definidas, nem todas têm já requisitos a cumprir estabelecidos, pelo que ainda se encontram em contínua investigação.

Tabela 2.2 ‐ Características de desempenho em serviço de rebocos exteriores [Flores‐Colen, 2009]

Processo de endurecimento

Comportamento mecânico

Comportamento face à água

Comportamento da superfície do reboco

Restantes elementos da fachada

Compatibilidade mecânica, geométrica e química entre o suporte, reboco e acabamento final; influência de elementos metálicos embebidos; influência de pormenores arquitectónicos na fachada (em particular na protecção da superfície rebocada face à acção da água).

Características de desempenho de rebocos exteriores

Retenção de água; variações dimensionais e ponderais; retracção livre; retracção restringida; teor de ar incorporado.

Massa volúmica aparente no estado endurecido; resistência à compressão; resistência à compressão por flexão; resistência aos impactos e ao atrito (riscagem, abrasão e choques de corpos duros); aderência ao suporte em estado seco e húmido; módulo de elasticidade dinâmico; resistência à fissuração; reacção ao fogo; condutibilidade térmica; coeficiente de expansão higrotérmico; coeficiente de absorção da radiação solar.

Susceptibilidade de crescimento de microrganismos; permeabilidade à água líquida sob baixa pressão; coeficiente de capilaridade; absorção de água capilar; teor de humidade higroscópico para várias humidades relativas; permeabilidade ao vapor de água; teor de sais solúveis.

Resistência a agentes químicos poluentes; resistência à formação de manchas; susceptibilidade à fendilhação; integridade das arestas; dureza adequada; rugosidade adequada; homogeneidade da textura, cor e brilho; boa aparência e ausência de degradação; adequado estado da pintura; grau de limpeza.

Capítulo 2

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Nos revestimentos cerâmicos, a degradação resulta das interacções entre o revestimento e o meio em que se encontra inserido, onde existem diversos factores de degradação que actuam individual ou simultaneamente sobre o revestimento, como a radiação, a temperatura, a humidade entre outros. Apresentam‐se na Tabela 2.3 as características de desempenho em serviço dos ladrilhos cerâmicos de modo a complementar a informação da Tabela 2.2.

Tabela 2.3 ‐ Características de desempenho em serviço de revestimentos exteriores em ladrilhos cerâmicos [ISO, 1998]

Dimensões e qualidade da superfície

Propriedades físicas

Propriedades químicas

Características de desempenho de ladrilhos cerâmicos

comprimento e largura; espessura; rectilinearidade dos bordos; rectangularidade; achatamento da superfície (curvatura e empenamento); qualidade da superfície

absorção de água na tardoz do ladrilho; resistência de ruptura; módulo de ruptura; expansão linear térmica; resistência a choque térmico; resistência a geada; expansão devido a humidade; ligeiras diferenças de coloração

resistência à formação de manchas; resistência a elevadas e reduzidas concentrações de ácidos e álcalis; resistência a produtos de limpeza; libertação de chumbo e cádmio (cerâmicos envidraçados)

No estudo da durabilidade dos revestimentos cerâmicos aderentes, os factores de degradação a considerar estão relacionados com as solicitações a que deverão resistir sem rotura nem destacamento em relação ao suporte. Assim, tem‐se como factores de degradação que provocam a perda de desempenho [Freitas, 2003; Sá, 2005]:

• o peso próprio e as sobrecargas decorrentes da sua utilização normal;

• os choques normais ou excepcionais;

• as acções climáticas externas, nomeadamente as solicitações higrotérmicas, a acção da neve e as acções de pressão e depressão, vibração e abrasão provocadas pelo vento;

• as deformações impostas, de carácter estrutural ou de outra índole;

• a acção da água e dos produtos quimicamente agressivos, inerentes, por exemplo, às operações normais de limpeza e conservação;

• os agentes que provocam a degradação do aspecto dos revestimentos, em particular as poeiras, os microorganismos e a poluição atmosférica.

A exposição aos factores de degradação provoca uma sucessiva perda de funcionalidade dos revestimentos. As principais causas de diminuição dos níveis de desempenho a que paredes exteriores revestidas se encontram sujeitas, são provocadas pelas acções mecânicas e pela acção da água, pelo que de seguida se irá enveredar pelo comportamento físico em serviço dos revestimentos exteriores face à água por ser de interesse a esta dissertação.

2.2.4. Comportamento físico em serviço de revestimentos exteriores face à água A resistência à penetração de água em paredes, que se pode dar por infiltração, sob pressão, por capilaridade ou difusão do vapor de água [Galvão, 2009], é das funções mais importantes dos rebocos e segundo Flores‐Colen [2009], pode ser quantificada através da avaliação de algumas características de desempenho como a permeabilidade à água sob pressão, o coeficiente de capilaridade e a permeabilidade ao vapor de água.

Lanzinha e Freitas [1998] definem a permeabilidade à água sob baixa pressão como a propriedade de o material ser atravessado por água sob um gradiente de pressão. O nível de


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impermeabilização varia consoante factores como a natureza do suporte, a composição e dosagem da argamassa, a técnica de execução, a espessura da camada de revestimento, o acabamento da superfície, a porosidade da argamassa, entre outros [Resende, 2001; Gonçalves, 2010].

O coeficiente de capilaridade descreve‐se como sendo a capacidade com que uma argamassa endurecida absorve água, de forma natural, ou seja, sem se exercer pressão, quantificada pela massa de água absorvida por área de material, devido a forças capilares [adaptado de Flores‐Colen, 2009; EMO, 2001; Lanzinha, 1998]. Essa absorção verifica‐se principalmente em humidades ascencionais, ou por capilaridade, e verificam‐se maiores absorções em relações a/c maiores e em percentagens elevadas de finos do agregado [Duarte, 2009].

A permeabilidade ao vapor de água define‐se como o fluxo de vapor de água que atravessa a argamassa, em condições de equilíbrio, por unidade de superfície e pressão de vapor [EMO, 2001]. As argamassas necessitam um ponto de equilíbrio de permeabilidade ao vapor de água para permitir a evaporação necessária, e não em demasia para que não ocorram criptoflorescências, da água infiltrada, e por sua vez esta propriedade é tanto mais importante quanto mais permeável for o revestimento [Veiga, 1998; Gonçalves, 2010].

De seguida, apresenta‐se na Tabela 2.4 uma síntese de valores normativos para a quantificação das características de desempenho da resistência à penetração de água em paredes rebocadas.

Tabela 2.4 ‐ Requisitos para a quantificação de características de desempenho para rebocos, segundo a normalização e especificações técnicas existentes [adaptado de Flores‐Colen, 2009; Gonçalves, 2010]

Característica avaliada

Requisito de desempennho Normas

P ≤ 1ml/cm2 para monocamadas, após ciclos climáticos de 48h EN 998‐1 [CEN, 2003a]

P ≤ 1ml/cm2 para argamassas pré‐doseadas, em ensaios de desempenho e após ciclos climáticos

Relatório 427/05 [LNEC, 2005]

C ≤ 0,2 kg/m2.min0,5 em condições severas e C ≤ 0,4 kg/m2.min0,5 em condições moderadas (argamassas leves e monomassas)

EN 998‐1 [CEN, 2003a]

C > 0,4 kg/m2.min0,5 para revestimentos de forte capilaridade; 0,15 < C < 0,4

kg/m2.min0,5 para revestimentos de fraca capilaridade e C < 0,15 kg/m2.min0,5

para revestimentos de capilaridade muito fraca

CSTB [1982]

μ ≤ valor declarado pelo fabricante; μ ≤ 15 para argamassas de renovação ou de isolamento térmico

EN 998‐1 [CEN, 2003a]

Sd ≤ 0,15 mRelatório 427/05 [LNEC, 2005]

Permeabilidade à água sob pressão

Coeficiente de capilaridade

Permeabilidade ao vapor de água

De modo a atingir uma impermeabilização eficaz em zona não‐fendilhada, é necessário que as características de desempenho definidas sejam cumpridas, e que se verifique reduzida permeabilidade à água líquida, reduzido coeficiente de capilaridade e elevada permeabilidade ao vapor de água [Veiga, 1998].

Por sua vez, os revestimentos exteriores em ladrilhos cerâmicos apresentam como principais características de desempenho, no que respeita ao seu comportamento físico em serviço face à água, a absorção à água e a expansão por humidade. Apresentam‐se na Tabela 2.5 os requisitos para a quantificação de tais características de desempenho.

Capítulo 2

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Tabela 2.5 ‐ Requisitos para a quantificação de características de desempenho para revestimentos cerâmicos [ISO, 1995; CEN, 2003]

Característica avaliada Requisito de desempennho Normas

Expansão por humidade ≤0,6 mm/mISO 10545‐10 [ISO, 1995]

E ≤ 3%, para grés extrudido, porcelânico e grés porcelânico3% < E ≤ 6%, para clinker e pavimento de monocozedura

6% < E ≤ 10 %, para terracota e revestimento de monocozedura

E > 10%, para tijoleira e azulejo

Absorção de águaEN 14411

[CEN, 2003]

A absorção de água distingue‐se pela percentagem em massa de água absorvida (E), e é directamente proporcional à porosidade, sendo tanto maior quanto maior a porosidade. É importante conhecer o nível de porosidade por este influenciar as características de aderência, sendo que a aderência mecânica não ocorre com absorções nulas, recorrendo‐se a adesão química [Medeiros, 1999; Ribeiro, 2006; Sousa, 2008]. Esta característica indica também as variações dimensionais nos ladrilhos cerâmicos devidos às variações de humidade provocadas pelas movimentações higroscópicas da água nos revestimentos de fachada.

A expansão por humidade diz respeito ao inchamento dos ladrilhos ao entrarem em contacto com a humidade do meio ambiente, que pode originar tensões nos revestimentos afectando a sua estabilidade [Fiorito, 1994].

A infiltração da água proveniente de chuvas incidentes, ao ser absorvida por diferença de pressão e entrar em contacto com o interior das fachadas irá provocar o mecanismo de degradação, resultando em piores níveis de desempenho. Ao realizar‐se uma avaliação dos indicadores de desempenho, como a protecção à infiltração de água e o controlo da fissuração, poderá proceder‐se à sua prevenção através de medidas de impermeabilização, assim como a utilização de produtos hidrofugantes [adaptado de Yveras, 2002].

2.3. Revestimentos de argamassas

2.3.1. Classificação de argamassas As argamassas são constituídas por uma mistura de vários constituintes, tais como os ligantes (substâncias que têm propriedades aglutinantes que conferem ligação entre as partículas), os agregados (areias que contribuem para a compacidade e resistência), a água (permite a formação da pasta) e por vezes adjuvantes (modificam propriedades químicas das argamassas ‐ aderência, impermeabilização, entre outros) e adições (modificam propriedades físicas das argamassas ‐ resistência à tracção, fendilhação, entre outros) [Martins, 2008].

As argamassas têm actualmente diversas aplicações e utilizações pelo que podem ser classificadas de acordo com parâmetros tais como as propriedades e utilização, o tipo de concepção, o local de produção, a aplicação e ainda os tipos de ligantes utilizados como se pode ver resumidamente na Tabela 2.6.

Mais adiante, os revestimentos de argamassas serão aprofundados no que respeita às suas principais funções, requisitos e características de desempenho.


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Tabela 2.6 ‐ Classificação das argamassas consoante propriedades e/ou utilização, tipo de concepção, local de produção, aplicação e tipos de ligantes [adaptado de Gonçalves, 2010; Duarte, 2009; Nascimento, 2006; Nero,

2001c]

Argamassa de uso geral

Argamassa leve

Argamassa colorida

Monocamada

Argamassa de renovação

Argamassa de isolamento térmico

Argamassas de desempenho

Argamassas de formulação

Argamassas tradicionais (ou correntes)

Argamassas não‐tradicionais (ou industriais)

Tipo Utilização Principais requisitos

Argamassas de alvenariaElevação de muros e paredes quer de tijolos quer de blocos

Resistência; aderência às estruturas; capacidade de absorver movimentos devidos a tensões mecânicas,

variações térmicas e de humidade

Argamassas de revestimentoRevestimento de paredes e

muros

Resistência à compressão; permanência de resistência no tempo; impermeabilidade; compacidade; aderência às alvenarias; volume constante durante a presa e o

endurecimento

Cimento‐cola

Colam elementos cerâmicos sobre um suporte quer de reboco quer directamente

sobre a parede

Deve ser simplesmente misturado com água ou com o líquido de amassadura imediatamente antes da sua

utilização

Massas para juntas

Preenchem as juntas entre os elementos dos revestimentos, podendo ter funções estéticas

ou funcionais

Têm em conta as tensões normais resultantes da aplicação de pavimento e revestimento, sendo que o seu uso nas juntas permite atenuar estas tensões

Argamassas de suporte para revestimentos

Regularizam o pavimentoElevada resistência à compressão resultante dos seus

constituintes, cal e principalmente o cimento

Um só ligante

Mistura de ligantes

Propriedades e utilização

Tipo de concepção

Local de produção

Aplicação

Cumpre as necessidades gerais sem possuir necessidades especiais

Densidade após endurecimento é <= 1300kg/m3

Especialmente pigmentada para uma função decorativa

Aplicada numa só camada

Utilizada em alvenaria com presença de sais solúveis; elevada porosidade e permeabilidade ao vapor de água

Propriedades específicas de isolamento térmico

Composição e processo de fabrico definidos pelo fabricante para obter propriedades específicas

Fabricada segundo uma composição pré‐determinada, para a qual as propriedades obtidas dependem da proporção entre os componentes

Produzidas em obra

Pré‐doseadas em fábrica

Tipos de ligantes (inorgânicos)

Ligantes aéreos (cal aérea e gesso); ligantes hidráulicos (cal hidráulica, cimento, escória de alto forno); materiais com comportamento de ligante (terras argilosas,

pozolanas naturais, cinzas volantes)

Argamassas bastardas ‐ exº argamassa aérea hidratada (cimento e cal hidráulica)

Devido ao baixo custo inicial e à baixa complexidade da sua aplicação as argamassas de revestimento representam a solução de revestimento mais utilizada em Portugal [Gaspar, 2003]. A nível nacional, cerca de 62% dos edifícios construídos entre 1941 e 2001, adoptaram a solução de revestimento através de reboco, enquanto o betão à vista, pedra, ladrilhos e outros revestimentos representam níveis bastante inferiores (ordem decrescente de utilização) [Flores‐Colen, 2009; INE, 2001].

Serão abordadas mais adiante as argamassas segundo o seu local de produção, ou seja, as argamassas tradicionais e as não‐tradicionais. Em Portugal, a utilização de rebocos tradicionais

Capítulo 2

12

é ainda muito superior aos rebocos não‐tradicionais, com cerca de 78% da produção total [APFAC, 2010] embora essa tendência seja para diminuir. Prevê‐se uma maior utilização das argamassas industriais devido às exigências cada vez mais rigorosas sentidas em obras no que respeita à rapidez de construção, espaço no estaleiro, mão‐de‐obra, entre outros aspectos. A disponibilidade e rapidez de aplicação das argamassas não‐tradicionais constituem grande vantagem por permitir acompanhar o ritmo cada vez mais apressado de construção e prazos cada vez mais reduzidos.

2.3.1.1. Argamassas tradicionais Designam‐se argamassas tradicionais pelo facto de serem realizadas em obra com metodologias tradicionais, como a preparação e aplicação manual, sendo a preparação realizada com o auxílio de betoneira.

As argamassas tradicionais são ainda as mais utilizadas, em Portugal, em revestimentos de fachadas e são constituídas por um ou mais ligantes minerais, areia e água podendo ainda apresentar adjuvantes e adições. O seu desempenho ao longo do tempo vai depender da forma como estes materiais se combinam entre eles, a sua técnica de execução e de aplicação. De seguida serão aprofundados os respectivos componentes, bem como o seu método de aplicação.

i) Ligantes

Os ligantes são responsáveis por garantir a coesão entre as partículas que constituem a argamassa, e também a ligação desta ao suporte, devido às suas propriedades aglutinantes. Os ligantes inorgânicos, demonstrados anteriormente na Tabela 2.6 em três categorias (aéreos, hidráulicos e materiais com comportamento de ligante), classificam‐se em função do seu comportamento face à água. Os ligantes aéreos (cal aérea e gesso) perdem, total ou parcialmente, o seu grau de endurecimento quando em contacto permanente com a água, enquanto os hidráulicos (cal hidráulica e cimento) não [Nero, 2001d]. Os ligantes podem ser utilizados individualmente ou em conjunto (por exemplo o estuque constituído por gesso e cal), resultando em argamassas bastardas [Martins, 2008].

ii) Agregados

Os agregados mais comuns de argamassas de revestimento são as areias naturais, extraídas de leitos de rios ou de areeiros. Estes têm como função melhorar a compacidade e a resistência, funcionando como “o esqueleto” da argamassa, podendo a granulometria da areia influir na porosidade, trabalhabilidade e aspecto da argamassa. É de interesse manter níveis reduzidos de argilas de modo a conseguir menores retracções [Martins, 2008].

iii) Água

A água utilizada tem como função a formação da pasta, aglutinando o ligante e o agregado, pelo que assume grande responsabilidade na trabalhabilidade e consistência da argamassa, factores de que depende a sua aplicação; influencia também o processo de endurecimento, incidindo sobre o processo de carbonatação no caso da cal aérea e permitindo a hidratação dos silicatos e aluminatos nos ligantes hidráulicos [Martins, 2008].


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iv) Adjuvantes e adições

A utilização de adjuvantes e adições serve para melhorar as características dos rebocos mas não é muito usual nos rebocos tradicionais. Os adjuvantes permitem alterar as propriedades intrínsecas (químicas) das argamassas enquanto as adições têm como objectivo melhorar as propriedades físicas. Apresentam‐se na Tabela 2.7 alguns exemplos de adjuvantes e adições e as respectivas funções. Em Portugal a sua utilização não é significativa, no caso das argamassas tradicionais, pelo que o domínio da sua utilidade e adequabilidade são baixos, sendo necessário realizar estudos que fundamentem a sua utilização [Veiga, 1998].

Tabela 2.7 ‐ Exemplos de adjuvantes e adições e respectivas funções [adoptado de Galvão, 2009; Veiga 1998; Pinto et al., 2006]

Adjuvantes Função

Aderênciamelhoram a aderência sem aumentar o teor de cimento, diminuindo a retracção

e a susceptibilidade à fendilhação

Hidrófugos de massa

melhoram a capacidade de impermeabilização pois obturam os capilares, impedindo a penetração e circulação de água no revestimento

Introdutores de ar

melhoram a capacidade de impermeabilização, a resistência ao gelo‐degelo e aos sais pois as bolhas de ar introduzidas promovem um corte de capilaridade

Plastificantesaumentam a trabalhabilidade da argamassa, permitindo a diminuição da

quantidade de água de amassadura e, eventualmente, de ligante

Retentores de água

limitam o risco de uma dessecação prematura da argamassa, contribuindo para uma hidratação mais completa

Fungicidas impedem a fixação de microorganismos nas argamassas

Adições Função

Fibrasaumentam a resistência à tracção e a ductilidade do revestimento, melhorando a

resistência à fendilhaçãoCargas leves diminuem o módulo de elasticidade, permitindo maior deformaçãoPozolanas melhoram o comportamento aos sulfatos e ás reacções sílica‐agregados

O desempenho de uma argamassa de reboco tradicional e as suas características, vão depender da qualidade do ligante, características do agregado, volume de água, assim como o traço e a relação água‐cimento, e as suas condições de fabrico e aplicação, entre outros factores [Galvão, 2009].

Estas argamassas tradicionais possuem vantagem, relativamente às não‐tradicionais, de maior facilidade na homogeneidade do revestimento final, e serem menos onerosas. Por outro lado, necessitam de mais tempo na sua execução devido à existência de mais de uma camada, o que resulta em maior tempo de utilização de andaimes, e ocupação de mais espaço no estaleiro, bem como estudos de compatibilidade entre camadas e mão‐de‐obra qualificada [adaptado de Flores‐Colen, 2009 e APFAC, 2010].

2.3.1.2. Argamassas não‐tradicionais A evolução da necessidade de rapidez, qualidade e durabilidade na construção motivaram a crescente substituição das argamassas tradicionais preparadas em obra, por argamassas preparadas em fábricas, como é o caso das não‐tradicionais (ou pré‐doseadas). Esta tendência crescente de substituição deve‐se às seguintes vantagens que estas argamassas apresentam face às tradicionais, segundo vários autores [Veiga, 2006; Nero, 2001c; BASF, 2007]:

Capítulo 2

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• as suas composições, devido a contínuos estudos e conhecimentos adquiridos, são rigorosamente investigadas e testadas, permitindo uma percentagem reduzida de sais solúveis;

• são sujeitas a processos rigorosos de produção;

• disponibilidade da argamassa, e utilização para obras grandes e pequenas;

• podem ser especialmente produzidas para determinadas funções, como resistência aos sais ou protecção à humidade;

• menores desperdícios na aplicação (manual ou projectado), e menor especialização e experiência necessária de mão‐de‐obra, devido à facilidade e rapidez;

• melhores condições de conservação e protecção;

• muito boa trabalhabilidade;

• resistência uniforme e constante;

• menor absorção capilar de água;

• melhor resistência à fendilhação;

• melhor organização do estaleiro, ocupando menos espaço;

• a longo prazo e dependendo da quantidade, economicamente mais eficientes;

• certificação de qualidade, com marcação CE;

Por outro lado, destacam‐se as seguintes desvantagens deste tipo de argamassas [Gomes, 2009]:

• desempenho do reboco dependente das condições de fabrico em obra, formulação adoptada e cuidados de aplicação, pelo que o produto final depende da experiência e especialização dos operadores, que muitas vezes não é satisfatória;

• uso corrente de apenas ligantes e agregados, sem adições ou adjuvantes.

• características como a aderência ao suporte ou o comportamento face à água apenas são conseguidas através de procedimentos que previamente se tenham revelado adequados (traços específicos, espessuras e número de camadas);

• utilização corrente de matérias‐primas inadequadas para o fim pretendido;

• ocupação de muito espaço em estaleiro e sujidade;

• matérias‐primas muitas vezes expostas ao meio ambiente, sem protecções;

• falta de rigor na medição dos constituintes;

Em Portugal tem sido muito utilizado os rebocos denominados de monocamada, que têm conseguido desempenhar as mesmas funções que os rebocos tradicionais de três camadas contendo ainda na sua constituição pigmentos, o que permite substituir o acabamento final com pintura (no caso das monocamadas coloridas).

Na Tabela 2.8 destacam‐se os diferentes tipos e estados de argamassas não‐tradicionais.

2.3.2. Aplicação de revestimentos de argamassa A aplicação de revestimentos de argamassa deverá ser realizada cuidadosamente pois irá ser responsável, em parte, pelo desempenho futuro da argamassa. Antes da aplicação deverá preparar‐se o suporte e produzir a argamassa (Figuras 2.1 e 2.2). O suporte deverá ser homogéneo, sem depressões e rugoso de forma a impedir futuras fissurações e melhorar a aderência, e a superfície deverá estar limpa, sem poeiras ou óleos, entre outros elementos que


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prejudiquem a aderência. É conveniente que o suporte seja humedecido de modo a evitar que este absorva água da amassadura.

Tabela 2.8 ‐ Classificação das argamassas industriais [EMO, 2001; Gomes, 2009; Gonçalves, 2010]

Doseadas e misturadas em fábrica. Podem ser em pó (posterior adição de água) ou em pasta (prontas a aplicar)

Pré‐doseadasComponentes doseados em fábrica e posteriormente misturados em obra segundo instruções do fabricante

Pré‐misturadasComponentes doseados e misturados em fábrica com

outros componentes adicionados em obra

Argamassas secas

Argamassas estabilizadas

Argamassas industriais

Argamassas industriais semi‐

acabadas

"Prontas a amassar"; constituintes doseados e misturados em fábrica, e posteriormente adiciona‐se água

"Prontas a aplicar"; constituintes doseados e misturados em fábrica já com água; fornecidos em camião cisterna e têm de ser utilizados nas 30 a 36 horas

seguintes ao seu fabrico

Estado

Tipo

As argamassas de revestimentos exteriores tradicionais são geralmente aplicadas em três camadas distintas: salpisco (ou crespido); camada de base; camada de acabamento. A aplicação em várias camadas tem várias vantagens, como o aparecimento desfasado de fendas devido à retracção independente entre camadas, o que permite maior permeabilidade (Figura 2.3).

A espessura e a constituição das várias camadas varia para que o reboco, no seu todo, responda adequadamente às solicitações a que está sujeito, de modo a que o revestimento resultante seja pouco susceptível à fendilhação, pouco permeável à água líquida, bastante permeável ao vapor de água e bem aderente ao suporte [Veiga, 1997; Martins 2008].

Figura 2.1 ‐ Preparação da argamassa [w1] Figura 2.2 ‐ Aplicação da argamassa tradicional [w2]

Capítulo 2

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Figura 2.3 ‐ Fendilhação do reboco: numa única camada (fendas afastadas, de grande largura e profundidade) e em duas camadas de espessura menor (fendas mais próximas, finas e desencontradas) [Veiga, 1998]

2.3.3. Perda de desempenho de revestimentos de argamassa A perda de desempenho é iniciada à medida que vão surgindo anomalias nas fachadas rebocadas, que resultam de processos de degradação que podem ter como origem o envelhecimento natural ou erros de alguma fase do processo construtivo, tais como erros de projecto, de execução ou de utilização, entre outros.

Pretende‐se então apresentar os diversos agentes de degradação (Tabela 2.9) e as principais anomalias que ocorrem nos rebocos de modo a compreender a degradação a que os revestimentos de argamassas estão sujeitos.

Tabela 2.9 ‐ Principais agentes de degradação nas fachadas rebocadas [Galvão, 2009]

Físicos Temperatura; humidade; radiação solar; gelo/degelo

Químicos Água; agentes poluentes; ácidos; sais

Mecânicos Deformações; Gravidade; vibrações; vento

OutrosAcção humana; animais; vegetação parasitária, bactérias e fungos

Agentes de degradação

Como já foi tratado anteriormente, a água apresenta‐se como o principal agente de degradação, permitindo a perda de desempenho físico, químico e mecânico do revestimento. Por outro lado, a temperatura e a radiação solar, assim como o vento, as acções humanas e os sais e ácidos contribuem também para a degradação das fachadas rebocadas, pelo que todos os agentes deverão ser levados em conta de modo a compreender a perda de desempenho a que os revestimentos de argamassas estão sujeitos [Galvão, 2009].

Os efeitos da humidade nas construções também provocam e agravam diversas anomalias, sendo que as principais formas de humidade são: humidade devido a fenómenos de higrospicidade, humidade de condensação, humidade em obra, humidade de precipitação e humidade ascendente por capilaridade [de acordo com Henriques, 1992, citado por Duarte, 2009]. As humidades provenientes de precipitação e por capilaridade são as mais comuns e que provocam maiores desafios a nível do bom desempenho das fachadas exteriores, mas não será aprofundado o estudo dos efeitos da humidade nesta dissertação.


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Como exemplo, é sabido que a radiação solar e a temperatura causam degradação na medida em que são atingidas grandes amplitudes térmicas que originam contracções e dilatações nos materiais que podem provocar tensões que originam perdas de aderência e fendilhações, bem como influenciar os níveis de humidade [Galvão, 2009]. Constata‐se assim que os agentes de degradação podem‐se encontrar interligados, actuando como causa e/ou consequência uns dos outros.

Segundo Magalhães [2002], as principais anomalias, que ocorrem nas fachadas rebocadas, e para as quais serão de seguida apresentadas alguns exemplos das suas causas mais prováveis, são as que se encontram indicadas na Tabela 2.10. Nas Figuras 2.4 e 2.5 são apresentadas ilustrações exemplificativas dessas anomalias.

Tabela 2.10 ‐ Principais anomalias e respectivas causas mais prováveis [adaptado de Galvão, 2009; Magalhães, 2002; Gaspar et al., 2007]

Anomalia Algumas causas mais prováveis

Humidade

Humidade proveniente de precipitação e humidade ascendente por capilaridade; humidade devido a fenómenos de higrospicidade; humidade de condensação; humidade em obra; acidentes como por exemplo a rotura de canalizações

Fendilhação e fissuração

Retracção do reboco; dilatações e contracções higrotérmicas; gelo/degelo; espessura inadequada do revestimento; absorção excessiva do suporte; concentração de tensões junto a aberturas; corrosão de elementos metálicos

Eflorescências e criptoflorescências

Presença prolongada de humidade; sais solúveis presentes no reboco, no suporte e na água infiltrada; cal não carbonatada

Perda de aderênciaPresença de humidade; presença de sais; dilatações e contracções térmicas; movimentos do suporte; erros de execução; deficiente impermeabilidade

DesagregaçãoCristalização de sais; dureza superficial do reboco insuficiente; acção de organismos e microorganismos; reacção química do reboco com os materiais da envolvente

BiodegradaçãoPresença prolongada de humidade; falta de ventilação; iluminação; acumulação de sujidade e outros agentes na superfície; elevada porosidade do revestimento

ErosãoPresença de humidade; esforços mecânicos; acção física dos agentes atmosféricos como o vento, a chuva e outros; perda de coesão

SujidadeEscorrimentos de águas pluviais; acção do vento; rugosidade inadequada do reboco

a) Eflorescências e criptoflorescências

b) Sujidade uniforme c) Humidade capilar d) Biodegradação ‐Colonização biológica

Figura 2.4 ‐ Exemplos de anomalias provocadas pela acção da água em paredes rebocadas: a) Eflorescências e criptoflorescências [LNEC, 1978]; b) Sujidade uniforme, c) Humidade capilar e d) Biodegradação – colonização

biológica (musgo) [Flores‐Colen, 2009]

Capítulo 2

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e) Fendilhação e fissuração

f) Perda de aderência g) Desagregação h) Erosão

Figura 2.5 ‐ Exemplos de anomalias que ocorrem nas fachadas rebocadas: e) Fendilhação e fissuração [w3]; f) Perda de aderência; g) Desagregação [w4] e h) Erosão [Galvão, 2009]

2.4. Revestimentos cerâmicos aderentes

2.4.1. Descrição dos constituintes de revestimentos cerâmicos e as suas principais características Os ladrilhos cerâmicos, a camada de assentamento e as juntas existentes entre os ladrilhos, entre outros elementos secundários, compõem o “sistema de revestimento” como se pode observar na Figura 2.6, pelo que de seguida se realiza a descrição e a indicação das principais características de cada elemento.

Figura 2.6 ‐ Camadas do sistema de revestimento cerâmica aderente e suporte [Sá, 2005]

2.4.1.1. Ladrilhos cerâmicos Os ladrilhos cerâmicos podem‐se definir, segundo a APICER [2003], como “placas finas feitas de argilas e/ou outras matérias‐primas inorgânicas, geralmente utilizadas como revestimentos para pavimentos e paredes, usualmente conformadas por extrusão ou prensagem à temperatura ambiente, mas podendo ser moldadas por outros processos, em seguida secas e subsequentemente cozidas a temperaturas suficientes para se obterem as propriedades requeridas; os ladrilhos podem ser vidrados (GL) ou não vidrados (UGL)”.

A sua classificação, que depende do nível de absorção de água (E), medindo a percentagem em massa absorvida, e do seu processo de fabrico, que se pode dar através de conformação por extrusão (Grupo A), conformação por prensagem (Grupo B) ou à moldagem manual (Grupo C), segue a norma europeia EN 14411 [CEN, 2003] como se apresenta na Tabela 2.11.


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Tabela 2.11 ‐ Classificação dos ladrilhos cerâmicos segundo a norma europeia EN 14411:2003, exemplos de denominações comerciais e algumas das suas características principais [adaptado de Silvestre, 2005]

Grupo A ‐ Extrudidos Grupo B ‐ Prensados a seco

Grupo Ia (E ≤ 0,5%) ‐ Porcelânico: Massa cerâmica completamente vitrificada, de muito baixa porosidade; alta resistência à flexão, ao desgaste e à formação de nódoas; fragil idade ao choque

Grupo Ib ( 0,5% ≤ E ≤ 3%) ‐ Grés porcelânico: Alta resistência à flexão, ao desgaste e à acção do gelo

3% < E ≤ 6% Grupo IIa ‐ Clinker: Aspecto rústico; boa resistência ao desgaste

Grupo IIa ‐ Pavimento de monocozedura: Maior porosidade e menor resistência que o grés (menor grau de vitrificação)

6% < E ≤ 10% Grupo IIb ‐ Terracota: Aspecto rústico; boa resistência ao desgaste

Grupo IIb ‐ Revestimento de monocozedura: ‐

E > 10% Grupo III ‐ Tijoleira: Porosidade alta ‐ elevada expansão com a humidade

Grupo III ‐ Azulejo: Porosidade alta ‐ elevada expansão com a humidade

Processo de conformação

E ≤ 3%Grupo I ‐ Grés extrudido: Alta resistência à flexão, ao desgaste e à acção do gelo; baixa absorção de água

Absorção de água

Os ladrilhos cerâmicos (Figura 2.7) podem ser caracterizados segundo o grau de vitrificação, a absorção de água, a expansão por humidade e a dilatação térmica, entre outros aspectos.

a) Porcelânico

b) Grés extrudido

c) Azulejo

Figura 2.7 ‐ Exemplos de ladrilhos cerâmicos: a) porcelânico [w5], b) grés extrudido [w6] e c) azulejo [w7]

2.4.1.2. Material de assentamento de ladrilhos Definem‐se, segundo a norma EN 12004 como uma “mistura de ligantes hidráulicos, inertes e aditivos orgânicos, a qual é misturada com água ou outro líquido imediatamente antes da aplicação” [CEN, 2001] e distinguem‐se duas formas de assentamento dos ladrilhos cerâmicos, utilizando argamassas tradicionais ou colas e cimentos‐cola.

Quanto à utilização de argamassas tradicionais este tem a desvantagem de promover menor tensão de adesão ao ladrilho e de se adequar unicamente a suportes e materiais cerâmicos de elevada porosidade pelo que obriga à utilização de aditivos hidrófugos na sua constituição de modo a melhorar a sua resistência à penetração de água [Silvestre, 2005].

Ao contrário das argamassas tradicionais, que são aplicados em camadas espessas de 5 a 20 mm, os cimentos‐cola e colas são aplicados em camada fina de 2 a 5 mm, como se pode observar na Figura 2.8. Estes distinguem‐se das argamassas tradicionais pela sua capacidade de retenção de água, que permite que o material seja aplicado em camada fina sem sofrer demasiada evaporação ou absorção do suporte [Medeiros e Sabattini, 1999].

Capítulo 2

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Figura 2.8 ‐ Esquema representativo da aplicação de RCA de pavimentos em camada espessa e em camada fina [APICER, 2003, citado por Silvestre, 2005]

Os cimentos‐cola e colas podem ser classificados em três grupos: C, D e R, denominados cimentos‐cola, colas em dispersão aquosa e colas de resinas de reacção, respectivamente, e ainda distinguidos segundo as suas características de desempenho assim como indicado nas Tabelas 2.12 e 2.13.

Tabela 2.12 ‐ Caracterização dos vários tipos de adesivos para ladrilhos cerâmicos [Silvestre, 2005]

Composição Aplicações aconselhadas VantagensCuidados na aplicação

C ‐ Cimentos‐cola standard

Cimento branco ou cinza, areias s i l i ciosas ou calcárias e aditivos orgânicos e inorgânicos

Ladri lhos de poros idade média ou elevada em interiores , em suportes à base de cimento

Custo reduzido, rapidez de apl icação, colagem de peças porosas no interior das habitações

Apl i cação em suportes l impos

C ‐ Cimentos‐cola de

derivados celulósicos

Cimento branco, areias s i l i ciosas com granulometria controlada e derivados celulós icos

Pavimentos interiores e exteriores (ladri lhos porosos ), revestimentos interiores e piscinas

Elevada res is tência à água

Apl i cação em suportes estabi l i zados ; espessura menor do que 10 mm

C ‐ Cimentos‐cola de dois componentes

Cimento branco ou cinza, areias s i l i ciosas ou calcárias , adjuvantes e res inas em dispersão

Pavimentos ou reves timentos de paredes de betão ou de cerâmica antiga e reves timentos de paredes rebocados

Elevado poder de colagem, mesmo em ladri lho de grande formato

Apl i cação em suportes estabi l i zados e tota lmente l impos; espessura menor do que 10 mm

C ‐ Cimentos‐cola de ligantes

mistos

Cimento branco ou cinza, areias s i l i ciosas e calcárias com aditivos orgânicos e inorgânicos

Revestimentos de fachadas , pavimentos de trá fego intenso; ladri lhos de qualquer formato e poros idade

Alta flexibi l idade; colagem sobre madei ra

Apl i cação em suportes estabi l i zados e de baixa poros idade; espessura menor do que 10 mm

C ‐ Cimentos‐cola aluminosos

Cimento a luminoso, areias , res ina s intética e outros adjuvantes específicos

Ladri lhos até 60x60cm pouco porosos , em todo o tipo de suportes (excepto pavimentosde madeira)

Colagem sobre pavimentos cerâmicos ; adequado para exteriores , incluindo ambientes frios

Apl i cação em suportes estabi l i zados , de ba ixa poros idade e l impos; espessura menor do que 10 mm

D ‐ Colas de dispersão aquosa

Pasta ades iva ‐ res inas s intéticas em dispersão, aditivos orgânicos e cargas s i l i ciosas

Todo o tipo de pavimentos e reves timentos , com excepção de suportes metá l icos

Reparação de pavimentos e revestimentos , elasticidade elevada; pasta pronta a apl i car

Apl i cação em suportes estabi l i zados ; não res i s tente à água nem ao gelo

R ‐ Colas de resina de reacção

Mistura de res inas epóxidas , cargas minerais e aditivos orgânicos

Pavimentos e revestimentos de indústrias químicas , laboratórios , piscinas

Apl icação em ambientes quimicamente agress ivos ; apl i cação sobre metal ; endurecimento por reacção química

Apresenta um custo bastante elevado, devendo a sua uti l i zação ser devidamente justi ficada


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Tabela 2.13 ‐ Sub‐classes dos vários tipos de adesivos consoante as características de desempenho e designações respectivas [CEN, 2001]

Designações

1 ‐ adesivo normal

2 ‐ adesivo melhorado

E ‐ adesivo de tempo aberto alargado

F ‐ adesivo de presa rápida

T ‐ adesivo com resistência ao deslizamento horizontal

Fundamentais

Opcionais

Classes de características

C1, C1F, C1T, C1TF, C2, C2E, C2F, C2T, C2TE,

C2FT, D1, D1T, D2, D2T, D2TE, R1, R1T, R2 e R2T

2.4.1.3. Juntas Existem diversos tipos de juntas de construção a considerar, desde as juntas de assentamento, que também podem ser denominadas de juntas entre ladrilhos, às juntas estruturais, de esquartelamento e periféricas. Têm como objectivo eliminar descolamentos e roturas provocados por movimentos estruturais.

As juntas entre ladrilhos têm como principais funções proporcionar o alívio de tensões, melhorar a aderência dos ladrilhos cerâmicos e vedar o revestimento cerâmico, ou seja, são juntas de dimensão [Ribeiro, 2006; Sousa, 2008]. O material de preenchimento das juntas, segundo Silvestre [2005], deve ser impermeável, resiliente e compressível e apresentar resistência à água, aos agentes de limpeza, aos ataques químicos e ao desenvolvimento de microrganismos, e ainda ser permeável ao vapor de água de modo a permitir as trocas de humidade do suporte com o exterior, visto que os ladrilhos são impermeáveis.

As juntas estruturais (Figura 2.9) localizam‐se em zonas de transição de diferentes materiais ou nas juntas existentes no suporte, com a sua largura condicionada a ser maior que a largura das juntas existentes.

a) Junta estrutural

b) Junta estrutural

Figura 2.9 ‐ a) Junta estrutural (1‐suporte; 2‐ladrilho; 3‐material de assentamento; 4‐fundo de junta; 5‐cordão de silicone; 6‐mástique) [Folotec, 2005 citado por Silvestre, 2005] b) Junta estrutural [Sousa, 2008]

As juntas de esquartelamento (Figura 2.10) procuram evitar o aparecimento de anomalias, como a fissuração e o descolamento, através de tensões provocados por deformações intrínsecas devidas às variações térmicas e higroscópicas do suporte. São preenchidas com material de enchimento e reforçadas com um perfil pré‐fabricado.

Capítulo 2

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a) Junta de esquartelamento

b) Junta de esquartelamento

Figura 2.10 ‐ a) Junta de esquartelamento [Silvestre, 2005] e b) Junta de esquartelamento [Profiplas, 2005 citado por Silvestre, 2005]

Por fim, as juntas periféricas (Figura 2.11), podem ou não ser juntas estruturais, e encontram‐se ao longo das fronteiras confinadas do revestimento como em remates de vãos em revestimentos de paredes.

a) Junta periférica

b) Junta periférica

Figura 2.11 ‐ a) Exemplos de juntas periféricas [Cunha, 2001] e b) Junta periférica [Silvestre, 2005]

2.4.2. Aplicação de revestimentos cerâmicos As principais etapas da execução de um revestimento cerâmico aderente, que de seguida serão apresentados com os procedimentos e cuidados a ter em conta, são, cronologicamente [Silvestre, 2005; Sá, 2005]:

• selecção dos materiais, equipamentos e ferramentas;

• preparação do suporte;

• aplicação do material de assentamento;

• assentamento dos ladrilhos;

• preenchimento das juntas entre ladrilhos;

• limpeza final.

É necessário que os tempos de espera (que dependem das características e funções dos materiais, das condições de cura dos materiais cimentícios, do tipo, dimensão e nível de exposição do elemento a revestir e do respectivo estado de planeza e limpeza) entre as várias etapas sejam respeitados, para que as deformações iniciais e as variações dimensionais irreversíveis dos materiais ocorram [Silvestre, 2005].


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i) Selecção dos materiais, equipamentos e ferramentas

A selecção de materiais e equipamentos adequados, antes de iniciar a colocação do revestimento cerâmico, permite poupar tempo e trabalho durante a sua execução, pelo que de seguida se apresentam em tabela os elementos necessários (Tabela 2.14).

Tabela 2.14 ‐ Materiais, equipamentos e ferramentas necessárias à aplicação de revestimentos cerâmicos aderentes em paredes de fachada [Sá, 2005]

Materiais Equipamentos e ferramentaságua equipamentos de corte ‐ serra eléctrica, torques, serra circularargamassa para chapisco equipamentos para furação ‐ furadora eléctrica, broca tubularargamassa para emboço sistemas de mistura e bombagem ‐ misturadores de argamassascimentos‐cola sistemas de aplicação ‐ talochas, martelo de borracha

argamassas para juntas acessórios ‐ cruzetas, cunhas, fios para juntas, perfis metálicos, entre outros

ladrilhos cerâmicos sistema de limpeza ‐ esponja, pano seco, ou serradura de madeira

material de preenchimento de juntas

selantesistemas de segurança ‐ capacete, óculos de segurança, luvas de borracha

i) Preparação do suporte

Nesta fase, diversas características do suporte, assim como a falta de planeza, a rugosidade, irregularidades, desvios da verticalidade, porosidade, e estado de limpeza, influenciam a qualidade da colagem dos ladrilhos, pelo que é necessário realizar uma análise prévia do suporte.

A falta de planeza e a rugosidade podem obrigar à execução de uma camada de regularização do suporte, e a porosidade pode tornar necessário realizar um humedecimento em casos de grandes absorções, e apenas permitir aderência química do material de assentamento em casos de baixas absorções. O estado do suporte deve se apresentar são, seco e livre de qualquer contaminação para não reduzir a qualidade de colagem, pelo que se pode realizar uma limpeza com jacto de água [Silvestre, 2005].

O tipo de material do suporte influencia os tempos de espera, variando de 4 semanas a 6 meses para suportes à base de cimento, e no mínimo 4 semanas para suportes à base de monomassas. Em suportes de betão é necessário verificar que não existem resíduos de produtos de moldagem [Sá, 2005].

Ainda nesta fase é importante definir a localização e largura de todas as juntas no suporte, reduzindo o número de cortes, utilizando cruzetas como material de apoio à sua exactidão, e linhas de nylon para marcar os alinhamentos verticais e horizontais das primeiras fiadas [Silvestre, 2005; Sousa, 2008].

ii) Aplicação do material de assentamento

Existem dois métodos de aplicação do material de assentamento: o método de colagem simples em que o espalhamento da argamassa é feito apenas no suporte, utilizado em ladrilhos de pequenas dimensões; e o método de colagem dupla em que o espalhamento é feito no suporte e na tardoz das peças cerâmicas, utilizado em ladrilhos com superfícies

Capítulo 2

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maiores que 50cm2 ou com nível de absorção de água maior que 3% [Sá, 2005; Lucas e Abreu, 2006].

Como referido, o material de assentamento pode ser aplicado pelo método da camada espessa ou pelo método da camada fina.

No método da camada espessa aplica‐se o material de assentamento por espalhamento de uma única camada de argamassa tradicional de 5 a 20 mm sobre o suporte rebocado, finalizando com régua e deixando endurecer. No método da camada fina o material é espalhado sobre o suporte, numa camada uniforme, com o auxílio de uma talocha, e em seguida é retirado o material em excesso utilizando o lado denteado da talocha, formando cordões de adesivo que melhoram a fixação dos ladrilhos [Sá, 2005; Sousa, 2008].

iii) Assentamento dos ladrilhos

Inicialmente é necessário que a tardoz dos ladrilhos cerâmicos e o suporte se encontrem limpos, isentos de pó, gorduras ou partículas secas, ou seja, sem qualquer tipo de contaminação. É importante garantir a largura das juntas pelo que se recomenda a utilização de acessórios como cruzetas.

No método da camada espessa, o assentamento dos ladrilhos realiza‐se colocando uma camada de argamassa no seu tardoz e pressionando contra o suporte de modo a fixar na posição pretendida.

No método da camada fina, os ladrilhos devem ser posicionados sobre os cordões da argamassa cimento‐cola, deslocados do posicionamento final para serem fixados através de leves movimentos de rotação para essa posição. De seguida, com o auxílio de um martelo de borracha, devem ser dadas pancadas leves sobre a face do ladrilho cerâmico, de modo a retirar o excesso de argamassa [Sá, 2005].

iv) Preenchimento das juntas entre ladrilhos

Nesta fase retiram‐se as cruzetas e procede‐se a uma limpeza das juntas, tendo em conta a secagem do material de assentamento que deve ser de pelo menos 24 horas. O material de preenchimento adequado deverá ter a granulometria e a trabalhabilidade necessárias ao tipo de junta, à sua largura e profundidade para permitir que as juntas sejam uniformemente preenchidas. Em juntas estreitas é comum utilizarem‐se pastas de cimento, enquanto em juntas mais largas se recorre a argamassas de cimento. A aplicação do material de betumação adequado deverá ser realizada com uma espátula de borracha que permita penetrar e preenche, em largura e profundidade, as juntas [Lucas e Abreu, 2006; Sousa, 2008].

v) Limpeza final

A limpeza final é a última etapa na execução de revestimentos cerâmicos aderentes e tem como objectivo remover os resíduos dos produtos utilizados no assentamento, assim como a argamassa. A limpeza é realizada após a cura do material de assentamento das juntas, com o auxílio de uma esponja ou pano húmido, através de movimentos na diagonal dos ladrilhos de modo a não danificar as juntas [Sá, 2005; Silvestre 2005].


25

2.4.3. Perda de desempenho de revestimentos cerâmicos O desempenho dos revestimentos cerâmicos é afectado no que diz respeito à segurança na sua utilização, traduzido pela falta de aderência e falta de planeza, na funcionalidade, reduzindo as suas capacidades de estanqueidade à água, e no aspecto, apresentando enodoamentos, eflorescências, desgastes excessivos, alteração de cor e deterioração das juntas [Sá, 2005].

A exposição aos factores de degradação irá provocar a perda de funcionalidade dos respectivos materiais. Os factores a que os revestimentos cerâmicos aderentes em fachadas exteriores estão sujeitos são o peso próprio e as sobrecargas, os choques e as solicitações higrotérmicas, como se pode ver na Tabela 2.15. Adicionalmente aos factores expostos é ainda relevante ter em conta a acção da água líquida.

Tabela 2.15 ‐ Síntese dos factores de degradação de revestimentos cerâmicos aderentes em fachadas exteriores [Lucas, 2003; Sá, 2005]

Descrição

Ao funcionar em conjunto com o suporte, o sistema de revestimento assume parte da carga a este destinada sendo que a quantidade de carga que absorve depende da relação entre a sua rigidez e a do suporte. O revestimento tem como acções o seu peso próprio, que deverá ser indicado pelo fabricante e as sobrecargas de serviço a que está sujeito, que aparecem no RSA.

Os elementos construtivos deverão ser capazes de resistir aos choques, sendo que os elementos no seu conjunto, como paredes ou pavimentos, se responsabilizam pela resistência aos choques excepcionais, podendo os revestimentos dar algum contributo. Esta acção afecta principalmente as arestas das fachadas e as zonas próximas do terreno.

Acção da temperatura e da radiação solar

As variações de temperatura provocam alterações dimensionais nos materiais, impondo tensões de compressão nos ladrilhos cerâmicos e seus produtos de preenchimento de juntas, resultantes de diminuição uniforme da temperatura, e tensões de tracção resultantes de aumento uniforme de temperatura. Na cola e nas interfaces ladrilhos‐cola ocorrem tensões de corte e normais.

Acção da humidade

As variações de humidade provocam alterações dimensionais nos materiais, de carácter reversível ou irreversível. As variações resultantes das alternâncias de humedecimento e secagem dos materiais quando em serviço, provocadas pela água da chuva, água utilizada nas operações de limpeza e alterações da humidade relativa ambiente, são reversíveis. As variações irreversíveis são a retracção de secagem inicial das argamassas e betões e a expansão com a humidade dos produtos cerâmicos após a sua cozedura. As variações dimensionais provocadas por variações cíclicas de humidade ou temperatura conduzem ao enfraquecimento por fadiga dos materiais.

Acção do vento

A acção do vento encontra‐se caracterizada no RSA, em função do zonamento, Zonas A e B, e em função da rugosidade aerodinâmica do solo, Tipo I e Tipo II. Estas acções podem exercer pressões ou depressões nas fachadas e coberturas.

Solicitações higrotérmicas

Peso próprio e sobrecargas

Choques normais ou excepcionais

Factores de degradação

A perda de desempenho de revestimentos cerâmicos aderentes pode dar‐se então, pela acção de agentes de degradação e consequentes anomalias a nível dos ladrilhos cerâmicos e das juntas.

As principais anomalias a que os revestimentos cerâmicos estão sujeitos, e que provocam uma degradação do nível de desempenho, são as eflorescências e criptoflorescências, os

Capítulo 2

26

descolamentos, a fendilhação e a deterioração das juntas (Figura 2.12) [Sousa, 2008]. Existem ainda muitas outras, principalmente a nível da estética, que não provocam perda de desempenho do seu funcionamento, assim como a sujidade superficial, a alteração da cor ou brilho, manchas de bolor, fungos e vegetação, riscagem e desgaste dos ladrilhos, crateras na superfície dos ladrilhos, lascagem dos bordos dos ladrilhos, e a fendilhação do vidrado.

a)Eflorescências b) Descolamentos c) Fendilhação d) Deterioração de juntas

Figura 2.12 ‐ Exemplos das principais anomalias registadas em revestimentos cerâmicos: a) eflorescências [Sousa, 2008], b) descolamentos [w8], c) fendilhação [w9] e d) deterioração de juntas [Sousa, 2008]

De modo a compreender melhor a origem das principais anomalias a que os revestimentos cerâmicos estão sujeitos apresenta‐se de seguida na Tabela 2.16 algumas das causas que as provocam.

Tabela 2.56 ‐ Principais anomalias dos revestimentos cerâmicos e respectivas causas mais prováveis [Sousa, 2008; Lucas, 2001; Lucas, 2003; Medeiros, 2000]

Anomalia Algumas causas mais prováveis

EflorescênciasCristalização de sais solúveis na superfície dos revestimentos cerâmicos provenientes da percolação de água no interior

Descolamentos

Ausência de juntas de dilatação; preenchimento deficiente do tardoz do ladrilho; inadequada especificação da argamassa de assentamento; existência de deficiências do suporte; ocorrência de movimentos diferenciais entre o suporte e o revestimento [Medeiros, 2000; Lucas, 2003]

FendilhaçãoFendilhação do suporte; movimentos diferenciais suporte‐revestimento; contracção ou expansão da argamassa de assentamento dos ladrilhos; choques violentos; rotura por flexão em ladrilhos mal assentes [Lucas, 2001]

Fissuração ‐ Expansões ciclícas devidas a variações higro‐térmicas; tensões de rotura por tracção ou compressãoDescolamento dos bordos ‐ Aderência insuficiente; granulometria e consistência inadequada da massa de assentamento; relação inadequada largura/profundidade da juntaDesprendimento ‐ Expansão do produto de preenchimento, provocada por sulfatos contidos em produtos de limpeza; evolução das causas do descolamentoEnodoamento ‐ absorção e retenção de sujidade

Deterioração de juntas

Pode‐se concluir que existem diversas causas que provocam uma diminuição do nível de desempenho dos revestimentos cerâmicos. De um modo generalizado, vários autores consideram como principais causas os seguintes factores [adaptado de Sousa, 2008]:

• falta de rigor e de controlo dos processos de fabrico dos materiais utilizados;

• selecção inadequada dos materiais (desconhecimento das características);

• má concepção (erros de projecto);


27

• deficiente aplicação (erros de execução);

• factores externos ou acções ambientais (temperatura, humidade, vento e radiação solar);

• alteração das condições inicialmente previstas;

• falta de manutenção.

2.5. Síntese do capítulo Neste capítulo foram caracterizados os revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos de modo a perceber o seu comportamento em serviço. De modo a compreender a sua funcionalidade, foram indicadas as suas exigências funcionais bem como o seu desempenho face aos mecanismos e factores de degradação. A nível da sua classificação funcional, os revestimentos de argamassas podem‐se classificar, na sua maioria, como revestimentos de impermeabilização, e os revestimentos cerâmicos, de acabamento ou decorativos.

Inicialmente foram apresentadas as características de desempenho em serviço dos revestimentos exteriores e, no âmbito desta dissertação, explorado o seu comportamento físico em serviço face à água, sendo este um dos factores de maior responsabilidade na origem da perda de desempenho em condições reais de exposição. Neste contexto, foram sintetizadas as características de desempenho dos revestimentos de argamassas (permeabilidade à água sob pressão, coeficiente de capilaridade e permeabilidade ao vapor de água) e dos revestimentos cerâmicos (expansão por humidade e absorção de água).

Sintetizaram‐se as principais características das argamassas de revestimento, o que permitiu concluir que as argamassas não‐tradicionais, pelas vantagens que apresentam face às argamassas tradicionais, são cada vez mais a solução de mercado adoptada. Explicitaram‐se os constituintes das argamassas de revestimento (ligantes, agregados, água, adjuvantes e adições) e dos revestimentos cerâmicos aderentes (ladrilhos cerâmicos, material de assentamento das juntas e juntas) e as suas metodologias de aplicação.

Tanto nos revestimentos cerâmicos como nos revestimentos de argamassas apresentaram‐se as diferentes anomalias e respectivas causas, permitindo compreender a perda de desempenho destes revestimentos, face aos factores de degradação a que se encontram expostos, nomeadamente a água.

Este capítulo permite formar uma base teórica sobre os revestimentos em estudo, de modo a introduzir o seguinte capítulo que irá tratar das técnicas de ensaio in‐situ que permitem a avaliação do seu desempenho, e aprofundar o método de diagnóstico em estudo nesta dissertação, o tubo de Karsten.

Capítulo 2

28

Técnicas de ensaio in‐situ para avaliação do desempenho de revestimentos de fachadas em serviço

29

3.Técnicas de ensaio in‐situ para avaliação do desempenho de revestimentos de fachadas em serviço

3.1. Considerações gerais De modo a efectuar a avaliação do desempenho dos revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos, é necessário conhecer e analisar as suas características em serviço, pelo que se recorre a uma metodologia de avaliação através de técnicas de ensaio in‐situ

A primeira parte deste capítulo tem como objectivo consciencializar a importância do uso das técnicas de ensaio in‐situ para a avaliação do desempenho das propriedades dos revestimentos em serviço, abordando as técnicas, mais correntes, aplicadas a revestimentos de paredes.

Na segunda parte é aprofundada a técnica de ensaio de tubo de Karsten, que constitui o âmbito desta dissertação. Serão estudados o seu campo de aplicação, vantagens e desvantagens bem como a interpretação e variabilidade de resultados e os factores que influenciam a técnica.

3.2. Importância da utilização de uma metodologia de avaliação in‐situ O desempenho em serviço dos revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos, devido ao ataque de diversos agentes de degradação, vai reduzindo progressivamente pelo que a avaliação do desempenho é importante na medida em que permite caracterizar o estado de degradação e as suas causas, de modo a encaminhar para medidas correctivas ou preventivas. De modo a avaliar o seu nível de desempenho recorre‐se a metodologias de avaliação, ao qual pertencem os ensaios in‐situ.

Para uma avaliação do desempenho da fachada deve ser comparado o desempenho em serviço com o desempenho especificado no projecto (Figura 3.1). Esta comparação é realizada através de métodos de verificação, que podem ser empíricos (baseados na experiência), experimentais (vários tipos de ensaios em laboratório ou in‐situ) e teóricos (estudos de modelação). Dependendo do conhecimento disponível em termos de desempenho, dos custos envolvidos e da quantidade de informação que se obtém dessa avaliação é escolhido o método mais adequado [Flores‐Colen, 2009].

Para a avaliação do desempenho em serviço, a inspecção visual, em muitos casos, é suficiente para caracterizar o estado de conservação, devido aos baixos custos associados, rapidez de execução e a dispensa de equipamentos complexos, onerosos e outros meios complementares de diagnóstico [ISO, 2000a; CSA, 2001; Shohet et al., 2002; Lacasse, 2003; Tavares et al., 2005].

Contudo, estes métodos apresentam fraca acessibilidade a alguns locais a inspeccionar e subjectividade de avaliação associada ao factor humano (experiência e formação do inspector) o que pode levar a diagnósticos demasiado optimistas ou pessimistas, podendo ser prejudiciais para a segurança dos utentes ou conduzir a desperdícios de recursos económicos respectivamente [Flores‐Colen, 2009]. É também necessário recorrer a outros métodos de

Capítulo 3

30

verificação pois muitos problemas que provocam a perda de desempenho não se encontram visíveis à superfície [Helmerich e Niederleithinger, 2006].

Figura 3.1 ‐ Processo de avaliação do desempenho de um elemento construtivo [adaptado de Flores‐Colen, 2009]

Os métodos experimentais auxiliares permitem a avaliação in‐situ ou em laboratório. Ainda que as técnicas de avaliação em laboratório sejam mais precisas, as técnicas in‐situ permitem avaliar, directamente e em condições reais, o desempenho e não possuem um carácter tão destrutivo.

As técnicas de ensaio in‐situ têm como principais objectivos determinar os materiais utilizados e as suas técnicas de aplicação, diagnosticar as alterações sofridas nos revestimentos e as suas causas e ainda conduzir à selecção dos métodos de intervenção mais adequados [Tavares et al., 2005; Flores‐Colen et al., 2006b]. Estas técnicas têm como limitações o aumento de tempo de inspecção e a produção de resultados confusos e de difícil interpretação, bem como a pouca precisão de algumas técnicas e a existência de poucas, e normalmente onerosas, técnicas fiáveis [Branco e Brito, 2005; Flores‐Colen, 2009].

Para uma melhor avaliação do nível de desempenho, o ideal será combinar os resultados obtidos com diferentes técnicas de ensaio in‐situ, com ensaios realizados em laboratório [Veiga et al., 2007; Tavares et al., 2005 e Flores‐Colen, 2009].

3.3. Estudo das técnicas de ensaio in‐situ Existindo uma grande variedade de técnicas de ensaios in‐situ e a necessidade de as organizar de modo a facilitar a escolha da mais adequada surgem classificações em termos das suas características comuns. Assim, as técnicas de ensaio in‐situ podem‐se classificar segundo vários factores [Silva, 2004; Branco e Brito, 2005; Flores‐Colen et al., 2006b]:

• grau de destruição que provocam ‐ destrutivas, semi‐destrutivas e não‐destrutivas;

• solicitação artificial que provocam ‐ invasivas e não invasivas;


31

• princípios em que se baseiam ‐ mecânicos, eléctricos, magnéticos, electromecânicos, ultra‐sónicos, radioactivos, sensoriais, térmicos, químicos, entre outros;

• tipo de resultados obtidos ‐ propriedades a avaliar;

• tipo de tecnologia utilizada ‐ baixa ou alta;

• objectivos da sua utilização ‐ resistência, durabilidade, geometria, entre outros;

• elemento a que se aplicam ‐ revestimento, suporte, entre outros;

• actividades em que intervêm ‐ controlo de qualidade, inspecção de edifícios, verificação da aplicação de regulamentos, entre outros.

As técnicas de ensaio in‐situ usuais em revestimentos são constituídos por equipamentos ligeiros, pequenos e de fácil transporte, o que permite o seu uso em locais de difícil acesso, além de serem, na sua maioria, ensaios práticos e pouco onerosos. Entretanto algumas técnicas têm limitações em relação à realização dos ensaios e à interpretação dos resultados, o que origina resultados nem sempre satisfatórios [Tavares et al., 2005].

Na Tabela 3.1, são expostas as principais técnicas de ensaio in‐situ, e classificadas de acordo com o princípio em que se baseiam, o grau de destruição que provocam, os parâmetros medidos e os objectivos da sua utilização.

A sua classificação permite organizar diversas informações relevantes o que facilita a escolha do tipo de técnicas a utilizar dependendo do objectivo pretendido e das características associadas. A adequabilidade de cada técnica depende das características próprias à sua utilização, pelo que quanto mais fácil for a sua utilização e quanto melhor servirem as informações resultantes, para a avaliação do desempenho em serviço, mais adequadas serão.

3.4. Técnica de ensaio a utilizar ‐ tubo de Karsten No presente trabalho, o desempenho de revestimentos cerâmicos e de argamassas face à acção da água é avaliado através da medição da permeabilidade à água líquida sob baixa pressão utilizando o ensaio de tubo de Karsten. Esta técnica será aprofundada de seguida.

É cada vez mais necessário um conhecimento aprofundado dos materiais, do seu comportamento, das técnicas de construção e das anomalias, bem como das suas causas e das formas de as prevenir e reabilitar de modo a atingir melhores condições de durabilidade e sustentabilidade [Duarte, 2009]. Justifica‐se então o estudo in‐situ da permeabilidade à água líquida dos revestimentos de ladrilhos cerâmicos e de argamassas através do método do tubo de Karsten.

A capacidade de impermeabilização dos revestimentos distingue‐se como a sua aptidão, em relação à água que neles penetra devida à acção combinada da chuva e do vento sobre a sua superfície, para [LNEC, 1999]:

• atrasar no tempo o instante em que a água atinge o suporte;

• limitar a quantidade de água que atinge o suporte;

• reter a água junto ao suporte durante o mínimo tempo possível de modo a favorecer a secagem do revestimento.

Capítulo 3

32

Tabela 3.1 ‐ Técnicas de ensaio in‐situ aplicáveis a rebocos exteriores com relação entre os parâmetros medidos e as características de desempenho [adaptado de Flores‐Colen, 2009; Malva, 2009; Silva, 2004; Gonçalves, 2010]

Principio TécnicaGrau de

destruiçãoParâmetro de medição

Características de desempenho

Pull‐off DestrutivoTensão de aderência

(MPa)Resistência ao arrancamento

Esclerómetro pendular

Semi‐destrutivoIndíce esclerométrico

(IE)Dureza/resistência

superficial

Ensaio de choque de esfera

Semi‐destrutivoDiâmetro da mossa

(mm)Resistência superficial

Eléctrico Humidímetro Não‐destrutivoHumidade à superfície

(%)Resistência à humidade;

absorção de água

Ultra‐sónicoUltra‐sons (método indirecto)

Não‐destrutivoVelocidade aparente de propagação das

ondas (m/s)

Módulo de elasticidade dinâmico

Hidrodinâmico Tubo de Karsten Não‐destrutivoAbsorção de água a

baixa pressão (cm3)Permeabilidade à água

líquida

Fitas colorimétricas

Tipo e teor semi‐quantitativo de sais

(mg/l)

Kit de campoTipo e teor quantitativo

de sais (mg/l)

TermohigrómetroTemperatura (°C) e

humidade relativa do ar (%)

Resistência aos agentes climáticos

TermografiaTemperatura

superficial das fachadas (°C)

Resistência à humidade e colonização biológica

BinóculosObservação de defeitos

da superfície

Presença de anomalias; homogeneização da cor e

textura

Comparador de fissuras

Abertura média das fissuras (mm)

Absorção de água, resistência à humidade e resistência mecânica

Microscópio óptico

Abertura média de microfissuras (mm)

Absorção de água e resistência à humidade

Colorímetro Variação de cor (ΔE)Resistência às acções

químicas e climáticas e à humidade

Resistência às acções químicas, humidade e colonização biológica

Mecânico

Químicas

Térmico

Sensorial

Não‐destrutivos

Não‐destrutivos

Semi‐destrutivo

Os tubos de Karsten são dispositivos de vidro graduados de 0 a 4 cm3, em forma de cachimbo, com uma parte inferior em formato cilíndrico com fundo fechado. Estes são adequados para superfícies verticais, mas existem também para superfícies horizontais (Figura 3.2). A secção que encosta à superfície de ensaio é aberta e o seu bordo plano é normalmente fixado com o auxílio de silicone, embora devido às suas desvantagens, pode‐se optar por utilizar materiais alternativos como a plasticina ou massa anti‐vibratória [Mendonça, 2007; Santos, 2009]. O tubo preenche‐se de água até uma altura de 9.8 cm, o que corresponde a uma pressão de 961.38 Pa ou a uma pressão dinâmica do vento de 142.6 km/h [LNEC, 2002b]. As leituras


33

indicam o abaixamento do nível de coluna de água em função do tempo e são tratadas graficamente (cm3/h).

Figura 3.2 ‐ Aplicação do tubo de Karsten em superfície horizontal e vertical [w10]

3.4.1. Campo de aplicação Esta técnica é frequentemente utilizada em revestimentos e paredes, com os seguintes objectivos [Flores‐Colen, 2009]:

• determinar a permeabilidade à água líquida de revestimentos tradicionais ou não‐tradicionais com base em ligantes minerais ou mistos;

• avaliar a capacidade de impermeabilização à água dos revestimentos de paredes;

• estimar o grau de degradação dos revestimentos e prever a vulnerabilidade das alterações superficiais à acção da água;

• comparar resultados obtidos sobre diferentes tipos de superfícies de revestimentos e avaliar a influência do acabamento;

• determinar o grau de protecção fornecido por um tratamento de superfície hidrófugo e a sua eficácia para um determinado período de tempo (durabilidade do tratamento).

Este método é utilizado tanto in‐situ como em laboratório e avalia a resistência à água líquida da superfície, através da sua propriedade de absorção de água sob baixa pressão. Esta característica conhecida como permeabilidade define‐se pela aptidão dos materiais de serem atravessados por um fluido, quando submetidos a um gradiente de pressão [Freitas e Pinto, 1999].

O nível de permeabilidade medido através deste método pode ser utilizado para caracterizar qualitativamente o estado do revestimento assim como estimar o seu grau de degradação, através de comparações e analisando as alterações verificadas pela absorção de água pelo revestimento [LNEC, 1995].

3.4.2. Vantagens e desvantagens É importante conhecer as possibilidades e limitações desta técnica pelo que se apresenta na Tabela 3.2 algumas vantagens e desvantagens que esta possui, segundo vários autores.

3.4.3. Equipamento de ensaio e descrição da técnica Segundo LNEC [2002b], o ensaio através de tubo de Karsten requer o seguinte equipamento:

• tubo de vidro graduado de 0 a 4cm3;

• silicone ou outro material de fixação;

Capítulo 3

34

• pistola manual ou de ar comprimido para fixação dos tubos.

Tabela 3.2 ‐ Vantagens e desvantagens da utilização do ensaio com o tubo de Karsten [adaptado de Flores‐Colen, 2009; Pereira, 2008; Duarte, 2009; Malva, 2009; Gonçalves, 2010; Hattge, 2004].

Vantagens DesvantagensSimples e expedita; Exige homogeneidade do revestimento;

Reduzidos custos;Depende das condições atmosféricas, não simulando algumas acções incidentes sobre a alvenaria, como a energia cinética e pressão do

vento;

Possibilitam ensaios de paredes em edificações.Não é um método adequado para avaliar elementos com alta

absorção de água.

Baixo grau de especialização do técnico;

Não exige fonte de energia externa nem recolha de amostras;

Cuidado na aplicação do material de fixação para não ficarem resíduos no revestimento;

Avalia o comportamento do conjunto revestimento‐suporte e não do revestimento isoladamente;

O procedimento da técnica de absorção de água sob pressão actual encontra‐se caracterizado na ficha do LNEC FE Pa 39.1 [LNEC, 2002b], substituindo o método original da técnica proposto pelo RILEM [1980]. O procedimento experimental é o seguinte:

• revestir com silicone, ou outro material de fixação, a superfície do bordo do tubo que irá ficar em contacto com o revestimento, sem excessos para que a área real de revestimento em contacto com a água não sofra redução;

• fixar o tubo à zona a ser ensaiada, pressionando‐o sobre a superfície vertical;

• permitir que o material de fixação seque durante, pelo menos, 2 min à temperatura ambiente;

• atestar o tubo com água até à graduação 0 cm3 e esperar 5 min para observar o abaixamento do nível de água e registar a primeira leitura;

• repetir as leituras aos 10, 15, 30 e 60 min seguintes. Na Figura 3.3 pode‐se observar algumas etapas do procedimento do ensaio.

a) fixação do tubo b) preenchimento do tubo até aos 0 cm3

c) ajuste do nível de água

Figura 3.3 ‐ Etapas do ensaio do tubo de Karsten [Sobrinho, 2008]

Os intervalos de leitura podem variar dependendo da porosidade do material e do técnico responsável pelo ensaio.


35

3.4.4. Parâmetros de medição Cada ensaio permite registar valores de volume de água absorvida, em cm3, durante os intervalos de tempo definidos. Com base nestas medições são realizados gráficos de volume de água absorvido em função do tempo, sendo que as inclinações das rectas obtidas correspondem aos respectivos coeficientes de absorção de água, em kg/m2.s [Scartezini et al. 2002].

A absorção de água verificada depende desse coeficiente de absorção e do tempo de realização do ensaio. Segundo Kunzel et al. [2004] (citado por Flores‐Colen, 2009) é possível calcular a absorção de água de uma fachada sujeita à acção da chuva e do vento durante um determinado intervalo de tempo através da equação 3.1:

(Eq. 3.1)

Em que:

• Afachada ‐ absorção de água (kg/m2);

• Cabsorção ‐ coeficiente de absorção de água da camada superficial (kg/[m2.√h]) ‐ inclinação da curva do gráfico com a absorção de água nas ordenadas e a raiz quadrada do tempo nas abcissas;

• tchuva ‐ tempo do ensaio (h).

Existem vários métodos de calcular o coeficiente de absorção de água a baixa pressão, assim como a sugerida por PROCEQ [2001] (citado por Flores‐Colen, 2009), de acordo com a equação 3.2:

(Eq. 3.2)

Em que:

• Cabsorção ‐ coeficiente de absorção de água da camada superficial (kg/[m2.√h]);

• X ‐ quantidade de água absorvida (em ml);

• d ‐ diâmetro da superfície em que é feita a penetração de água (mm);

• t ‐ duração da leitura (h).

3.4.5. Interpretação e variabilidade dos resultados i) Interpretação dos resultados

Mesmo sendo referenciada internacionalmente, esta técnica não se baseia em critérios de desempenho [Dias e Carasek, 2003], uma vez que não existem valores de desempenho aceitáveis definidos nas normas existentes. Por conseguinte, os parâmetros de desempenho deverão ser complementados com outros ensaios realizados em laboratório, assim como:

Capítulo 3

36

• ensaio que avalia a permeabilidade à água líquida sob pressão, definido pela norma EN 1015‐21 [CEN, 2002a];

• ensaio que estima a absorção de água por capilaridade, definido pela norma EN 1015‐18 [CEN, 2002b].

A comparação dos resultados destes dois métodos deve ser realizada cuidadosamente pois a taxa de molhagem da superfície depende da estrutura capilar e distribuição dos poros do material, e dos diferentes mecanismos de penetração da água (forças capilares, forças de gravidade e forças externas em poros, fissuras ou aberturas) [Bauer, 1997, citado por Flores‐Colen, 2009]. Visto que esta técnica avalia a permeabilidade à água líquida, a comparação dos resultados com a capilaridade (absorção de água sem pressão em poros capilares), porosidade total (total de poros), ou porosidade aberta (total de poros inter‐conectados) deve ser cuidadosamente interpretada [Flores‐Colen, 2009]. Na Figura 3.4 pode‐se visualizar a porosidade aberta e fechada.

Figura 3.4 ‐ Porosidade aberta e fechada respectivamente [Freitas et al., 2008].

A técnica do cachimbo de Karsten faz uma avaliação, ao nível da argamassa, apenas superficial, segundo Crescêncio e Barros [2005]. De acordo com Veiga [2005], os valores obtidos pela técnica da EN 1015‐21 [CEN, 2002a] não são directamente comparáveis entre sistemas multi‐camada e monocamada, porque é medido apenas a água absorvida pelo material e não a que atinge o suporte, que se pode concentrar na última camada. Sendo assim o desempenho de um reboco multi‐camada pode continuar a apresentar um bom desempenho, devido à água absorvida não atingir o suporte [Flores‐Colen, 2009].

Esta técnica permite uma ideia da capacidade de impermeabilização dos revestimentos de paredes, mas é necessário considerar as suas limitações na análise dos resultados. De seguida, serão apresentados alguns resultados de estudos anteriores da avaliação do desempenho de rebocos mediante diferentes situações. Quanto a resultados de estudos anteriores relativamente aos revestimentos de ladrilhos cerâmicos, não foram encontrados na bibliografia consultada.

Gonçalves [2010] realizou estudos in‐situ de modo a comparar a absorção média de água sob pressão de ensaios que utilizavam diferentes processos de fixação do tubo de Karsten, com massa anti‐vibratória e silicone (Tabela 3.3). Com tal estudo determinou que os resultados obtidos com a massa anti‐vibratória, na maioria das vezes, apresentavam valores de água absorvida superior aos valores obtidos com a silicone, o que se deve ao facto de esse material não ser tão bom vedante quanto a silicone.


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Tabela 3.3 ‐ Resultados da avaliação do desempenho de revestimentos exteriores in‐situ quanto à absorção média de água com diferentes materiais de fixação do tubo [Gonçalves, 2010]

Tubos fixados com massa anti‐vibratória

Tubos fixados com silicone

[Gonçalves, 2010]Rebocos monocamada com suporte de alvenaria de

tijolo (in‐situ)[0,5 ‐ 16,5] [0,15 ‐ 8,5]

Absorção média de água sob pressão aos 180

minutos (cm3)Referência Aplicabilidade

Na Tabela 3.4 apresentam‐se tabelados alguns valores de absorção de água aos 60 min e os respectivos coeficientes de absorção determinados em estudos anteriores utilizando diferentes tipos de argamassas.

Tabela 3.4 ‐ Resultados de estudos anteriores da avaliação do desempenho de rebocos exteriores com o tubo de Karsten [adaptado de Gonçalves, 2010]

Referência AplicabilidadeAbsorção média de água sob

pressão aos 60 minutos

(cm3)

Coeficiente de absorção de água aos 60 minutos

(kg/m2.min0,5)

Reboco exterior tradicional sem acabamento

1,2 (orientação Sul) e 2,5 (orientação Norte)

Reboco exterior tradicional revestido1 3,7

Reboco exterior pré‐doseado ≈ 0,8 < 0,3

Rebocos exteriores pré‐doseados, de base cimentícia

≤ 0,2 [0,05 ‐ 1]

Rebocos exteriores tradicionais de cimento [0,6 ‐ 1,4] [0,2 ‐ 0,4]

Modelos de monocamada mais tijolo (lab.) 0,1 0,04

Modelos de argamassa tradicional mais tijolo (lab.)

9 2,12

Argamassa de cal aérea mais cimento branco (lab.)

2,7 (aos 11 meses) ‐

Argamassa de cal aérea mais cimento branco (in‐situ )

1,0 (às 14 semanas) ‐

Revestimento de argamassa tradicional ‐ multicamada (lab.)

[1,4 ‐ 11,9] [0,3 ‐ 2,68]

Revestimento de argamassa industrial ‐ monocamada (lab.)

[0,4 ‐ 1,1] [0,09 ‐ 0,26]

1 ‐ No geral paramentos revestidos obtêm menores resultados de absorção.

[Duarte, 2009]

[Flores‐Colen, 2009]

[Magalhães et al., 2007]

< 1,5

[Gonçalves, 2010]

Já se realizaram estudos de determinação da permeabilidade em bases de alvenaria de blocos cerâmicos com diversas preparações, em dois momentos distintos: após dois dias da aplicação da argamassa, visando identificar as alterações de absorção de água produzidas e após 28 dias, sobre o revestimento já curado, de modo a avaliar a influência da preparação da base na permeabilidade à água dos revestimentos [Scartezini et al., 2002]. Podem‐se observar os resultados na Tabela 3.5. A Figura 3.5 demonstra as posições onde foram efectuadas as leituras.

Scartezini et al. [2002] utilizam uma metodologia de seis ensaios de tubo de Karsten, com três efectuadas no bloco e três nas juntas e chegam à conclusão que as juntas de assentamento de

Capítulo 3

38

alvenaria possuem características diferentes dos blocos, como estrutura e tamanho dos poros, o que influencia as características de absorção do substrato, sendo que o chapisco ajuda na homogeneização, diminuindo as diferenças entre o bloco e a junta. Naturalmente, diferentes preparações de base alteram as características do substrato em relação à absorção de água.

Tabela 3.5 ‐ Resultados dos coeficientes de absorção de água obtidos nas bases submetidas a diferentes preparos em dois momentos diferentes [Scartezini et al., 2002]

Bloco Junta Bloco Junta

Sem preparação 0,11 0,26 0,12 0,20Solução de cal ‐ ‐ 0,13 0,18

Chapisco comum 0,56 0,68 0,14 0,15Chapisco com PVA (base acetato de

polivinila)0,20 0,28 0,13 0,14

Chapisco com SBR (estireno butadieno)

0,05 0,04 0,13 0,12

[Scartezini et al. , 2002]

Alvenaria de blocos

cerâmicos com as seguintes

preparações de base (lab.):

Ensaio após 28 dias sobre

Ensaio após 2 dias sobre

Coeficiente de absorção de água

(cm3/min)

Referência Aplicabilidade

Figura 3.5 ‐ Posições para a realização do ensaio de permeabilidade à água líquida [Scartezini et al., 2002]

Em 2004, Hattge analisou a influência da utilização de blocos cerâmicos e blocos de betão com e sem revestimentos, e em 2008, Sobrinho estudou a importância da altura da medição e da existência de evidências de bolor em paramentos interiores. Apresentam‐se os seus resultados na Tabela 3.6.

A experiência de Hattge [2004] permite concluir que o desempenho quanto à permeabilidade dos blocos cerâmicos, no que respeita às juntas, é inferior aos blocos de betão, pois absorve mais água, e por outro lado, no que respeita ao ensaio localizado sobre o bloco, o seu desempenho é superior aos blocos de betão demonstrando maior estanqueidade. Em ambos os casos, sem revestimento, verificam‐se absorções muito maiores, o que comprova a


39

vantagem em termos de estanqueidade que os revestimentos podem proporcionar. Tais conclusões podem ser observadas nos resultados apresentados na Tabela 3.6.

Tabela 3.6 ‐ Resultados de absorção média de água sob pressão aos 15min em diferentes revestimentos de argamassas e ainda diferentes alturas de ensaio [Hattge, 2004; Sobrinho, 2008]

Referência

Juntas verticaisJuntas horizontaisSobre os blocosJuntas verticais

Juntas horizontaisSobre os blocos

Ensaio 1Ensaio 2Ensaio 1Ensaio 2

Medição à altura de 0,40m

Medição à altura de 1,50m

1,25 1,500,40 0,700,95 1,800,25 0,320,50 0,550,15 0,35

Parede em blocos cerâmicos com revestimento

Parede em blocos de betão com revestimento

Absorção média de água sob pressão aos 15 minutos

(cm3)

Com evidências de bolor

Sem evidências de bolor

Aplicabilidade

[Sobrinho, 2008]

> 4> 41,851,43> 4> 40,641,870,931,23

Revestimento de argamassa na face interna das paredes

externas de 6 habitações com e sem evidências de bolor

Aplicabilidade

[Hattge, 2004]

Parede em blocos cerâmicos sem revestimento

Parede em blocos de betão sem revestimento

Por sua vez, Sobrinho [2008] concluiu que os níveis de permeabilidade à altura de 1,5m eram superiores aos de uma altura de 0,40m, porque na cota inferior existe normalmente menor permeabilidade em função da saturação do revestimento, o que dificulta a absorção da água pelo cachimbo. Conforme os resultados apresentados na Tabela 3.6, é de referir também que as habitações sem evidências de bolor obtiveram resultados significativamente inferiores aos valores obtidos nos ensaios realizados nas casas com esta anomalia.

ii) Variabilidade da técnica

Se a parede for relativamente homogénea em termos de suporte, revestimento e anomalias existentes o método fornece uma ideia geral. Embora de simples execução, a variabilidade dos resultados pode aumentar significativamente se não forem considerados alguns aspectos relevantes, como por exemplo [Flores‐Colen, 2009]:

• existência de microfissuras;

• redução da área de contacto da água com o revestimento devida ao excesso de material de fixação;

• garantia de um nível constante de pressão durante a realização do ensaio.

Capítulo 3

40

De seguida apresenta‐se na Tabela 3.7 alguns valores dos coeficientes de variação obtidos noutros estudos e que pelos valores elevados que apresentam permite concluir a elevada variabilidade associada a esta técnica.

Tabela 3.7 ‐ Resumo dos coeficientes de variação obtidos em estudos anteriores com o ensaio do tubo de Karsten [adaptado de Gonçalves, 2010; Hattge, 2004]

ReferênciaCoeficiente de

variação obtido (%)[Miranda, 2000] 15

Rebocos tradicionais 56Rebocos pré‐doseados 79Rebocos tradicionaisRebocos pré‐doseados

Revestimento de argamassa tradicional

[3 ‐ 13]

Revestimento de argamassa industrial ‐ monocamada

[10 ‐ 53]

Juntas verticais ‐Juntas horizontais ‐Sobre os blocos 21Juntas verticais 30

Juntas horizontais ‐Sobre os blocos ‐

Ensaio 1 56Ensaio 2 43Ensaio 1 37Ensaio 2 67

> 50 na maioria dos casos

[Duarte, 2009]

[Flores‐Colen, 2009]

Em laboratório

In‐Situ

In‐Situ

Aplicabilidade

[Hattge, 2004]

Parede em blocos cerâmicos sem revestimento

Parede em blocos de betão sem revestimento

Parede em blocos cerâmicos com

Parede em blocos de betão com revestimento

Em laboratório

[Gonçalves, 2010]

Em laboratório

3.4.6. Síntese de metodologias experimentais utilizadas Os diversos autores que realizaram estudos com o método do tubo de Karsten, já utilizaram várias metodologias diferentes em termos de número de ensaios, local de realização (laboratório ou in‐situ), local de aplicação do tubo (nas juntas entre blocos ou no corpo dos blocos que constituem o suporte), e intervalos de leituras e duração do ensaio, entre outros parâmetros. Na Tabela 3.8 apresenta‐se resumidamente algumas metodologias de ensaio já utilizadas, na sua maioria sobre revestimentos de argamassas.

Quanto ao local de aplicação do tubo de Karsten, apenas Scartezini et al. [2002] e Hattge [2004], distinguiram no revestimento de argamassa a localização dos blocos e respectivas juntas horizontais e verticais, permitindo o estudo nessas zonas. Quanto ao resto dos autores, entende‐se por local de aplicação do tubo no reboco, como zona revestida indiferenciada e não conhecida do revestimento de argamassa.

Pode‐se distinguir dois métodos de medição da absorção diferentes utilizados por estes e outros autores. Enquanto uns optaram por, a cada medição realizada, atestar o tubo de Karsten ao nível inicial, o que permite que seja aplicada a mesma pressão em cada medição, outros decidiram ir medindo a absorção acumulada, até um limite de tempo, ou eventualmente até a absorção total da água. O primeiro procedimento permite que o nível da pressão exercida seja constante ao longo de todo o ensaio e de todas as medições.


41

Tabela 3.8 ‐ Diferentes metodologias de ensaio utilizadas por vários autores

ReferênciaNº de ensaios

Localização Local de aplicação do tubo de Karsten Medições Duração

[Miranda, 2000] 2 a 3 lab. Reboco 1 em 1min até aos 15min 15min

[Scartezini et al., 2002] 6 lab. Reboco e juntas horizontais Gráfico, ml/minaté absorção

total

[Hattge, 2004] 10 lab. Reboco, juntas horizontais e verticais 5, 10 e 15min 15min[Magalhães et al., 2007] 1 lab. e in‐situ Reboco 5, 15 e 60min 60min

[Sobrinho, 2008] 2 in‐situ Reboco 5, 10 e 15min 15min[Flores‐Colen, 2009] 3 lab. e in‐situ Reboco 5, 10, 15, 30 e 60min 60min

[Duarte, 2009] 3 lab. e in‐situ Reboco 5, 10, 15, 30 e 60min 60min

[Gomes, 2009] 3 lab. Reboco

15, 30s e depois 30 em 30s ou 15, 30s, 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 15, 30, 60min e

depois 60 em 60min1

até absorção total

lab. Reboco 5, 10, 15, 30 e 60min 60min

in‐situ Reboco5, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 90, 120, 150 e 180min

180min[Gonçalves, 2010] 3

3.4.7. Factores que influenciam o ensaio Individualmente ou em conjunto, é vasta a quantidade de factores que podem condicionar o ensaio, desde o número de ensaios que se realizam, a sua localização, os tipos de suporte e revestimentos, bem como o momento após a aplicação da argamassa em que se realiza o ensaio, representam alguns exemplos, que permitem um contínuo estudo e conhecimento adquirido relativamente aos níveis de desempenho de revestimentos quanto à permeabilidade à água líquida. Na Figura 3.6 apresentam‐se dois exemplos de factores que afectam o ensaio.

a) existência de microfissuras

b) processo de fixação do tubo

Figura 3.6 ‐ Exemplos de factores que afectam o ensaio: a) Existência de microfissuras [w11], b) processo de fixação do tubo

Os materiais e elementos construtivos da fachada, assim como o acesso para leitura in‐situ são dois exemplos de factores que influenciam o ensaio da permeabilidade à água líquida através do tubo de Karsten. A técnica do tubo de Karsten pode chegar a resultados incorrectos que podem estar condicionados devido a vários factores, dos quais alguns são resumidamente apresentados na Tabela 3.9.

Segundo Scartezini et al. [2002], não se consegue concluir se a água é absorvida pelo revestimento, pelas juntas ou pelo suporte, que ao apresentarem porosidades diferentes influenciam os resultados. Quanto ao tipo de suporte, no que respeita ao revestimento reboco, o tijolo apresenta melhor desempenho que o betão, verificando‐se o contrário no que respeita às juntas [Crescêncio e Barros, 2005; Hattge, 2004]. Segundo Veiga [2005] e Gonçalves [2010] a aplicação de argamassa (tradicional ou industrial) em várias camadas tem melhor desempenho que uma camada única, devido aos caminhos da água serem interrompidos pelas

Capítulo 3

42

interfaces entre camadas. Gonçalves [2010] conclui também que a influência do número de camadas é bastante significativa quando o suporte é tijolo, sendo irrelevante quando é betão. A idade do suporte e do revestimento também afectam o ensaio pois, ao longo do tempo, ocorre diminuição do desempenho dos materiais [Duarte, 2009].

Segundo Flores‐Colen [2009], a leitura do volume de água absorvida deve ser cuidadosamente realizada para evitar erros, o que em zonas de ensaio mais elevadas, em que os meios de acesso são dificultados, podem‐se tornar complexas as leituras do nível da água.

3.5. Síntese do capítulo No presente capítulo foi demonstrada a importância da utilização de uma metodologia de avaliação in‐situ do desempenho em serviço dos revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos. Tal avaliação permite caracterizar o estado de degradação e as suas causas, de modo a encaminhar para medidas correctivas ou preventivas.

A avaliação do nível de desempenho recorre a certas metodologias, como a inspecção visual, que podendo não ser suficiente para uma completa caracterização do estado de conservação, é complementada com os ensaios in‐situ que melhoram o diagnóstico e fornecem parâmetros quantitativos.

As técnicas de ensaio in‐situ foram apresentadas e classificadas segundo diversos factores, tais como o grau de destruição que provocam, o princípio em que se baseiam, os objectivos da sua utilização e os parâmetros medidos, entre outros. Como interesse e objectivo desta dissertação, a técnica de ensaio do tubo de Karsten que permite avaliar o desempenho de revestimentos cerâmicos e de argamassas face ao agente de degradação água, através da medição da permeabilidade à água líquida (absorção a baixa pressão), foi apresentada pormenorizadamente.

Demonstrou‐se o campo de aplicação da técnica de ensaio do tubo de Karsten, assim como as suas vantagens e desvantagens, factores que influenciam a técnica e a interpretação e variabilidade de resultados.

Na interpretação de resultados da técnica do tubo de Karsten foram apresentados os estudos e as conclusões, bem como as metodologias experimentais utilizadas, que diversos autores já realizaram de modo a proporcionar um conhecimento e enquadramento teórico da técnica em estudo. No que diz respeito à variabilidade, os resultados apresentados dos coeficientes de variação obtidos em estudos anteriores demonstram valores elevados, principalmente em ensaios realizados in‐situ onde o coeficiente de variação é superior a 50% na maioria dos casos, o que permite concluir a elevada variabilidade associada a esta técnica.

Nos estudos anteriores realizados constata‐se a existência de muita informação e investigação, no que respeita a revestimentos de argamassas, dos autores apresentados, Hattge [2004], Sobrinho [2008], Flores‐Colen [2009], Duarte [2009], entre outros. Por sua vez, não se encontram estudos e investigações relevantes aos revestimentos cerâmicos o que resulta numa escassez de informação.

Por fim, foram apresentados diversos factores (Tabela 3.9) que, individualmente ou em conjunto, influenciam o ensaio, que permitem um contínuo estudo e conhecimento adquirido


43

relativamente aos níveis de desempenho de revestimentos quanto à permeabilidade à água líquida.

Tabela 3.9 ‐ Factores que afectam o ensaio com o tubo de Karsten [Scartezini et al., 2002; Hattge, 2004; Flores‐Colen, 2009; Gonçalves, 2010]

Condições climáticas

A existência de microfissuras à superfície conduz a um aumento do volume de água absorvido. Dado que esteensaio avalia a capacidade de impermeabilização em zona não‐fendilhada, os resultados obtidos nestescasos deverão ser nulos [Flores‐Colen, 2009].

O tipo de acabamento, a presença de irregularidades e a existência de anomalias à superfície podeminfluenciar a técnica, conforme constatado por Flores‐Colen [2009] e Duarte [2009]. Sobrinho [2008], concluique a saturação da superfície e a existência de bolores também são factores que afectam os resultados doensaio.

O material utilizado para fixar o tubo ao paramento deve ser o necessário e suficiente para a realização doensaio. Se for utilizado material a menos, o tubo pode não apresentar‐se convenientemente fixo conduzindo aperdas de água. Por outro lado, se for utilizado em excesso, a área de contacto do tubo é reduzida e osresultados afectados [Flores‐Colen, 2009; Duarte, 2009]. O material de fixação, assim como silicone,plasticina, massa anti‐vibratória, também condiciona o ensaio. Gonçalves [2010] concluiu que os resultadosobtidos com a massa anti‐vibratória, na maioria das vezes, apresentavam valores de água absorvidasuperiores aos valores obtidos com a silicone, o que se deve ao facto desse material não ser tão bomvedante.

Flores‐Colen [2009] concluiu que a absorção de água é influenciada pelas condições climáticas, tendo obtidovalores nulos em situações de chuva no dia anterior. De modo a evitar possíveis erros provocados por estefactor, deve‐se avaliar o teor de humidade existente no dia do ensaio [Dias e Carasek, 2003].

Processo de fixação do tubo ao

paramento

Local de ensaio

O ensaio pode ser realizado no corpo ou nas juntas, existindo diversos tipos de juntas, como as horizontais,verticais, em T, em cruz. Scartezini et al. [2002] concluiu nos seus estudos que as juntas de assentamento dealvenaria possuíam características diferentes dos blocos, como a sua estrutura e tamanho dos poros, o queinfluencia as características de absorção do substrato. Hattge [2004] conclui que o desempenho dos blocoscerâmicos, no que respeita às juntas, é inferior aos blocos de betão, e por outro lado, no que respeita aocorpo, o seu desempenho é superior aos blocos de betão.

Factores que influenciam o resultado do

ensaio

Descrição

Existência de microfissuras e respectiva orientação

Estado da superfície

Tipo de tubo

Preparação da superfície

A variação da altura do tubo entre outras características que distingam os tubos utilizados para a realizaçãodo ensaio de Karsten.

Mediante os diversos tipos de acabamento de superfície, considerando o tipo de suporte, a preparação dasuperfície através da sua limpeza, que inclui uma raspagem com lixa e remoção de poeiras com pincel, podeou não ser realizada, verificando‐se diferenças nos resultados.

No capítulo seguinte será apresentada detalhadamente a campanha experimental e os seus objectivos, caracterizando a técnico de ensaio do tubo de Karsten e o seu procedimento, bem como uma descrição dos revestimentos analisados nas inspecções.

Capítulo 3

44

Caracterização do trabalho experimental

45

4. Caracterização do trabalho experimental

4.1. Considerações gerais O presente capítulo tem por objectivo caracterizar a técnica de ensaio do tubo de Karsten, que avalia a resistência à água líquida da superfície, através da sua propriedade de absorção de água sob baixa pressão, e o seu procedimento, bem como descrever os revestimentos analisados nas campanhas experimentais, explicitando assim o estudo experimental realizado.

O trabalho experimental tem como principal objectivo avaliar a variabilidade da técnica de ensaio in‐situ do tubo de Karsten, de modo a encontrar uma quantidade mínima necessária de ensaios a realizar numa dada superfície, que corresponda a um valor fiável da permeabilidade à água líquida do revestimento.

Adicionalmente, pretende‐se realizar o estudo e a análise de alguns parâmetros de influência desta técnica, tais como:

i) utilização de tubos de Karsten diferentes; ii) condições climáticas distintas (sol e chuva); iii) variação do material de fixação (silicone transparente, massa anti‐vibratória e

plasticina); iv) localização dos tubos (casos de juntas em revestimentos cerâmicos). v) tipos de superfície (revestimentos de argamassas, de ladrilhos cerâmicos e placas

ETICS);

Por último, é também objectivo analisar a reprodutibilidade1 de resultados, ou seja, verificar a existência de uma tendência de valores, ou concordância de resultados, em ensaios repetidos, variando apenas a altura de medição.

A campanha de ensaios foi efectuada, principalmente, na Estação de Envelhecimento Natural de um fabricante de argamassas industriais de revestimento, no Carregado. Houve ainda possibilidade de realizar campanhas experimentais em obras de reabilitação em Caxias e no Restelo, bem como uma campanha no Laboratório de Construção do Departamento de Engenharia Civil do IST (DECivil).

4.2. Metodologia de investigação De modo a apresentar a metodologia da investigação adaptada, serão expostos os locais e paramentos ensaiados e as respectivas características que os definem, assim como os objectivos associados a cada paramento, neste subcapítulo.

4.2.1. Paramentos ensaiados A campanha experimental, que decorreu entre os meses de Março e Julho de 2011, incluiu ensaios in‐situ em muros experimentais no Carregado, em paramentos em Caxias e numa fachada de um condomínio no Restelo, e ainda ensaios no Laboratório de Construção em placas ETICS.

1 A reprodutibilidade é baseada no princípio de que apenas se pode tirar conclusões de um evento bem descrito, que aconteceu várias vezes, isento de efeitos aleatórios que podem afectar os resultados [w12].

Capítulo 4

46

4.2.1.1. Campanha experimental na Estação de Envelhecimento Natural no Carregado A estação de envelhecimento natural (EEN) foi construída no início de 2004, com um total de 18 paramentos orientados segundo os quatro pontos cardeais, para permitir o estudo do comportamento das argamassas industriais de revestimento e outros produtos do fabricante ao longo do tempo. Sobre estes muretes foram já realizados estudos anteriores a esta investigação, nomeadamente as campanhas in‐situ de Quintela [2006], Flores‐Colen [2009], Galvão [2009], Duarte [2009] e Gonçalves [2010], o que, comparando os vários resultados, permite avaliar a evolução destes rebocos ao longo do tempo.

Os muretes são constituídos por um suporte em alvenaria de tijolo com 7 cm de espessura e cerca de 2 cm de espessura de revestimento aplicado por uma equipa do fabricante, especializada em aplicações deste tipo de produtos. No revestimento foi utilizado o mesmo produto pré‐doseado em todos os paramentos, variando apenas a granulometria da areia (normal ou fino), a coloração (branco ou “cor de tijolo”), o acabamento (areado ou raspado) e a orientação.

No total analisaram‐se 6 paramentos com cerca de 7 anos de idade. Os ensaios in‐situ realizaram‐se de Março a Julho de 2011.

i) Muro teste de monocamada Sul (M1)

Este paramento (Figuras 4.1 e 4.2) tem como principais características um revestimento em reboco pré‐doseado à base de cimento monocamada cor de tijolo e um acabamento raspado. O muro encontra‐se orientado a Sul, como se pode ver na Figura 4.2, e apresenta uma área de 4,08 m2.

Figura 4.1 ‐ Muro Sul ensaiado (EEN) Figura 4.2 ‐ Esquema representativo do muro Sul analisado

ii) Fachada Oeste do Pavilhão da Escola de Formação (M2)

Este muro ensaiado pertence à fachada Oeste do Pavilhão da Escola de Formação (Figura 4.3) e possui um suporte em alvenaria de tijolo e revestimento em reboco pré‐doseado à base de cimento monocamada, um acabamento raspado, orientação a Oeste e uma área de estudo de 0,95 m2.


47

Figura 4.3 ‐ Muro do Pavilhão da Escola de Formação ensaiado (M2)

iii) Muros teste de monocamada (M3, M4 e M5)

Estes paramentos (Figuras 4.4, 4.5 e 4.6) são constituídos por um suporte em alvenaria de tijolo e revestimento em reboco mineral de regularização, pré‐doseado à base de cimento monocamada de cor cinza e um acabamento areado. Por sua vez, encontram‐se orientados a Norte e têm uma área de 8,8m2. As superfícies M5 e M4 pertencem ao mesmo paramento.

Figura 4.6 ‐ Muro teste de monocadama Sul M5

iv) Muro teste de Cerâmica Betumada (MCC)

Este paramento (Figura 4.7) apresenta um suporte à base de cimento e é revestido a ladrilhos cerâmicos, com as juntas de 8 mm de espessura preenchidas com argamassa de juntas

Figura 4.4 ‐ Muro teste de monocamada Norte M3 Figura 4.5 ‐Muro teste de monocamada Norte M4

Capítulo 4

48

exteriores. Existem duas zonas distintas neste muro, uma de ladrilhos cerâmicos encarnados, de dimensões 9,5 x 29,5 cm, e outra de ladrilhos cerâmicos cinzentos, de dimensões 20 x 40 cm. O muro encontra‐se orientado a Oeste e tem áreas de estudo de 0,95 e 0,32 m2, nas zonas de ladrilhos cerâmicos encarnados e cinzentos, respectivamente.

Figura 4.7 ‐ Muro de cerâmica betumada ensaiado

4.2.1.2. Campanha experimental em paramentos em Caxias A campanha experimental realizada em Caxias ocorreu em simultâneo com outras investigações e ensaios in‐situ como o pull‐off, ultra‐sons e termografia, pelo que a área em questão foi dividida por zonas (Figura 4.8), tendo sido realizados os ensaios de Karsten relativos a esta dissertação nas zonas 3 e 6. Foram cumpridos os ensaios apenas num dia (6 de Maio de 2011).

Figura 4.8 ‐ Divisão do paramento de Caxias por zonas

Os paramentos ensaiados nas zonas 3 e 6 (Figuras 4.9 e 4.10) são constituídos por um suporte em alvenaria de pedra e um revestimento em argamassa tradicional à base de cal.

Figura 4.9 ‐ Muro ensaiado na zona 3 (MZ3) Figura 4.10 ‐ Muro ensaiado na zona 6

(MZ6)


49

Estes paramentos apresentam anomalias bastante visíveis como a fissuração e a colonização biológica. Encontram‐se orientados a Sul, localizam‐se junto à linha de comboios de Cascais e do rio Tejo, e têm áreas de estudo de 5,06 m2 e 3,52 m2 respectivamente para as zonas 3 e 6.

4.2.1.3. Campanha experimental na fachada de um edifício no Restelo

i) Fachada de um edifício com revestimento cerâmico (MCR)

O edifício apresenta uma tipologia multifamiliar com cinco pisos, sendo três pisos elevados de habitação, um piso térreo e dois pisos enterrados destinados a lazer e estacionamento.

O paramento ensaiado (Figura 4.11), assim como as restantes paredes de enchimento exteriores, caracterizam‐se por um suporte de alvenaria de tijolo e um revestimento em argamassa tradicional de base, com pastilhas cerâmicas brancas de 2,5 x 2,5 cm. A fachada analisada encontra‐se orientada a Este e tem uma área de estudo de 1,16 m2. Foram realizadas duas inspecções em dias consecutivos de Maio (12 e 13), uma de manhã com exposição solar incidente no paramento e outra à tarde à sombra.

Figura 4.11 ‐ Paramento ensaiado da fachada de um edifício no Restelo

4.2.1.4. Campanha experimental em placas ETICS no Laboratório de Construção ‐ DECivil Foram ensaiadas duas placas de poliestireno expandido (EPS1 e EPS2) revestidas com argamassa de colagem e revestimento de placas isolantes, sendo que uma tinha ainda um revestimento orgânico colorido de capa fina. A placa EPS1, que tem o revestimento colorido de capa fina, apresenta uma coloração branca, enquanto a placa EPS2 é de cor cinza. As placas (Figura 4.12) têm uma área de 0,5 m2 e foram ensaiadas a uma temperatura constante de 22ºC e humidade superficial de 0.

As campanhas experimentais foram realizadas em 4 dias consecutivos, de 14 a 17 de Junho, em ambiente de laboratório no LC do DECivil.

Capítulo 4

50

Figura 4.12 ‐ Placas EPS1 ‐ a), e EPS2 ‐ b) ensaiadas

4.2.2. Objectivos a analisar nos paramentos ensaiados Após a caracterização dos paramentos que foram submetidos a ensaios, de modo a identificar os objectivos a que cada um se destinou, foi criada uma tabela síntese (Tabela 4.1) onde se apresentam também as respectivas localizações e designações atribuídas.

Tabela 4.1 ‐ Síntese dos objectivos a analisar em cada paramento

Muro Localização Designação Objectivosanálise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten; análise do número mínimo de ensaios a realizar;análise da reprodutibilidade de resultados;

análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten; análise do número mínimo de ensaios a realizar;análise da reprodutibilidade de resultados;

análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten; análise do número mínimo de ensaios a realizar;análise da reprodutibilidade de resultados;estudo da utilização de tubos de Karsten diferentes;estudo de diferentes tipos de superfícies;estudo da variação do material de fixação (plasticina x silicone x massa anti‐vibratória);

M4estudo da variação do material de fixação (plasticina x silicone x massa anti‐vibratória);

Muro teste de monocamada cinza Sul

M5 estudo da variação das condições climáticas;

Muro teste de cerâmica betumada

MCCestudo da influência da localização dos tubos de Karsten (casos de juntas em revestimentos cerâmicos);análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten; análise do número mínimo de ensaios a realizar;

Muro Zona 6 MZ6 estudo de diferentes tipos de superfícies;análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten; análise do número mínimo de ensaios a realizar;estudo de diferentes tipos de superfícies;análise da reprodutibilidade de resultados;análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten; análise do número mínimo de ensaios a realizar;estudo de diferentes tipos de superfícies;análise da reprodutibilidade de resultados;

Carregado

Caxias

Muro teste de monocamada cor‐de‐

tijolo SulM1

Fachada Oeste do Pavilhão da Escola de

FormaçãoM2

M3Muros teste de monocamada cinza

Norte

Restelo

MZ3Muro Zona 3

EPS1

EPS2

Lab de Construção do

DECivilPlacas ETICS

Fachada de um edifício com revestimento

cerâmicoMCR

A tabela apresentada permite verificar que os objectivos de analisar a variabilidade da técnica do tubo de Karsten e o número mínimo de ensaios a realizar, bem como estudar a influência de diferentes tipos de superfícies se destinaram aos mesmos paramentos, designadamente os muros M1, M2, M3, MZ3, MZ6, MCR, EPS1 e EPS2. Por outro lado, os objectivos de estudar a influência da utilização de tubos de Karsten diferentes e a variação das condições climáticas, e ainda o estudo da localização dos tubos em casos de juntas de revestimentos cerâmicos, apenas foram analisados num paramento cada, respectivamente, M3, M5 e MCC.

a) b)


51

4.3. Procedimento experimental Apresenta‐se neste subcapítulo o procedimento de ensaio do tubo de Karsten, bem como os materiais utilizados, na sua execução in‐situ. Por não existir regulamentação específica para este ensaio, desenvolveu‐se um procedimento experimental para a avaliação da permeabilidade à água líquida baseado na ficha do LNEC FE Pa 39.1 [2002a] elaborada com base no teste nº II.4 do RILEM [1980], com as necessárias adaptações.

Para a execução in‐situ da técnica de ensaio do tubo de Karsten, o material necessário (Figura 4.13) é o seguinte, podendo variar consoante os objectivos a analisar:

• tubos de vidro graduados de 0 a 4cm3 (tubos de Karsten);

• x‐acto;

• lixa;

• pincel;

• pano de limpeza;

• caneta marcadora;

• luvas de protecção;

• material de fixação para os tubos ‐ silicone transparente, massa anti‐vibratória ou plasticina;

• fitas de fixação;

• pipeta;

• esguicho;

• cronómetro;

• folha de registo;

Figura 4.13 ‐ Materiais necessários para a execução in‐situ da técnica de ensaio do tubo de Karsten

O x‐acto apenas é necessário para proceder à limpeza dos tubos de Karsten, quando é utilizado no ensaio silicone como material de fixação, assim como as luvas de protecção, que se utilizaram na fixação dos tubos. O pincel, a lixa e o pano de limpeza apenas se utilizaram quando se procede à limpeza prévia do paramento.

Para a realização do ensaio e medição da permeabilidade à água líquida, utilizou‐se o seguinte procedimento que se demonstra com imagens mais adiante na Figura 4.16:

a) definição, e numeração com caneta marcadora, da localização dos tubos de Karsten a ensaiar no paramento, tendo em conta zonas regulares e sem presença de

Capítulo 4

52

microfissuras visíveis à superfície; b) limpeza das zonas de colocação dos tubos, com o auxílio de lixa e pincel; c) colocação do material de fixação no bordo interior do tubo que fica em contacto com

o revestimento; d) fixação do tubo com alguma pressão ao paramento e reposição do material de fixação

em torno dos tubos de modo a garantir a estanqueidade; e) introdução de água nos tubos até à graduação de 0 cm3 e ajustamento do nível com

ajuda da pipeta; f) realização da primeira leitura após 5 minutos do início do ensaio; g) reposição do nível de água com o auxílio da pipeta, aos 10, 15, 20, 25, 30, 60, 90, 120,

150 e 180min2 e realização das respectivas leituras.

Aquando da utilização da silicone transparente como material de fixação, são necessárias acrescentar ao procedimento anteriormente descrito duas etapas:

i) limpeza dos tubos de Karsten, com o auxílio do x‐acto, caso seja necessário, de modo a retirar resíduos de silicone de ensaios anteriores para não condicionar a colagem e consequentemente os resultados (antes da etapa c));

ii) permitir a secagem do material de fixação, após a fixação do tubo ao paramento, colocando fita‐cola para garantir a segurança e fixação do tubo (após etapa d)).

Na utilização de plasticina ou massa anti‐vibratória como material de fixação, apenas se acrescenta ao procedimento descrito uma etapa:

iii) moldar o material (Figura 4.14), para posterior colocação no bordo interior do tubo (Figura 4.15).

4.4. Técnicas auxiliares de diagnóstico De modo a complementar a inspecção visual dos paramentos ensaiados na caracterização dos respectivos estados de degradação e níveis de desempenho, foram utilizadas algumas técnicas auxiliares de diagnóstico, simples e de carácter não‐destrutivo.

2 Excepto nos estudos realizados em Caxias em que se efectuaram as leituras aos 5, 10, 15, 30 e 60min.

Figura 4.14 ‐ Material de fixação (massa anti‐vibratória) moldado e pronto a aplicar ao tubo

Figura 4.15 ‐ Material de fixação (plasticina) colocado no bordo interior do tubo


53

a) Marcação da localização dos tubos de Karsten e

numeração

b) Limpeza da zona de colocação dos tubos com lixa

b) Limpeza da zona de colocação dos tubos com

pincel

c) Colocação do material de fixação no bordo interior do

tubo

d) Fixação do tubo ao paramento pressionando e adicionando material de

fixação

ii) Secagem do material de fixação, prendendo os tubos

com fita‐cola

e) Preenchimento inicial do

tubo até à graduação de 0cm3

f) Ensaio a decorrer ‐ registo das medições

g) Reposição cuidadosa do nível de água após cada

leitura

Figura 4.16 ‐ Principais etapas do procedimento da técnica de ensaio in‐situ do tubo de Karsten utilizando material de fixação silicone transparente

O humidímetro portátil foi utilizado para medir o teor de humidade superficial dos muros (Figura 4.17) permitindo conhecer as condições superficiais dos paramentos. Por sua vez, o termo‐higrómetro serviu para medir a temperatura e humidade relativa do ar (Figura 4.18), indicando as condições ambientais em que se realizaram os ensaios.

Figura 4.17 ‐ Humidímetro portátil Figura 4.18 ‐ Termo‐higrómetro

Capítulo 4

54

4.5. Caracterização do plano de estudo Este subcapítulo tem por objectivo explicitar os estudos que foram realizados no trabalho experimental, descrevendo pormenorizadamente as metodologias utilizadas.

4.5.1. Análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten De modo a analisar a variabilidade da técnica do tubo de Karsten e determinar um número mínimo de ensaios a realizar, numa determinada superfície, que garantam um valor fiável do ensaio, foram realizadas várias campanhas experimentais ensaiando 141 tubos de Karsten, num total de 8 inspecções e 4 conjuntos de medições em laboratório, designadamente:

• 5 inspecções em 3 paramentos (M1, M2 e M3), no Carregado;

• 1 inspecção com ensaios em duas zonas distintas (MZ3 e MZ6), em Caxias;

• 2 inspecções na fachada de um edifício (MCR), no Restelo;

• 4 conjuntos de medições em placas ETICS (EPS1 e EPS2), no LC do DECivil.

Figura 4.19 ‐ Ensaio de 11 tubos de Karsten a decorrer, com o objectivo de analisar a variabilidade da técnica

Realizaram‐se ensaios (Figura 4.19) com, pelo menos, 10 tubos de Karsten por paramento. Com os valores da absorção acumulada de cada tubo determinou‐se a média de água absorvida e, considerando como resultados fiáveis valores de absorção total que se encontravam no intervalo de ±20% da média, verificou‐se o número mínimo de tubos de Karsten necessários ensaiar para garantir um valor adequado da permeabilidade à água líquida do muro. Optou‐se pelo intervalo de ±20% da média por analogia com outros ensaios experimentais, como é o caso da determinação da aderência por tracção perpendicular [DIN, 2003]. Este intervalo apresenta‐se como um dado de partida na análise estatística a realizar, podendo estudar os resultados para intervalos de ±30, 40 e 50% assim como ±σ, ±2σ e ±3σ.

4.5.2. Análise de parâmetros de influência Conforme mencionado no Capítulo 3, são conhecidos inúmeros factores que influenciam a técnica de ensaio do tubo de Karsten. Por conseguinte, de modo a aprofundar conhecimentos de estudos já realizados por outros investigadores e realizar investigações novas, foram estudados diversos parâmetros que se prevêem influenciar a técnica do tubo de Karsten, assim como a diferença de tubos, condições climáticas distintas, variação do material de fixação, localização dos tubos e o tipo de superfície, que se apresentam e desenvolvem de seguida.


55

i) Estudo da diferença de tubos de Karsten (tubos 1 vs tubos 2)

Realizaram‐se ensaios com tubos de características diferentes (Figuras 4.20, 4.21 e 4.22), como o tamanho do diâmetro do tubo e a respectiva altura, com os tubos dispostos aos pares a alturas iguais, distanciados entre si por aproximadamente um palmo. Na Tabela 4.2 apresenta‐se resumidamente as várias dimensões que caracterizam os tubos, que podem ser visualizadas na Figura 4.20. Foram realizadas 10 ensaios de tubo de Karsten numa única inspecção no paramento M3 do Carregado.

Tabela 4.2 ‐ Síntese das dimensões dos tubos de Karsten

Altura ‐ h (cm)

Diâmetro do tubo ‐ dt (cm)

Diâmetro superior ‐ ds (cm)

Diâmetro da base interno ‐ di (cm)

Diâmetro da base externo ‐ de (cm)

Pressão exercida a meio da base (Pa)

Tubo 1 9,6 0,9 2,6 2,6 3,8 940,8Tubo 2 11,0 0,8 1,1 2,6 4,0 1078,0

Nº do Tubo

Dimensões

961,4

Nota: na Figura 4.20 encontram‐se indicadas as dimensões

Pressão de acordo com a

especificação do LNEC [2002b],

correspondente a uma altura de

Pressões

A pressão que a água exerce no centro da base que fica em contacto com a superfície varia devido às diferentes alturas que os tubos apresentam. Na Tabela 4.2, pode verificar‐se as pressões correspondentes aos tubos utilizados, bem como a existente na especificação do LNEC [2002b]. É calculada pela equação 4.1:

(Eq. 4.1)

Em que:

• P ‐ pressão (Pa);

• ρ ‐ peso volúmico da água (1000 kg/m3);

• g ‐ aceleração da gravidade (9,8 m/s2);

• h ‐ altura do tubo, distância que vai desde o centro da base à marca dos 0ml (m).

Figura 4.20 ‐ Tubo de Karsten 1 e indicação das dimensões

Figura 4.21 ‐ Tubo de Karsten 2

Capítulo 4

56

ii) Estudo de condições climáticas distintas (Sol vs Chuva)

Realizaram‐se ensaios em dois dias consecutivos, colocando os tubos nas mesmas posições, variando apenas as condições climáticas (Figuras 4.23 e 4.24). No primeiro dia o ensaio foi realizado ao sol, encharcando‐se, após a experiência, o paramento com água durante meia hora com o auxílio de mangueira, de modo a simular condições de chuva, para o ensaio no dia seguinte. No total foram realizados 14 ensaios de tubo de Karsten em duas inspecções no paramento M5 do Carregado.

iii) Estudo dos diferentes materiais de fixação (silicone / massa anti‐vibratória / plasticina)

Foram efectuados ensaios com tubos dispostos aos pares, a alturas iguais e distanciados entre si por aproximadamente um palmo, diferenciando apenas o material de fixação (Figuras 4.25, 4.26 e 4.27). Realizaram‐se 3 inspecções num total de 20 ensaios, nos paramentos M3 e M4 do Carregado.

Figura 4.25 ‐ Ensaio comparativo entre silicone transparente e plasticina (A ‐ Silicone, B ‐ Plasticina)

Figura 4.23 ‐ Ensaio em condições de sol Figura 4.24 ‐ Preparação do ensaio para condições de “chuva”

Figura 4.22 ‐ Ensaio a decorrer com tubos de Karsten diferentes (A ‐ Tubo1, B ‐ Tubo2)


57

De seguida, apresenta‐se na Tabela 4.3 um resumo de algumas características dos diferentes materiais de fixação em estudo. As fichas técnicas dos materiais podem ser consultadas nos Anexos B.1 e B.2.

Tabela 4.3 ‐ Síntese das características dos diferentes materiais de fixação

Material de fixação

Descrição e caracteristícas

Silicone transparente

A silicone transparente é um adesivo à base de borracha de silicone, que se apresenta como umapasta incolor com um odor característico que deve ser aplicado a uma temperatura entre 5 e 40 ºC.Possui excelente resistência a variações climáticas como a temperatura, chuva e raios UV. Pode ser amplamente utilizado para a colagem, montagem, impermeabilização, reparação de vidro, cerâmica,azulejos e vários outros materiais. Tem uma excelente aplicação a uma ampla variedade desubstratos porosos, não porosos, materiais e componentes de construção, como: louças sanitárias,vidros, alumínios, telhas, cerâmica, alguns plásticos entre outros.

Massa anti‐vibratória

A massa anti-vibratória, tecnicamente conhecida por bostik prestik fp, é um vedante de cor beigecom certificação SNJF [NF P 30.303] que garante uma vedação total por esmagamento entresuperfícies. A sua composição, moldável, adesiva e de fácil aplicação, mantem uma elasticidadepermanente ao longo do tempo, nunca endurecendo, resistindo aos agentes atmosféricos e atemperaturas extremas. Assegura a estanquidade nos mais diversos materiais, desde elementrospré-fabricados, a construções metalomecânicas, electrodomésticos, entre outros.

Plasticina

É um material de plástico, existente em diversas cores, que reúne várias características especiais,tais como flexibilidade e baixa resistência a altas temperaturas. É na sua maioria utilizada paratrabalhos manuais.

iv) Estudo da localização dos tubos (casos de juntas em revestimentos cerâmicos)

De modo a estudar a influência da localização dos tubos em revestimentos cerâmicos, foram tidos em conta os vários casos de juntas existentes (Figura 4.28) assim como:

a) junta em T; b) junta em T invertido; c) junta vertical; d) junta horizontal; e) junta em cruz; f) corpo do ladrilho.

Foram realizadas 4 inspecções no paramento MCC no Carregado, num total de 23 ensaios.

Figura 4.26 ‐ Ensaio comparativo entre massa anti‐vibratória e plasticina (Esq. ‐ Massa a.v.,

Dir. ‐ Plasticina)

Figura 4.27 ‐ Ensaio comparativo entre silicone transparente e massa anti‐vibratória

(Esq. ‐ Silicone, Dir. ‐ Massa a.v.)

Capítulo 4

58

d) Junta horizontal e) Junta em cruz f) Corpo do ladrilho

a) Junta em Tb) Junta em T invertido

c) Junta vertical

Figura 4.28 ‐ Casos de juntas ensaiados em ladrilhos cerâmicos

v) Estudo de diferentes tipos de superfícies (revestimentos de argamassas, revestimentos cerâmicos e revestimentos ETICS)

Foram analisados paramentos in‐situ em superfícies com revestimentos de argamassa e revestimentos cerâmicos, e ainda placas ETICS em laboratório, pelo que foi possível analisar a diferença, e a respectiva influência, provocada nos resultados de cada superfície, no que diz respeito às médias registadas, do volume de água absorvida e respectivos coeficientes de variação (Figuras 4.29, 4.30 e 4.31). Utilizaram‐se neste estudo os mesmos ensaios do ponto 4.5.1 no qual se analisou a variabilidade da técnica.

Figura 4.29 ‐ Ensaio em superfície de revestimento em argamassa monocamada hidrofugada

Figura 4.30 ‐ Ensaio em superfície de revestimento cerâmico com junta em T

Figura 4.31 ‐ Ensaio em placas ETICS


59

4.5.3. Análise da reprodutibilidade de resultados O estudo da reprodutibilidade de resultados teve por objectivo determinar se existe concordância de resultados, ou existência de uma tendência de valores, em alturas de medições diferentes. Nesta análise realizam‐se ensaios repetidos com os tubos nas mesmas posições e nas mesmas condições em dado paramento, sem variar o procedimento. Este estudo foi realizado nos paramentos M1 e M3, do Carregado, MCR, do Restelo e nas placas ETICS no Laboratório de Construção, num total de 7 inspecções e 4 conjuntos de medições, ensaiando 112 tubos de Karsten.

4.6. Análise estatística utilizada no estudo dos resultados Para compreender melhor os resultados de absorção obtidos experimentalmente, estes são sujeitos a uma análise estatística, que consiste em determinar o coeficiente de absorção, a média, o desvio padrão e o coeficiente de variação, que de seguida serão resumidamente explicados.

i) Absorção

Este parâmetro representa o volume total de água absorvida (ml) pelo paramento durante o tempo definido de ensaio, ou seja, a absorção acumulada dos valores registados em cada medição.

ii) Coeficiente de absorção (Cabs)

O coeficiente de absorção pode ser determinado pela inclinação do gráfico, com a absorção de água nas ordenadas e a raiz quadrada do tempo nas abcissas, ou pela expressão (Equação 3.1) sugerida por PROCEQ [2001] (citado por Flores‐Colen, 2009). Neste trabalho optou‐se por utilizar a metodologia analítica, através da equação.

iii) Média (μ)

A média de uma campanha experimental é calculada dividindo a soma das absorções acumuladas pelo número de tubos de Karsten ensaiados e representa‐se pelo símbolo μ. É importante o seu cálculo pois permite ter uma noção da permeabilidade do paramento ensaiado [Magalhães e Lima, 2009].

iv) Desvio padrão (σ)

O desvio padrão representa uma medida de dispersão usada com a média, medindo a variabilidade dos valores à sua volta. No mínimo poderá assumir o valor zero, indicando que não existe variabilidade e que todos os valores são iguais à média. Representa‐se pelo símbolo σ. [Magalhães e Lima, 2009]

v) Coeficiente variação (cv)

Este coeficiente é determinado pelo desvio‐padrão dividido pela média, e representa uma medida de dispersão que serve para comparar distribuições diferentes [Magalhães e Lima, 2009]. Quanto menor for o seu valor mais homogéneo é o conjunto de dados a que está associado, ou seja, as absorções acumuladas registadas nos ensaios dos tubos de Karsten.

Capítulo 4

60

vi) Diagrama boxplot

O diagrama boxplot é um gráfico de caixa, formado pelo primeiro e terceiro quartil e pela mediana, utilizado para avaliar a distribuição dos dados (Figura 4.32). É bastante útil pois resume graficamente, de forma eficiente, um conjunto de dados e permite avaliar a existência de valores extremamente altos ou baixos, podendo indicar dados incorrectos. A sua utilidade aumenta quando se comparam dois ou mais conjuntos de dados, pois é possível identificar facilmente as diferenças ou semelhanças entre estes.

Figura 4.32 ‐ Legenda de um diagrama boxplot

4.7. Conclusões do capítulo Neste capítulo, caracterizou‐se o trabalho experimental realizado a nível de planeamento e desenvolvimento. Encontram‐se sintetizados na Tabela 4.4 os casos de estudo ensaiados ao longo da campanha experimental realizada, que realizou um total de 188 ensaios de tubo de Karsten. Foi analisado um total de 8 paramentos diferentes in‐situ, sendo a maioria de revestimento de argamassa, e ainda 2 placas ETICS em laboratório. As inspecções realizadas decorreram de Março a Julho de 2011, geralmente em condições de tempo seco.

Tabela 4.4 ‐ Síntese dos paramentos ensaiados

M4 2 10M5 2 14MCC Ladrilhos cerâmicos 4 23

MZ3 11

MZ6 11

22 188TOTAL

30

1

2 20

2

2

20

20

CarregadoAlvenaria de tijolo

Reboco cimentício pré‐doseado monocamada

EPS1Lab.

Construção DECivil

Placas EPS

Argamassa de colagem e revestimento de placas isolantes + revestimento orgânico colorido capa fina

Nº de inspecções

Nº de ensaios

2

2

3

22

7

Tipo de revestimento

M1

EPS2Argamassa de colagem e revestimento de placas

isolantes

CaxiasAlvenaria de pedra

Argamassa tradicional bastarda com ligantes à base

de cal

MCR ResteloAlvenaria de tijolo

Argamassa tradicional com pastilhas cerâmicas

M2

M3

Paramentos LocalizaçãoTipo de suporte


61

Foi apresentada a metodologia de investigação, onde se caracterizaram os paramentos ensaiados e os respectivos objectivos a que se destinavam. O material necessário à realização dos ensaios, bem como o procedimento geral a seguir e as modificações necessárias de algumas das suas etapas, dependendo dos objectivos em estudo, foram detalhadamente expostos. A acompanhar a campanha experimental, foram utilizadas algumas técnicas auxiliares de diagnóstico que se apresentaram resumidamente, assim como o humidímetro portátil e o termo‐higrómetro.

O plano de estudos realizado foi caracterizado de modo a clarificar as intenções de cada objectivo, desde a análise da variabilidade da técnica, dos parâmetros de influência e a reprodutibilidade de resultados. Por fim, apresentou‐se ainda a análise estatística a que os resultados obtidos experimentalmente são submetidos.

A Tabela 4.4 permite concluir que a campanha experimental possibilitou analisar uma grande variedade de situações que forneceram a recolha de muita informação que será analisada e discutida no capítulo seguinte.

Capítulo 4

62

Apresentação e discussão dos resultados experimentais

63

5. Apresentação e discussão dos resultados experimentais

5.1. Considerações gerais As campanhas experimentais realizadas in‐situ e em laboratório, descritas no capítulo anterior, permitiram recolher um grande volume de informação relevante do ensaio de absorção à água líquida a baixa pressão com o tubo de Karsten. Neste capítulo, apresenta‐se e analisa‐se toda a informação recolhida, tendo em conta os objectivos em estudo.

Os objectivos deste capítulo são os seguintes:

• Avaliar a variabilidade da técnica de ensaio in‐situ do tubo de Karsten; o Determinar a quantidade mínima de ensaios a realizar numa dada superfície;

• Analisar parâmetros de influência da técnica: o Utilização de tubos de Karsten diferentes; o Condições climáticas distintas (Sol e chuva); o Variação do material de fixação (silicone transparente, massa anti‐vibratória e

plasticina); o Localização dos tubos (casos de juntas em revestimentos cerâmicos); o Tipos de superfícies (revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos e

ainda placas ETICS)

• Analisar a reprodutibilidade de resultados.

As campanhas experimentais in‐situ realizadas tiveram lugar na Estação de Envelhecimento Natural de um fabricante de argamassas industriais de revestimento no Carregado, onde foram analisados 6 paramentos num total de 10 inspecções levadas a cabo entre Março e Julho, em Caxias, onde se realizaram 2 experiências em 2 zonas distintas do mesmo paramento, no mesmo dia em Maio, e no Restelo onde se realizaram 2 inspecções em dias consecutivos de Maio.

Quanto à campanha experimental em laboratório, foram analisadas duas placas de poliestireno expandido (ETICS) num total de 4 conjuntos de medições em dias consecutivos de Junho, no Laboratório de Construção do Departamento de Engenharia Civil do Instituto Superior Técnico (DECivil). Esta campanha, por ter sido realizada sob um revestimento diferente dos principais revestimentos em estudo nesta dissertação, serve essencialmente para fins comparativos.

5.2. Análise da variabilidade da técnica do tubo de Karsten

5.2.1. Variabilidade nos paramentos analisados De entre todas as inspecções realizadas, foram seleccionadas várias campanhas para analisar a variabilidade da técnica do tubo de Karsten das quais se destacam:

• 5 inspecções em 3 paramentos, no Carregado;

• 1 inspecção com ensaios em duas zonas distintas, em Caxias;

• 2 inspecções na fachada de um edifício, no Restelo;

• 4 conjuntos de medições em placas ETICS, no LC do DECivil/IST.

Capítulo 5

64

Os resultados parciais da absorção de água sob pressão (valores individuais e acumulados) através do ensaio do tubo de Karsten, utilizados na análise da variabilidade da técnica podem ser consultados nas Tabelas A.1 ‐ A.7 e A.16 ‐ A.23, do Anexo A.

Na Tabela 5.1 encontra‐se um resumo dos paramentos ensaiados e as características dos ensaios realizados, e ainda, dados estatísticos relativos ao volume de água absorvido (média, desvio‐padrão e coeficiente de variação).

Tabela 5.1 ‐ Resumo dos ensaios realizados com o objectivo de analisar a variabilidade da técnica do tubo de Karsten

Média (ml)

Desvio Padrão (ml)

CV

11 1,35 0,62 46%11 0,66 0,36 55%4 6,14 2,23 36%3 0,40 0,36 90%10 0,88 0,30 35%10 0,87 0,25 29%10 0,99 0,27 27%

MZ3 5,06 11 2,78 1,59 57%

MZ6 3,52 11 2,41 2,76 114%

10 0,50 0,80 162%

10 0,35 0,17 48%

10 0,35 0,21 59%

10 0,34 0,15 43%

10 0,37 0,17 46%

10 0,41 0,12 29%

Caxias 60

Volume de água absorvida (ml)

M1

Carregado 180

4,08

M2 0,95

M3 8,80

Alvenaria de tijolo


Paramentos Localização

Alvenaria de pedra

Argamassa tradicional

bastarda com ligantes à base de

cal

Alvenaria de tijolo

Argamassa tradicional com

pastilhas cerâmicas

Nº de ensaios / inspecção

Tipo de suporte


Duração do ensaio (min)

Área de estudo

(m2)

1,16

0,5

EPS2

Placas EPS ETICS

MCR Restelo 180

EPS1

Lab. Construção DECivil

180

Ao analisar a Tabela 5.1, os paramentos analisados podem agrupar‐se em 4 grupos distintos tendo em conta a localização e o tipo de revestimento que apresentam, ou seja: paramentos com revestimentos em reboco pré‐doseado à base de cimento monocamada (M1, M2 e M3 ‐ Carregado); um paramento com revestimento em argamassa tradicional bastarda com ligantes à base de cal (MZ3 e MZ6 ‐ Caxias); um paramento com revestimento em argamassa tradicional com pastilhas cerâmicas (MCR ‐ Restelo); e duas placas EPS com revestimento de argamassa de colagem e revestimento de placas isolantes (EPS1 e EPS2 ‐ Lab. Construção).

De seguida, procede‐se à comparação e discussão dos coeficientes de variação dos volumes de água absorvidos dos grupos de paramentos ensaiados, com o auxílio das Figuras 5.1 e 5.2.

Os paramentos M1, M2 e M3 do Carregado, de revestimento em argamassa industrial monocamada, ensaiados in‐situ, apresentaram coeficientes de variação entre 27% e 90%. Por outro lado, também ensaiados in‐situ, os paramentos MZ3 e MZ6 de Caxias e a fachada MCR do Restelo, ambos de revestimentos em argamassa tradicional, apresentaram coeficientes de variação de 57% e 114%, e 48% e 162% respectivamente. Tais valores, tanto os de argamassa tradicional como industrial, encontram‐se dentro dos intervalos expectáveis obtidos por


65

outros autores como Flores‐Colen [2009], Duarte [2009] ou Gonçalves [2010], entre outros. Destes ensaios, pode constatar‐se que os revestimentos de argamassa tradicional apresentam maiores coeficientes de variação que os de argamassa industrial, o que se pode justificar pelo facto destes últimos terem um processo, de formulação e aplicação, mais controlado.

Figura 5.1 ‐ Coeficientes de variação dos volumes de água absorvidos nos paramentos ensaiados

Por outro lado, as placas EPS de revestimento em argamassa industrial, ensaiadas em laboratório, apresentaram coeficientes de variação entre 29% e 59%. Tais resultados são inferiores aos registados in‐situ, tanto nas argamassas industriais como nas tradicionais, visto o ensaio decorrer sob condições mais controladas.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

M1 M1 M2 M2 M3 M3 M3 MZ3 MZ6 MCR MCR EPS1 EPS1 EPS2 EPS2

Absorção de

água acum

ulad

a (m

l)

Paramentos ensaiados

Figura 5.2 ‐ Diagrama boxplot demonstrativo da dispersão dos resultados de volumes de água absorvida

Ao analisar a Figura 5.2, verifica‐se que existe grande dispersão de resultados nos paramentos analisados, com valores altos e baixos, pelo que interessa agrupar os diferentes revestimentos ensaiados nos 4 grupos que foram indicados anteriormente, e tratá‐los individualmente.

Capítulo 5

66

As inspecções realizadas nos paramentos M1, M2 e M3, de revestimento em reboco monocamada, apresentam pouca variação entre eles, à excepção da primeira inspecção realizada no paramento M2 onde se verificaram absorções anormalmente elevadas. Nessa inspecção é de referir que a partir da meia hora de ensaio, as absorções dispararam (Tabela A.3 ‐ Anexo A) o que pode ser justificado principalmente, pelo deficiente isolamento da silicone devido à má execução da técnica, verificando‐se pequenas fugas de água à superfície (Figura 5.4), e adicionalmente, pela eventual ocorrência de microfissuração superficial ou interacções entre poros superficiais. Como se pode observar nas Figuras 5.3 e 5.4, no decorrer dos ensaios verificaram‐se perdas de água em redor dos tubos de Karsten.

Quanto às experiências realizadas em Caxias (MZ3 e MZ6), verifica‐se enorme dispersão de resultados o que se justifica com o estado de conservação do paramento de revestimento em argamassa tradicional bastarda com ligante maioritariamente à base de cal. A presença abundante de colonização biológica e de fissuras (Figura 5.5) permite visualizar a falta de homogeneidade e degradação da superfície pelo que se compreende facilmente os valores elevados e a elevada variabilidade (57% e 114%) das absorções medidas.

Figura 5.5 ‐ Ensaio a decorrer no paramento de Caxias

As inspecções realizadas na fachada de um edifício no Restelo (MCR), apresentam reduzida variação entre si, e valores reduzidos, menores que os obtidos no Carregado. Estes valores baixos podem justificar‐se com o tipo de revestimento, uma vez que é constituído por argamassa tradicional com pastilhas cerâmicas impermeáveis de 2,5 x 2,5cm (Figura 5.6),

Figura 5.3 ‐ Ensaio a decorrer no paramento M2 Figura 5.4 ‐ Ensaio a decorrer do tubo de Karsten III com fuga de água


67

originando que a absorção se desse apenas pelas juntas entre as pastilhas cerâmicas. Em alguns casos de maiores absorções, estas podem ser justificadas pela presença de microfissuração nas juntas pois, embora se tenha tido o cuidado de colocar os tubos em zonas não fissuradas, existe tendência ao destacamento da junta do cerâmico, que é muitas vezes imperceptível a olho nu.

Figura 5.6 ‐ Ensaio a decorrer no paramento MCR

Figura 5.7 ‐ Ensaio a decorrer na placa EPS1

Por fim, os resultados obtidos em laboratório nas placas EPS (Figura 5.7), apresentaram igualmente valores reduzidos, na mesma ordem de grandeza dos obtidos no Restelo, e baixa dispersão de resultados, o que permite concluir a reduzida permeabilidade do revestimento em argamassa tradicional sobre placas ETICS. É importante referir que as condições controladas que o laboratório proporciona, bem como a constância de aplicação da argamassa, facilitam a obtenção de menores variações de resultados.

Resumindo, foi possível constatar (com o auxílio da Figura 5.2) que existe uma menor dispersão de resultados de água absorvida em laboratório, nas placas EPS, do que os resultados obtidos in‐situ, com destaque para a elevada dispersão no paramento de Caxias devido ao seu mau estado de conservação. Quanto à variabilidade, verificaram‐se valores menores nos paramentos analisados no Carregado e no LC, relativamente aos resultados verificados no Restelo e em Caxias, ou seja, os muretes experimentais de características conhecidas em que a aplicação do revestimento é realizada com maior rigor, obtiveram menores variabilidades que situações desconhecidas de obra. Tal facto demonstra que o rigor no modo de aplicação dos revestimentos tem influência na variabilidade dos resultados.

5.2.2. Número mínimo de ensaios a realizar por paramento Com o objectivo de estudar a possibilidade de existir um número mínimo de ensaios a realizar em determinados paramentos, procedeu‐se a uma análise estatística dos dados dos volumes de água absorvida nas inspecções consideradas anteriormente na análise da variabilidade da técnica. Tal análise estatística consiste em avaliar o número de ensaios por inspecção, em que se registam resultados maiores ou menores a uma certa percentagem do valor médio de água absorvida, e o respectivo coeficiente de variação desses resultados.

Tendo em conta que os casos de estudo analisam diferentes áreas de superfície, desde os 0,5 m2 nas placas EPS, aos 8,8 m2 dos muros teste do Carregado, e ainda as áreas de uma zona da fachada de um edifício no Restelo (1,2 m2) e de zonas de um paramento em Caxias (3,5 e 5,0

Capítulo 5

68

m2), este estudo terá como área de referência máxima, para o número mínimo de ensaios a realizar, 10 m2.

Ao efectuar um estudo estatístico com os intervalos de percentagens de ±20, 30, 40 e 50% do valor médio de água absorvida nas experiências, constata‐se que, embora existam tantos mais valores no intervalo quanto maior ele for, se obtêm conclusões semelhantes quanto à possibilidade de existir um número mínimo de ensaios a realizar, pelo que assim sendo, se propõe definir o intervalo de ±20% para discussão.

Realizou‐se também o estudo estatístico com os intervalos de ±σ, ±2σ e ±3σ do valor médio de água absorvida, obtendo resultados que serão também analisados no que diz respeito à possibilidade de existir um número mínimo de ensaios a realizar.

Na Tabela 5.2 apresenta‐se uma síntese do estudo realizado para determinar o número mínimo de ensaios a realizar, com os respectivos intervalos de valores de ±20% da média, bem como os ensaios compreendidos nesse intervalo e o coeficiente de variação que lhes está associado.

Tabela 5.2 ‐ Síntese dos ensaios pertencentes ao intervalo de ±20% da média do volume de água absorvida e respectivos coeficientes de variação

11 46% [1,08 ‐ 1,63] 7 14%11 55% [0,53 ‐ 0,80] 5 13%4 68% [4,91 ‐ 7,37] 1 ‐3 90% [0,32 ‐ 0,48] 1 ‐10 35% [0,70 ‐ 1,06] 5 19%10 29% [0,69 ‐ 1,04] 6 14%10 27% [0,79 ‐ 1,19] 6 11%

MZ3 11 57% [2,23 ‐ 3,34] 0 ‐MZ6 11 114% [1,93 ‐ 2,90] 0 ‐

10 162% [0,40 ‐ 0,59] 0 ‐10 48% [0,28 ‐ 0,42] 2 0%10 59% [0,28 ‐ 0,42] 4 13%10 46% [0,27 ‐ 0,41] 4 15%10 43% [0,30 ‐ 0,44] 4 8%10 29% [0,32 ‐ 0,49] 5 7%141 ‐ ‐ 50 ‐

61% ‐ ‐ 11%

LocalizaçãoCoeficiente variação

Média

Número de ensaios

Intervalo ±20% da média do volume de

água absorvida

Ensaios no intervalo

Coeficiente variação dos ensaios no intervalo

EPS1Lab. Construção

EPS2

Caxias

MCR

M2

M3

TOTAL

Paramentos

Restelo

M1

Carregado

Ao analisar as experiências realizadas no Carregado (paramentos M1 e M3) e no Laboratório de Construção (placas EPS1 e EPS2), ou seja, situações em que existiu constância de aplicação do revestimento e conhecimento da constituição e características da superfície em análise, pode concluir‐se que, na maioria dos casos em que se realizaram pelo menos 10 ensaios, sensivelmente metade desses ensaios se encontram no intervalo de ±20% da média. Assim sendo, dificilmente se pode concluir quanto a um número mínimo de ensaios a realizar para garantir a fiabilidade da técnica pois apenas metade dos ensaios realizados se encontram no intervalo, o que é um número reduzido.

Pode concluir‐se que, ao excluir todos os ensaios que registem resultados fora do intervalo dos ±20% da média do volume de água absorvida, o número de ensaios reduz‐se de 141 para 50 e que o coeficiente de variação diminui de 61% para 11%, o que representa reduções excessivas.


69

Para além de serem dispensados um grande número de ensaios, o que não é desejável em virtude do tempo dispendido na sua realização, verifica‐se igualmente que o coeficiente de variação apresenta um valor relativamente pequeno, tendo em conta a variabilidade das técnicas in‐situ.

Através da análise da Tabela 5.3 verifica‐se que ao aumentar a percentagem do intervalo de ±20% para ±30%, que o número de ensaios no intervalo, assim como os respectivos coeficientes de variação, aumentam. Visto este aumento não ser significativo, obtêm‐se conclusões análogas às do intervalo de ±20%. O mesmo se verifica para as percentagens de ±40% e ±50%. Por outro lado, quando o intervalo varia consoante o desvio padrão associado a cada experiência verifica‐se que aumenta consideravelmente o número de ensaios nos respectivos intervalos, apresentando‐se de seguida tal estudo.

Tabela 5.3 ‐ Síntese dos ensaios pertencentes aos diversos intervalos estudados e respectivos coeficientes de variação



Número de ensaios

Coeficiente de variação

Número de ensaios no intervalo ±20%

Coef. variação ±20%

Número de ensaios no intervalo ±30%

Coef. variação ±30%

M1, M2, M3 CarregadoAlvenaria de tijolo

Argamassa industrial ‐

monocamada59 27% ‐ 90% 31 11% ‐ 19% 35 11% ‐ 19%

MZ3, MZ6 CaxiasAlvenaria de pedra


22 57% e 114% 0 ‐ 6 24% e 24%


Pastilhas cerâmicas + arg.

tradicional20 48% e 162% 2 ‐ 6 0 e 28%

EPS1, EPS2Lab.

ConstruçãoPlacas EPS

Argamassa industrial

40 29% ‐ 59% 17 7% ‐ 15% 22 13% ‐ 20%

Total 141 50 69

A Tabela 5.4 (analogamente à Tabela 5.2) sintetiza o estudo realizado para determinar o número mínimo de ensaios a realizar, com os respectivos intervalos de valores de ±σ da média, bem como os ensaios compreendidos nesse intervalo e o coeficiente de variação que lhes está associado. Analisando a tabela, verifica‐se que os coeficientes de variação, dos ensaios pertencentes ao intervalo de ±σ, sofrem uma redução considerável. Ao excluir todos os registos obtidos fora do intervalo de ±σ, reduz‐se o número de ensaios de 141 para 105, e o coeficiente de variação de 61 para 41% (Tabela 5.4).

Os ensaios excluídos são na sua maioria, resultados muito afastados da média, ou seja, os máximos e os mínimos, mais susceptíveis a erros, pelo que a sua eliminação favorece uma maior fiabilidade da técnica e do diagnóstico em serviço.

É de referir que os intervalos de ±σ apresentam uma melhor adaptação individual aos resultados de cada experiência (devido às percentagens variáveis), que os intervalos de percentagens fixas. Compreende‐se, assim, a existência de mais ensaios nos seus intervalos.

O estudo realizado com os intervalos de ±2σ e ±3σ apresentou intervalos de valores muito elevados, pelo que todos os ensaios efectuados, salvo raras excepções, se encontravam dentro

Capítulo 5

70

dos limites dos intervalos, tornando a sua análise, quanto ao número mínimo de ensaios a realizar, desnecessária.

Tabela 5.4 ‐ Síntese dos ensaios pertencentes ao intervalo de ±σ da média do volume de água absorvida e respectivos coeficientes de variação

11 46% [0,73 ‐ 1,97] 9 23%11 55% [0,30 ‐ 1,02] 8 31%4 68% [1,56 ‐ 8,26] 3 27%3 90% [0,04 ‐ 0,76] 2 71%10 35% [0,58 ‐ 1,18] 8 26%10 29% [0,62 ‐ 1,12] 7 15%10 27% [0,72 ‐ 1,26] 8 14%

MZ3 11 57% [1,19 ‐ 4,37] 8 40%MZ6 11 114% [0,00 ‐ 5,17] 9 116%

10 162% [0,00 ‐ 1,30] 8 91%10 48% [0,18 ‐ 0,52] 6 50%10 59% [0,14 ‐ 0,56] 7 35%10 46% [0,20 ‐ 0,54] 8 30%10 43% [0,19 ‐ 0,49] 7 26%10 29% [0,29 ‐ 0,53] 7 16%

TOTAL 141 ‐ ‐ 10561% ‐ ‐ 41%

Paramentos LocalizaçãoEnsaios no intervalo

Coeficiente variação dos ensaios no

intervalo

M1

CarregadoM2

M3

Média

Caxias

MCR Restelo

EPS1Lab. Construção

EPS2

Coeficiente variação

Intervalo ±σ da média do volume de água

absorvida

Número de ensaios

Ao analisar a Tabela 5.4 no que diz respeito ao número de ensaios que se encontram no intervalo, verifica‐se que nas experiências em que se ensaiaram 11 tubos, são aproveitados 9 ou 8, e nas que se ensaiaram 10 tubos, 8 ou 7. Neste contexto, ao contrário do que acontecia no intervalo de ±20%, em que não se consideravam metade dos ensaios realizados, não são considerados (no geral), apenas 2 ou 3 ensaios por inspecção. Pode concluir‐se então que é necessário realizar um mínimo de 10 ensaios, e que excluindo 2 ou 3 resultados, consoante os valores obtidos no intervalo de ±σ, garante‐se uma boa avaliação da permeabilidade à água líquida do paramento em análise.

5.3. Análise de parâmetros de influência Conforme apresentados no Capítulo 3, são conhecidos inúmeros factores que influenciam a técnica de ensaio do tubo de Karsten. Pretende‐se neste subcapítulo analisar e discutir os registos obtidos nas campanhas experimentais realizadas, com o intuito de estudar a influência que diversos parâmetros provocam nos resultados do ensaio. Tais parâmetros, que se prevê irem influenciar a técnica e que se irão desenvolver de seguida, são:

• utilização de tubos de Karsten diferentes;

• condições climáticas distintas (sol e chuva);

• variação do material de fixação (silicone transparente, massa anti‐vibratória e plasticina);

• localização dos tubos (casos de juntas em revestimentos cerâmicos);

• tipos de superfícies (revestimentos de argamassas e de ladrilhos cerâmicos e ainda placas ETICS).

Estes parâmetros foram definidos com o objectivo de permitir um estudo contínuo e conhecimento adquirido relativamente à técnica de ensaio in‐situ do tubo de Karsten, pelo que


71

alguns visam ampliar conhecimentos aos estudos já realizados por outros autores, como é o caso das condições climáticas analisado por Duarte [2009], a variação do material de fixação estudado por Gonçalves [2010] e a análise dos tipos de superfícies investigado por diversos autores; e outros, realizar novos estudos relativos a parâmetros que se prevêem influenciar a técnica, como é o caso da utilização de diferentes tubos e diferentes localizações dos tubos.

5.3.1. Utilização de tubos de Karsten diferentes De modo a analisar a influência que possa existir sobre o ensaio do tubo de Karsten, quando da utilização de tubos com características ligeiramente diferentes, no que diz respeito às suas dimensões, foi realizada uma inspecção, no paramento M3 no Carregado, que consistiu em ensaiar 10 tubos, dispostos aos pares (tubos 1 ‐ tubos 2), a alturas idênticas e distanciados entre si por sensivelmente um palmo (Figura 5.8).

Figura 5.8 ‐ Ensaio a decorrer para a análise da influência de tubos de Karsten diferentes ( a) Tubos 1; b) Tubos 2)

Os resultados parciais da absorção de água sob pressão (valores individuais e acumulados) através do ensaio do tubo de Karsten, utilizados na análise da diferença de tubos podem ser consultados na Tabela A.5, em anexo.

Como consequência das diferenças de altura que os tubos apresentam, a pressão que a água exerce no centro da base que fica em contacto com a superfície a analisar, apresenta ligeira diferença, pois o aumento de pressão é proporcional ao aumento da altura. Conforme referido no capítulo 4, o tubo 1 tem pressão de 940,8 Pa e o tubo 2 de 1078,0 Pa, o que se traduz numa pressão no tubo 2 aproximadamente 13% maior.

Na Figura 5.9, encontram‐se apresentados os resultados obtidos do volume de água absorvida ao fim dos 180min de ensaio, para cada par de tubos diferentes analisados. Ao observar a figura, auxiliada pela Tabela 5.5 onde se encontram as diferenças percentuais entre os resultados obtidos, conclui‐se que os tubos 2, ou seja, os tubos com maior altura, absorveram sempre ligeiramente mais água (≈30%, desprezando o ensaio I, onde ocorreu maior volume de água absorvida pelo tubo 1) que os tubos 1, facto que se pode justificar devido à maior pressão exercida pela água na superfície de contacto, devido à maior altura que esta tem dentro do tubo.

Capítulo 5

72

1,05

0,55 0,60

1,15

0,600,75

0,850,70

1,50

1,05

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

I II III IV VVolum

e de

água absorvida (m

l)

Tubos 1

Tubos 2

Figura 5.9 ‐ Gráfico comparativo dos resultados dos volumes de água absorvidos

A Tabela 5.5 realça o facto de os tubos 2 absorverem mais água que os tubos 1, ao expor os respectivos volumes médios de água absorvida, 0,97 e 0,79 ml.

Tabela 5.5 ‐ Tabela comparativa dos resultados obtidos com os tubos 1 e 2

Nº do ensaio

Volume de água absorvida pelos Tubos 1

(ml)

Volume de água absorvida pelos Tubos 2

(ml)

Diferença percentual dos resultados obtidos (T2/T1)

Diferença percentual média dos resultados

obtidos


obtidos (S/nºI)I 1,05 0,75 ‐40,0%II 0,55 0,85 35,3%III 0,60 0,70 14,3%IV 1,15 1,50 23,3%V 0,60 1,05 42,9%

Média 0,79 0,97 ‐

28,9%15,2%

De seguida, apresenta‐se na Figura 5.10 a relação existente entre os resultados obtidos com os tubos 1 e 2, para as situações em que se consideram os 5 pares de tubos ensaiados e considerando apenas os 4 pares de tubos que registaram maiores absorções nos tubos 2.

R² = 0,2849

R² = 0,8293

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

0,00 0,50 1,00 1,50

Absorção do

s Tubo

s 2 (m

l)

Absorção dos Tubos 1 (ml)

Com 5 tubos

Com 4 tubos

Linear (Com 5 tubos)

Linear (Com 4 tubos)

Figura 5.10 ‐ Relação dos volumes de água absorvida pelos tubos 1 e 2

Ao analisar a figura, verifica‐se que ao excluir o nº de ensaio I em que o tubo 1 absorve mais água que o tubo 2, caso pontual e contrário do que se esperaria, o coeficiente de correlação aumenta consideravelmente de 0,28 para 0,83, o que representa uma relação significativa para tão poucos ensaios realizados.

Concluindo, este estudo permitiu compreender que a diferença de alturas de água nos tubos é a única dimensão que influencia directamente os resultados obtidos, visto fazer variar a pressão exercida pela água na superfície a ensaiar. No caso analisado, uma diferença


73

percentual de pressão de cerca de 13% traduziu‐se numa diferença percentual média de volume de água absorvida de aproximadamente 30% com um coeficiente de correlação entre as absorções dos diferentes tubos de 0,83.

5.3.2. Condições climáticas distintas (sol e chuva) De modo a analisar a influência que as condições climáticas podem provocar no ensaio do tubo de Karsten, foram realizadas duas inspecções no paramento M5 em dias consecutivos. No primeiro dia, ensaiaram‐se 7 tubos dispostos aleatoriamente pelo paramento, sob as condições de um dia de sol, como se pode observar na Figura 5.11. Ao terminar os ensaios, encharcou‐se com água o paramento de modo a simular condições de chuva para o dia seguinte, em que se realizaram ensaios localizados nos mesmos pontos do dia anterior, permitindo comparar os resultados nas duas situações.

Os resultados parciais da absorção de água sob pressão (valores individuais e acumulados) através do ensaio do tubo de Karsten, utilizados na análise das condições climáticas distintas podem ser consultados nas Tabelas A.10 e A.11 em anexo.

Ao analisar a Figura 5.12, que representa graficamente os volumes totais de água absorvida por cada ensaio nas duas inspecções realizadas, verifica‐se que as absorções registadas em condições de chuva foram inferiores às absorções em condições de sol, excepto nos tubos I e VII em que se verificaram absorções ligeiramente superiores (0,15 e 0,20 ml, respectivamente, ao fim dos 180 min de ensaio). Pode verificar‐se também que o tubo III registou uma absorção muito menor em condições de “chuva”.

Figura 5.11 ‐ Localização dos tubos de Karsten a ensaiar no paramento M5

Os tubos I e VII que registaram absorções superiores de água em condições de “chuva” encontravam‐se, como se pode visualizar na Figura 5.11, a alturas elevadas, ou seja, onde o paramento se encontrava menos saturado. Neste contexto, as suas localizações podem ser uma causa provável para tais resultados contrários ao expectável, entre outros motivos como a variabilidade da técnica em si.

Quanto ao tubo III ter registado uma absorção muito menor em condições de “chuva”, pode eventualmente ter ocorrido uma maior redução da área de contacto do tubo com o revestimento devido ao excesso de material de fixação. Ao contrário dos casos anteriormente discutidos, visto a diferença ser consideravelmente maior optou‐se por realizar uma análise sem considerar este tubo.

Capítulo 5

74

0

0,10,2

0,30,4

0,50,6

0,70,8

0,9

I II III IV V VI VII

Volum

e acum

ulado (m

l)

Tubo de Karsten

Absorção de água a baixa pressão ‐Ensaio de Karsten

Sol

Chuva

Figura 5.12 ‐ Gráfico dos volumes de água absorvidos nas inspecções realizadas

De seguida, apresenta‐se na Tabela 5.6 os valores dos volumes de água absorvida registados nas inspecções realizadas ao sol e à “chuva” e as diferenças percentuais entre os resultados obtidos.

Tabela 5.6 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida no paramento M5 e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos

Nº do ensaio

Volume de água absorvida ‐ Sol

(ml)

Volume de água absorvida ‐ Chuva

(ml)

Diferença percentual dos resultados obtidos

(Sol/Chuva)

Diferença percentual média dos

resultados obtidos

Diferença percentual média dos

resultados obtidos (s/ tubo III)

I 0,70 0,85 17,6%II 0,70 0,55 ‐27,3%III 0,60 0,15 ‐300,0%IV 0,55 0,40 ‐37,5%V 0,85 0,70 ‐21,4%VI 0,75 0,65 ‐15,4%VII 0,55 0,75 26,7%

Média 0,67 0,58 ‐

‐51,0% ‐9,5%

Ao analisar a Tabela 5.6, verifica‐se que existe uma absorção significativamente inferior no caso da inspecção realizada sob condições de “chuva”, o que se traduz numa variação de ‐51% no que diz respeito à média de volumes de água absorvida. Sem contabilizar o registo obtido no tubo III, tal variação reduz‐se consideravelmente para ‐9,5%.

Individualmente, a maioria dos tubos absorveram menos água em condições de “chuva” do que em condições de sol, registando‐se em média volumes absorvidos de 0,58 e 0,67 ml para os casos de “chuva” e sol, respectivamente. Pode então afirmar‐se que as condições climáticas, a que o paramento se encontrou sujeito, influenciaram directamente os resultados dos ensaios. Em condições de “chuva”, tais absorções menores registadas podem‐se justificar com a saturação superficial dos poros do paramento.

Embora seja fácil reconhecer que as condições climáticas em que se realizam os ensaios influenciem os resultados da técnica do tubo de Karsten, estudos levados a cabo por outros autores, assim como Duarte [2009], Flores‐Colen [2009] e Quintela [2006], indicam que pode ser delicado compreender o comportamento, a nível de permeabilidade à água líquida, do revestimento com esta técnica. Assim como no estudo efectuado, em que individualmente em


75

duas situações se observaram maiores absorções em condições de “chuva”, também Duarte [2009] chegou excepcionalmente a resultados em que existia maior absorção em condições de “chuva”. Por outro lado, Flores‐Colen [2009] não registou qualquer absorção de água numa inspecção que justificou com a saturação superficial dos poros do revestimento devido à ocorrência de precipitação na noite anterior.

Embora se possa afirmar, como se esperaria, que as condições ambientais em que se realiza o ensaio influenciam a técnica do tubo de Karsten, o estudo efectuado deverá ser aprofundado com maior rigor, recomendando‐se realizar um maior número de ensaios. Seria benéfico caracterizar as condições em que se realiza o ensaio, medindo a humidade relativa, a humidade superficial do paramento e a temperatura ambiente, assim como analisar situações em que ocorreu mesmo precipitação em dias anteriores ao invés de proceder à sua simulação.

5.3.3. Variação do material de fixação (silicone transparente, massa anti‐vibratória e plasticina) De modo a avaliar a influência que o material de fixação tem no ensaio do tubo de Karsten, realizaram‐se ensaios num total de três inspecções nos paramentos M3 e M4, com tubos dispostos aos pares, a alturas iguais e distanciados entre si por aproximadamente um palmo, diferenciando apenas o material de fixação. As três inspecções realizadas compararam os materiais de fixação silicone transparente, massa anti‐vibratória e plasticina. As fichas técnicas dos materiais de fixação em análise, excepto a plasticina, podem ser consultadas nos Anexos B.1 e B.2.

Note‐se que o método original da técnica proposto pelo RILEM [1980] requeria a utilização de um material de fixação moldável e impermeável (putty), assim como a massa anti‐vibratória (por exemplo), enquanto a especificação do LNEC FE Pa 39.1 [LNEC, 2002b] a utilização da silicone ou outro material de fixação.

Os resultados parciais da absorção de água sob pressão (valores individuais e acumulados) através do ensaio do tubo de Karsten, utilizados na análise da variação do material de fixação podem ser consultados nas Tabelas A.6, A.8 e A.9 em anexo.

É de salientar que Gonçalves [2010] já realizou ensaios com o objectivo de determinar a influência dos materiais de fixação silicone transparente e massa anti‐vibratória (denominou por massa de vidraceiro), determinando que a utilização da silicone transparente garante menores absorções de água. Duarte [2009] realizou também ensaios com silicone branca como material de fixação concluindo que permite visualizar com maior precisão a existência de falhas na fixação do tubo, seca com maior rapidez e permite uma limpeza mais eficaz dos tubos, em comparação à silicone transparente.

Na Tabela 5.7, encontram‐se os valores totais de absorção registados ao fim de 3h nas inspecções realizadas. Pode observar‐se à partida que os tubos de Karsten que utilizaram a plasticina como material de fixação registaram maiores absorções que os que utilizaram silicone transparente e massa anti‐vibratória, assim como os de massa anti‐vibratória registaram absorções superiores aos de silicone. De seguida, irá ser analisada individualmente cada comparação entre os diferentes materiais de fixação.

Capítulo 5

76

Tabela 5.7 ‐ Resumo das inspecções realizadas e dos volumes de água absorvidos ao fim de 180 min com os diferentes materiais de fixação

Volume de água absorvida ‐ Silicone Transparente (ml)

Volume de água absorvida ‐ Plasticina

(ml)

Volume de água absorvida ‐ Silicone Transparente (ml)

Volume de água absorvida ‐ Massa anti‐vibratória

(ml)

Volume de água absorvida ‐ Massa anti‐vibratória (ml)

Volume de água absorvida ‐ Plasticina

(ml)

I 1,05 1,05 1,60 2,65 1,45 2,60

II 0,85 0,75 1,35 2,05 0,90 2,45III 0,90 1,20 1,60 1,75 ‐ ‐IV 0,80 1,10 ‐ ‐ ‐ ‐V 0,40 0,55 ‐ ‐ ‐ ‐

Média 0,80 0,93 1,52 2,15 1,18 2,53

Inspecção nº3 ‐ M4

Nº do ensaio

Inspecção nº1 ‐ M3 Inspecção nº2 ‐ M4

i) Silicone transparente X Plasticina

A Figura 5.13 apresenta graficamente os resultados dos volumes de água absorvida ao fim de 3h dos respectivos ensaios que utilizaram como materiais de fixação a silicone transparente e a plasticina.

Pode concluir‐se, através da análise da Figura 5.13 e da Tabela 5.8, que os tubos que foram fixados com plasticina apresentaram maiores absorções, do que os tubos fixados com a silicone transparente, com absorções médias de 0,93 e 0,80 ml respectivamente. Tais diferenças percentuais são apresentadas na tabela, e podem ser justificadas através da menor área de absorção aquando da utilização da plasticina, devido ao excesso de material que é necessário aplicar de modo a garantir a fixação em segurança do tubo ao paramento.

1,05

0,85 0,900,80

0,40

1,05

0,75

1,201,10

0,55

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

I II III IV V

Volum

e de

água absorvida (m

l)

Silicone Transparente

Plasticina

Figura 5.13 ‐ Resultados dos volumes de água absorvida na 1ª inspecção, no paramento M3

É também de referir que o material plasticina apresenta maior permeabilidade do que a silicone, verificando‐se no final do ensaio, ao retirar o tubo de Karsten, que o material se encontrava húmido internamente e com alguma água na superfície de contacto com o revestimento.

Tabela 5.8 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida na 1ª inspecção e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos

Nº do ensaioVolume de água absorvida ‐ Silicone Transparente (ml)

Volume de água absorvida ‐ Plasticina (ml)

Diferença percentual dos resultados obtidos (Silicone/Plasticina)

I 1,05 1,05 0,0%II 0,85 0,75 ‐13,3%III 0,90 1,20 25,0%IV 0,80 1,10 27,3%V 0,40 0,55 27,3%

Média 0,80 0,93 ‐


77

ii) Silicone Transparente X Massa anti‐vibratória

A Figura 5.14 apresenta graficamente os resultados dos volumes de água absorvida ao fim de 180 min dos respectivos ensaios realizados na 2ª inspecção, que utilizaram como materiais de fixação a silicone transparente e a massa anti‐vibratória. À semelhança do ocorrido com a plasticina, a massa anti‐vibratória também registou absorções superiores relativamente à silicone transparente, como se pode ver na figura referida. Neste contexto e conforme se apresenta na Tabela 5.9, as médias de volume de água absorvida foram de 1,52 e 2,15 ml para os materiais silicone transparente e massa anti‐vibratória, respectivamente. O estudo de Gonçalves [2010], mencionado anteriormente, permitiu chegar à mesma conclusão de que o material, massa anti‐vibratória não é tão bom vedante quanto a silicone.

1,601,35

1,60

2,65

2,051,75

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

I II III

Volum

e de

água absorvida (m

l)

Silicone Transparente



Encontram‐se expostas na Tabela 5.9 as diferenças percentuais entre os volumes de água registados com a silicone e a massa anti‐vibratória, que apesar de serem superiores às diferenças registadas entre a silicone e a plasticina não significam que a massa anti‐vibratória tenha um pior desempenho como material de fixação que a plasticina, pelo que se realizou tal comparação numa 3ª inspecção.


Nº do ensaioVolume de água

absorvida ‐ Silicone Transparente (ml)

Volume de água absorvida ‐ Massa anti‐vibratória (ml)

Diferença percentual dos resultados obtidos (Silicone/Massa anti‐

vibratória)

I 1,60 2,65 39,6%II 1,35 2,05 34,1%III 1,60 1,75 8,6%

Média 1,52 2,15 ‐

iii) Massa anti‐vibratória X Plasticina

Na Figura 5.15, encontram‐se expostos os volumes de água absorvida no ensaio realizado na 3ª inspecção, que visou comparar os materiais de fixação, massa anti‐vibratória e plasticina. Verifica‐se que os tubos que utilizaram plasticina como material de fixação absorveram consideravelmente mais água, estando quantificadas tais variações na Tabela 5.10.

Capítulo 5

78

1,45

0,90

2,602,45

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

I II

Volum

e de

água absorvida (m

l)


Plasticina


Pode concluir‐se que a plasticina não é tão bom vedante como a massa anti‐vibratória, facto que pode ser justificado com a natureza do material. A plasticina é um material plástico com elevada flexibilidade com uma resistência a elevadas temperaturas inferior à massa anti‐vibratória que é um material moldável que mantém uma elasticidade permanente ao longo do tempo, nunca endurecendo [w13; w14]. Embora ambos os materiais absorvam na sua estrutura alguma água, verificaram‐se maiores alterações na consistência da plasticina, no final do ensaio, do que na massa anti‐vibratória.


Nº do ensaioVolume de água

absorvida ‐ Massa anti‐vibratória (ml)

Volume de água absorvida ‐

Plasticina (ml)

Diferença percentual dos resultados obtidos (Massa anti‐

vibratória/Plasticina)

I 1,45 2,60 44,2%II 0,90 2,45 63,3%

Média 1,18 2,53 ‐

Resumindo, este estudo permitiu verificar que cada material tem as suas vantagens e desvantagens. Por um lado, e tendo em conta a importância de uma boa vedação por parte do material, a silicone transparente apresentou as melhores características de material vedante, sendo a plasticina o pior. Por outro, a plasticina e a massa anti‐vibratória têm um procedimento de fixação que permite reduzir o tempo dispendido no ensaio, visto poder iniciar‐se o ensaio logo após a fixação dos tubos enquanto com a silicone é necessário aguardar a secagem do material. Quanto à aplicação, principalmente a plasticina, e por vezes a massa anti‐vibratória, apresentaram dificuldades de adesão devido à pulverulência da superfície, tendo inclusivamente ocorrido alguns ensaios onde se verificaram perdas de água invalidando os ensaios. Em alguns casos, tais perdas de água pelo material de fixação provocaram a queda e consequente quebra dos tubos de Karsten, pelo que se recomenda maior cuidado ao utilizar estes materiais. É de referir que a plasticina e a massa anti‐vibratória provocam maior redução da área de absorção do que a silicone transparente.

5.3.4. Localização dos tubos (casos de juntas em revestimentos cerâmicos) Com o objectivo de analisar a influência que a localização dos tubos de Karsten pode ter nos resultados do ensaio, nomeadamente em revestimentos de ladrilhos cerâmicos, foram realizadas diversas inspecções no paramento MCC no Carregado, de modo a estudar a


79

permeabilidade à água líquida, do ladrilho cerâmico e dos diversos casos de juntas existentes entre ladrilhos:

• junta em T;

• junta em T invertido;

• junta vertical;

• junta horizontal;

• junta em cruz;

Os resultados parciais da absorção de água sob pressão (valores individuais e acumulados) através do ensaio do tubo de Karsten, utilizados na análise da localização dos tubos podem ser consultados nas Tabelas A.12 ‐ A.15 em anexo.

Na Tabela 5.11, encontram‐se sintetizados os respectivos casos de localizações dos tubos analisados e as análises estatísticas dos volumes de água absorvida correspondentes (média, desvio padrão e coeficiente de variação), bem como o número de ensaios realizados em cada estudo. Ao analisar os resultados expostos nesta tabela pode concluir‐se que os ladrilhos cerâmicos, que proporcionam o revestimento do paramento, são impermeáveis, pois não registaram qualquer absorção ao longo dos 180 min do ensaio.

No decorrer das inspecções, constatou‐se que alguns ensaios registaram absorções excessivas e consequentemente volumes de água absorvida muito elevados, que se podem justificar por dois motivos. Primeiro, a silicone transparente utilizada como material de fixação não permite visualizar com a devida precisão a existência de falhas no isolamento dos bordos do tubo, que ocorrem com maior facilidade neste tipo de revestimentos, aquando da sua fixação, e segundo, a presença de microfissuração na argamassa de preenchimento de juntas exteriores conduz a perdas de água, que se visualizam no exterior. Assim sendo, resolveu não se considerar para a análise dos resultados tais ensaios em que se verificaram absorções excessivas, pelo que se quantificam na Tabela 5.11 o número de ensaios considerados válidos.

Tabela 5.11 ‐ Síntese dos volumes de água absorvida nos casos de juntas analisados

Média (ml)Desvio

Padrão (ml)Coeficiente de variação

Junta em T 10 5 1,06 0,60 57%Junta em T invertido 3 2 0,45 0,28 62%

Junta vertical 3 3 2,78 1,81 65%Junta horizontal 3 2 3,00 1,34 45%Junta em cruz 3 2 2,55 0,49 19%

Centro do ladrilho 1 1 0 0 ‐

Volume de água absorvida (ml)Localização dos tubos

Nº de ensaios

realizados

Nº de ensaios válidos

A Figura 5.16 demonstra graficamente exemplos, da evolução da absorção de água medida ao longo dos 180 min, de ensaios considerados válidos e não válidos. Verifica‐se que os ensaios considerados não válidos registam absorções finais muito elevadas, o que pode ser justificado com a chegada da água a microfissuras que se encontrem próximas da zona onde se colocaram os tubos e/ou deficiente isolamento dos tubos ao paramento. Os valores de absorções elevadas destes ensaios não permitem que sejam comparáveis com os restantes.

Capítulo 5

80

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

5 10 15 20 25 30 60 90 120150180

Volum

e de

água absorvida (m

l)

Tempo (min)

Absorção de água sob baixa pressão

Ensaio não válido

Ensaio não válido

Ensaio válido

Ensaio válido

Ensaio válido

Figura 5.16 ‐ Exemplo de um ensaio não considerado devido a absorção excessiva

Ao analisar os valores médios de volume de água absorvida registados, apresentados na Figura 5.17, verifica‐se que as juntas horizontais e verticais, ou seja as juntas unidireccionais, são as que absorvem mais, seguidas pelas juntas em cruz (multidireccionais) e, por fim, pelas juntas em T e em T invertido (juntas bidireccionais).

1,06

0,45

2,783,00

2,55

0,000,501,001,502,002,503,003,504,004,505,00

Junta em T Junta em T invertido

Junta vertical Junta horizontal

Junta em cruz

Volum

e de

água absorvida (m

l)

Caso de junta ensaiado

Figura 5.17 ‐ Volumes médios de água absorvida registados nos casos de juntas estudados

Neste contexto, presume‐se que a tendência ao destacamento da junta do cerâmico, muitas vezes imperceptível a olho nu, possa justificar tal comportamento de maiores volumes de água absorvida nas juntas horizontais e verticais, visto ocorrer mais frequentemente nestes casos, assim como nas juntas em cruz. É de referir também a elevada variabilidade que se verificou em tais ensaios, registando coeficientes de variação entre 19 e 65%, existindo menor variabilidade nas juntas em cruz.

Devido ao reduzido número de ensaios realizados, recomenda‐se aprofundar este estudo de forma a obter maior quantidade de informação e tirar conclusões mais fiáveis.

Quanto a estudos existentes de juntas, Scartezini et al. [2002] analisaram a diferença registada na absorção aquando da localização dos tubos de Karsten no revestimento de argamassa, sobre o bloco de alvenaria ou sobre a junta de assentamento, concluindo que existem maiores absorções sobre as juntas devido ao seu material cimentício possuir porosidade diferente da existente nos blocos cerâmicos.


81

5.3.5. Tipos de superfícies (revestimentos cerâmicos, argamassas e placas ETICS) Tendo em conta as diferentes superfícies ensaiadas, pretende realizar‐se uma análise comparativa dos resultados obtidos, no que diz respeito às médias registadas, do volume de água absorvida e respectivos coeficientes de absorção. Para o efeito foram escolhidos os paramentos M1, M2 e M3 do Carregado, com revestimentos de argamassa monocamada à base de cimento, as zonas MZ3 e MZ6 do paramento ensaiado em Caxias de revestimento em argamassa tradicional com ligantes à base de cal, a fachada MCR localizada no Restelo, de revestimento de argamassa tradicional com pastilhas cerâmicas, e ainda as placas ETICS, EPS1 e EPS2, utilizadas em isolamentos térmicos pelo exterior, ensaiadas no Laboratório de Construção do DECivil. Escolheram‐se estes paramentos devido às suas superfícies diferentes e por terem sido sujeitos anteriormente, no ponto 5.2.1., à análise das suas variabilidades.

Encontram‐se sintetizados na Tabela 5.12 as superfícies de revestimentos diferentes em estudo, e as suas respectivas características. Os resultados parciais da absorção de água sob pressão podem ser consultados nas Tabelas A.1 ‐ A.7 e A.16 ‐ A.23, em anexo.

Tabela 5.12 ‐ Resumo dos ensaios realizados com o objectivo de analisar os tipos de superfícies de revestimentos

Média (ml)Desvio

Padrão (ml)Média

(kg/(m2.√h))

Desvio Padrão

(kg/(m2.√h))11 1,35 0,62 0,28 0,1311 0,66 0,36 0,13 0,084 6,14 2,23 1,03 0,353 0,40 0,36 0,05 0,0510 0,88 0,30 0,20 0,0810 0,87 0,25 0,21 0,0810 0,99 0,27 0,25 0,09

MZ3 11 2,78 1,59 1,86 0,97

MZ6 11 2,41 2,76 1,58 1,74

10 0,50 0,80 0,09 0,1510 0,35 0,17 0,05 0,0210 0,35 0,21 0,09 0,0510 0,34 0,15 0,09 0,0410 0,37 0,17 0,11 0,0410 0,41 0,12 0,12 0,04

EPS1 Lab. Construção DECivil

Placas EPS 180EPS2

Argamassa de colagem e revestimento de placas isolantes

CaxiasAlvenaria de pedra

Argamassa tradicional bastarda com ligantes

à base de cal60


Argamassa tradicional com pastilhas

180

Nº de ensaios / inspecção

Volume de água absorvida Coeficiente de absorção

M1

CarregadoAlvenaria de tijolo

Reboco pré‐doseado à base de cimento monocamada

180M2


Tipo de revestimentoDuração do

ensaio (min)

M3

Ao analisar as Figuras 5.18 e 5.19, verifica‐se que a média de volume de água absorvida nos paramentos varia entre 0,34 e 6,14 ml, e que a média dos coeficientes de absorção varia entre 0,05 e 1,86 kg/(m2.√h). Embora estas variações sejam muito elevadas, podem ser justificadas principalmente pela diferença de revestimentos, pelo que interessa analisar individualmente cada caso, e comparar com outros estudos desenvolvidos em revestimentos semelhantes.

1,35

0,66

6,14

0,40 0,

88

0,87 0,99

2,78

2,41

0,50

0,35

0,35

0,34

0,37

0,41

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

Volum

e méd

io de água

absorvida

(ml)

Paramento ensaiado

Figura 5.18 ‐ Valores médios do volume de água absorvida nos paramentos ensaiados

0,28

0,13

1,03

0,05 0,

20

0,21 0,25

1,86

1,58

0,09

0,05 0,09

0,09

0,11

0,12

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

Coeficiente de

absorção (kg/(m

2.√h

))

Paramento ensaiado

Figura 5.19 ‐ Valores médios dos coeficientes de absorção dos paramentos ensaiados

Capítulo 5

82

Os muretes M1, M2 e M3 do Carregado apresentaram intervalos de valores médios de volumes de água absorvida e coeficientes de absorção de 0,4 ‐ 1,35 ml e 0,05 ‐ 0,28 kg/(m2.√h) respectivamente, sem considerar a primeira inspecção realizada no murete M2 que registou absorções de água elevadas anormais (6,14 ml e 1,03 kg/(m2.√h)). Comparando com estudos anteriormente realizados em revestimentos de reboco pré‐doseado à base de cimento monocamada, Gonçalves [2010] chegou a resultados muito semelhantes: 0,4 ‐ 1,1 ml e 0,09 ‐ 0,26 kg/(m2.√h) assim como Duarte [2009] que chegou a resultados de 0,86 ‐ 1,71 ml. Tais estudos destes autores foram realizados com a duração de ensaio de 60 min e em idades de paramento diferentes, contudo pode afirmar‐se que os resultados obtidos estão de acordo com o que se esperaria e o concluído pelos autores citados. A gama de valores obtidos para as argamassas industriais pode ser justificada em parte devido à presença de hidrófugos na sua constituição.

Em Caxias, nas duas zonas analisadas MZ3 e MZ6, registaram‐se valores médios de volumes de água absorvida e coeficientes de absorção de 2,41 ‐ 2,78 ml e 1,58 ‐ 1,86 kg/(m2.√h) o que, considerando o revestimento em argamassa tradicional bastarda com ligante maioritariamente à base de cal, justifica facilmente os valores superiores aos registados nos rebocos não‐tradicionais do Carregado, pois como já foi concluído por diversos autores [Cruz, 2008; Flores‐Colen, 2009] os rebocos tradicionais apresentam maior permeabilidade à água líquida do que os rebocos não‐tradicionais. Ao analisar os resultados obtidos em revestimentos de argamassas não tradicionais à base de cal por Gomes [2009], 2,02 ‐ 2,31 ml e Magalhães et al [2007], 1,2 a >4 ml, conclui‐se que os resultados obtidos foram bastante semelhantes. Estes autores realizaram os seus ensaios com a duração de 60 min, à semelhança dos estudos realizados em Caxias.

No Restelo, a fachada MCR analisada em duas inspecções em dias consecutivos permitiu registar valores médios de volumes de água absorvida e coeficientes de absorção de 0,35 e 0,50 ml, e 0,05 e 0,09 kg/(m2.√h) o que podem ser considerados valores reduzidos. Tais valores levam a concluir que superfícies revestidas por pastilhas cerâmicas, com argamassa tradicional aplicada nas juntas entre pastilhas, possuem índices de permeabilidade à água líquida inferiores a revestimentos de argamassa. Não foram encontrados estudos de outros autores para comparar resultados.

Por último, as placas ETICS ensaiadas no Laboratório de Construção do DECivil obtiveram, assim como a fachada MCR, valores reduzidos de médias de volumes de água absorvida e coeficientes de absorção, variando entre os 0,34 e 0,41 ml e 0,09 e 0,12 kg/(m2.√h), respectivamente, com a duração dos ensaios de 180 min. Tais resultados são comparáveis ao obtido por Duarte [2009], que obteve um valor de 0,15 ml, em revestimentos de isolamento térmico do tipo ETICS, de média de volume de água absorvida ao final de 60 min de ensaio.

De seguida, apresenta‐se graficamente na Figura 5.20 a evolução ao longo do tempo da absorção de água no ensaio do tubo de Karsten, podendo‐se verificar diferenças entre a forma como a absorção de água se desenvolve em cada caso de estudo, sendo que no Carregado e em Caxias segue uma tendência linear, enquanto no Restelo e no Laboratório de Construção cresce de forma polinomial. A evolução da absorção representada permite identificar de imediato a maior absorção registada em Caxias. Estudos anteriores concluíram também


83

desenvolvimentos das evoluções da absorção de água com tendências lineares e polinomiais [Flores‐Colen, 2009; Duarte, 2009].

Esta análise realizada às médias de volume de água absorvida e coeficientes de absorção, permitiu concluir que os diferentes resultados obtidos nos vários tipos de superfícies ensaiadas foram de encontro aos resultados obtidos por outros autores em revestimentos semelhantes.

Quanto aos registos das médias de volume de água absorvida e coeficiente de absorção obtidos, concluiu‐se que os revestimentos de argamassa tradicional com pastilhas cerâmicas e os revestimentos ETICS registaram ambos os valores mais reduzidos, apresentando o revestimento de argamassa tradicional bastarda com ligante maioritariamente à base de cal, os valores mais elevados.

Neste contexto, concluiu‐se que é importante ter em conta o tipo de superfície de revestimento na avaliação da sua permeabilidade à água líquida através da técnica de ensaio do tubo de Karsten, dada a influência deste parâmetro no ensaio.

R² = 0,9991

R² = 0,9956

R² = 0,9922

R² = 0,9686

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Volume acum

ulado (m

l)

Tempo (min)

Absorção de água a baixa pressão ‐ Ensaio de Karsten

Carregado ‐M1

Caxias ‐MZ6

Restelo ‐MCR

Lab. Civil ‐ EPS

Linear (Carregado ‐M1)

Linear (Caxias ‐MZ6)

Polinomial (Restelo ‐MCR)

Polinomial (Lab. Civil ‐ EPS)

Figura 5.20 ‐ Gráfico da evolução da absorção de água no ensaio de tubo de Karsten

5.4. Análise da reprodutibilidade de resultados De modo a verificar se existe concordância de resultados, ou existência de uma tendência de valores, foram ensaiados paramentos repetidamente, com os tubos nas mesmas posições e nas mesmas condições, aplicados segundo o mesmo procedimento, variando apenas a altura de medição, ou seja, a reprodutibilidade de resultados será analisada no que diz respeito a alturas de medições diferentes.

Os paramentos que foram sujeitos a ensaios repetidos, determinantes para o estudo da reprodutibilidade de resultados, foram os muros teste M1 e M3 no Carregado, a fachada MCR de revestimento cerâmico do Restelo, e ainda as placas ETICS ensaiadas no laboratório de

Capítulo 5

84

construção, ou seja, cinco casos de estudo no total. Na Tabela 5.13, apresenta‐se um resumo destes paramentos com as suas respectivas características.

Os resultados parciais da absorção de água sob pressão (valores individuais e acumulados) através do ensaio do tubo de Karsten, utilizados na análise da reprodutibilidade de resultados podem ser consultados nas Tabelas A.1, A.2, A.5 ‐ A.7 e A.18 ‐ A.23 em anexo.

Como se pode observar na Tabela 5.13, foram realizadas duas inspecções nos paramentos M1, MCR, e nas placas EPS1 e EPS2, e três inspecções no paramento M3, que de seguida serão desenvolvidas com o objectivo de analisar a existência de reprodutibilidade de valores.

Tabela 5.13 ‐ Resumo das inspecções repetidas nos mesmos paramentos

Média (ml)Desvio Padrão (ml)


Média

(kg/(m2.√h))

Desvio Padrão

(kg/(m2.√h))


11 1,35 0,62 46% 0,28 0,13 46%11 0,66 0,36 55% 0,13 0,08 66%10 0,88 0,30 35% 0,20 0,08 40%10 0,87 0,25 29% 0,21 0,08 38%10 0,99 0,27 27% 0,25 0,09 36%10 0,50 0,80 162% 0,09 0,15 161%10 0,35 0,17 48% 0,05 0,02 47%10 0,35 0,21 59% 0,09 0,05 56%10 0,34 0,15 43% 0,09 0,04 43%10 0,37 0,17 46% 0,11 0,04 37%10 0,41 0,12 29% 0,12 0,04 31%

Número de ensaios

Volume de água absorvida (ml) Coeficiente de absorção (kg/(m2.√h))

Carregado 180

Paramentos LocalizaçãoDuração do

ensaio (min)

Área de estudo

(m2)

Restelo 180 1,16

EPS1 Laboratório de

construção180 0,5

EPS2

M1 4,08

M3 8,80

MCR

i) Carregado ‐ muro teste M1

No muro de teste M1, de suporte em alvenaria de tijolo e revestimento em reboco cimentício pré‐doseado monocamada, foram realizadas duas inspecções com cerca de duas semanas de intervalo, no qual se realizaram 11 ensaios com a duração de 180min, em cada inspecção. As condições climáticas de ambas as inspecções não se alteraram.

Na Figura 5.21, pode‐se observar graficamente os resultados, dos volumes de água absorvida acumulada, registados. Ao analisar esta figura, observa‐se que, exceptuando os tubos IV e X assinalados, os resultados seguem aproximadamente a mesma tendência, com os valores da 2ª inspecção significativamente inferiores aos da 1ª inspecção.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

I II III IV V VI VII VIII IX X XI

Volume de

águ

a ab

sorvida (m

l)

Tubo de Karsten

Reprodutibilidade M1

1ª Inspecção

2ª Inspecção

Figura 5.21 ‐ Volumes de água absorvida aos 180 min no paramento M1


85

Na Tabela 5.14, apresenta‐se resumidamente os valores de água absorvida acumulada nas respectivas inspecções realizadas e ainda as diferenças percentuais dos resultados obtidos. Ao analisar a tabela, observa‐se que a média dos volumes de água absorvida na 1ª inspecção é ligeiramente superior ao dobro da média absorvida na 2ª inspecção, 1,35 e 0,66 ml respectivamente, e que existe uma variação percentual média de aproximadamente 135% entre os valores registados nas duas experiências. Sem considerar os valores que apresentam desvios à tendência de repetibilidade dos resultados entre inspecções, ou seja, os valores dos tubos IV e X, a variação percentual diminui para cerca de 110%.


Nº do ensaio1ª inspecção

(ml)2ª inspecção

(ml)

Diferença percentual dos

resultados obtidos (1ª Insp./ 2ª Insp.)


obtidos


obtidos (s/ nº IV e X)

I 2,85 1,45 ‐96,6%II 1,25 0,35 ‐257,1%III 0,45 0,15 ‐200,0%IV 1,90 0,40 ‐375,0%V 1,30 0,65 ‐100,0%VI 1,15 0,60 ‐91,7%VII 1,15 0,70 ‐64,3%VIII 0,90 0,40 ‐125,0%IX 1,30 0,85 ‐52,9%X 1,60 0,70 ‐128,6%XI 1,05 1,05 0,0%

Média 1,35 0,66 ‐ ‐ ‐

‐109,7%‐135,6%

Pela análise do gráfico da Figura 5.21, verifica‐se que embora com volumes de absorção inferiores na 2ª inspecção, estes seguem a tendência de valores verificada na 1ª inspecção pelo que se pode concluir que existiu reprodutibilidade de resultados neste caso de estudo.

ii) Carregado ‐ muro teste M3

No paramento M3, de suporte em alvenaria de tijolo, revestido a reboco cimentício pré‐doseado monocamada, foram realizadas 3 inspecções, ensaiando 10 tubos de Karsten por inspecção em pares de 5 tubos dispostos lado a lado, a alturas iguais e distanciados por cerca de um palmo. Ao contrário das inspecções realizadas no paramento M1, houve ligeiras diferenças nas condições de ensaio das inspecções, variando o material de fixação e os tubos utilizados, como se pode ver nas Figuras 5.22, 5.23 e 5.24. A 1ª inspecção foi realizada aproximadamente um mês antes das outras duas inspecções que se realizaram em dias consecutivos.

Capítulo 5

86

Figura 5.22 ‐ 1ª inspecção no paramento M3 ‐ 1 par de tubos diferentes

Figura 5.23 ‐ 2ª inspecção no paramento M3 ‐ 1 par de tubos diferentes com diferentes materiais de fixação

(A‐silicone; B‐plasticina)

Figura 5.24 ‐ 3ª inspecção no paramento M3 ‐ 1 par de tubos com material de fixação plasticina

Na Figura 5.25, encontram‐se representados graficamente os volumes de água absorvida nos ensaios realizados nas 3 inspecções. Nota‐se novamente a existência de uma tendência na maioria dos valores apesar das diferenças a que foram sujeitos os ensaios. É de referir também que a 2ª e a 3ª inspecção apresentam resultados mais semelhantes entre si, do que com a 1ª inspecção, o que se pode justificar pela proximidade temporal em que foram realizadas as inspecções.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

I ‐ A I ‐ B II ‐ A II ‐ B III ‐ A III ‐ B IV ‐ A IV ‐ B V ‐ A V ‐ B

Volume de

águ

a ab

sorvida (m

l)

Tubo de Karsten

Reprodutibilidade M3

1ª Inspecção

2ª Inspecção

3ª Inspecção

Figura 5.25 ‐ Volumes de água absorvida aos 180min no paramento M3

De modo a complementar a análise gráfica dos resultados, na Tabela 5.15 encontram‐se sintetizados os resultados das respectivas inspecções realizadas, bem como as diferenças


87

percentuais existentes entre elas. As variações percentuais das inspecções realizadas demonstram resultados reduzidos, nomeadamente cerca de 10, 12 e 8%, para as comparações entre as inspecções 1 e 2, 2 e 3, e 1 e 3 respectivamente, o que permite concluir que existiu uma reprodutibilidade dos resultados obtidos. Ao contrário do que aconteceu no paramento M1, não existe individualmente nenhuma variação muito elevada.


Nº do ensaio

1ª inspecção

(ml)

2ª inspecção

(ml)

3ª inspecção

(ml)

Diferença percentual dos resultados obtidos (1ª

Insp./ 2ª Insp.)

Diferença percentual média dos resultados obtidos


Insp./ 3ª Insp.)



Insp./ 3ª Insp.)


I ‐ A 1,05 1,05 1,15 0,0% 8,7% 8,7%I ‐ B 0,75 1,05 0,90 28,6% ‐16,7% 16,7%II ‐ A 0,55 0,85 1,05 35,3% 19,0% 47,6%II ‐ B 0,85 0,75 0,90 ‐13,3% 16,7% 5,6%III ‐ A 0,60 0,90 0,95 33,3% 5,3% 36,8%III ‐ B 0,70 1,20 1,15 41,7% ‐4,3% 39,1%IV ‐ A 1,15 0,80 0,75 ‐43,8% ‐6,7% ‐53,3%IV ‐ B 1,50 1,10 1,50 ‐36,4% 26,7% 0,0%V ‐ A 0,60 0,40 0,50 ‐50,0% 20,0% ‐20,0%V ‐ B 1,05 0,55 1,05 ‐90,9% 47,6% 0,0%Média 0,88 0,87 0,99 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

‐9,5% 11,6% 8,1%

Analogamente ao paramento M1, verificou‐se novamente neste paramento a concordância de resultados das inspecções repetidas com as anteriores, pelo que se conclui existir reprodutibilidade de resultados neste caso de estudo também.

iii) Restelo ‐ paramento MCR

A fachada ensaiada do edifício localizado no Restelo, de suporte em alvenaria de tijolo e revestimento em argamassa tradicional e pastilhas cerâmicas, foi sujeita a duas inspecções realizadas em dias consecutivos do mês de Maio com tempo seco, ensaiando 10 tubos de Karsten dispostos aleatoriamente por uma área de cerca de 1,16m2. Ao contrário das outras inspecções em que os tubos foram colocados nas mesmas localizações, neste caso foram dispostos ligeiramente ao lado de modo a evitar os resíduos de plasticina da inspecção anterior. É de referir que devido ao reduzido tamanho das pastilhas cerâmicas (2,5 x 2,5 cm), os tubos foram todos ensaiados sobre juntas em cruz.

A Figura 5.26 demonstra graficamente os resultados obtidos experimentalmente nas duas inspecções realizadas. Ao analisar a figura, é de salientar que os volumes de água absorvida foram reduzidos, e que a repetibilidade de resultados que se tem vindo a comprovar não é tão notável neste tipo de revestimento, pois os tubos V, VI, VII e VIII apresentam desvios significativos à tendência que se esperaria obter. Pode justificar‐se esta variação da repetibilidade dos resultados presumivelmente por dois factores, designadamente o facto de se estar a analisar uma situação de obra, onde a aplicação do revestimento não é tão rigorosa quanto em muretes experimentais, o que pode influenciar as próprias características do revestimento, e devido às medições da 2ª inspecção terem sido realizadas ligeiramente ao lado da localização prévia.

Capítulo 5

88

Figura 5.26 ‐ Volumes de água absorvida aos 180min no paramento MCR

Na Tabela 5.16, podem observar‐se os respectivos volumes de água absorvidos nas inspecções realizadas e as diferenças percentuais entre estes. Considerando os 10 tubos ensaiados, a diferença percentual dos resultados obtidos apresenta um valor de 61%, o que se pode justificar, por um lado, devido aos valores de absorções serem reduzidos o que implica individualmente variações percentuais elevadas para ligeiras diferenças de volumes absorvidos, e por outro, devido à existência de quatro tubos que fogem à tendência dos resultados, nomeadamente os tubos V, VI, VII e VIII assinalados na Figura 5.26.

Presume‐se que os desvios relativos aos tubos VII e VIII, que registaram absorções acima da média, sejam devidos à presença de microfissuração não visível a olho nu. Ao retirar os tubos que apresentam desvios consideráveis à tendência, a variação percentual reduz‐se significativamente para 24%.

Tabela 5.16 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida no paramento MCR e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos

Nº do ensaio

1ª inspecção

(ml)

2ª inspecção

(ml)

Diferença percentual

dos resultados obtidos (1ª Insp./ 2ª Insp.)


Diferença percentual média dos resultados obtidos (s/

nº V, VI, VII e VIII)

I 0,05 0,30 83,3%II 0,30 0,25 ‐20,0%III 0,20 0,15 ‐33,3%IV 0,25 0,15 ‐66,7%V 0,10 0,45 77,8%VI 0,00 0,65 100,0%VII 1,65 0,45 ‐266,7%VIII 2,30 0,30 ‐666,7%IX 0,10 0,55 81,8%X 0,00 0,25 100,0%

Média 0,50 0,35 ‐ ‐ ‐

‐61,0% 24,2%

0

0,5

1

1,5

2

2,5

I II III IV V VI VII VIII IX X

Volume de

águ

a ab

sorvida (m

l)

Tubo de Karsten

Reprodutibilidade MCR

1ª Inspecção

2ª Inspecção


89

Neste caso de estudo, a reprodutibilidade de resultados não se verificou tão explicita, pois ao contrário dos casos anteriormente apresentados, verificaram‐se muitos resultados desviados da tendência imposta pela 1ª inspecção.

iv) Laboratório de Construção do DECivil ‐ placas EPS1 e EPS2

No Laboratório de Construção, realizaram‐se dois conjuntos de medições em cada uma das duas placas de poliestireno expandido, num total de quatro dias consecutivos. Em cada conjunto de medições foram realizados 10 ensaios com os tubos dispostos aleatoriamente pela área de 0,5m2 das placas. Ambas as placas são revestidas por argamassa de colagem e revestimento de placas isolantes, sendo que o que distingue a placa EPS1 da EPS2, é a particularidade de ter ainda na sua composição revestimento orgânico colorido de capa fina. Após análise de alguns casos in‐situ, esta situação permite avaliar a reprodutibilidade de resultados em condições mais controladas do ambiente de laboratório.

a) Placa EPS 1

Ao analisar a Figura 5.27, que representa graficamente os volumes absorvidos nas medições realizadas na placa EPS1, observa‐se que os resultados seguem a mesma tendência de valores, com pequenos desvios, excepto no tubo I. Os volumes de água absorvidos foram reduzidos, devido à reduzida permeabilidade à água líquida que este tipo de revestimento garante.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8


Volume de

águ

a ab

sorvida (m

l)

Tubo de Karsten

Reprodutibilidade EPS1

1º conjunto medições


Figura 5.27 ‐ Volumes de água absorvida aos 180 min na placa EPS1

Na Tabela 5.17, apresenta‐se resumidamente os volumes de água absorvida nas duas medições, e verifica‐se que em média se obteve um valor bastante aproximado, com 0,35 e 0,37 ml para o 1º e 2º conjunto de medições, respectivamente. Na tabela encontra‐se também as diferenças percentuais individuais entre as medições, assim como a diferença percentual média calculada com os tubos todos, e sem considerar o tubo I. Contabilizando os tubos todos, determinou‐se uma variação percentual de 4% enquanto não considerando o tubo I se tem uma diferença de 19,2%.

Capítulo 5

90

Esta análise permitiu concluir que existiu reprodutibilidade de resultados neste caso de estudo, verificando‐se melhor aproximação de resultados entre inspecções em laboratório do que nos casos in‐situ anteriormente analisados.

Tabela 5.17 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida na placa EPS1 e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos

Nº do ensaio

1º conjunto

de medições

(ml)

2º conjunto

de medições

(ml)

Diferença percentual

dos resultados obtidos


Diferença percentual média dos resultados obtidos (s/

nº I)I 0,70 0,30 ‐133,3%II 0,50 0,60 16,7%III 0,55 0,70 21,4%IV 0,35 0,25 ‐40,0%V 0,05 0,20 75,0%VI 0,40 0,30 ‐33,3%VII 0,10 0,20 50,0%VIII 0,40 0,40 0,0%IX 0,15 0,30 50,0%X 0,30 0,45 33,3%

Média 0,35 0,37 ‐ ‐ ‐

4,0% 19,2%

b) Placa EPS 2

Os resultados dos volumes de água absorvida nas medições realizadas na placa EPS2 são apresentados na Figura 5.28, onde se podem observar pequenas variações entre os registos das respectivas medições, à excepção do tubo VIII que demonstra um desvio maior. Tal como na placa EPS1, foram registados volumes reduzidos de água absorvida.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7


Volume de

águ

a ab

sorvida (m

l)

Tubo de Karsten

Reprodutibilidade EPS2



Figura 5.28 ‐ Volumes de água absorvida aos 180min na placa EPS2

Na Tabela 5.18, apresentam‐se resumidamente os volumes de água absorvida pelos tubos nos dois conjuntos de medições e as suas médias, de 0,34 e 0,41 ml para a 1ª e 2ª medição, respectivamente. É de referir que o tubo VIII apresenta um desvio maior à tendência dos registos, pelo que se analisou também a variação percentual média sem considerar este tubo. Ao considerar todos os tubos chega‐se a uma variação percentual média de 9,5%, enquanto não considerando o tubo VIII se tem uma diferença média inferior de 1,4%.


91

Tabela 5.18 ‐ Resumo dos volumes de água absorvida na placa EPS2 e respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos

Nº do ensaio

1º conjunto de medições

(ml)

2º conjunto de medições

(ml)

Diferença percentual dos resultados obtidos


obtidos


obtidos (s/ nº VIII)

I 0,40 0,40 0,0%II 0,50 0,40 ‐25,0%III 0,35 0,20 ‐75,0%IV 0,25 0,40 37,5%V 0,40 0,35 ‐14,3%VI 0,20 0,35 42,9%VII 0,25 0,30 16,7%VIII 0,10 0,55 81,8%IX 0,35 0,50 30,0%X 0,60 0,60 0,0%

Média 0,34 0,41 ‐ ‐

9,5% 1,4%

Esta análise permitiu concluir que existiu também reprodutibilidade de resultados neste caso de estudo.

v) Síntese das reprodutibilidades analisadas

A Tabela 5.19 sintetiza os casos de estudo que foram realizados e analisados de modo a estudar a reprodutibilidade de resultados. A tabela demonstra o número de ensaios realizados, e visto que nem sempre todos os resultados obtidos seguiam a tendência de valores de inspecções (ou conjuntos de medições) anteriores, eliminando‐se estes casos, demonstra também o número de ensaios considerados. Por fim, de forma a sintetizar as conclusões obtidas, apresentam‐se as diferenças percentuais médias entre os resultados obtidos, com a totalidade dos ensaios, e apenas com os ensaios que não apresentavam desvios às tendências.

Tabela 5.19 ‐ Resumo dos casos de estudo da reprodutibilidade e as respectivas diferenças percentuais dos resultados obtidos

com os ensaios considerados

1ª2ª1ª2ª3ª

1ª

2ª

1º

2º

1º

2º

ParamentosInspecção ou conjunto de medições

LocalizaçãoTipo de

revestimentoNúmero de ensaios

M1

Carregado

11

M3 10

MCR Restelo

Argamassa tradicional com

pastilhas cerâmicas

10

EPS1Laboratório

de construção

Argamassa industrial de colagem e

revestimento de placas isolantesEPS2

10

10

9

9

109,7%

9,5% [i1‐i2]

24,2%

19,2%

1,4%

11,6% [i2‐i3]

135,6%

8,1% [i1‐i3]

‐61,0%

4,0%

9,5%

9

10

com todos os ensaios


‐


6

Número de ensaios

considerados

Este estudo permitiu concluir que existe de facto uma reprodutibilidade de resultados, com alguma variação, quando são realizados ensaios repetidos sob as mesmas condições. Conclui‐

Capítulo 5

92

se que os resultados obtidos nas inspecções repetidas seguem a mesma tendência registada nas inspecções anteriores. Foram analisados diferentes tipos de revestimentos, obtendo variações percentuais médias dos volumes absorvidos entre inspecções, desde os 4% em placas ETICS ensaiadas em laboratório, aos 61% em revestimentos de ladrilhos cerâmicos.

Observou‐se que, de entre os diversos tubos ensaiados por paramento, um ou outro apresentavam desvios a essa tendência, especulando‐se que possa ter sido devido a maus isolamentos por parte do material de fixação, tempo entre inspecções, entre outros factores que provocam a variabilidade nesta técnica de ensaio.

É importante ter em conta a aplicação do revestimento em si, pois por um lado, tem‐se muretes experimentais (M1 e M3) e placas ETICS (EPS1 e EPS2) concebidas com o propósito de serem sujeites a investigação experimental, e por outro uma situação de obra real (MCR), pelo que se assume que tenha existido maior rigor e concordância na aplicação nas situações experimentais do que em obra. Este facto pode influenciar directamente as características dos produtos que podem alterar com a aplicação. Neste sentido, compreende‐se que seja mais difícil confirmar a existência de reprodutibilidade de resultados em obras in‐situ, do que em laboratório ou em muretes experimentais, recomendando‐se realizar mais campanhas experimentais.

5.5. Conclusões do capítulo Neste capítulo, analisaram‐se os resultados experimentais obtidos nas diversas inspecções realizadas no trabalho de campo que incidiu sobre um total de 6 muros testes no Carregado, um edifício no Restelo, um paramento em Caxias e duas placas ETICS no laboratório de construção. Realizaram‐se aproximadamente 190 ensaios com o tubo de Karsten, abrangendo revestimentos de argamassa industrial e tradicional, bem como revestimentos cerâmicos e ainda revestimentos ETICS. Pode observar‐se na Tabela 5.20 uma síntese de todos os ensaios realizados e as respectivas características.

Foram analisados os resultados obtidos com o tubo de Karsten de modo a investigar os diversos objectivos propostos, pelo que de seguida se resumem as conclusões obtidas.

• Variabilidade nos paramentos

Concluiu‐se que existe uma menor dispersão de resultados obtidos em laboratório, devido às condições mais controladas que apresenta, do que in‐situ, com destaque para o paramento analisado em Caxias a registar elevada dispersão devido ao seu estado de degradação.

Visto terem‐se registado maiores variabilidades em situações de obra (Caxias e Restelo) de características de argamassa e sua aplicação desconhecidas, do que as registadas nos muretes experimentais do Carregado e nas placas ETICS em laboratório, concluiu‐se que a variabilidade é menor quando existe maior rigor de aplicação e conhecimento das características das argamassas de revestimento. Tal permite afirmar que o modo de aplicação dos revestimentos influencia a variabilidade dos resultados.


93

• Número mínimo de ensaios a realizar por paramento

O estudo realizado permitiu concluir que é necessário ensaiar no mínimo 10 tubos (para uma área de referência máxima de 10 m2), excluindo 2 ou 3 resultados, consoante os valores obtidos no intervalo de ±σ da média do volume de água absorvida, de modo a garantir uma boa avaliação da permeabilidade à água líquida do paramento em análise.

Tabela 5.20 ‐ Resumo de todos os paramentos e ensaios realizados no trabalho experimental

Média (ml)

Desvio Padrão (ml)

CVMédia

(kg/(m2.√h))

Desvio Padrão

(kg/(m2.√h))CV

11 1,35 0,62 46% 0,28 0,13 46%11 0,66 0,36 55% 0,13 0,08 66%4 6,14 2,23 36% 1,03 0,35 34%3 0,40 0,36 90% 0,05 0,05 94%10 0,88 0,30 35% 0,20 0,08 40%10 0,87 0,25 29% 0,21 0,08 38%10 0,99 0,27 27% 0,25 0,09 36%6 1,83 0,46 25% 0,37 0,10 28%4 1,85 0,81 44% 0,34 0,16 47%7 0,67 0,11 17% 0,13 0,04 31%7 0,58 0,24 41% 0,10 0,05 53%6 2,77 3,35 121% 0,59 0,76 129%7 3,36 3,38 101% 0,56 0,35 62%2 5,20 4,24 82% 0,97 0,78 81%7 5,11 4,61 90% 0,74 0,53 71%

MZ3 5,06 11 2,78 1,59 57% 1,86 0,97 52%

MZ6 3,52 11 2,41 2,76 114% 1,58 1,74 110%

10 0,50 0,80 162% 0,09 0,15 161%

10 0,35 0,17 48% 0,05 0,02 47%

10 0,35 0,21 59% 0,09 0,05 56%

10 0,34 0,15 43% 0,09 0,04 43%

10 0,37 0,17 46% 0,11 0,04 37%

10 0,41 0,12 29% 0,12 0,04 31%


bastarda com ligantes à base

de cal


com pastilhas cerâmicas

Reboco cimentício pré‐

doseado monocamada

MCC

MCR

Alvenaria de tijolo

M1

M2

M3

M4

M5

Carregado

Ladrilhos cerâmicos

EPS1

EPS2

Alvenaria de pedra

Alvenaria de tijolo

Placas EPS

Caxias 60

Restelo 180

Argamassa industrial de colagem e

revestimento de placas isolantes

1,16

Laboratório de

Construção180 0,5

180

4,08

0,95

8,80

8,80

8,80

8,76

Coeficiente de absorção (kg/(m2.√h))

Paramentos Localização

Duração do

ensaio (min)

Área de

estudo

(m2)

Nº de ensaios

Tipo de suporte


Volume de água absorvida (ml)

• Utilização de tubos de Karsten diferentes

Este estudo concluiu que a utilização de tubos de Karsten com alturas diferentes influencia directamente os resultados, devido à pressão exercida pela água na superfície de contacto ser maior quanto maior a altura. Para os ensaios realizados, uma diferença percentual de 12,7% na pressão traduziu‐se numa diferença percentual média de volume de água absorvida de 28,9% com um coeficiente de correlação associado entre os resultados dos tubos diferentes de 0,83.

• Condições climáticas distintas (sol e chuva)

Registaram‐se absorções inferiores no caso da inspecção realizada sob condições de “chuva” em relação à inspecção realizada no dia anterior sob condições de sol, o que se deve presumivelmente à saturação superficial dos poros do paramento. No entanto, devido à sensibilidade da técnica e ao reduzido número de ensaios realizados, não foi possível quantificar a variação de tal facto.

Capítulo 5

94

• Variação do material de fixação (silicone transparente, massa anti‐vibratória e plasticina)

Este estudo permitiu verificar que cada material tem as suas vantagens e desvantagens:

o a silicone transparente apresentou as melhores características de material vedante, sendo a plasticina o pior;

o a plasticina e a massa anti‐vibratória têm um procedimento de fixação que permite reduzir o tempo dispendido no ensaio, visto poder iniciar‐se o ensaio logo após a fixação dos tubos enquanto com a silicone é necessário aguardar a secagem do material;

o a plasticina e a massa anti‐vibratória provocam maior redução da área de absorção do que a silicone transparente.

Concluiu‐se que é recomendável a utilização da silicone transparente quando se pretendem resultados de maior fiabilidade e rigor, visto ser o material de melhores características vedantes, e ainda quando o tempo de ensaio não é relevante. Para casos em que se deseja reduzir o tempo despendido, é recomendável a utilização da massa anti‐vibratória. Por outro lado, visto a plasticina não apresentar nenhuma vantagem quanto ao material massa anti‐vibratória e ainda apresentar dificuldades acrescidas na sua fixação, não se recomenda futuramente a sua utilização.

• Localização dos tubos (casos de juntas em revestimentos cerâmicos)

O estudo da permeabilidade à água líquida do ladrilho cerâmico concluiu que este era impermeável pois não registou qualquer absorção ao longo do ensaio. Ao analisar os valores médios de volume de água absorvida registados nos casos de juntas estudados, verificou‐se que as juntas horizontais e verticais, ou seja as juntas unidireccionais, foram as que absorveram mais, seguidas pelas juntas em cruz (multidireccionais), e por fim pelas juntas em T e em T invertido (juntas bidireccionais). Presumivelmente, a tendência ao destacamento da junta do cerâmico, justifica tal comportamento, visto ocorrer mais frequentemente em juntas horizontais e verticais, e ainda em juntas em cruz, do que em juntas em T e em T invertido.

• Tipos de superfícies (revestimentos de argamassa e de ladrilhos cerâmicos e ainda placas ETICS)

Os resultados obtidos no que diz respeito às médias registadas, do volume de água absorvida e respectivos coeficientes de absorção, resumem‐se na Tabela 5.21.

Tais registos foram comparados com os de outros investigadores como Gomes [2009], Flores‐Colen [2009], Duarte [2009] e Gonçalves [2010], determinando que obtiveram resultados semelhantes nas respectivas superfícies correspondentes analisadas.

Constataram‐se absorções menores nas placas ETICS e na fachada revestida em pastilhas cerâmicas ensaiada no Restelo, seguidas pelos revestimentos monocamada do Carregado. A argamassa tradicional ensaiada em Caxias registou absorções consideravelmente superiores.


95

Tabela 5.21 ‐ Resumo dos valores médios de volumes de água absorvida e coeficientes de absorção



Número de

ensaios

Valores médios de volumes de água absorvida

(ml)

Valores médios de coeficientes de absorção

(kg/m2.√h)

M1, M2, M3 CarregadoAlvenaria de tijolo

Argamassa industrial ‐

monocamada59 [0,40 ‐ 1,35] [0,05 ‐ 0,28]

MZ3, MZ6 CaxiasAlvenaria de pedra


22 [2,41 ‐ 2,78] [1,58 ‐ 1,86]


Pastilhas cerâmicas +

arg. tradicional

20 [0,35 e 0,50] [0,05 e 0,09]

EPS1, EPS2Lab.

ConstruçãoPlacas EPS

Argamassa industrial

40 [0,34 ‐ 0,41] [0,09 ‐ 0,12]

• Análise da reprodutibilidade de resultados

Nos diversos casos de estudo analisados, concluiu‐se que existe reprodutibilidade de resultados no que respeita a alturas de medições diferentes, visto que os resultados obtidos nas inspecções repetidas seguiam a mesma tendência verificada nas inspecções anteriores. É de referir que essa reprodutibilidade não foi tão notável em obras in‐situ, como em placas ensaiadas em laboratório, ou como em muretes experimentais ensaiados in‐situ, presumivelmente devido às condições de aplicação dos revestimentos.

Capítulo 5

96

Conclusões e desenvolvimentos futuros

97

6. Conclusões e desenvolvimentos futuros

6.1. Considerações gerais O desenvolvimento deste trabalho incidiu sobre o estudo da eficácia da técnica de diagnóstico do tubo de Karsten, que permite medir a permeabilidade à água líquida a baixa pressão e avaliar as características em serviço, dos revestimentos cerâmicos e de argamassas (tradicionais e industriais), no que respeita ao seu desempenho em serviço face à acção da água.

As características de desempenho explicitam as propriedades necessárias a um desempenho em serviço admissível, que permita cumprir as exigências funcionais essenciais. Neste contexto, a avaliação do seu desempenho realiza‐se comparando tais características com requisitos de desempenho definidos em documentos normativos.

É de salientar, que uma das principais causas de diminuição dos níveis de desempenho a que revestimentos exteriores se encontram sujeitos, é a acção da água. Assim, a resistência à penetração de água em paredes, que se pode dar por infiltração, sob pressão, por capilaridade ou difusão do vapor de água, é uma das características mais importantes dos revestimentos exteriores. Podem‐se destacar como indicadores de desempenho nos revestimentos de argamassas, a permeabilidade à água sob pressão, o coeficiente de capilaridade e a permeabilidade ao vapor de água, e nos revestimentos de ladrilhos cerâmicos a absorção de água e a expansão por humidade. Nesta dissertação, a absorção de água líquida a baixa pressão e o respectivo coeficiente de absorção, obtidos através do ensaio de Karsten servem como principais indicadores do comportamento em serviço dos rebocos e ladrilhos em análise face à penetração da água líquida.

As campanhas experimentais realizadas, nomeadamente na EEN no Carregado, num edifício no Restelo, num paramento em Caxias e em placas no Laboratório de Construção, foram cumpridas tendo em vista os objectivos descritos na introdução. Os resultados obtidos foram analisados na óptica da avaliação da variabilidade da técnica e da determinação da quantidade mínima de ensaios a realizar, no estudo de vários parâmetros de influência da técnica e ainda na verificação da reprodutibilidade de resultados, conduzindo às conclusões que em seguida se sintetizam.

6.2. Conclusões gerais O desempenho em serviço dos revestimentos exteriores é aferido através de metodologias de avaliação, da qual fazem parte as técnicas de ensaio in‐situ. Neste contexto, foi abordada neste trabalho a técnica do tubo de Karsten, que mede a permeabilidade à água líquida sob baixa pressão, e que apresentou grande utilidade na avaliação quantitativa desta característica de desempenho em serviço dos revestimentos exteriores.

O trabalho experimental realizado foi principalmente dedicado a inspecções in‐situ, com trabalho desenvolvido em laboratório de menor expressão. Deste modo, analisaram‐se in‐situ 6 muros testes no Carregado, um edifício no Restelo e um paramento em Caxias, num total de aproximadamente 150 medições com o tubo de Karsten, enquanto no Laboratório de

Capítulo 6

98

Construção do DECivil foram estudadas duas placas ETICS num total de 40 medições para efeitos comparativos.

A variabilidade da técnica registou valores entre os 27% e os 162%, dependendo não só dos factores associados à técnica como também aos casos de estudo analisados (amostragem estudada). Registaram‐se maiores variabilidades em situações de obra (Caxias e Restelo) de características de argamassa e sua aplicação desconhecidas, do que as registadas nos muretes experimentais do Carregado (argamassas pré‐doseadas) e nas placas ETICS (estudo em laboratório).

O estudo relativo ao número mínimo de ensaios a realizar por paramento, para uma área de referência máxima de 10 m2, permitiu concluir que a realização de 10 ensaios, no mínimo, permite obter uma avaliação fidedigna da permeabilidade à água líquida do paramento em análise. Ao excluir os resultados obtidos (em geral 2 ou 3) que não se encontram no intervalo de ±σ da média do volume de água absorvida, na sua maioria resultados mais susceptíveis a erros, afastados da média, obtêm‐se menores variabilidades e consequentemente uma maior fiabilidade do diagnóstico em serviço desta técnica.

Indo ao encontro dos objectivos inicialmente propostos, no que diz respeito aos parâmetros que se previam influenciar a técnica do tubo de Karsten, através do trabalho realizado foi possível concluir que:

• a pressão exercida pela água na superfície de contacto varia proporcionalmente com a altura de água dentro do tubo, verificando‐se absorções maiores quanto maior for essa pressão;

• as condições climáticas em que se realizam os ensaios influenciam os resultados, registando‐se menores absorções em ensaios realizados sob condições (simuladas) de chuva do que em condições de sol devido à saturação superficial dos poros do reboco;

• no que diz respeito aos materiais de fixação, a silicone transparente apresenta melhores características de material vedante mas maior tempo de realização de ensaio devido à necessidade de aguardar a secagem do material; a massa anti‐vibratória é pior vedante do que a silicone mas melhor do que a plasticina; tanto a massa anti‐vibratória como a plasticina permitem reduzir o tempo de ensaio, podendo iniciar‐se logo após a fixação dos tubos, e provocam maior redução da área de absorção do que a silicone transparente; pelo exposto, recomenda‐se a utilização da silicone transparente quando se pretendem resultados mais rigorosos e a utilização da massa anti‐vibratória quando se pretende reduzir o tempo dispendido com o ensaio. No caso da plasticina, não se recomenda futuramente a sua utilização pois não possui vantagens relativamente à massa anti‐vibratória e apresenta maiores dificuldades de fixação bem como piores características, como a resistência a elevadas temperaturas e a elasticidade.

• nos revestimentos cerâmicos, a água absorvida não se dá pelos ladrilhos cerâmicos pois estes são impermeáveis (nos cerâmicos ensaiados). As juntas horizontais e

Conclusões e desenvolvimentos futuros

99

verticais apresentam maiores absorções de água do que as restantes juntas estudadas (em cruz, em T e em T invertido), presumivelmente devido à sua maior tendência ao destacamento da junta do cerâmico, pelo que a localização dos tubos em revestimentos cerâmicos tem influência nos resultados da técnica;

• as placas ETICS e a fachada revestida em pastilhas cerâmicas registaram as menores absorções de água, seguidas pelos revestimentos cimentícios monocamada; com o paramento em argamassa tradicional à base de cal a registar a maior permeabilidade à água líquida, confirmando a já esperada influência dos tipos de revestimento sobre a técnica.

Na análise de inspecções repetidas, sob as mesmas condições, constatou‐se que os resultados seguiam a mesma tendência verificada em inspecções anteriores. Tal permitiu concluir que, nos casos de estudo analisados, existiu reprodutibilidade de resultados em alturas de medições diferentes. Verificou‐se também que essa reprodutibilidade não foi tão notável em obras in‐situ, como em placas ETICS ensaiadas em laboratório, ou como em muretes experimentais ensaiados in‐situ.

Ao longo das campanhas experimentais, identificaram‐se diversos factores que dificultaram o ensaio e a correcta interpretação dos seus resultados, dos quais se destacam:

• o estado de degradação da superfície, através da presença de anomalias tais como a presença de colonização biológica e fissuração e/ou microfissuração;

• o deficiente isolamento do material de fixação devido à incorrecta execução da técnica;

• a redução da área de contacto do tubo com o paramento devido ao excesso de material de fixação.

Pelo exposto, o trabalho desenvolvido permitiu atingir os objectivos delineados e ampliar os estudos e conhecimentos da técnica de ensaio do tubo de Karsten e também do desempenho em serviço dos revestimentos analisados.

6.3. Desenvolvimentos futuros No seguimento dos resultados obtidos neste trabalho, é de interesse dar continuação e aprofundar alguns aspectos estudados, bem como realizar algumas investigações que permitam complementar o trabalho desenvolvido, pelo que se destacam para desenvolvimento futuro os seguintes pontos:

• avaliação dos casos de juntas em revestimentos cerâmicos e das condições climáticas em que se realizam os ensaios, com o objectivo de discutir e aprofundar as conclusões obtidas neste estudo;

• analisar a influência de outros materiais, ou métodos, de fixação para além dos estudados (silicone transparente, massa anti‐vibratória e plasticina) como a fixação por vácuo;

• verificar a influência da preparação da superfície através da sua limpeza, que poderá ser feita através de raspagem com lixa e remoção de poeiras com pincel;

Capítulo 6

100

• realizar um maior número de ensaios em paramentos definidos para, através de análise estatística mais detalhada, estudar a variabilidade da técnica com uma amostra maior; caracterizando também os outliers (valores extremos nos resultados).

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[w14] ‐ www.bostik.pt/aplicacoes/prestik_fp_brico.htm, consultado em Agosto 2011

ANEXOS

A.1

ANEXO A ‐ resultados experimentais

A.1

Tabela A.1 ‐ Registos individuais dos volumes de água absorvida na 1ª inspecção no paramento M1, Carregado


A.2



A.3



A.4



A.5



A.6


Tabela A.12 ‐ Registos individuais dos volumes de água absorvida na 1ª inspecção no paramento MCC, Carregado

A.7



A.8


Tabela A.16 ‐ Registos individuais dos volumes de água absorvida na inspecção ao paramento MZ3, Caxias

A.9

Tabela A.17 ‐ Registos individuais dos volumes de água absorvida na inspecção ao paramento MZ6, Caxias

Tabela A.18 ‐ Registos individuais dos volumes de água absorvida na 1ª inspecção ao paramento MCR, Restelo

A.10

Tabela A.19 ‐ Registos individuais dos volumes de água absorvida na 2ª inspecção ao paramento MCR, Restelo

Tabela A.20 ‐ Registos individuais dos volumes de água absorvida no 1º conjunto de medições na placa EPS1, Laboratório de construção

A.11



A.12


ANEXO B ‐ fichas técnicas

B.1

B.1

Anexo B.1 ‐ Ficha técnica do material de fixação massa anti‐vibratória

B.1

Anexo B.2 ‐ Ficha técnica do material de fixação silicone transparente

B.2

B.1

B.3

B.1

B.5

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