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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL

CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA CIVIL

ELIANE BETÂNIA CARVALHO COSTA

INVESTIGAÇÃO DO MÉTODO DE ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA

DE REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA

Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia Civil da Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.

Goiânia 2007

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Termo de Ciência e de Autorização para Disponibilizar as Teses e Dissertações Eletrônicas (TEDE) na Biblioteca Digital da UFG

Na qualidade de titular dos direitos de autor, autorizo a Universidade Federal de Goiás–

UFG a disponibilizar gratuitamente através da Biblioteca Digital de Teses e Dissertações – BDTD/UFG, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o documento conforme permissões assinaladas abaixo, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.

1. Identificação do material bibliográfico: [ x ] Dissertação [ ] Tese

2. Identificação da Tese ou Dissertação

Autor(a): Eliane Betânia Carvalho Costa CPF: 002910951-51 E-mail: [email protected] Seu e-mail pode ser disponibilizado na página? [x] Sim [ ] Não

Vínculo Empre- gatício do autor

Nenhum

Agência de fomento: Campanha Nacional de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Sigla: CAPES

País: Brasil UF: GO CNPJ: - Título: Investigação do método de ensaio de determinação da resistência de aderência de

revestimentos de argamassa Palavras-chave: Aderência, método de ensaio, revestimento, argamassa, elementos finitos,

normalização Título em outra língua: Investigation of the test method of determination of tension bond

strength of mortar rendering Palavras-chave em outra língua: Bond, test method, rendering, mortar, Finite Element,

standartion Área de concentração: Estruturas e Materiais Data defesa: (dd/mm/aaaa) 30/08/2007 Programa de Pós-Graduação: Mestrado em Engenharia Civil Orientador(a): Profª. Dra. Helena Carasek CPF: - E-mail: [email protected] Co-orientador(a): Profª. Dra. Sylvia Almeida CPF: - E-mail: [email protected] 3. Informações de acesso ao documento: Liberação para disponibilização?1 [ x ] total [ ] parcial Em caso de disponibilização parcial, assinale as permissões: [ ] Capítulos. Especifique: __________________________________________________ [ ] Outras restrições: _____________________________________________________

Havendo concordância com a disponibilização eletrônica, torna-se imprescindível o envio do(s) arquivo(s) em formato digital PDF ou DOC da tese ou dissertação. O Sistema da Biblioteca Digital de Teses e Dissertações garante aos autores, que os arquivos contendo eletronicamente as teses e ou dissertações, antes de sua disponibilização, receberão procedimentos de segurança, criptografia (para não permitir cópia e extração de conteúdo, permitindo apenas impressão fraca) usando o padrão do Acrobat. ________________________________________ Data: ____ / ____ / _____ Assinatura do (a) autor (a)

1 Em caso de restrição, esta poderá ser mantida por até um ano a partir da data de defesa. A extensão deste prazo suscita justificativa junto à coordenação do curso. Todo resumo e metadados ficarão sempre disponibilizados.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL

CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA CIVIL


INVESTIGAÇÃO DO MÉTODO DE ENSAIO DE

DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA DE REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA

Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em Engenharia Civil da Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.

Área de Concentração:

Estrutura e Materiais

Orientadora:

Profa. Dra. Helena Carasek

Co-orientadora:

Profa. Dra. Sylvia R. M. de Almeida

Goiânia 2007

Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)

(GPT/BC/UFG)

Costa, Eliane Betânia Carvalho. C837i Investigação do método de ensaio de determinação da resistência de aderência de revestimentos de argamassa / Eliane Betânia Carvalho Costa. – 2007. 205f. : il., color., tabs., figs.

Orientadora: Profa. Dra. Helena Carasek, Co-Orientado- ra: Profa.Dra. Sylvia R. M. de Almeida.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Goiás. Escola de Engenharia Civil, 2007.

Bibliografia: f. 143-151. Inclui listas de tabelas e de figuras. Apêndices. 1. Argamassa – Tecnologia 2. Revestimentos – Argamassa

– Aderência I. Carasek, Helena I. Almeida, Sylvia R. M. III. Universidade Federal de Goiás. Escola de Engenharia Civil IV. Título.

CDU: 691.53

INVESTIGAÇÃO DO MÉTODO DE ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA

DE REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA


Dissertação de Mestrado defendida e aprovada em 30 de agosto de 2007, pela banca

examinadora constituída pelos professores:

___________________________________________________

Helena Carasek, Dra. (UFG)

(ORIENTADORA)

___________________________________________________

Sylvia R. M. de Almeida, Dra. (UFG)

(CO-ORIENTADORA)

___________________________________________________ Daniel de Lima Araújo, Dr. (UFG)

(EXAMINADOR INTERNO)

___________________________________________________ Oswaldo Cascudo, Dr. (UFG)

(EXAMINADOR INTERNO)

___________________________________________________

Vanderley Moacyr John, Dr. (EPUSP)

(EXAMINADOR EXTERNO)

Aos meus pais, José Urias e Maria Estela, pelo exemplo de vida, por todo amor, carinho e dedicação. As minhas irmãs, Érika e Simone, pelo incentivo, apoio e partilha de todos os momentos da minha vida.

Andei. Por caminhos difíceis, eu sei. Mas olhando o chão sob meus pés, vejo a vida correr. E, assim, cada passo que der, tentarei fazer o melhor que puder. Aprendi. Não tanto quanto quis, mas vi que, conhecendo o universo ao meu redor, aprendo a me conhecer melhor, e assim escutarei o tempo, que ensinará a tomar a decisão certa em cada momento. E partirei, em busca de muitos ideais. Mas sei que hoje se encontram meu passado, futuro e presente. Hoje sinto em mim a emoção da despedida. Hoje é um ponto de chegada e, ao mesmo tempo, ponto de partida. Se em horas de encontros pode haver tantos desencontros, que a hora da separação seja, tão somente, a hora de um verdadeiro, profundo e coletivo encontro. De tudo ficarão três coisas: a certeza de estar sempre começando, a certeza de que é preciso continuar e a certeza de ser interrompido antes de terminar.

Fernando Sabino

AGRADECIMENTOS

Estas primeiras páginas, porém as últimas palavras que escrevo neste trabalho não

são simplesmente para agradecer, quero expressar meu reconhecimento a todos aqueles que já

o percorrem nas entrelinhas.

À Helena, obrigada pela oportunidade de desenvolver esta dissertação sob sua

orientação, pela dedicação, confiança, compreensão, respeito, carinho e amizade essenciais

para o desenvolvimento tranqüilo e seguro deste trabalho. Aproveito, também, para expressar

a minha admiração e gratidão.

À Sylvia Almeida, minha co-orientadora, pelas sugestões e ensinamentos

transmitidos.

Aos professores do Curso de Mestrado em Engenharia Civil da Universidade

Federal de Goiás pela formação e ensinamentos transmitidos durante todo o Mestrado. Quero

destacar, os professores Oswaldo e Daniel pelas valiosas contribuições feitas neste trabalho,

sei que estas ainda serão acrescidas após a banca.

A todos os participantes do CONSITRA, pela oportunidade de participar deste

importante empreendimento, por todas as questões levantadas ao longo destes meses, que me

obrigaram a refletir mais afundo sobre determinados aspectos; pelo estímulo e entusiasmo

revelado por esta dissertação.

A CAPES, pelo indispensável apoio financeiro.

Às empresas, ABAI (Votorantim Cimentos LTDA – Votomassa) e IMPERCIA

S.A, que disponibilizaram parte dos materiais utilizados na pesquisa.

À ANVI pelo empréstimo do equipamento de projeção da argamassa.

À ABRATEC pela aplicação dos questionários.

Ao Departamento de Metrologia de Furnas Centrais Elétricas S.A, pela calibração

dos equipamentos utilizados na pesquisa, em especial ao laboratorista Pedro de Carvalho

Barros e Engª. Cristiane Martins Silva

Ao Engº. Luciano Caetano Carmo pelo apoio durante o desenvolvimento da

modelagem computacional.

À Empresa Carlos Campos Consultoria, na pessoa do Engº. Carlos Campos, pelo

apoio no desenvolvimento de toda a etapa experimental, colocando-me a disposição materiais,

mão-de-obra e espaço físico para a realização deste. Aos funcionários Denílson, Luís,

Natalício, Jeová, Mozau, Lázaro, ..., pelo auxílio, disponibilidade e boa vontade que sempre

demonstraram durante a realização do programa experimental. Em especial, ao Leandro pela

dedicação e empenho, afinal foram tantas as tarefas realizadas, como a adaptação do

equipamento para a execução dos cortes, aplicação de revestimentos, execução dos cortes

quadrados e ensaios de arrancamento.

Aos professores de graduação Renato Angelim e Janes Cleiton, muito obrigada

pelas cartas de recomendação ao mestrado.

Aos colegas de mestrado, Aline, Ricardo, Izelmam, Keillon, Wesley, Luiz Álvaro,

Giuliano, Cecília, Danúbia, Tiago, Renata, Danilo, Mário, Vilma,..., pelos trabalhos

desenvolvidos e experiências divididas.

Aos amigos do Mestrado que partilharam comigo idéias e momentos que jamais

irei esquecer, pela excelente relação pessoal que criamos e espero que não se perca. Raphael,

obrigada pelo apoio e incentivo, pela sua amizade, por todos os trabalhos desenvolvidos, por

todas as caronas e passeios que fizemos. Rosana, por me incluir no grupo de estudo, por todas

as dúvidas e conhecimentos compartilhados. Virgínia, obrigada por sua amizade, pela

simplicidade, pelos desabafos e trocas de experiências. Janaína e Andrielli, impossível separar

as duas, afinal juntas somos as garotas superpoderosas, pela amizade, os planos, a viagem ao

Rio, os “micos”, por todos os parques de diversões que visitamos, as idas ao shopping e ao

Mc Donald.

Aos alunos de iniciação científica, em especial: Dayana, Gabriel, Gustavo e

Nikaelle, por todo auxílio desempenhado na etapa experimental, pelo incentivo, pela torcida,

por não medirem esforços para a concretização deste. Posso dizer que sem vocês, seria

impossível.

À Deyse que se tornou uma grande amiga, sempre ao meu lado, obrigada pelas

palavras de otimismo, incentivo, apoio e carinho. Não posso esquecer de mencionar o esforço

físico durante a etapa experimental. Muito obrigada, de coração.

À minha mãe, Maria Estela, uma grande mulher, que no decorrer desta caminhada

apoiou-me com palavras e gestos de amor, acreditando sempre. Ao meu pai, José Urias,

mesmo não estando mais entre nós, esteve sempre presente nos meus pensamentos e no meu

coração. As minhas irmãs, Érika e Simone, obrigada por serem amigas e parceiras. Gostaria

de fazer o agradecimento mais expressivo e amado, pois sem vocês não poderia ter iniciado e

concluído mais etapa em minha vida. Amo muito vocês e se hoje sou a pessoa que sou é

graças a vocês.

Talvez, eu não tenha expresso em palavras e não agradecido o suficiente todo o

auxílio recebido ou mesmo por algum descuido deixei de citar alguém, no entanto, o que

posso afirmar que foi imprescindível toda a ajuda recebida, irei sempre orar a Deus para que

Ele abençoe a vida de vocês.

“Eu via sempre o Senhor perto de mim, pois Ele está a minha direita para que eu

não seja abalado [...]. Vós me ensinareis os caminhos da vida e me encherás de alegria com

a visão de Tua face” (Sal 15, 8-11).

Eliane Betânia

RESUMO

A determinação da resistência de aderência à tração de revestimentos de argamassa é executada principalmente pela ABNT:NBR 13528 (1995) que prescreve o método de ensaio, tanto para a realização em laboratório como em obra. No entanto, os resultados têm apresentado alta variabilidade para uma mesma situação de ensaio, além de grandes variações quando laboratórios diferentes realizam o ensaio em um mesmo revestimento. Parte desta variação é atribuída à própria propriedade analisada, uma vez que a aderência é influenciada por diversos fatores (materiais envolvidos, processos construtivos e meio ambiente) e a outra parcela pode ser atribuída à metodologia de ensaio, tendo em vista a padronização insuficiente das etapas de teste, permitindo, por exemplo, o uso de corpos-de-prova com diferentes formatos e dimensões. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de alguns parâmetros do ensaio nos resultados de resistência de aderência à tração, tais como: a geometria e dimensão dos corpos-de-prova, procedimento de corte do revestimento, tipo de equipamento, forma de aplicação da carga, taxa de carregamento, bem como as propriedades dos materiais envolvidos (substrato, argamassa, chapisco e cola). Para tanto, o estudo foi elaborado em duas etapas distintas: a primeira, uma modelagem computacional utilizando o método dos elementos finitos (programa ANSYS®) a fim de verificar a distribuição de tensões na interface substrato/revestimento quando submetido a esforço de tração, e a segunda, experimental desenvolvida em laboratório, em revestimentos de argamassa aplicados em placas de substrato-padrão. Os resultados obtidos permitiram distinguir os fatores que influenciam significativamente na resistência de aderência: a geometria e dimensão dos corpos-de-prova, o procedimento de corte, o tipo de equipamento, a taxa de carregamento e a forma de aplicação da carga. O tipo de cola não foi um fator preponderante na variação dos resultados. Constatou-se uma relação direta entre a resistência de aderência à tração e a umidade do revestimento no momento de realização do ensaio. Além disto, a modelagem computacional mostrou-se uma ferramenta eficiente para verificar o comportamento do sistema de revestimento quando submetido a esforços, por meio da distribuição de tensões. Palavras-chave: Aderência, método de ensaio, revestimento, argamassa, elementos finitos, normalização.

ABSTRACT

The determination of tension bond strength of mortar rendering is executed mainly by ABNT NBR 13528 (1995) wich prescribes the test method, as much for the accomplishment in laboratory as in construction. However, the results have shown high variability in the same situation the test in a same coating. Part of this variation is attributed to the proper analyzed property; on the adherence is influenced by many factors (materials involved, constructive processes and environment) and another portion can be attributed to the test methodology, in view of the insufficient standardization of the stages of test, allowing, for the example, the use of different geometries and dimensions of the specimen. Thus, the objective of this research was to evaluate the influence of some parameters on the test results of tension bond strength, such as: specimens geometry and dimension, cut procedure of rendering, equipment type, the form of application of the load, loading rates, as well as the properties of involved materials (substrate, mortar, slurry and glue). So much, the study was elaborated in two distinct stages: the first, a computational modeling using Finite Element Method (program ANSYS ®) to verify the distribution of stresses in the interface between mortar and base when submitted to traction effort, and the second, experimental developed in laboratory, in mortar rendering applied to plates of standard substrate. The obtained results allowed distinguishing the factors that influence significantly on the adhesive strength: specimens’ geometry and dimension, cut procedure of rendering, the equipment type rate loading and form of application of the load. The glue type wasn’t a preponderant factor in the variation of the results. A direct relationship between the tension bond strength and humidity of rendering in the moment of accomplishment of the test. Furthermore, the computational modeling was shown an efficient tool to verify the behavior of covering system when submitted the efforts, through the distribution of tensions. Key-words: Bond, test method, rendering, mortar, Finite Element, standard.

LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO 2 – COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE

ARGAMASSA

Tabela 2.1 – Níveis de aderência em função de σtu/ τu , proposta por Joisel (1981). ............... 25

Tabela 2.2 – Propriedades higrotérmicas dos principais materiais utilizados nos sistemas de revestimento argamassa/substrato (THOMAZ, 1989).............................................................. 34

Tabela 2.3 – Potencial de fissuração das argamassas (CARVALHO JR., 2005)..................... 38

Tabela 2.4 – Levantamento dos valores de módulo de elasticidade (aos 28 dias). .................. 39

Tabela 2.5 – Valores do módulo de elasticidade estático e coeficiente de variação (28 dias), para diferentes tipos e traços de argamassa. ............................................................................. 41

Tabela 2.6 – Espessuras admissíveis para o revestimento de argamassa (ABNT, 1996)......... 44

CAPÍTULO 3 – ADERÊNCIA

Tabela 3.1 – Principais características de diferentes métodos internacionais de ensaio de resistência de aderência à tração em revestimentos de argamassa (CARASEK, 1996; GONÇALVES, 2004; SELMO et al., 2006). ........................................................................... 54

Tabela 3.2 - Principais características de diferentes métodos de ensaio de resistência de aderência à tração em revestimentos de argamassa.................................................................. 55

Tabela 3.3 – Resumo das principais informações sobre a metodologia de ensaio de resistência de aderência à tração, publicadas em congressos nacionais. .................................................... 56

CAPÍTULO 4 – MODELAGEM COMPUTACIONAL

Tabela 4.1 – Propriedades dos tipos de cola analisados. .......................................................... 66

Tabela 4.2 – Variáveis e condições fixas dos modelos estudados. .......................................... 67

Tabela 4.3 – Propriedades atribuídas aos elementos. ............................................................... 71

CAPÍTULO 5 – INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL

Tabela 5.1 – Dados sobre os tipos de equipamentos empregados pelos institutos de pesquisa e laboratórios analisados. ............................................................................................................ 88

Tabela 5.2 – Características dos equipamentos utilizados. ...................................................... 95

Tabela 5.3 – Valores médios de absorção capilar e resistência de aderência à tração de amostras das placas de substrato-padrão, calculados a partir dos dados individuais fornecidos pelo fabricante. ......................................................................................................................... 99

Tabela 5.4 – Resultados do ensaio de determinação da taxa inicial de sucção de água (AAI), em g/193,55cm²/min, segundo a NBR 15270-3 (ABNT, 2005)............................................. 100

Tabela 5.5 – Características das colas utilizadas.................................................................... 101

Tabela 5.6 – Caracterização das argamassas no estado fresco e endurecido. ........................ 102

Tabela 5.7 – Resultados do teste de normalidade, média e coeficiente de variação dos valores de resistência de aderência à tração........................................................................................ 114

Tabela 5.8 – Resultados do teste de normalidade, média e coeficiente de variação dos valores de resistência de aderência à tração superficial. ..................................................................... 115

Tabela 5.9 – Análise de variâncias do efeito do processo de secagem das placas revestidas sobre os valores de resistência de aderência à tração. ............................................................ 116

Tabela 5.10 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração para os cortes executados a seco e com água. .......................................... 117

Tabela 5.11 – Código dos procedimentos de corte realizados. .............................................. 118

Tabela 5.12 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração, observando o procedimento de realização do corte. ................................ 119

Tabela 5.13 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração, observando a geometria e dimensão do corpo-de-prova. ........................ 122

Tabela 5.14 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração superficial, observando a geometria e dimensão do corpo-de-prova. ...... 123

Tabela 5.15 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração para os tipos de cola empregados (epóxi e poliéster). .............................. 124

Tabela 5.16 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração superficial para os tipos de cola empregados (epóxi e poliéster). ............ 125

Tabela 5.17 – Observações a respeito de colas utilizadas no ensaio de resistência de aderência à tração.................................................................................................................................... 127

Tabela 5.18 – Análise de variância do efeito do tipo de equipamento empregado na realização do ensaio de resistência de aderência à tração........................................................................ 128

Tabela 5.19 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração, para verificação da forma de aplicação da carga. .................................... 130

Tabela 5.20 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração, considerando o tipo de equipamento e a taxa de carregamento............... 131

Tabela 5.21 – Coeficientes de variação dos resultados de aderência em função do tipo de equipamento e taxa de carregamento...................................................................................... 132

LISTA DE FIGURAS

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO Figura 1.1 – Acidentes provocados pela perda de aderência dos revestimentos de argamassa.17

CAPÍTULO 2 – COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE

ARGAMASSA Figura 2.1 – Representação esquemática dos agentes atuantes em sistema de revestimento de argamassa (Adaptado de SELMO, 1989). ................................................................................ 23

Figura 2.2 – Esquema de equilíbrio das tensões de tração e cisalhamento atuantes no sistema de revestimento (BORTOLUZZO; LIBÓRIO, 1999a). ........................................................... 26

Figura 2.3 – Esquema da redução de aderência ou resistência ao cisalhamento na interface argamassa/substrato (JOHN, 2003). ......................................................................................... 27

Figura 2.4 – Relaxação da tensão de tração da argamassa aplicada sobre um substrato (Adaptação de MEHTA; MONTEIRO (1994) apud BASTOS, 2001). ................................... 29

Figura 2.5 – Evolução das tensões de tração nos revestimentos de argamassa (FIORITO, 1994)......................................................................................................................................... 31

Figura 2.6 – Representação esquemática das etapas de descolamento do revestimento de argamassa quando a aderência é baixa e a retração é alta (CARASEK; CASCUDO; JUCÁ, 2005)......................................................................................................................................... 33

CAPÍTULO 3 – ADERÊNCIA

Figura 3.1 – Processos ocorridos durante o desenvolvimento do sistema de aderência argamassa-substrato (SUGO et al., 2001 apud CARVALHO JR., 2005). ............................... 48

Figura 3.2 – Esquema do ângulo de contato formado entre a argamassa e o substrato ........... 49

Figura 3.3 – Representação esquemática da relação entre a resistência à tração e os defeitos existentes na argamassa: (a) microdefeitos – situação ideal; micro e macrodefeitos: (poros e fissuras) (c) bolhas de ar incorporado e (d) sinergia entre os defeitos – situação real (ANTUNES, 2005). .................................................................................................................. 50

Figura 3.4 – Representação esquemática dos principais tipos de ancoragem substrato/revestimento. ............................................................................................................. 51

Figura 3.5 – Fluxograma da influência da argamassa, do substrato, do processo executivo e das condições climáticas na aderência dos revestimentos (ANTUNES, 2005). ...................... 52

Figura 3.6 – Artigos publicados que abordam o ensaio de resistência de aderência à tração, no principal congresso nacional, SBTA ........................................................................................ 56

Figura 3.7 – Tipos de ruptura obtidos no ensaio de resistência de aderência à tração, segundo a NBR 13528 (ABNT, 1995).................................................................................................... 58

Figura 3.8 – (a) é uma determinação precisa mas inexata; (b) é uma determinação exata e precisa; (c) é menos precisa que (a); e (d) é mais exata que precisa. ....................................... 60

Figura 3.9 – Fontes de erro (LINK, 2000)................................................................................ 60

CAPÍTULO 4 – MODELAGEM COMPUTACIONAL

Figura 4.1 – Variáveis estudadas na modelagem computacional............................................. 64

Figura 4.2 – Carga aplicada sem excentricidade. ..................................................................... 66

Figura 4.3 – Carga aplicada com excentricidade...................................................................... 66

Figura 4.4 – Elemento tridimensional isoparamétrico (ANSYS®, 2002)................................ 70

Figura 4.5 – Esquema da composição dos sistemas de revestimento estudados. ..................... 71

Figura 4.7 – Detalhe do parafuso para os modelos de avaliação da excentricidade de aplicação da carga..................................................................................................................................... 72

Figura 4.8 – (a) Representação esquemática do corte realizado na interface substrato/argamassas (b) Distribuição das tensões na interface substrato/argamassa, conforme o corte indicado na Figura 4.8 (a)............................................................................................. 73

Figura 4.9 – (a) Representação esquemática do corte ao longo da camada de argamassa (b) Corte longitudinal da camada de argamassa (c) Gráfico elaborado com os dados obtidos no ponto central do corte longitudinal........................................................................................... 73

Figura 4.10 – Distribuição de tensões na interface substrato/argamassa para corpos-de-prova com dimensões e formas diferentes.......................................................................................... 74

Figura 4.11 – Comportamento de uma barra circular submetida à torção. .............................. 75

Figura 4.12 – Comportamento de uma barra quadrada submetida à torção. ............................ 75

Figura 4.13 – Influência da geometria e da dimensão dos corpos-de-prova sobre a porcentagem de ruptura dos sistemas de revestimento de argamassa (Dados obtidos de GONÇALVES, 2004)............................................................................................................... 76

Figura 4.14 – Distribuição da tensão normal σz ao longo da camada de argamassa para diferentes geometrias e dimensões do corpo-de-prova............................................................. 76

Figura 4.15 – Distribuição de tensões na interface entre argamassa e substrato em revestimentos com espessuras diferentes (corpo-de-prova circular de 50 mm)....................... 77

Figura 4.16 – Distribuição de tensões ao longo da camada de argamassa, observando espessuras diferentes para esta camada. ................................................................................... 78

Figura 4.17 – Distribuição de tensões na interface entre a argamassa e o substrato em argamassas com diferentes módulos de elasticidade, corpo-de-prova circular de 50 mm de diâmetro e espessura do revestimento igual a 2,5 cm............................................................... 79

Figura 4.18 – Distribuição das tensões normal σz ao longo da camada de chapisco e argamassa (sentido longitudinal). ............................................................................................. 80

Figura 4.19 – Distribuição das tensões na interface entre argamassa e substrato para diferentes espessuras da camada de cola. .................................................................................................. 81

Figura 4.20 – Distribuição das tensões na interface entre argamassa e substrato para os três tipos de cola estudados com espessura de 5 mm. ..................................................................... 81

Figura 4.21 – Carga aplicada sem excentricidade. ................................................................... 82

Figura 4.22 – Carga aplicada com excentricidade.................................................................... 82

Figura 4.23 – Distribuição das tensões na interface entre argamassa e substrato para os três tipos de cola estudados com espessura de 5 mm. ..................................................................... 83

Figura 4.24 – Valores médios de resistência de aderência, aos 28 dias, observando três tipos de substrato, bloco cerâmico (BCE), bloco de concreto (BC) e estrutura de concreto (EC), sem nenhum preparo superficial e dois tipos de argamassa, mista e industrializada....................... 84

CAPÍTULO 5 – INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL

Figura 5.1 – Porcentagem dos questionários preenchidos por região. ..................................... 86

Figura 5.2 – Finalidade de realização dos ensaios.................................................................... 87

Figura 5.3 – Equipamentos utilizados nos laboratórios e institutos de pesquisa brasileiros. ... 87

Figura 5.4 – Modelos dos principais equipamentos utilizados pelos laboratórios e institutos de pesquisa. ................................................................................................................................... 89

Figura 5.5 – Geometria dos corpos-de-prova utilizados........................................................... 89

Figura 5.6 – Dimensão dos corpos-de-prova utilizados. .......................................................... 89

Figura 5.7 – Controle da aplicação da carga durante a execução do ensaio............................. 90

Figura 5.8 – Coeficientes de variação nos resultados do ensaio observados pelos laboratórios e institutos de pesquisa. ............................................................................................................... 91

Figura 5.9 – Fluxograma das variáveis principais do programa experimental......................... 92

Figura 5.10 – Pasta formada próxima à região do substrato. ................................................... 92

Figura 5.11 – Equipamento A – Montado pela empresa CONSULTARE com célula de carga e indicador de pesagem do fabricante Alfa instrumentos............................................................ 94

Figura 5.12 – Equipamento B – Dyna Proceq. ......................................................................... 94

Figura 5.13 – Equipamento C – Braço de alavanca. ................................................................ 95

Figura 5.14 – Níveis de variação e condições fixas para o estudo do corte do revestimento. . 96

Figura 5.15 – Níveis de variação e condições fixas para análise da geometria e dimensão dos corpos-de-prova. ....................................................................................................................... 97

Figura 5.16 – Níveis de variação e condições fixas para a análise do tipo de cola. ................. 97

Figura 5.17 – Níveis de variação e condições fixas para a análise do efeito do tipo de equipamento ............................................................................................................................. 98

Figura 5.18 – Níveis de variação e condições fixas para a análise da forma de aplicação da carga.......................................................................................................................................... 98

Figura 5.19 – Níveis de variação e condições fixas para a análise da taxa de carregamento... 98

Figura 5.20 – Montagem do substrato-padrão para aplicação da argamassa. ........................ 103

Figura 5.21 – Equipamento para projeção de argamassa (a) compressor de ar e (b) projetor.104

Figura 5.22 – Aplicação mecânica dos revestimentos de argamassa. .................................... 104

Figura 5.23 – (a) Desempeno dos revestimentos de argamassa e (b) detalhe do processo de separação das placas de revestimento..................................................................................... 105

Figura 5.24 – Distribuição dos corpos-de-prova para a análise da geometria e dimensão dos corpos-de-prova. ..................................................................................................................... 106

Figura 5.25 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência do tipo de equipamento. .......................................................................................................................... 107

Figura 5.26 – Serra de copo acoplada a furadeira de coluna, utilizada para realização dos cortes circulares. ..................................................................................................................... 107

Figura 5.27 – Serra mármore empregada para o corte dos corpos-de-prova quadrados e detalhe de realização do mesmo. ............................................................................................ 107

Figura 5.28 – Corte realizado com jato de água. .................................................................... 108

Figura 5.29 – Corte realizado com placa imersa. ................................................................... 108

Figura 5.30 – Serra de copo utilizada para a confecção do corte do revestimento no estado plástico.................................................................................................................................... 108

Figura 5.31 – Detalhe da execução do corte com argamassa no estado plástico. ................. 109

Figura 5.32 – Corpo-de-prova com excentricidade. ............................................................... 110

Figura 5.33 – Corpo-de-prova sem excentricidade. ............................................................... 110

Figura 5.34 – Valores médios de resistência de aderência e coeficientes de variação, aos 56 dias, para a análise do processo de secagem das placas. ........................................................ 116

Figura 5.35 – Valores médios de resistência de aderência e coeficientes de variação, aos 48 dias, para os cortes realizados com água e a seco. ................................................................. 118

Figura 5.36 – Valores médios de resistência de aderência e coeficientes de variação, aos 82 ±3 dias, para diferentes tipos de corte, realizado em revestimentos no estado plástico e endurecido. ............................................................................................................................. 119

Figura 5.37 – Esquema dos cortes dos corpos-de-prova executados no estado plástico evidenciando a profundidade dos mesmos (a) na camada de argamassa e (b) até o substrato.120

Figura 5.38 – Resistência de aderência média em função da umidade absorvida pelo revestimento. .......................................................................................................................... 121

Figura 5.39 – Valores médios globais de resistência de aderência à tração (82 ± 3 dias) em função da geometria e dimensão do corpo-de-prova.............................................................. 122

Figura 5.40 – Valores médios globais de resistência de aderência à tração superficial (82 ± 3 dias) em função da geometria e dimensão do corpo-de-prova. .............................................. 124

Figura 5.41 – Valores médios de resistência e coeficientes de variação obtidos nos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à tração superficial para os dois adesivos utilizados.................................................................................................................. 125

Figura 5.42 – Corpos-de-prova após o ensaio de resistência de aderência à tração superficial, observando o tipo de cola empregado (epóxi e poliéster). ..................................................... 126

Figura 5.43 – Valores médios de resistência de aderência à tração, aos 82±3 dias, observando o comportamento de três equipamentos distintos................................................................... 128

Figura 5.44 – Diferentes formas de encaixe entre equipamento e pastilha. (a) O sistema de acoplamento não é interessante uma vez que o gancho permite o deslizamento do equipamento em relação ao eixo central da pastilha e (b) Este sistema é menos propício a ocorrência de carga excêntrica, desde que o parafuso se encaixe perfeitamente tanto ao equipamento quanto à pastilha e com cuidado para não introduzir tensões laterais antes da execução do ensaio. ................................................................................................................ 129

Figura 5.45 – Valores médios de resistência de aderência à tração e coeficientes de variação para cargas aplicadas com e sem excentricidade, aos 82±3dias............................................. 130

Figura 5.46 – Valores médios de resistência de aderência à tração e coeficientes de variação para as velocidades de carregamento adotadas para a realização do ensaio aos 82±3dias. ... 132

Figura 5.47 – Placa de substrato-padrão após o descolamento do revestimento.................... 134

Figura 5.48 – Revestimento após o descolamento da placa de substrato-padrão................... 134

Figura 5.49 – Face rugosa do substrato-padrão em que foi aplicado o revestimento............. 134

Figura 5.50 – Face do substrato-padrão lisa, que esteve contato com as fôrmas. .................. 134

Figura 5.51 – Resistência de aderência à tração para as placas de substrato-padrão submetidas à limpeza ou não. .................................................................................................................... 135

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 2

1.1 JUSTICATIVA E IMPORTÂNCIA DO TEMA ...........................................................17 1.2 OBJETIVOS...................................................................................................................19 1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO .............................................................................20

2 COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA .. 22

2.1 TENSÕES ATUANTES NOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA .....................24 2.1.1 Revestimentos Submetidos à Retração.........................................................28 2.1.2 Revestimentos Submetidos à Variação de Temperatura ............................33 2.1.3 Revestimentos Submetidos a Movimentações Higroscópicas.....................35

2.2 FATORES INFLUENTES NO DESENVOLVIMENTO DE TENSÕES.....................36 2.2.1 Módulo de Elasticidade da Argamassa.........................................................37 2.2.2 Espessura do Revestimento ...........................................................................44

3 ADERÊNCIA....................................................................................................................... 45

3.1 CONCEITUAÇÃO.........................................................................................................45 3.2 MECANISMOS DE ADERÊNCIA ARGAMASSA/SUBSTRATO ............................47 3.3 DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA ........................................53 3.4 ERROS DE MEDIÇÃO .................................................................................................58

4 MODELAGEM COMPUTACIONAL.............................................................................. 63

4.1 OBJETIVOS...................................................................................................................63 4.2 VARIÁVEIS...................................................................................................................64

4.2.1 Geometria e Dimensão dos Corpos-de-prova ..............................................64 4.2.2 Espessura do Revestimento ...........................................................................65 4.2.3 Módulo de Elasticidade da Argamassa de Revestimento ...........................65 4.2.4 Chapisco ..........................................................................................................65 4.2.5 Camada de Cola..............................................................................................65 4.2.6 Aplicação da Carga ........................................................................................66 4.2.7 Módulo de Elasticidade do Substrato ...........................................................66

4.3 CONDIÇÕES FIXAS.....................................................................................................67 4.4 METODOLOGIA...........................................................................................................68

4.4.1 Método dos Elementos Finitos (MEF) ..........................................................68 4.4.1.1 Conceitos Básicos.................................................................................69

4.4.2 O Modelo de Elementos Finitos.....................................................................70

4.4.2.1 O elemento............................................................................................70 4.4.2.3. Definição da geometria e condições de contorno do modelo..............71

4.5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ...................................................................................72 4.5.1 Influência da Geometria e Dimensão do Corpo-de-prova ..........................74 4.5.2 Influência da Espessura do Revestimento ....................................................77 4.5.3 Influência do Módulo de Elasticidade da Argamassa .................................79 4.5.4 Influência do Chapisco...................................................................................79 4.5.5 Influência da Camada de Cola ......................................................................80 4.5.6 Influência da Aplicação da Carga.................................................................82 4.5.7 Influência do Módulo de Elasticidade do Substrato ...................................83

5 INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL.............................................................................. 85

5.1 LEVANTAMENTO DE CAMPO .................................................................................86 5.1.1 Objetivos e Metodologia.................................................................................86 5.1.2 Resultados e Discussão ...................................................................................86

5.2 METODOLOGIA DO PROGRAMA EXPERIMENTAL ............................................91 5.2.1 Variáveis Experimentais ............................................................................91

5.2.1.1 Corte do revestimento........................................................................92 5.2.1.2 Geometria e dimensão dos corpos-de-prova ........................................93 5.2.1.3 Tipo de cola ..........................................................................................94 5.2.1.4 Tipo de Equipamento............................................................................94 5.2.1.5 Aplicação da carga................................................................................95 5.2.1.6 Taxa de carregamento...........................................................................96

5.2.2 Condições Fixas ..........................................................................................96 5.2.3 Materiais......................................................................................................99

5.2.3.1 Substrato ............................................................................................99 5.2.3.2 Argamassa .......................................................................................100 5.2.3.3 Água ................................................................................................100 5.2.3.4 Cola..................................................................................................100

5.2.4 Preparo dos Revestimentos de Argamassa.............................................101 5.2.5 Aplicação da Argamassa..........................................................................103 5.2.6 Cura ...........................................................................................................105 5.2.7 Determinação da Resistência de Aderência à Tração ...........................106

5.2.7.1 Número de corpos-de-prova ...............................................................106 5.2.7.2 Corte do revestimento.........................................................................107 5.2.7.3 Colagem das pastilhas ........................................................................109 5.2.7.4 Realização do ensaio ..........................................................................110

5.2.8 Determinação da Resistência de Aderência à Tração Superficial .......112 5.2.9 Metodologia para análise dos dados .......................................................112

5.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ...........................................................................113 5.3.1 Resistência de Aderência dos Revestimentos .........................................114

5.3.3.1 Influência do procedimento de corte ...............................................115 5.3.3.2 Influência da geometria e dimensão dos corpos-de-prova .............122 5.3.3.3 Influência do tipo de cola ................................................................124 5.3.3.4 Influência do tipo de equipamento ..................................................127 5.3.3.5 Influência da forma de aplicação da carga ....................................130 5.3.3.6 Influência da taxa de carregamento ................................................131

5.3.2 Tipo de Ruptura .......................................................................................132

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................................ 136

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 143

APÊNDICE A – Questionários aplicados aos laboratórios e institutos de pesquisa...... 152

APÊNDICE B – Detalhes do braço de alavanca confeccionado....................................... 158

APÊNDICE C – Caracterização do substrato e argamassa ............................................. 162

APÊNDICE D – Análise da influência de um operador inexperiente na determinação da resistência de aderência à tração......................................................................................... 166

APÊNDICE E – Resultados do teste Kolmogorov-Smirnov (K-S) .................................. 171

APÊNDICE F – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração e de resistência de aderência à tração superficial................................................................. 174

APÊNDICE G – Determinação do número de repetições ou tamanho da amostra para o ensaio de resistência de aderência à tração........................................................................ 202

CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO

O presente trabalho se insere na linha de materiais de construção, especificamente

na subárea Tecnologia das Argamassas e aborda a temática da técnica de medida da aderência

de revestimentos de argamassa.

A pesquisa como um todo se constitui parte integrante do CONSITRA2,

“Consórcio Setorial para Inovação da Tecnologia de Revestimentos de Argamassa – Técnicas

de Medida de Aderência”, que visando contribuir com o desenvolvimento de uma

metodologia de gestão e controle de aderência de revestimentos, propôs a investigação da

influência das técnicas de ensaio nos resultados de aderência à tração.

No âmbito da Universidade Federal de Goiás, o projeto, que se enquadra no grupo

de pesquisas do NUTEA – Núcleo de Tecnologia das Argamassas e Revestimentos, surgiu

com base na observação dos resultados das pesquisas desenvolvidas pelo próprio núcleo e

relatos a respeito da variabilidade dos resultados obtidos com o ensaio de resistência de

aderência à tração.

2 O CONSITRA, Consórcio Setorial para Inovação Tecnológica em Revestimentos de Argamassa, é um grupo de trabalho formado pela Associação Brasileira de Argamassas Industrializadas (ABAI), Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), Associação Brasileira das Empresas de Tecnologia da Construção Civil (ABRATEC), Sindicato da Indústria da Construção Civil de Grandes Estruturas do Estado de São Paulo (SindusCon-SP), Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP), Universidade Federal de Goiás (UFG), cujo objetivo geral é desenvolver novas tecnologias de revestimentos de argamassa que sejam mais confiáveis, de alta produtividade, duráveis e com custo adequado à realidade social.

1. INTRODUÇÃO

17

1.1 JUSTICATIVA E IMPORTÂNCIA DO TEMA

Os revestimentos de argamassa são empregados com o objetivo de proporcionar

segurança, habitabilidade e durabilidade às edificações. No entanto, o índice de problemas

referentes aos revestimentos tem sido elevado, principalmente no que se refere à aderência

argamassa/substrato. A falta ou a perda dessa propriedade acarreta prejuízos econômicos a

construtores, fabricantes de insumos e usuários, entretanto podem ocasionar situações

extremadas, conforme mostra a Figura 1.1.

Reboco cai do 11°andar e mata mulher

Dona de casa morre atingida por pedaço de reboco de prédio no Rio.

Fonte: Folha de São Paulo, 26/02/1993 (citado por CARASEK, 1996)

Parte do teto do Shopping Eldorado cai e

fere nove

Pedaços do teto do Shopping Eldorado, na avenida Eusébio Matoso, em Pinheiros (zona oeste), desabaram de uma altura de cerca de 15 metros e atingiram nove pessoas que utilizavam a escada rolante que dá acesso do térreo para o primeiro piso do local.Os estilhaços do reboco, alguns do tamanho de um tijolo, caíram ainda sobre um quiosque de ovos de Páscoa e em parte do Playland, um parque de diversões para crianças, ambos localizados do andar térreo do shopping.

Fonte: Folha Online 03/04/2004 (citado por ANTUNES, 2004).

Materiais que se desprendem de prédios são ameaça constante

Andar nas ruas pode ser mais perigoso do que se imagina: a qualquer momento, um pesado bloco de granito pode cair do alto de um prédio e causar sérios estragos. Parece exagero, mas, segundo a Comissão de Segurança de Edificações e Imóveis (Cosedi), órgão da prefeitura de Curitiba, o risco é real. Desde junho deste ano, a Cosedi tem registrado pelo menos três casos por semana de materiais que se desprendem de prédios e têm a rua como destino. Tudo por causa das altas variações de temperatura registradas nesta época do ano.

Fonte: Secovi-PR (2005)

Reboco cai de um prédio e atinge ambulância

Um pedaço de reboco de cerca de um metro de comprimento caiu do 10 andar de um prédio, no Centro do Rio, sobre uma ambulância que transportava uma doente crônica de 68 anos. Além da paciente, um funcionário da Secretaria estadual de Saúde estava no veículo quando o pedaço de cimento caiu. Apesar do enorme susto, ninguém se feriu no acidente.

Fonte: O Globo (27/02/2006)

Reboco cai do 11°andar e mata mulher

Dona de casa morre atingida por pedaço de reboco de prédio no Rio.

Fonte: Folha de São Paulo, 26/02/1993 (citado por CARASEK, 1996)

Parte do teto do Shopping Eldorado cai e

fere nove

Pedaços do teto do Shopping Eldorado, na avenida Eusébio Matoso, em Pinheiros (zona oeste), desabaram de uma altura de cerca de 15 metros e atingiram nove pessoas que utilizavam a escada rolante que dá acesso do térreo para o primeiro piso do local.Os estilhaços do reboco, alguns do tamanho de um tijolo, caíram ainda sobre um quiosque de ovos de Páscoa e em parte do Playland, um parque de diversões para crianças, ambos localizados do andar térreo do shopping.

Fonte: Folha Online 03/04/2004 (citado por ANTUNES, 2004).

Materiais que se desprendem de prédios são ameaça constante

Andar nas ruas pode ser mais perigoso do que se imagina: a qualquer momento, um pesado bloco de granito pode cair do alto de um prédio e causar sérios estragos. Parece exagero, mas, segundo a Comissão de Segurança de Edificações e Imóveis (Cosedi), órgão da prefeitura de Curitiba, o risco é real. Desde junho deste ano, a Cosedi tem registrado pelo menos três casos por semana de materiais que se desprendem de prédios e têm a rua como destino. Tudo por causa das altas variações de temperatura registradas nesta época do ano.

Fonte: Secovi-PR (2005)

Reboco cai de um prédio e atinge ambulância

Um pedaço de reboco de cerca de um metro de comprimento caiu do 10 andar de um prédio, no Centro do Rio, sobre uma ambulância que transportava uma doente crônica de 68 anos. Além da paciente, um funcionário da Secretaria estadual de Saúde estava no veículo quando o pedaço de cimento caiu. Apesar do enorme susto, ninguém se feriu no acidente.

Fonte: O Globo (27/02/2006)

Figura 1.1 – Acidentes provocados pela perda de aderência dos revestimentos de argamassa.

A aderência entre o revestimento de argamassa e o substrato é uma propriedade

bastante complexa, pois depende de um grande número de fatores, tais como: as

características dos materiais envolvidos (tanto da argamassa como do substrato), as técnicas

de execução e as condições de exposição dos revestimentos ao ambiente (CINCOTTO;

SILVA; CARASEK, 1995).

O simples fato de se realizar o ensaio de aderência em uma área localizada sobre a

junta de assentamento ou sobre o bloco cerâmico pode afetar os valores de aderência.

Scartezini (2002) observou valores mais altos em corpos-de-prova localizados sobre as juntas

de assentamento e comprovou que os mesmos eram estatisticamente diferentes daqueles

1. INTRODUÇÃO

18

ensaiados sobre os blocos, isso também foi relatado por Scartezini e Carasek (1999), Pereira

(2000), Angelim, Angelim, Carasek (2003 a e 2003b), Angelim (2005), Bannura (2005),

Costa; Duarte e Carasek (2006).

De acordo com Weiss (1995), as propriedades mecânicas e a aderência

determinam o desempenho das camadas de revestimento. Durante a realização dos ensaios

surgem tensões devidas às propriedades diferentes dos elementos envolvidos, logo se torna

importante compreender os mecanismos envolvidos e desenvolver métodos de ensaio para

mensurar a resistência de aderência.

Segundo Antunes (2004), os mecanismos que regem a aderência dos

revestimentos no estado endurecido não são completamente entendidos, tampouco existe

ensaio adequadamente padronizado para avaliar a resistência de aderência.

A resistência de aderência comumente definida e testada com base na resistência

de aderência à tração, segundo a NBR 13528 (ABNT, 1995), é a tensão máxima suportada por

um corpo-de-prova de revestimento quando submetido a um esforço normal de tração.

Cincotto, Silva e Carasek (1995) relatam que o ensaio de resistência de aderência

à tração é bastante variável3, podendo apresentar coeficientes de variação da ordem de 10% a

35% devidos aos fatores inerentes ao procedimento de ensaio, os quais podem interferir no

resultado obtido, tais como o ângulo e o equipamento utilizado no corte do revestimento, além

da forma e da velocidade de aplicação da carga de arrancamento.

Gonçalves (2004) constatou em sua pesquisa que a resistência de aderência à

tração apresenta uma variabilidade intrínseca de 52%, sendo que o método de ensaio por si só

apresentou uma variação intrínseca de 19%.

Os ensaios realizados por laboratórios e institutos de pesquisas, no Brasil, mesmo

padronizados pela norma, ainda diferem entre si nos seguintes aspectos: na forma, dimensão e

corte dos corpos-de-prova e no tipo de equipamento utilizado, podendo estes ocasionar

alterações nos valores de resistência de aderência.

Recentemente têm sido relatados inúmeros casos em que os resultados de ensaios

de aderência obtidos em laboratório, quando confrontados com os obtidos em obra, não

podem ser comparados. Além disso, construtores têm se queixado de resultados divergentes

realizados para uma mesma situação em obra por mais de um laboratório.

3 Outros autores também observaram a alta variabilidade dos valores de aderência, entre eles: Ioppi; Prudêncio; Iryama (1995); Siqueira; Cincotto; John (1995), Carasek (1996); Collantes (1998); Pereira (2000); Scartezini (2002); Possan, Gava, Couri-Petrauski (2002), Taube; Gava; Couri-Petrauski (2003); Carvalho (2004); Angelim (2005); Antunes (2005).

1. INTRODUÇÃO

19

Essa indefinição sobre a variabilidade do ensaio de resistência de aderência à

tração vem despertando o interesse do meio técnico em investigar a influência dos parâmetros

de ensaio sobre os valores de aderência (GONÇALVES, 2004; CRASTO JR., 2005).

Observando os anais do Simpósio Brasileiro de Tecnologia em Argamassas (SBTA), o

número de trabalhos que aborda a propriedade aderência em revestimentos de argamassa vem

crescendo com o decorrer dos anos, segundo relatos da coordenação técnica, no próximo

simpósio deverá haver, no mínimo três trabalhos, tratando das variáveis da metodologia do

ensaio que exercem influência nos resultados de aderência.

Além do valor obtido para a resistência de aderência à tração, outro valor que

deve ser levado em conta é a forma de ruptura; de acordo com Carasek (2007a), essa

informação chega a ser mais importante que o valor encontrado na propriedade. Deve-se

salientar que diferentes tipos de ruptura podem ocorrer durante a realização do ensaio,

evidenciando processos diferentes. Ao romper na interface argamassa-substrato, mensura-se a

real grandeza da aderência, caso contrário, as falhas são oriundas da falta de coesão dos

materiais, significando que a resistência de aderência é maior do que o valor medido.

Diante de tais considerações torna-se relevante o estudo da influência dos

parâmetros e metodologia do ensaio de resistência de aderência à tração dos revestimentos de

argamassa, com o intuito de conhecer e aprimorar as condições do ensaio diminuindo a

variabilidade dos resultados.

1.2 OBJETIVOS

O objetivo principal da pesquisa é analisar o ensaio de determinação da resistência

de aderência à tração dos revestimentos de argamassa, visando ajustar a metodologia existente

(NBR 13528:1995) para a obtenção de resultados mais confiáveis e com a menor

variabilidade possível.

Como objetivos específicos podem ser citados:

Realizar um levantamento junto aos laboratórios nacionais, sobre os tipos de

equipamentos disponíveis e procedimentos de ensaio realizados para a

determinação da resistência de aderência à tração;

Estudar o comportamento dos sistemas de revestimento com diferentes

módulos de elasticidade e espessuras do revestimento;

1. INTRODUÇÃO

20

Investigar a influência de algumas camadas constituintes do sistema de

revestimento, tais como: o chapisco, na distribuição de tensões no sistema.

Identificar a influência do emprego de equipamentos com princípios

diferentes, nos resultados de resistência de aderência à tração, tanto nos

valores como nos tipos de ruptura;

Avaliar o comportamento da resistência de aderência à tração com alterações

na geometria dos corpos-de-prova ensaiados no que se refere à forma e

dimensão;

Analisar a influência do procedimento de corte do corpo-de-prova sobre os

resultados de aderência;

Verificar o efeito da aplicação da carga (com e sem excentricidade) e da taxa

de carregamento na determinação da resistência de aderência à tração.

1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

A presente pesquisa está estruturada em seis capítulos. O capítulo 2, a seguir,

aborda, com base na revisão da literatura, o comportamento mecânico dos revestimentos de

argamassa quando submetidos a tensões, enfatizando a resistência à tração e a influência da

capacidade de deformação das argamassas.

O terceiro capítulo também apresenta uma revisão da literatura, discutindo os

principais conceitos e mecanismos de aderência, bem como os métodos de ensaio de

resistência de aderência e especificações existentes.

O capítulo 4 descreve a etapa de modelagem computacional, realizada

previamente à etapa experimental, mostrando os objetivos, as variáveis, as condições fixas,

metodologia empregada, assim como os resultados e as discussões para cada variável

estudada.

O capítulo 5 apresenta a metodologia do programa experimental. Nele, são

descritos as variáveis de estudo, os materiais e argamassas utilizados na pesquisa, bem como

os métodos adotados e os resultados da pesquisa. Também é feita uma breve comparação

entre os resultados obtidos na etapa experimental e modelagem computacional.

Por fim, no sexto capítulo, são apresentadas as conclusões desta dissertação,

associando os resultados obtidos por meio da modelagem computacional e da investigação

laboratorial. Também são feitas considerações para a revisão da NBR 13528 (ABNT, 1995) e

1. INTRODUÇÃO

21

sugestões para futuras pesquisas que possam contribuir com o avanço do desempenho dos

revestimentos de argamassa.

22

CAPÍTULO 2 COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA

Os revestimentos4 de argamassa e as alvenarias são tecnologias construtivas que

remontam a Idade Média. Inicialmente, elaborados com uma mistura de cal e areia e as

alvenarias predominantemente de tijolos cerâmicos. Após a descoberta do cimento Portland,

em 1924, e o advento do concreto armado, a tecnologia construtiva sofreu alterações, as

alvenarias deixaram de exercer sua função estrutural, sendo utilizadas somente como

elementos de vedação e as argamassas tornaram-se mais rígidas, com resistências mecânicas

maiores e melhores condições de aderência (GUIMARÃES, 1997; CEOTTO; BANDUK;

NAKAKURA, 2005).

Quando as alvenarias eram estruturais, as tensões oriundas do peso próprio do

edifício e as cargas de utilização eram uniformemente distribuídas em todo o conjunto

alvenaria/revestimento, preponderantemente na direção vertical da edificação, as eventuais

concentrações de tensões ocorriam em pequenas áreas e com pouca intensidade. Atualmente,

com a utilização de estruturas reticuladas, esbeltas, com grandes vãos e de elevadas alturas, as

estruturas passaram a ser mais solicitadas aumentando significativamente as deformações

impostas à alvenaria/revestimento, consequentemente o aumento da incidência de

manifestações patológicas, como a fissuração da argamassa e a ruptura na interface

argamassa/substrato (CINCOTTO; SILVA; CARASEK, 1995; CEOTTO; BANDUK;

NAKAKURA, 2005).

4 A norma brasileira, NBR 13749 (ABNT, 1996), define revestimento de argamassa como “o cobrimento de uma superfície com uma ou mais camadas superpostas de argamassa, apto a receber acabamento decorativo ou constituir-se em acabamento final”.

2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA

23

Além disso, os sistemas de revestimento sofrem a ação de inúmeros fatores,

associados as suas condições de produção e exposição e à ação dos usuários, que afetam o seu

desempenho. Dentre esses fatores, distribuídos em várias fases durante o processo de

produção, uso e manutenção, Cincotto, Silva e Carasek (1995) citam os intrínsecos,

relacionados à condição das superfícies externas, como sendo os que dizem respeito às

propriedades e à dosagem dos materiais que constituem os componentes e sistemas, e os

extrínsecos, como podem ser vistos na Figura 2.1, estão associados às solicitações sobre o

sistema de revestimento.

Figura 2.1 – Representação esquemática dos agentes atuantes em sistema de revestimento de

argamassa (Adaptado de SELMO, 1989).

Segundo a NBR 13529 (ABNT, 1995), “sistema de revestimento é o conjunto

formado por revestimento de argamassa e acabamento decorativo, compatível com a natureza

da base, condições de exposição, acabamento final e desempenho previstos em projeto”.

Desse modo, considera-se o sistema de revestimento constituído por várias camadas

sobrepostas, dentre elas pode-se citar: substrato, chapisco, argamassa de revestimento. A

ligação de dois ou mais materiais com propriedades mecânicas diferentes, como nos sistemas

de revestimento, propicia o desenvolvimento de tensões. Ao considerar que uma camada de

argamassa é sempre aplicada sobre uma parede ou sob uma laje com função de regularizar e

dar acabamento às superfícies, estas estão susceptíveis a tensões de tração e cisalhamento na


24

interface ou em torno de sua região, desde o momento em que é aplicada até a sua

estabilização (SELMO, 1989; CANDIA; FRANCO, 1998; SOUZA; APPLETON, 2001).

O comportamento do sistema como um todo e dos materiais que o compõe

depende de informações sobre o desenvolvimento e distribuição das tensões que surgem no

sistema no decorrer do tempo. Desta forma, propõe-se, neste capítulo, levantar informações

sobre o comportamento mecânico dos revestimentos de argamassa quando submetidos a

tensões, destacando a influência do módulo de elasticidade e da resistência à tração.

2.1 TENSÕES ATUANTES NOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA

Os revestimentos são formados por elementos intimamente ligados entre si,

dispostos em camadas diferentes, com maior ou menor aderência entre as mesmas. A

deformação de qualquer uma das camadas ligadas, seja por causas intrínsecas ou esforços

externos, como citados anteriormente, resultará em tensões atuantes sobre as camadas

(FIORITO, 1994).

Quando as tensões atuantes são maiores que a resistência dos materiais

empregados na produção do revestimento ou ultrapassam a capacidade de aderência das

ligações entre as camadas podem ocorrer falhas ou ruptura na interface das camadas que

constituem o revestimento, ou na interface com o substrato. Portanto, torna-se necessário

mensurar a resistência de aderência entre as camadas do revestimento com o intuito de

prevenir a ocorrência de esforços que provoquem maiores danos neste sistema (BARROS et

al., 1997; SARAIVA, 1998).

Com base nisto, a Associação Brasileira de Normas Técnicas5 (ABNT) propõem

métodos para determinação da resistência de aderência à tração de revestimentos que

consistem na aplicação de um esforço normal de tração à superfície da argamassa, aplicada ao

substrato, por meio de um equipamento. A resistência de aderência à tração do revestimento é

obtida pela Equação 2.1:

A

F=σ (Equação 2.1)

5 NBR 13528 (1995) – Revestimentos de paredes e tetos de argamassas inorgânicas – Determinação da resistência de aderência à tração e NBR 15258 (2005) – Argamassas para revestimentos de paredes e tetos – Determinação da resistência potencial de aderência à tração.


25

onde:

F é o esforço normal de tração;

A é a área da seção transversal.

A Equação 2.1 também representa a tensão atuante em uma barra isolada de

argamassa submetida a um carregamento axial (F). O fato da barra se romper ou não sob a

ação da força depende da capacidade da barra resistir à intensidade das forças distribuídas.

Em resumo, a ruptura da barra depende da intensidade da força, da área da seção transversal e

das características do material que a constitui. (BEER; JOHSTON, 1996; TIMOSHENKO;

GERE, 1983).

Segundo Joisel (1981) se um revestimento divide-se em várias camadas, podem

existir entre elas descontinuidades, onde a resistência de aderência à tração e de cisalhamento

são menores. Isso ocorre porque uma camada é aplicada sobre a outra depois de certo tempo.

O autor adotou a hipótese de que os níveis de aderência dos revestimentos são explicados em

função da distância entre as fissuras por tração da argamassa de revestimento e, chegou as

seguintes conclusões:

A resistência de aderência é função do limite de resistência ao cisalhamento da

interface argamassa/substrato (τu) e sempre assume valores inferiores ao limite de resistência

à tração da argamassa de revestimento (σtu).

É possível estimar os níveis de aderência através da relação entre a resistência

de aderência ao cisalhamento do revestimento e a resistência de aderência à tração da

argamassa de revestimento, conforme indica a Tabela 2.1.

A resistência ao cisalhamento ao longo do tempo de uma superfície cuja

aderência é perfeita, sem a ocorrência de deslizamento, é máxima e igual a τu, e por razões de

simetria, nula no ponto médio.

Tabela 2.1 – Níveis de aderência em função de σtu/ τu , proposta por Joisel (1981).

Nível de Aderência σtu/ τu Perfeita ≈ 1 Média ≈ 3

Fraca ≈ 6

Bortoluzzo e Libório (1999a) desenvolveram um método simplificado, através de

modelagens numéricas, para quantificar as tensões resultantes do equilíbrio mecânico do


26

sistema de revestimento. Os autores constataram que as tensões de cisalhamento na interface

revestimento/substrato equilibram as tensões de tração na argamassa, conforme mostra a

Figura 2.2, sendo que à medida que uma diminui, a outra aumenta. Desse modo, o produto das

tensões de cisalhamento pela área da interface onde elas atuam assume o mesmo valor que a

tensão máxima de tração na argamassa, e estas deverão ser inferiores à resistência de

aderência ao cisalhamento da argamassa, caso contrário ter-se-á um descolamento do

revestimento na interface com o substrato e abertura de fissuras maiores.

Legenda: σmáx e L σmáx – Tensão máxima de tração e posição de ocorrência, respectivamente, na argamassa de revestimento. τmáx e L τmáx – Tensão máxima de cisalhamento e posição de ocorrência, respectivamente, na interface da argamassa de revestimento e substrato. e – espessura do revestimento.

Figura 2.2 – Esquema de equilíbrio das tensões de tração e cisalhamento atuantes no sistema de revestimento (BORTOLUZZO; LIBÓRIO, 1999a).

Outra observação importante feita pelos mesmos autores é que admitindo o

comportamento elástico linear para argamassa na tração, os valores das tensões de tração e

cisalhamento são linearmente proporcionais para os seguintes parâmetros: coeficiente de

dilatação térmica, módulo de elasticidade da argamassa, variação de temperatura imposta ao

revestimento e retração hidráulica.

Segundo Fiorito (1994) sempre irão existir tensões atuantes nos revestimentos, e

estas são extremamente variáveis, podendo se compensar ou então se somar, gerando esforços

máximos no revestimento e, fundamentado por Selmo (1989), Fiorito (1994), Barros et al.

(1997), Saraiva (1998), Thomaz (1989), estes esforços podem ser decorrentes das seguintes

deformações:

Movimentações provocadas por oscilações térmicas e de umidade;


27

Retração das argamassas de assentamento e de revestimento;

Atuação de sobrecargas ou concentração de tensões;

Deformabilidade excessiva das estruturas;

Recalques diferenciais de fundações.

John (2003) salienta que os esforços cíclicos, oriundos dos ciclos de molhagem e

secagem do revestimento, gradientes térmicos, deformações por cargas de vento entre outros,

provocam danos progressivos na argamassa, no substrato e principalmente na interface

argamassa/substrato, reduzindo gradualmente a resistência de cisalhamento e aderência. A

Figura 2.3 mostra que uma argamassa com maior resistência de aderência inicial pode ter vida

útil inferior à outra de menor aderência inicial.

Figura 2.3 – Esquema da redução de aderência ou resistência ao cisalhamento na interface

argamassa/substrato (JOHN, 2003).

Os esforços cíclicos atuando em longo prazo poderão causar o descolamento de

partes do revestimento de argamassa, podendo oferecer riscos aos usuários. A velocidade de

propagação do dano depende da (a) magnitude das tensões que se desenvolvem na interface

comparadas com a resistência mecânica original; (b) baixa extensão de aderência da

argamassa e (c) facilidade com que o material tem em controlar o aparecimento de fissuras

(JOHN, 2003).

Segundo Maciel, Barros e Sabbatini (1998) os revestimentos não são projetados

para absorver deformações de grande amplitude oriundas, por exemplo, de recalques

estruturais, e sim as de pequena amplitude que ocorrem em função da ação umidade ou da

temperatura. A seguir, serão descritos como os revestimentos se comportam frente aos

esforços de pequena amplitude.


28

2.1.1 Revestimentos Submetidos à Retração

A retração é um fenômeno decorrente da variação de umidade das pastas de

cimento, argamassas ou concreto, manifesta-se imediatamente após a sua aplicação, e segue

até o início do endurecimento. Este tipo de deformação ocorre principalmente devido a perda

de água da argamassa para o ambiente e para o substrato, por evaporação ou por sucção. A

retração da argamassa, ainda no estado fresco, é uma contração volumétrica do material pela

saída da água livre da mistura. No estado endurecido, a retração é causada pela perda de água

adsorvida, isto é, perda da água que está fisicamente aderida à parede dos vazios capilares da

pasta. Em condições severas de secagem, também pode ocorrer a perda da água interlamelar,

presente entre as camadas da estrutura de silicato de cálcio hidratado (C-S-H) (MEHTA;

MONTEIRO, 1994).

De acordo com Kanna, Olson e Jennings (1998) a retração por secagem influencia

níveis diferentes da microestrutura afetando as propriedades mecânicas de dois modos:

Primeiro, pelo acréscimo de resistência por meio do aumento da energia

superficial e da ligação entre as partículas de C-S-H.

Segundo, por se tratar de um material frágil, a resistência deve ser reduzida

pela formação de microfissuras.

As variações volumétricas ocorrem espontaneamente apenas em alguns dos

componentes da estrutura interna da argamassa. Deste modo, a restrição6 da retração provoca

o surgimento de esforços de tração durante o processo de secagem. Em um material de base

cimentícia, as tensões desenvolvem-se da superfície para o interior, originando tensões de

tração na parte externa e compressão na interna. Quanto maior o gradiente de tensões maior a

extensão das fissuras (KANNA; OLSON, JENNINGS, 1998).

Quando a tensão de tração resultante alcança a resistência da argamassa, ela

fissurará. Contudo, se as tensões provocadas pela retração restringida forem inferiores às

correspondentes a uma deformação imposta da mesma magnitude aplicada instantaneamente,

implica que a relação entre a retração e as tensões atuantes não dependem apenas da lei que

rege o módulo de elasticidade7, mas também de fatores relacionados à capacidade de

6 Quando a argamassa é aplicada sobre o substrato, ocorre a restrição à sua retração por ela estar aderida a uma base que é praticamente indeformável. 7 O termo módulo de elasticidade é aplicado mais especificamente para deformações elásticas, na literatura não faz distinção entre o módulo de elasticidade e módulo de deformação, ou seja os dois termos são utilizados com mesmo significado.


29

relaxação8 da argamassa (KOPSCHITZ et al., 1997; BORTOLUZZO; LIBÓRIO, 1999 b;

FURNAS, 1997, VEIGA, 2003). A Figura 2.4 ilustra a importância da relaxação das tensões

para que não haja fissuração dos revestimentos de argamassas.

Figura 2.4 – Relaxação da tensão de tração da argamassa aplicada sobre um substrato (Adaptação de

MEHTA; MONTEIRO (1994) apud BASTOS, 2001).

De acordo com Lejeune (s.d) a cinética de evolução das características do

revestimento desempenha um papel fundamental na capacidade de relaxação das contrações

internas e, a esse respeito, constatou que a variação de comportamento ocorre em função do

módulo de elasticidade da argamassa. Veiga (2003), além da capacidade de deformação,

acrescenta a essas variações a resistência à tração do revestimento.

O revestimento apresentará um bom comportamento se possuir uma resistência

inicial suficiente para opor-se a propagação excessiva de microfissuras, mas esta resistência

não pode ser muito elevada para que as microfissuras se formem e relaxem a maior parte das

contrações devido à retração (LEJEUNE, s.d).

Bastos (2001) salienta que antes da pega da pasta o nível de tensões gerado pela

retração não oferece riscos de fissuração, uma vez que o material possui um grau de

deformabilidade maior, pois a retração ainda não é restringida pela aderência do revestimento

ao substrato.

Kopschitz et al. (1997) verificaram a possibilidade de fissuração das argamassas

devido às tensões que surgiriam no caso de uma retração impedida em argamassas mistas,

com traços 1:0,5:4,5; 1:1:6 e 1:2:9 (em volume). Para tanto, as tensões foram calculadas a

8 Relaxação é um fenômeno de diminuição gradual de tensão ao longo do tempo, sob certo nível de deformação constante, ocorre devido ao comportamento viscoelástico da argamassa (ASKELAND, 1994).


30

partir do módulo de elasticidade da argamassa (Ea) e da deformação de retração (ε) ao longo

do tempo, dada pela Equação 2.2.

at E×= εσ (Equação 2.2)

Com base nos resultados, obtiveram valores para a tensão de tração devido à

retração impedida, em média, seis vezes superiores à resistência à tração das respectivas

argamassas, o que provocaria fissuração em todas, o que de fato não ocorre devido à

relaxação.

De acordo com Bortoluzzo (2000) o fenômeno da relaxação das tensões

proporciona um alívio de 80% das tensões que ocorreriam sem tal fenômeno, dependendo da

resistência da argamassa, sua idade, superfície exposta e da umidade relativa do ar.

Bastos (2001) ao analisar a retração em blocos pré-umedecidos observou que

para um determinado tipo de argamassa, é possível obter o equilíbrio das deformações do

revestimento ao longo da espessura da camada aplicada. O equilíbrio é função da quantidade

de água perdida por evaporação e por sucção, depende das condições de aplicação e exposição

da argamassa, espessura da camada, características do substrato, temperatura.

Para quantificar as tensões atuantes nos revestimentos de argamassa quando

estes estão sujeitos à retração, Fiorito (1994) adotou a hipótese de que havendo a

solidariedade entre as duas camadas (revestimento/substrato), as forças de tração na

argamassa e de compressão no substrato, estão sempre em equilíbrio, de modo que o

deslocamento do substrato seja igual ao da argamassa.

O autor propôs que a tensão de tração na argamassa, para uma faixa de largura

unitária do conjunto argamassa/substrato, é dada pela Equação 2.3:

εσ x

eE

eEE

ss

aa

aa

×

×+

=

1 (Equação 2.3)

onde:

σa é a tensão de tração na argamassa;

Es é o módulo de elasticidade do substrato;

ea é a espessura da argamassa;

es é a espessura do substrato.


31

O valor de σa obtido, por meio da Equação 2.3, considera a argamassa no estado

endurecido, com comportamento elástico linear das camadas e com deformação igual à

retração. Entretanto, na realidade, a ligação inicial entre a argamassa e o substrato é feita

ainda com a argamassa no estado fresco, assim sendo, à medida que vai endurecendo, retrai-se

e, irão aparecendo tensões crescentes tanto no revestimento como no substrato. Tais tensões

farão com a argamassa sofra deformações de sentido contrário ao da retração durante a

secagem, bem maiores do que no estado endurecido, uma vez que seu módulo de elasticidade

é inferior ao valor final. Desse modo, no final da fase de endurecimento da argamassa, as

tensões presentes no substrato e na argamassa serão obrigatoriamente inferiores àquelas

calculadas teoricamente.

As tensões de tração atuantes no sistema revestimento/substrato e originadas pela

retração irão variar em função do tempo. Passará sucessivamente para valores menores até

atingir o equilíbrio, como mostra a Figura 2.5.

T raç

ão n

a A

r gam

a ssa

Fase deEndurecimento

DeformaçãoLenta

EquilíbrioFinal

Tempo

Argamassas Fracas

Argamassas Ricas

Figura 2.5 – Evolução das tensões de tração nos revestimentos de argamassa (FIORITO, 1994).

Bastos (2001) em seus experimentos com argamassas aplicadas sobre bases não-

absorventes, sujeitas somente a perda por evaporação, observou três estágios principais de

deformação, a saber: a primeira retração ocorrida na primeira hora após a moldagem, um

período de estabilização das deformações e a segunda retração, caracterizada por dois trechos,

o primeiro entre a quinta e a décima hora e, o segundo, a partir da décima hora, ambos com o

fim de pega do cimento, com a argamassa endurecida. Com base nestes resultados e

informações obtidas por Détriché (1977), o autor constatou que o fim da primeira retração


32

está relacionado com a redução da deformabilidade da pasta e o início da segunda retração

ocorre com o material no estado endurecido. Ainda, verificou que em argamassas aplicadas

sobre base não-absorvente com grelha metálica e sobre base absorvente (bloco cerâmico) não

ocorre a segunda retração, após o final de pega, o que certamente gera tensões devidas ao

impedimento da retração.

Kopschitz et al. (1997) estudando a evolução da retração de argamassas mistas,

com traços anteriormente citados, fizeram as seguintes observações:

A retração aos 7 e 28 dias apresentaram valores muito próximos, sendo maior

para a argamassa mais rica em cimento;

Os valores de retração foram da ordem de 0,0006 mm/mm aos 28 dias, sendo

que no terceiro dia já haviam atingido cerca de 70% deste valor e, no sétimo cerca de 90%.

Essas constatações também foram feitas por Fiorito (1994), com argamassas mistas e de

cimento em traços um pouco diferentes.

Carvalho (2004), analisando argamassas mista e industrializada, também observou

que grande parte da retração ocorre até o sétimo dia, com valores oscilando entre 54% e 60%

do valor obtido aos 28 dias. O autor ainda ressaltou que as quedas dos valores de retração

ocorriam em datas com menores valores de temperatura e baixa umidade do ar. A

estabilização da retração ocorreu próxima aos 75 dias, com valores de 28°C e 60% de

umidade relativa.

Carasek, Cascudo e Jucá (2005) através de observações realizadas em obras e

informações bibliográficas elaboraram um esquema explicativo (Figura 2.6) sobre o

mecanismo de descolamento do revestimento de argamassa quando a aderência é baixa e a

retração é elevada.


33

Figura 2.6 – Representação esquemática das etapas de descolamento do revestimento de argamassa

quando a aderência é baixa e a retração é alta (CARASEK; CASCUDO; JUCÁ, 2005).

Observa-se pela Figura 2.6a que pelo efeito da retração o revestimento tende a se

contrair devido à baixa aderência entre o revestimento e o substrato, ou seja, a restrição é

pequena. Nesse caso, a resistência de aderência ao cisalhamento é frágil e o revestimento

tende a empolar9, como mostra a Figura 2.6b. Se os esforços atuantes forem maiores que a

resistência de aderência à tração da argamassa, a sua ligação com a base se rompe e a camada

de revestimento perde a sua estabilidade, podendo descolar em placas, conforme a Figura

2.6c.

2.1.2 Revestimentos Submetidos à Variação de Temperatura

O sistema de revestimento argamassa/substrato sofre deformações térmicas

diferentes devido aos diferentes coeficientes de dilatação (Tabela 2.2). Com o acréscimo da

temperatura estão sujeitos à dilatação e com a sua redução contraem-se. A intensidade dessas

variações dimensionais, para uma dada variação de temperatura, oscila de material para

9 9 Fiorito (1994) expõe que um revestimento submetido a ciclos térmicos está sujeito a compressão, para mais ou para menos, e poderá romper gradativamente por fadiga a ligação revestimento/substrato. Sob essas condições, uma variação adicional de retração será o diferencial que fará o somatório das forças de compressão atingir e ultrapassar a carga de flambagem do revestimento, isso explica a tendência de empolamento do revestimento.


34

material, sendo que na maioria dos casos, as movimentações térmicas são praticamente as

mesmas em todas as direções (THOMAZ, 1989; FIORITO, 1994).

Tabela 2.2 – Propriedades higrotérmicas dos principais materiais utilizados nos sistemas de

revestimento argamassa/substrato (THOMAZ, 1989).

Movimentação higroscópica

(%) Material Coeficiente de dilatação

térmica (°C .10-6

). Reversível Irreversível

Argamassa 10-13 0,02-0,06 0,04-0,10 (-) Concreto (brita) 10-13 0,03-0,10 0,03-0,08 (-) Bloco de concreto 6-12 0,02-0,04 0,02-0,06 (-) Bloco sílico-calcário 8-14 0,02-0,04 0,01-0,04 (-) Bloco cerâmico 5-8 0,02 0,02 -0,07 (+)

A movimentação térmica diferenciada entre o revestimento e o substrato introduz

tensões de compressão na argamassa e cisalhamento na interface argamassa/substrato, capazes

de provocar o descolamento do revestimento. Esses esforços são tanto maiores quanto mais

rica e espessa for a camada de revestimento. O processo de desenvolvimento de tensões e

manifestações patológicas é similar ao ocorrido com a retração, descrito anteriormente

(THOMAZ, 1989; TIMOSHENKO; GERE, 1983).

As movimentações térmicas de um material estão diretamente ligadas com as

propriedades físicas dos mesmos e com a intensidade de variação de temperatura, e a

amplitude das tensões desenvolvidas é função do grau de restrição imposto pelos vínculos a

esta movimentação (aderência) e da capacidade de deformação do material. No caso das

movimentações térmicas de materiais diferentes é relevante considerar não só amplitude da

movimentação, como também a velocidade com que esta ocorre. Caso ocorra de maneira

gradual e lenta, muitas vezes o material que apresenta menor resposta ou pequeno grau de

solicitação às variações de temperatura pode absorver as movimentações mais intensas em

relação a um material a ele aplicado, e isso não ocorre se a movimentação for brusca

(THOMAZ, 1989).

De acordo com Künzel (1984) as características termo-mecânicas referentes à

avaliação das tensões e risco de fissuração em revestimentos devido a variações de

temperatura são os seguintes: (a) coeficiente de dilatação térmica (α); (b) módulo de

elasticidade e (c) resistência à tração.

Künzel (1985) propôs que o quociente entre o produto do módulo de elasticidade

e do coeficiente de dilatação térmica ( α×E ), pela tensão de ruptura da argamassa (σ )


35

representa um parâmetro característico em relação aos riscos de fissuração por solicitações

térmicas. Com base nesta afirmação, obteve as seguintes conclusões:

Quanto maior a tensão de ruptura menor será o risco de fissuração do

revestimento por oscilações térmicas;

Em temperaturas baixas predomina a componente elástica da deformação,

validando o produto ( α×E ) como uma medida de avaliação das tensões térmicas nos

revestimentos.

Quanto menor o produto ( α×E ) menores são as tensões, em decorrência da

restrição à dilatação.

O módulo de elasticidade é tanto maior quanto menor for a temperatura ou a

umidade do ar, podendo ser mais acentuado em função do tipo de aglomerante.

2.1.3 Revestimentos Submetidos a Movimentações Higroscópicas

Os materiais de construção porosos sofrem variações dimensionais com as

mudanças higroscópicas. Com o acréscimo de umidade são passíveis de expansão enquanto o

decréscimo provoca uma contração. O nível de aderência pode influenciar no surgimento de

tensões e ocorrência de fissuras e descolamentos, pois na ocorrência de uma aderência

perfeita da argamassa ao substrato há restrições que impedem as movimentações (THOMAZ,

1989; FIORITO, 1994).

As oscilações no teor de umidade provocam movimentações de dois tipos:

reversíveis e irreversíveis. As movimentações reversíveis são oriundas das variações do teor

de umidade do material, ficando delimitadas a período de tempo, mesmo no caso de saturação

ou secagem completa do material. As irreversíveis são aquelas que geralmente ocorrem após a

fabricação do material e originam-se pela perda ou ganho de água até que se atinja a umidade

higroscópica de equilíbrio do material (THOMAZ, 1989).

A Tabela 2.2, apresentada anteriormente, mostra o potencial de movimentações

higroscópicas dos principais materiais utilizados em sistemas de revestimento

argamassa/substrato, indicando qual parcela é reversível e qual é irreversível.

Os revestimentos de argamassa apresentam uma parcela irreversível de retração

durante seu endurecimento, devido à perda de parte da água de amassamento, por evaporação

para o meio ambiente e/ou migração para o interior do substrato e pelas reações químicas de

hidratação e carbonatação do cimento Portland. Por outro lado, podem ocorrer movimentos

higroscópicos reversíveis dos revestimentos e dos substratos, associados em princípio às


36

variações de umidade relativa do meio ambiente (SELMO, 1989; THOMAZ, 1989), ou ainda

podem estar associados a outras causas, tais como:

Umidade do solo – ascensão por capilaridade;

Umidade de infiltração – absorção de água da chuva;

Umidade de condensação superficial ou interna – pressão do vapor de água na

superfície é superior à pressão de saturação do vapor de água.

Os ciclos de molhagem e secagem dos revestimentos de argamassa, com baixa

capacidade de impermeabilização da superfície, associados às movimentações térmicas do

revestimento provocam o surgimento de microfissuras na argamassa. Através destas, ocorrerá

penetração de água cada vez maior, acentuando-se as movimentações e, consequentemente, o

aumento de fissuras com riscos de descolamento dos revestimentos (THOMAZ, 1989).

A movimentação higroscópica está diretamente relacionada com a retração. A

combinação de outras solicitações com a variação de umidade a qual o substrato está

submetido pode gerar uma concentração de tensões de grande intensidade de maneira que

ocorra a perda de aderência dos componentes, quando os esforços ultrapassarem o limite de

resistência. Sabe-se que os substratos mais antigos ficam sujeitos a variações dimensionais

causadas pelos ciclos higroscópicos, principalmente em locais onde os revestimentos estão

submetidos a vapores de água (BARROS et al., 1997).

Bortoluzzo e Libório (1999b) avaliaram a influência da umidade relativa (UR) no

desenvolvimento de tensões, e verificaram que em URs mais baixas, as tensões tendem a se

elevar mais rapidamente, sendo superiores nas primeiras idades e com decréscimos em idades

mais avançada. Isso ocorre porque, devido à estabilização da retração, o fenômeno de

relaxação é mais significativo. Já, para valores mais altos de umidade, as tensões tendem a ser

superiores em idades mais avançadas.

Segundo Veiga (2003) a transição brusca de ambientes úmidos para ambientes

mais secos geram tensões no revestimento e reduzem à resistência à tração e podem em

muitos casos provocar fissuração.

2.2 FATORES INFLUENTES NO DESENVOLVIMENTO DE TENSÕES

As tensões que atuam nos sistemas de revestimentos estão diretamente

relacionadas à capacidade de deformação da argamassa, consequentemente ao seu módulo de

elasticidade e a espessura dos revestimentos.


37

2.2.1 Módulo de Elasticidade da Argamassa

A resiliência ou elasticidade de um material é um parâmetro fundamental,

juntamente com as resistências à tração e à compressão, para caracterizar a resposta mecânica

de argamassas e concretos. No sentido restrito do termo, é entendido como a capacidade do

material de se deformar sem apresentar ruptura quando sujeito a solicitações diversas e de

retornar à dimensão original quando cessam essas solicitações. Para o caso das argamassas,

este conceito pode ser estendido, considerando-se o estado tal de deformação (plástica) em

que a ruptura ocorre sob a forma de fissuras microscópicas ou capilares não prejudiciais

(HAECKER et al., 2005; MACIEL; BARROS; SABBATINI, 1998).

O módulo de elasticidade está relacionado à capacidade de absorver deformações

da argamassa, no entanto, ultrapassa o limite de elasticidade10, apresentando um estado de

deformação plástica, irreversível, onde surgem tensões microscópicas ainda não prejudiciais.

O índice de fissuração é função da natureza e teor dos aglomerantes, dos

agregados, da capacidade de sucção de água da base, condições ambientais e técnica de

execução. De acordo com Carvalho Jr. (2005) nas argamassas fracas, as ligações internas são

menos resistentes e as tensões podem ser dissipadas na forma de microfissuras que surgem

nas interfaces microscópicas entre os grãos do agregado e a pasta de aglomerante. Já nas

argamassas fortes, com maior limite de resistência, as tensões vão se acumulando e a ruptura

ocorre na forma de fissuras macroscópicas. A fissuração pode comprometer a capacidade de

aderência na região próxima às fissuras.

Bastos (2003) salienta que a determinação desta propriedade pode ser feita por

meio de diferentes métodos de ensaio, cujos principais parâmetros são o tipo de ação física

exercida no corpo-de-prova, a velocidade de carregamento e a forma de representação. De

acordo com o tipo de ação, os ensaios dividem-se em estáticos, sendo mais comuns os

carregamentos de compressão, tração e flexão, ou dinâmicos, obtidos a partir de emissão de

pulsos ultra-sônicos e a produção de ondas vibratórias. No que se refere à forma de

representação, pode-se obter o módulo secante, o módulo corda, o módulo tangente ou o

módulo tangente inicial, que passa pela origem da curva. Esse critério está relacionado às

características do material e ao interesse do pesquisador, pois pode-se desejar estudar o

10 Limite de elasticidade de um material é o maior valor de tensão para o qual o material apresenta comportamento elástico, ou seja, quando as deformações causadas por certo carregamento desaparecem com a retirada do carregamento (ASKELAND, 1994).


38

comportamento do material apenas dentro do regime elástico de deformações ou até uma

determinada porcentagem da tensão de ruptura.

Carvalho Jr. (2005) reproduz uma interessante correlação entre o módulo de

elasticidade dinâmico e a resistência à tração na flexão das argamassas, apontando para a

propensão à fissuração das argamassas em função dos valores obtidos, elaborado por CSTB,

(1982) citado por Gomes (1995) e apresentado na Tabela 2.3.

Tabela 2.3 – Potencial de fissuração das argamassas (CARVALHO JR., 2005).

Propriedade Unidade Baixa

Fissurabilidade

Média

Fissurabilidade

Alta

Fissurabilidade

Módulo de elasticidade

dinâmico (Ed)

GPa Ed ≤ 7 7 < Ed ≤ 12 Ed ≥ 12

Retração

(l

l∆) mm/m

l

l∆ < 0,7 0,7 <

l

l∆ < 1,2

l

l∆ > 1,2

Correlação entre o módulo de elasticidade dinâmico e

tração na flexão

(t

d

f

E)

t

d

f

E ≤ 2500 2500 <

t

d

f

E ≤ 3500

t

d

f

E ≥ 3500

Apesar da determinação desta propriedade ser realizada por diferentes métodos de

ensaio e a diversidade das características das argamassas, procurou-se compilar valores de

módulo de elasticidade divulgados em congressos, dissertações e teses, conforme mostra a

Tabela 2.4, com a finalidade de observar e discutir os valores obtidos.


39

Tabela 2.4 – Levantamento dos valores de módulo de elasticidade (aos 28 dias).

Referências Tipo de

Argamassa Variável

Traço (em volume)

Módulo de

Elasticidade

(GPa)

Método de

Ensaio11

Areia 1 7,05 Areia 2 10,51

Areia 1+FP1 9,39 Areia 2+AP 9,08 Areia 1+FP2 4,67 Areia 2+FP1 5,47 Areia 2+FP2 8,86

Areia 2+FP1+AP 5,37

FERREIRA; SILVA (1995)

Cimento

Areia 2+FP2+AP

1:4 (Teor de

aditivo 1%)

7,73

-

Cura ao ar (14d) 1,08 AI 1

Cura ao ar (28d) -

1,25 Cura ao ar (14d) 1,04 Cura ao ar (28d) 1,57

Cura úmida (14d) 1,05 AI 2

Cura úmida (28d)

-

1,21 Cura ao ar (14d) 1,97 Cura ao ar (28d) 2,42

Cura úmida (14d) 1,97 Cura úmida (28d)

1:2:9

2,06

Cura ao ar (14d) 0,86

Mista

Cura ao ar (28d) 1:1:6

1,27 Cura ao ar (14d) 3,13

Cimento Cura ao ar (28d)

1:3 4,22

Cura ao ar (14d) 0,01

YOSHIDA; BARROS (1995)

Cal Cura ao ar (28d)

1:3 0,01

NBR 8522 (1984) Módulo Estáticoa

Areia 1 0,006 Areia 1 0,007 Areia 1 0,004

TRISTÃO; ROMAN, (1995)

Mista

Areia 1

1:1:6

0,014


ARAÚJO; TRISTÃO, (1995)

Pré-fabricada - 1:6 1,09


Cimento a/c = 0,70 1:3 17,68 a/c = 0,84 1:1/4:3 15,54

Mista a/c = 2,72 1:2:9 1,00 a/c = 1,75 1:7,33+HEC 1,14 a/c = 1,54 1:7,33+HEC 0,72 a/c = 1,12 1:4,88+HEC 9,31

1:1:6 5,5

CARASEK (1996)

AI

- 1:2:9 3,5

NBR 8522 (1984)

Módulo Estático c

11 Para a execução da tabela, foram coletados valores de módulo referente à idade de 28 dias, com ensaio realizado em corpos-de prova cilíndricos 5 cm x 10 cm.


40

Continuação Tabela 2.4 – Levantamento dos valores de módulo de elasticidade (28 dias).

Referências Tipo de

Argamassa Variável Traço

(em volume)

Módulo de

Elasticidade

(GPa)

Método de

Ensaio

1:0,5:4,5 1,2 1:1:6 5,5 KOPSCHITZ et

al. (1997) Mista -

1:2:9 3,5

NBR 8522 (1984) Módulo

Estático b 1:0,5:4,5 3,83

1:1:6 1,95 1:2:9 1,02

Mista -

1:3:12 0,65 1:3 3,10 1:6 2,36 1:9 1,33

BORTOLUZZO (2000)

Cimento AIA – 0,50 mL/L

de areia 1:12 0,93

NBR 8522 (1984)

Módulo Estáticob

Mista - 1,56 TF 500 g/m³ 1,13

TF 1500 g/m³ 0,89 Nylon 6.6 TF 3000 g/m³ 0,38 TF 500 g/m³ 1,84

TF 1500 g/m³ 1,08

BAUER; CORTEZ (2001)

FP TF 3000 g/m³

1:1,31:6,27

0,71

NBR 8522 (1984) Módulo Estáticoc

AG1 1:1,86:8,69 3,64 AG1 1:1,24:6,82 4,99 AG2 1:1,47:6,10 4,84

Mista

AG3 1:1,80: 6,23 7,24 AI - - 7,15

BS 1881 Part 203 (Módulo

dinâmico)

AG1 1:1,86:8,69 2,05 AG1 1:1,24:6,82 4,21 AG2 1:1,47:6,10 3,07

Mista

AG3 1:1,80: 6,23 4,73

ARAÚJO JR. (2004)

AI - - 5,04

NBR 8522 (2003) – Módulo Estáticoa

AI1 - 4,10 AI2 - 3,90

PEREIRA; CARASEK;

FRANCINETE JR. (2005) Mista

- 1:2:9 2,50

NBR 8522 (1984)

Módulo Estático

- 8,76 SBR 5,98

AI

Nylon

- 10,18

- 9,44 SBR 7,19

Cimento

Nylon

1:6

9,08 - 7,99

SBR 7,32

CARVALHO JR. (2005)

Mista

Nylon 1:1:6

10,86

Procedimento não

mencionado Módulo

dinâmico


41

Continuação Tabela 2.4 – Levantamento dos valores de módulo de elasticidade (28 dias).

Nomenclatura

Observações: Areia 1 – DMC = 4,8 mm; Areia 2 – DMC = 2,4 mm; AI – Argamassa Industrializada; FP1 – Fibra de Polipropileno multifilamento; FP2 – Fibra de Polipropileno monofilamento; AP – aditivo plastificante; TF – teor de fibra; CC – cal cálcica; CD – cal dolomítica; V – vermiculita; AG1 – Areia MF = 2,12; AG2 – Areia MF = 2,40; AG3 – Areia MF = 2,68; AIA – Aditivo Incorporador de Ar; HEC – aditivo modificador de propriedades da argamassa no estado plástico, composto basicamente de hidroxietil celulose. a Plano de carga tipo II, carga mínima 10% da carga de ruptura. b Plano de carga tipo I, carga entre 10% e 30% da carga de ruptura. c Plano de carga tipo III, carga entre 10% e 80% da carga de ruptura.

No que se refere ao método de ensaio, Bastos (2003) e Araújo Jr. (2004) salientam

que a determinação do módulo de elasticidade por meio do módulo dinâmico é mais eficaz,

por se tratar de um ensaio não destrutivo, rápido, de fácil aplicação, podendo ser realizado em

um mesmo corpo-de-prova em diferentes idades e, por isso, torna-se uma alternativa para o

acompanhamento da evolução desta propriedade em argamassas, inclusive aplicadas sobre

substrato.

Ainda, no que diz respeito ao método, Bastos (2003) cita que alguns autores

concluíram, a partir de comparação entre o módulo de elasticidade estático à compressão e a

tração de diferentes tipos de argamassa à base de cimento, que as curvas dos resultados destes

dois ensaios se sobrepõem. Portanto, na Tabela 2.4 foi feita distinção somente entre o tipo de

carregamento, estático ou dinâmico.

Para analisar a influência do tipo de argamassa e do teor de cimento, os dados

foram agrupados, observando o mesmo traço e procedimento de ensaio. A Tabela 2.5

apresenta os valores médios do módulo de elasticidade.

Tabela 2.5 – Valores do módulo de elasticidade estático e coeficiente de variação (28 dias), para

diferentes tipos e traços de argamassa.

Módulo de elasticidade estático (GPa) Argamassa

Traço

(em volume) Máximo Mínimo Média

Cimento 1:3 17,68 3,10 8,33 Mista 1:1:6 5,50 0,01 2,18

Mista 1:2:9 3,50 1,00 2,09

AI - 9,31 0,72 3,40

AI – Argamassa Industrializada


42

Observando os valores máximos12 do módulo de elasticidade, apresentado na

Tabela 2.5, pode-se constatar que para agregados naturais quanto menor o teor de cimento

menor o módulo de elasticidade. Os autores afirmam que argamassas mais fracas possuem

maior a capacidade de absorver tensões uma vez que a dosagem mais rica é mais suscetível à

retração.

Pode se explicar a rigidez das argamassas, por meio da estrutura da zona de

transição, interface entre agregado e pasta aglomerante, deste material. Em argamassas fracas,

as ligações internas são menos resistentes e as tensões podem ser dissipadas na forma de

microfissuras que surgem na zona de transição. Em argamassas ricas, com maior limite de

resistência, as tensões se acumulam e as fissuras que se formam se propagam até se unirem às

fissuras da zona de transição, o sistema de fissuras torna-se contínuo e o material rompe

(MEHTA; MONTEIRO, 1994).

Fiorito (1994) verificou que as tensões de tração que atuam sobre argamassas

muito ricas (EA13 ≈ 14 GPa) são da ordem de nove a doze vezes maiores em relação às

argamassas mais elásticas (EA ≈ 1,05 GPa). Baseando-se na Figura 2.4, pode-se constatar que

as argamassas com baixo módulo de elasticidade apresentam vantagens em relação às

argamassas mais ricas, pois a deformação lenta terá valores superiores tendendo a neutralizar

os efeitos da retração e, daí as tensões de tração na argamassa e compressão no substrato

tenderão a diminuir consideravelmente, não afetando a qualidade do revestimento.

Boumiz, Vernet e Tenoudji (1996) explicam que a evolução do módulo de

elasticidade e do coeficiente de Poisson, pode ser analisada em função do grau de hidratação

em três regimes, a saber:

Regime de conexão dos grãos – Após a dissolução, as reações de hidratação se

aceleram, começa a se formar cristais de hidróxido de cálcio e silicato de cálcio hidratado

(C-S-H) na superfície dos grãos de cimento, iniciando a conexão progressiva dos grãos.

Durante este período de conexão, ocorre um decréscimo no coeficiente de Poisson. O grau de

conexão, avaliado a partir do módulo de cisalhamento aumenta com o tempo, conforme a lei

de Powers. O acréscimo do módulo elástico coincide com o período de aceleração da

hidratação.

Regime de transição (conexão dos grãos e preenchimento dos poros) – Este

período corresponde a menor evolução do módulo de elasticidade e redução do coeficiente de

12 O valor máximo do módulo é o resultado que mais se assemelha às conclusões observadas em cada trabalho. 13 Módulo de elasticidade.


43

Poisson, porque neste regime, as reações são controladas pela difusão da água e íons através

das camadas hidratadas dos grãos de cimento, cuja espessura aumentou e o fluxo térmico

diminuiu. Acredita-se que o preenchimento de poros ocorre dentro dos primeiros aglomerados

de grãos conectados antes da conexão total dos grãos.

Regime de preenchimento dos poros – A conexão total entre os grãos é

simultânea ao terceiro regime de evolução, durante o qual a hidratação preenche somente os

poros capilares. Há um aumento relativo no módulo de elasticidade porque a taxa de formação

de hidratos é menor que a obtida durante o período de conexão dos grãos.

De acordo com John (2003) a magnitude das tensões de cisalhamento na interface

argamassa/substrato é dada pelo módulo de elasticidade do revestimento de argamassa e da

espessura da camada. Quanto maior o módulo de elasticidade maior será o esforço que a

interface deverá suportar para um mesmo nível de deformação. Desse modo, a argamassa de

revestimento ideal possui baixo módulo de elasticidade.

Uma alternativa de reduzir o módulo de elasticidade das argamassas é a

substituição de parte do cimento por cal e aditivos. Quarcioni e Cincotto (2005) observaram

que os valores do módulo aumentam em função da diminuição do teor de cal, justificando a

capacidade da cal conferir deformabilidade às argamassas. Essa capacidade pode ser

explicada pelo acréscimo de trabalhabilidade e plasticidade que a cal confere as argamassas

no estado fresco, menor retração hidráulica e reconstituição autógena das fissuras devido à

carbonatação.

O uso de aditivos químicos, tais como plastificantes e incorporadores de ar

reduzem o módulo de elasticidade das argamassas, conforme os resultados mostrados por

Ferreira e Silva (1995). Yoshida e Barros (1995), Araújo e Tristão (1995), Carasek (1996),

Araújo Jr. (2004) analisando argamassas industrializadas também encontraram valores

inferiores aos módulos obtidos com argamassas mistas e de cimento, fato atribuído à presença

de aditivos químicos nas argamassas industrializadas. A redução do módulo nestas

argamassas se justifica não pelo uso dos aditivos mas pelo aumento da porosidade ocasionada

pelas bolhas do ar.

Segundo Maciel, Barros e Sabbatini (1998), a capacidade de um revestimento

absorver deformações não depende somente do módulo de elasticidade da argamassa do

revestimento, os seguintes fatores também contribuem:


44

Espessura das camadas – espessuras maiores contribuem para melhorar esta

propriedade, no entanto deve se tomar cuidado com espessuras excessivas, pois podem

comprometer a capacidade de aderência.

Juntas de trabalho do revestimento – as juntas delimitam panos com dimensões

menores, compatíveis com as deformações, contribuindo para a obtenção de um revestimento

sem fissuras prejudiciais.

2.2.2 Espessura do Revestimento

Outro fator preponderante ao surgimento de tensões internas é a espessura do

revestimento. Barros et al. (1997 apud Bauer 1996), afirmam que espessuras excessivas de

argamassa, superiores a 2 cm, podem por retração apresentar tensões elevadas de tração entre

a interface argamassa/substrato podendo provocar o descolamento do revestimento.

A Tabela 2.6 apresenta as espessuras admissíveis para os revestimentos de

argamassa, segundo a NBR 13749 (ABNT, 1996).

Tabela 2.6 – Espessuras admissíveis para o revestimento de argamassa (ABNT, 1996).

Revestimento Espessura (mm)

Parede interna 5 ≤ e ≤ 20 mm

Parede externa 20≤ e ≤ 30 mm

Tetos internos e externos e ≤ 20 mm

Caso não seja possível atender às espessuras admissíveis devem ser tomados

cuidados especiais, para garantir a aderência entre as camadas.

Na análise numérica realizada por Bortoluzzo e Libório (1999a), os autores

constataram que a espessura do revestimento não exerce influência nas tensões de tração

máxima, no entanto as tensões de cisalhamento dependem da espessura da argamassa de

revestimento, sendo que quanto maior essa espessura maior será a tensão máxima cisalhante.

45

CAPÍTULO 3 ADERÊNCIA

Este capítulo apresenta os principais aspectos abordados na literatura sobre a

aderência. Inicialmente, discorre-se sobre o fenômeno geral da aderência. Posteriormente,

descreve-se a interação entre a argamassa e o substrato, destacando-se os mecanismos de

aderência deste sistema.

Baseando-se no objetivo principal do trabalho, descrevem-se os métodos de

ensaio para a determinação da aderência, enfatizando-se a resistência de aderência à tração.

São tecidas considerações sobre as normas internacionais e nacionais, bem como resultados

de um levantamento bibliográfico dos anais do SBTA e ENTAC a respeito da metodologia do

ensaio. Por fim, destacam-se, de um modo geral, os tipos e as fontes de erro de uma medição.

3.1 CONCEITUAÇÃO

O fenômeno da aderência é relevante em muitas áreas científicas e tecnológicas. É

envolvido sempre que materiais são colocados em contato, como em sistemas de

revestimento, pinturas e vernizes, misturas poliméricas, compósitos e compostos

multicamadas.

O termo aderência abrange diversos conceitos e idéias que dependem das

interações que ocorrem na interface do sistema, podendo ser analisado sob o ponto de vista

molecular, micro e macroscopicamente.Ademais, é um conceito ambíguo, pois considera

tanto a estabilidade das ligações na interface como a força necessária para rompê-las.

3. ADERÊNCIA

46

De um modo geral, Mittal (1995) afirma que a aderência pode se manifestar de

três formas diferentes a saber:

a) Aderência básica ou fundamental: definida como a soma de todas as

interações intermoleculares entre a interface de contato dos materiais.

Reciprocamente, representa a energia necessária para quebrar as ligações

químicas na interface do sistema.

b) Aderência termodinâmica ou reversível: representa as alterações na energia

livre14 quando uma interface é formada ou separada, podendo ser expressa por:

2121 SSSSAW γγγ −+= (Equação 3.1)

onde:

WA é o trabalho de adesão, trata-se da energia que deve ser aplicada para separar

ou unir uma superfície a outra. Na união de dois materiais semelhantes, este torna-

se o trabalho de coesão, igual a 2γ.

γS1 e γS2 representam a energia livre na superfície do material 1 e 2,

respectivamente.

γS12 representam a energia livre na interface dos materiais.

c) Aderência prática ou experimental: é a força necessária para remover ou

separar o revestimento do substrato sem considerar o local de ruptura. A

relação entre a aderência prática e a aderência fundamental é expressa pela

seguinte função:

Aderência prática = f (aderência fundamental, outros fatores)

Outros fatores correspondem aos efeitos que interferem na aderência prática.

Dentre eles pode-se citar: as tensões atuantes no sistema, a espessura e propriedades

mecânicas do adesivo, propriedades mecânicas do substrato, tipo de ruptura, bem como aos

parâmetros e a técnica utilizada para mensurá-la.

No âmbito de tecnologia dos revestimentos de argamassa, a aderência descreve a

resistência e a extensão do contato entre a argamassa e o substrato. É a principal propriedade

14 Esta importante relação termodinâmica é valida tanto para interfaces sólidas quanto líquidas, sendo geralmente denominada energia superficial livre para os sólidos e tensão superficial para os líquidos (BHARAT, 2002).

3. ADERÊNCIA

47

mecânica para avaliação do desempenho dos revestimentos de argamassa, e resulta da

conjunção de três propriedades da interface argamassa-substrato: a resistência de aderência à

tração, a resistência de aderência ao cisalhamento e a extensão de aderência. Sendo esta

última, a razão entre a área de contato efetivo e a área total possível de ser unida, ou seja o

nível de contato entre a argamassa e o substrato.

3.2 MECANISMOS DE ADERÊNCIA ARGAMASSA/SUBSTRATO

Após o contato da argamassa fresca com o substrato, começam a surgir interações

entre as superfícies. Parte da água de amassamento que contém em dissolução ou estado

coloidal os componentes do aglomerante, penetra nos poros e cavidades do substrato. No

interior destes, ocorrem os fenômenos de precipitação dos produtos de hidratação dos

constituintes dos aglomerantes e após algum tempo, esses precipitados intracapilares exercem

a ação de ancoragem da argamassa ao substrato.

Segundo Gallegos (1995) na interface formada por um material de base cimentícia

e um material inerte, as forças de atração química são desprezíveis e as de atração física,

provenientes de forças intermoleculares de van der Waals, são as que promovem a aderência.

Entretanto, a aderência seria muito baixa se dependesse exclusivamente da parcela física, o

que a torna um fenômeno essencialmente mecânico.

De acordo com Carasek (1996), Kampf mostrou que a contribuição do sistema

mecânico é superior ao sistema químico, sendo que somente 10% do total são originárias de

ligações polares entre os átomos de cimento e do substrato.

Sugo et al. (2001 apud Carvalho Jr., 2005) desenvolveu um esquema para

ilustração dos processos que ocorrem durante o desenvolvimento do sistema de aderência

mecânico de uma argamassa à base, o mesmo é apresentado na Figura 3.1.

SEGUNDOS MINUTOS MINUTOS HORAS DIAS MESES, ANOS

Contato argamassa/substrato

Final do transporte de sólidos

Final do transporte úmido

Começo da hidratação

Início da carbonatação?

Final da hidratação do cimento e carbonatação?

Os fluidos da argamassa “molham” a superfície do substrato

A água é perdida para o meio ambiente. A taxa de hidratação cai quando a umidade relativa do ar na pasta cai abaixo de 100% e efetivamente cessa quando

esta umidade cai abaixo de 80%.

Sucção capilar dos fluidos da argamassa pelo substrato resulta no

transporte de sólidos para a interface

Sucção capilar contínua sob condições de fluxo não saturado (sem sólidos)

Sucção capilar termina quando a argamassa e o

substrato tem potenciais de sucção iguais

Se o potencial de sucção da argamassa aumentar

suficientemente com o tempo, a reversão do fluxo

da umidade ocorrerá.

Mudança de volume: retração plástica ocorre devido a redução do fator água/sólidos

Mais mudanças ocorrerão devido à hidratação e a retração na secagem resultando microfissuras

Depois da hidratação inicial, a continuidade da hidratação do cimento é impedida pelo início do período de pega. Hidratação do

C3A e recristalização do Ca(OH)2 podem ocorrer

O final do período de pega do cimento resulta em crescimento dos produtos da hidratação no substrato, aumentando a resistência de aderência na interface.

Início da carbonatação, aumento da coesão da argamassa.

SEGUNDOS MINUTOS MINUTOS HORAS DIAS MESES, ANOS

Contato argamassa/substrato

Final do transporte de sólidos

Final do transporte úmido

Começo da hidratação

Início da carbonatação?

Final da hidratação do cimento e carbonatação?

Os fluidos da argamassa “molham” a superfície do substrato

A água é perdida para o meio ambiente. A taxa de hidratação cai quando a umidade relativa do ar na pasta cai abaixo de 100% e efetivamente cessa quando

esta umidade cai abaixo de 80%.

Sucção capilar dos fluidos da argamassa pelo substrato resulta no

transporte de sólidos para a interface

Sucção capilar contínua sob condições de fluxo não saturado (sem sólidos)

Sucção capilar termina quando a argamassa e o

substrato tem potenciais de sucção iguais

Se o potencial de sucção da argamassa aumentar

suficientemente com o tempo, a reversão do fluxo

da umidade ocorrerá.

Mudança de volume: retração plástica ocorre devido a redução do fator água/sólidos

Mais mudanças ocorrerão devido à hidratação e a retração na secagem resultando microfissuras

Depois da hidratação inicial, a continuidade da hidratação do cimento é impedida pelo início do período de pega. Hidratação do

C3A e recristalização do Ca(OH)2 podem ocorrer

O final do período de pega do cimento resulta em crescimento dos produtos da hidratação no substrato, aumentando a resistência de aderência na interface.

Início da carbonatação, aumento da coesão da argamassa.

Figura 3.1 – Processos ocorridos durante o desenvolvimento do sistema de aderência argamassa-substrato (SUGO et al., 2001 apud CARVALHO JR., 2005).

3. ADERÊNCIA

49

A ancoragem mecânica é influenciada tanto pelas características do substrato

quanto da argamassa, sendo regida pelo contato entre ambos. O processo que permite o

contato interfacial é denominado “molhamento”, que depende dos níveis de energia do

sistema. A argamassa deve apresentar um baixo nível energético para que possa “molhar” o

substrato, cobrindo cada reentrância e retirando o ar entre eles.

A energia superficial do sistema pode ser estimada em função do ângulo de

contato entre as superfícies. Quando o ângulo de contato aumenta (90°<θ<180°), a energia da

superfície diminui, o que provoca um enfraquecimento das propriedades adesivas. Se o

ângulo de contato for menor que 90°, a argamassa “molha” o substrato (Figura 3.2).

Figura 3.2 – Esquema do ângulo de contato formado entre a argamassa e o substrato

Se o ângulo de contato for igual a 0°, a força de adesão é igual ao dobro da tensão

superficial, o que significa que a energia de adesão obtida é superior à força de coesão. Desse

modo, às superfícies apresentam resistência termodinâmica superior à resistência mecânica do

próprio adesivo. Sendo assim, quando solicitado à tração ou cisalhamento, a ruptura

provavelmente ocorrerá no interior da argamassa e não na interface com o substrato.

Segundo Antunes (2005) o espalhamento é governado pela relação entre a energia

de impacto e a reologia do adesivo. No caso de revestimentos de argamassa, se estas possuem

reologia inadequada à energia de lançamento não irão espalhar completamente sobre o

substrato, dando origem aos macrodefeitos.

A autora elaborou uma representação esquemática (Figura 3.3) da atuação dos

defeitos na redução da resistência. Em uma situação ideal, na argamassa só existiria os

defeitos relativos à microestrutura (Figura 3.3a). A saída de água do sistema deixa poros e, na

maioria das vezes, micro e macrofissuras oriundas da retração plástica (Figura 3.3b). O uso de

incorporadores de ar na argamassa introduz defeitos de forma esférica (Figura 3.3c).

Entretanto, na prática ocorre a sinergia entre os efeitos das diversas origens (Figura 3.3d).

Dessa forma, a resistência mecânica do material vai diminuindo na medida em que os defeitos

concentram as tensões de tração e reduzindo a área existente.

90° < θ < 180°

Argamassa

Substrato

Argamassa

Substrato θ < 90°

3. ADERÊNCIA

50

Legenda:

Argamassa

Resistência à tração

Força de tração

Bolhas de ar

Poros fechados Poros abertos

Local da fratura Fissuras

(a) (b)

(c) (d)

Figura 3.3 – Representação esquemática da relação entre a resistência à tração e os defeitos existentes na argamassa: (a) microdefeitos – situação ideal; micro e macrodefeitos: (poros e fissuras) (c) bolhas

de ar incorporado e (d) sinergia entre os defeitos – situação real (ANTUNES, 2005).

A rugosidade do substrato também pode alterar o ângulo de contato do adesivo, se

houver a redução do ângulo melhor será o efeito de molhagem, consequentemente menor a

quantidade de ar aprisionado, o que minimizaria a quantidade de macrodefeitos e aumentaria

a aderência adesivo/substrato (KINLOCH, 1987; CARASEK, 1996; ANTUNES, 2005).

Bharat (2002) relata que a magnitude das forças de van der Waals dependem da

rugosidade da superfície, ou seja da dimensão e geometria dos locais de ancoragem. Esses

locais podem variar mecanicamente assumindo diferentes efeitos de travamento.

Segundo Weiss (1995) podem-se evidenciar basicamente três tipos, triangular,

quadrangular e trapezoidal (Figura 3.4). Os três tipos proporcionam o aumento da área

superficial. O travamento quadrangular provoca o atrito entre o revestimento e o substrato,

podendo ocasionar tensões na interface. O terceiro efeito, travamento trapezoidal, representa a

forma de ancoragem mecânica mais satisfatória, cujas forças são transmitidas de acordo com

3. ADERÊNCIA

51

as propriedades mecânicas dos materiais envolvidos no sistema. A magnitude desse efeito é

fortemente influenciada pelos materiais, procedimento de execução e propriedades do

adesivo, especialmente no que se referem às movimentações higroscópicas.

Figura 3.4 – Representação esquemática dos principais tipos de ancoragem substrato/revestimento.

Contudo, a aderência é governada pela rugosidade superficial do substrato, pois a

mesma permite um maior intertravamento do revestimento à base, além de aumentar a

superfície de contato, principalmente se a superfície rugosa tiver poros abertos15, além de

incrementar também a extensão de aderência.

Carasek (1996) analisando a taxa de sucção de água de diferentes substratos

(cerâmico, concreto, sílico calcário etc.) obteve, dentro de um mesmo tipo de substrato16,

mesmo fabricante e lote, coeficientes de variação entre 11 e 43%. Portanto, esses resultados

explicam também a alta variação dos valores de resistência de aderência obtidos nos ensaios.

Nesse sentido, o preparo de base principalmente com chapisco comum, possibilita

maiores resistências de aderência em blocos cerâmicos, por aumentar a rugosidade da base

COLLANTES (1998) e SCARTEZINI (2002), além de ser observado também pelos mesmos

15 A interação argamassa-substrato é descrita por Carasek (1996) segundo a teoria dos poros ativos, modelo proposto por Detriché (1985) e Dupin et al. (1988), que considera o fluxo de água entre a argamassa e o substrato como a interação entre os dois sistemas de poros. O sistema de poros é exemplificado por meio de um conjunto de tubos cilíndricos paralelos independentes, abertos, ortogonais à superfície da argamassa, com raios constantes e inicialmente vazios. A argamassa, no estado plástico, também é tida como um sistema de poros, cujo raio dos tubos vai diminuindo na medida em que os produtos de hidratação dos aglomerantes da argamassa começam a se formar. Este modelo sugere que enquanto os raios médios dos capilares da argamassa são superiores aos dos capilares do substrato, a sucção ocorre no sentido da argamassa para o substrato. Esta sucção é acompanhada por um aperto mecânico das partículas sólidas da argamassa pela ação da depressão dos capilares, que se traduz por uma retração imediata da argamassa e uma aceleração da cristalização dos produtos de hidratação consecutivos ao crescimento da concentração de íons dissolvidos. O resultado desse mecanismo é a redução do raio médio dos capilares da argamassa até se equiparar aos do substrato. Quando estes se tornarem inferiores aos capilares do substrato, o sentido da sucção da água será invertido. 16 Ainda no que diz respeito ao tipo de substrato, a natureza dos blocos (concreto e cerâmico) é extremamente significativa nos valores de resistência de aderência, alguns autores observaram que os revestimentos aplicados sobre blocos de concreto apresentam resistência de aderência superiores aos de bloco cerâmico (ROSSIGNOLO; AGNESINI (1999); SCARTEZINI (2001); PEREIRA, CARASEK, FRANCINETE JR. (2005); PAES, BAUER, CARASEK (2005).

3. ADERÊNCIA

52

autores o incremento da absorção superficial dos blocos cerâmicos com tal preparação. Nos

blocos de concreto, os mesmos autores observaram uma queda de resistência de aderência nos

elementos chapiscados (SCARTEZINI, 2002), e um mesmo patamar de resistência de

aderência para os elementos com e sem preparo (CÂNDIA, 1998).

Resumindo, pode-se concluir que a aderência do revestimento é governada pela

argamassa (materiais constituintes, tipo e proporção, granulometria, reologia, presença de

aditivos), substrato (rugosidade, capilaridade/ sucção, teor de umidade, tipo), processo

executivo (fatores relacionados à mistura e aplicação da argamassa (manual ou mecanizada),

tratamento superficial, cura) e condições climáticas (temperatura, umidade relativa do ar e

vento). Antunes (2005) elaborou um fluxograma das interações desses fatores na aderência, o

mesmo é apresentado na Figura 3.5.

Figura 3.5 – Fluxograma da influência da argamassa, do substrato, do processo executivo e das condições climáticas na aderência dos revestimentos (ANTUNES, 2005).

Relacionados à energia Incontroláveis

3. ADERÊNCIA

53

3.3 DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA

A medida da aderência na interface argamassa/substrato, conforme descrito nos

itens anteriores, se relaciona com as propriedades intrínsecas dos materiais constituintes do

sistema e com as interações que nele ocorrem, e pode ser determinada qualitativamente e

quantitativamente. Qualitativamente, a aderência é obtida por meio de ensaios não-

destrutivos, tais como: ultra-som e vibrações sônicas. A NBR 13749 (ABNT, 1996) prescreve

o método de avaliação por meio do ensaio de percussão que consiste na aplicação de impactos

leves, não contundentes, com martelo de madeira ou outro instrumento rijo, em cerca de 1 m²,

sendo a cada 50 m² para tetos e a cada 100 m² para paredes. Os revestimentos que

apresentarem som cavo devem ser integralmente percutidos para se estimar a área total com

falha de aderência a ser reparada.

Entretanto, a forma quantitativa de avaliar a aderência do revestimento ao

substrato é mediante o ensaio de resistência de aderência, por tração ou cisalhamento,

dependendo da direção de solicitação dos corpos-de-prova.

A resistência de aderência ao cisalhamento pode ser determinada por torção ou

por corte, de acordo com os respectivos métodos MR-20 e MR-14, propostos pela RILEM em

1982 (CINCOTTO; SILVA; CARASEK, 1995). Atualmente, não há uma metodologia

específica para a realização dos ensaios por cisalhamento, e a comunidade européia os realiza

conforme a EN 1322 – Dispersion and reaction resin adhesives e EN 12615 – Concrete

repair mortars (EMO, 2001).

No Brasil, o ensaio de resistência de aderência ao cisalhamento não é

normalizado, no entanto Collantes (1998) propôs em sua tese de doutorado um equipamento

para realização do ensaio. O autor ao comparar as resistências de aderência à tração e ao

cisalhamento verificou que as maiores médias foram obtidas pelo método de resistência ao

cisalhamento, cerca de 1,4 vezes superior ao esforço de tração aplicado.

Nessa mesma linha, Ioppi (1995) estabeleceu uma correlação de 0,86 entre os

valores médios de resistência de aderência à tração e ao cisalhamento (ANTUNES, 2005).

O ensaio de resistência de aderência à tração é o mais utilizado tanto no Brasil

quanto internacionalmente para avaliação do desempenho dos revestimentos de argamassa. O

mesmo é realizado por meio da imposição de um esforço de tração perpendicular ao

revestimento. As Tabelas 3.1 e 3.2 apresentam uma compilação das principais características

das metodologias do ensaio de resistência de aderência à tração, respectivamente em nível

internacional e nacional. A título de comparação, são mostradas em ordem cronológica.

Tabela 3.1 – Principais características de diferentes métodos internacionais de ensaio de resistência de aderência à tração em revestimentos de argamassa (CARASEK, 1996; GONÇALVES, 2004; SELMO et al., 2006).

Parâmetros de

ensaio

NBN 813-05

IBN, 1969

MR-21

RILEM, 1982

Fe Pa 36 LNEC,

1986

DIN 18555-Part 6,

1987

Cahier 2669-4

CSTB, 1993

EN 1015-12

CEN, 2000

N° de corpos-de-prova

≥ 5 ≥ 5 ≥ 4 ≥ 5 ≥ 5 5

Substrato Concreto/argamassa

50x50x10cm - - -

Concreto 30x30x4 cm

Conforme interesse

Condições do substrato

- - Em laboratório

similar ao substrato da obra

- - Conforme interesse

Forma e seção do cp

Circular 20 a 25 cm²

Circular ou quadrada

Circular (d =50 mm)

Circular (d = 50 mm)



Espessura da pastilha

- - = 10 mm ≥ 20 mm - ≥ 10 mm

Tipo de corte Argamassa

fresca/endurecida -

Argamassa endurecida

Argamassa fresca/endurecida

Argamassa endurecida

Argamassa fresca/endurecida

Condições de cura - ≥ 28 dias

T = 20 ± 1 °C UR = 60 ± 5%

≥ 28 dias T = 23 ± 2 °C UR = 50 ± 5%

≥ 28 dias T = 20 ± 2 °C UR = 50 ± 5%

≥ 28 dias T = 20 ± 2 °C UR = 50 ± 5%

Cura inicial em saco lacrado por 7 dias e

21 dias a T = 20 ± 2 °C e UR = 65 ± 5%

Distância entre cps - - > 20 cm e nos bordos >10 cm

- > 5 cm -

Tipo de cola Epóxi ou similar Epóxi ou similar De alta resistência Epóxi ou metil

metacrilato - Epóxi

Equipamento de tração

Bem especificado Não-especificado Bem especificado Pouco especificado Pouco especificado -

Velocidade de ensaio

Contínua e uniforme 0,1 MPa/s

0,01 MPa/s ou ≥1 a 2 min

- 10 a 80 s, taxas

distintas para cada faixa de resistência

- 20 a 60 s, taxas


Apresentação dos resultados

Valores individuais das tensões em bar

1 bar = (0,102 MPa)

Valor individuais e média da tensão

em N/mm²

Média da tensão em MPa

Valores individuais e média da tensão em

N/mm²

Valores individuais da carga

Valores individuais e média da tensão em

N/mm²

3. ADERÊNCIA

55

Tabela 3.2 - Principais características de diferentes métodos de ensaio de resistência de aderência à tração em revestimentos de argamassa.

Parâmetros de

ensaio

PN 2:02.17-003*

ABNT, 1993

NBR 13528

ABNT, 1995

NBR 15258*

ABNT, 2005

N° de corpos-de-prova ≥ 6 ≥ 6 ≥ 10

Substrato - Conforme interesse Substrato-padrão

conforme NBR 14082 Condições do

substrato - Conforme interesse -

Forma e seção do cp Circular (d = 50 mm) e Quadrada (l = 100 mm)

Circular (d = 50 mm) e Quadrada (l = 100 mm) Circular (d ≈ 50 mm)

Espessura da pastilha - Não especificado ≥ 5 mm Tipo de corte Argamassa endurecida Argamassa endurecida Argamassa endurecida

Condições de cura Não especificado Não especificado 28 dias

T = 23 ± 2 °C UR = 60 ± 5%

Distância entre cps > 5 cm > 5 cm 40 mm das bordas e no mínimo 20 mm entre si

Tipo de cola Epóxi Epóxi Epóxi Equipamento de

tração Pouco especificado Pouco especificado Pouco especificado

Velocidade de ensaio 10 a 80 s, taxas


10 a 80 s, taxas distintas para cada faixa de resistência

Constante 250 ± 50 N/s

Apresentação dos resultados

Valores individuais, média da tensão em

MPa, forma de ruptura e espessura do revestimento

Valores individuais, média da tensão em

MPa, forma de ruptura e espessura do revestimento

Valores individuais de resistência potencial de

aderência, média em MPa, forma de ruptura.

* Norma específica para realização de ensaios em laboratório.

Anteriormente à normalização, o ensaio de resistência de aderência à tração já era

realizado no Brasil, de acordo com o Eng°. Roberto Bauer, provavelmente há cinco décadas,

sendo que o primeiro a realizar este ensaio foi o técnico Liberato Bernardo, que trabalhou no

IPT-USP e posteriormente nos laboratórios da L.A. Falcão Bauer (CARASEK, 1996).

A Figura 3.6 mostra a quantidade de trabalhos publicados nos principais

congressos nacionais (SBTA’s e ENTAC’s) que apresentaram resultados dos ensaios de

resistência de aderência à tração. Percebe-se que o congresso com maior número de artigos

sobre o ensaio foi o Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas, com 48 artigos, o que

representa 15% num total de 318 publicações. Destes 15%, 79% descrevem o método de

ensaio adotado.

3. ADERÊNCIA

56

85%

15%

Não Sim Figura 3.6 – Artigos publicados que abordam o ensaio de resistência de aderência à tração, no

principal congresso nacional, SBTA

Geralmente, nesses trabalhos dos SBTA’s, a descrição do método de ensaio é

realizada de modo simplificado, com poucas informações a respeito do equipamento

(princípio de funcionamento, modelo, marca, velocidade de aplicação da carga), tipo de cola,

geometria e dimensão dos corpos-de-prova, procedimento de corte e forma de ruptura. A

Tabela 3.3 apresenta as principais informações sobre os parâmetros adotados para a execução

do ensaio.

Tabela 3.3 – Resumo das principais informações sobre a metodologia de ensaio de resistência de

aderência à tração, publicadas em congressos nacionais.

Corpos-de-prova Congresso Equipamento

Geometria Dimensão

(mm) Quantidade

Tipo de

cola

Corte Artigos

com Rader

I SBTA - Circular 48-50 3-22 Epóxi Serra

de copo 8

II SBTA - - - 6 - - 5 Mecânico

III SBTA Dinamômetro

Circular 50-60 6-15 Epóxi Serra

de copo 10

IV SBTA Mecânico Circular 50 6 - Serra

de copo 5

Mecânico Circular 50 V SBTA

Dinamômetro Quadrado 100 6 - - 10

ENTAC 1993 Mecânico Circular 48-55 30-33 Epóxi Serra

de copo 10

ENTAC 1995 Não foram publicados artigos com ensaio de Rader Mecânico

ENTAC 1998 Dinamômetro

- - - - - 1

Mecânico ENTAC 2000

Dinamômetro - - - - - 1

ENTAC 2002 - - - 6 - - 1 Rader – Resistência de aderência à tração.

3. ADERÊNCIA

57

Dentre os equipamentos utilizados no meio técnico e científico, pode-se notar

basicamente dois tipos, com princípios de funcionamento. O primeiro consiste em sistemas

hidráulicos que permitem a aplicação do esforço de arrancamento por meio de um manômetro

calibrado, que fornece numericamente o esforço em kgf ou MPa. O outro tipo baseia-se no

príncipio do braço de alavanca, onde coloca-se um carregamento na extremidade do braço. O

aparelho fornece o resultado em quilogramas (kg) e para a obtenção do valor individual de

resistência de aderência à tração em megapascal (MPa), o valor deve ser convertido por meio

de equações matemáticas, obtidas segundo as dimensões e geometria do equipamento. Este

equipamento foi desenvolvido primeiramente pelo convênio EPUSP/ENCOL, no final da

década de 80.

Oliveira e Alfonso (2005), os equipamentos empregados para a realização deste

ensaio não apresentam complexidade técnica, quase todos baseiam-se em sistemas

hidráulicos. Entretanto, representam um custo elevado, principalmente quando importados e

dos percalços existentes na manutenção, reparo e calibração.

Além do valor obtido para a resistência de aderência à tração, outra informação

que deve ser levada em conta é a forma de ruptura. Esta informação chega a ser mais

importante que o valor encontrado na propriedade (CARASEK, 1996; BLANCHARD, 2003;

VEIGA, 2003). É válido salientar que os diferentes tipos de ruptura podem ocorrer durante a

realização dos ensaios, evidenciando processos diferentes.

Segundo Carasek (2007) quando a ruptura é do tipo coesiva, ocorrendo no interior

da argamassa ou do substrato, os valores são menos preocupantes, ao menos que sejam muito

baixos. Por outro lado, quando a ruptura é do tipo adesiva, ou seja, ocorre nas interfaces do

sistema, os valores devem ser mais elevados, pois existe um maior potencial para a ocorrência

de manifestações patológicas. A ruptura na interface argamassa/cola significa que a porção

mais fraca é camada superficial do revestimento de argamassa e quando os valores são baixos

indica resistência superficial inadequada (pulverulência). A Figura 3.7 exemplifica as formas

de ruptura.

3. ADERÊNCIA

58

Argamassa

Substrato

Pastilha Cola

Ruptura na interface substrato/argamassa

Ruptura na argamassa

Ruptura no substrato

Ruptura na interface argamassa/cola

Ruptura na interface cola/pastilha

B

C D E

A

Argamassa

Substrato

Pastilha Cola

Ruptura na interface substrato/argamassa

Ruptura na argamassa

Ruptura no substrato

Ruptura na interface argamassa/cola

Ruptura na interface cola/pastilha

B

C D E

A

Figura 3.7 – Tipos de ruptura obtidos no ensaio de resistência de aderência à tração, segundo a NBR

13528 (ABNT, 1995).

3.4 ERROS DE MEDIÇÃO

Segundo a teoria dos erros toda grandeza física possui um valor bem definido ou

exato, que aqui chamaremos de "valor verdadeiro" da grandeza. Quando se repete várias

vezes a medição de uma grandeza, na maioria das vezes os sucessivos resultados não

coincidem. Os novos valores da grandeza podem diferir muito pouco do valor inicial, mas

dificilmente se consegue uma série de valores idênticos. Este fato reflete a impossibilidade de

se conhecer o valor verdadeiro da grandeza em questão. As causas destas flutuações são erros

de medição, e se classificam em dois grupos: os erros sistemáticos e os erros estatísticos.

Os erros sistemáticos são aqueles que ocorrem de forma a gerar desvios de medida

(em relação ao que se acredita ser o "valor verdadeiro" da mesma) sempre no mesmo sentido,

isto é, são aqueles que concorrem para causar um aumento sistemático ou uma diminuição

sistemática nas medidas, ou seja, os erros sistemáticos não possuem um caráter aleatório.

Alguns exemplos de erros sistemáticos são: erro instrumental (gerado, por exemplo, pela falta

de calibração do instrumento de medida), erro ambiental (decorrente da interferência do

ambiente através de fatores como, por exemplo, temperatura, pressão, umidade, campo

magnético terrestre, sobre a experiência), erro observacional (decorrente de procedimento

inadequado do observador, como, por exemplo, o erro de paralaxe quando se mede uma

3. ADERÊNCIA

59

grandeza através de um instrumento de ponteiro), e o erro teórico (decorrente, em uma

medida indireta, do uso de fórmulas teóricas aproximadas ou de valores aproximados de

constantes físicas nas mesmas).

Mesmo quando os erros sistemáticos são substancialmente reduzidos observa-se

que medidas sucessivas de uma grandeza física são discordantes. Isto se deve à existência de

outros tipos de erros, os erros estatísticos.

Erros estatísticos são aqueles que produzem os desvios aleatórios que se observam

em uma série de medidas. Os erros estatísticos podem ser de naturezas diversas, e alguns

podem ser reduzidos ou praticamente eliminados. Por exemplo, podemos reduzir as flutuações

nas medidas de massa, fornecidas por uma balança, colocando-a em uma mesa a prova de

vibrações. Entretanto, certos erros estatísticos não podem ser reduzidos, como por exemplo

aqueles decorrentes de flutuações intrínsecas à própria grandeza medida.

Segundo Gil e Rodríguez (s.d) tanto os instrumentos de medição como a

magnitude do valor mensurado são fontes de incertezas durante a medição. Os instrumentos

possuem uma precisão finita, ou seja sempre existe uma variação mínima da magnitude a ser

detectada. Outra fonte de erro associada aos instrumentos é a precisão e exatidão dos mesmos.

A precisão corresponde à sensibilidade da menor variação que se pode detectar para um

determinado método. A exatidão é um conceito qualitativo e representa a aptidão do

instrumento de medição fornecer respostas próximas a um valor verdadeiro, e está associada à

calibração dos mesmos.

A Figura 3.8 ilustra de forma esquemática estes conceitos. Os centros dos

círculos indicam a posição do valor verdadeiro da medida e as cruzes os valores de várias

determinações. A dispersão dos pontos dá uma idéia de precisão e o seu centro está associado

à exatidão.

3. ADERÊNCIA

60

Figura 3.8 – (a) é uma determinação precisa mas inexata; (b) é uma determinação exata e precisa; (c) é

menos precisa que (a); e (d) é mais exata que precisa.

Segundo LINK (2000) os resultados dos ensaios estão sujeitos a um grande

número de perturbações que de maneira direta ou indireta irão influenciá-los ou na forma de

um erro sistemático ou na forma de incerteza do valor atribuído a um dado mensurado. As

principais fontes de erros estão ilustradas na Figura 3.9 e explicadas posteriormente.

CONSTANTES FÍSICAS

PROCESSO DE MEDIÇÃO

DEFINIÇÃO DA GRANDEZA

MENSURANDO

MEIO AMBIENTEREFERÊNCIAS DO EQUIPAMENTO DE

MEDIÇÃO

EQUIPAMENTO DE MEDIÇÃO

ARRANJO FÍSICO DA MEDIÇÃO

SOFTWARE E CÁLCULOMETROLOGISTA

INCERTEZA DA GRANDEZA

MEDIDA

CONSTANTES FÍSICAS



MENSURANDO


MEDIÇÃO





MEDIDA

CONSTANTES FÍSICAS



MENSURANDO


MEDIÇÃO





MEDIDA

Figura 3.9 – Fontes de erro (LINK, 2000).

3. ADERÊNCIA

61

Constantes físicas: falta de conhecimento dos valores corretos das grandezas

físicas e do tipo de material; número de algarismos significativos na transformação de

unidades;

Meio ambiente: temperatura, vibração ou ruído, umidade, contaminação,

iluminação, pressão atmosférica, composição do ar, fluxo de ar, gravidade, irradiação de

calor, mensurando, equilíbrio térmico do instrumento;

Referência do equipamento de medição: estabilidade, qualidade da marcação

da escala, coeficiente de expansão térmica, princípio físico do elemento de referência (escala

linear, digital, óptica, digital magnética, fuso roscado, pinhão e cremalheira, interferômetro),

resolução da escala principal (analógica ou digital);

Equipamento de medição: amplificação, erro no comprimento de onda,

estabilidade do ponto zero, estabilidade da força, histerese, sistemas de contato, imperfeições

geométricas, rigidez, sistema de indicação, coeficiente de expansão térmica, paralaxe, data da

última calibração, característica da resposta, método de interpolação, digitação;

Arranjo físico da medição: erros de seno e co-seno, rigidez, raio do

apalpador, forma do apalpador, rigidez do sistema de apalpamento, abertura óptica, interação

dispositivo mensurando, aquecimento;

Software ou método de cálculo: arredondamento, algoritmo, implementação

do algoritmo, número de algarismos significativos nos cálculos, amostragem, tipo de filtro,

interpolação, extrapolação, tratamento de erros acidentais;

Metrologista-Operador: formação, experiência, treinamento, habilidades

físicas, conhecimento, honestidade e dedicação;

Mensurando: rugosidade superficial, erro de forma, módulo de elasticidade,

coeficiente de Poisson, coeficiente de expansão térmica, condutividade, peso, tamanho,

forma, magnetismo, características higroscópicas, envelhecimento, limpeza, tensão interna,

deformação devido à fixação.

Definição da grandeza: sistema de referência, graus de liberdade, elemento

tolerado, distância, ângulo;

Processo de medição: condicionamento, número de medições, seqüência de

medição, duração das medições, escolha e princípio de medição, alinhamento, escolha da

3. ADERÊNCIA

62

referência (valor padrão), escolha do equipamento, escolha do metrologista, número de

operadores, estratégia, força de fixação, número de pontos a medir, princípio de apalpamento,

alinhamento do sistema de apalpamento, entre outros.

Percebe-se que tanto o desenvolvimento mecânico da aderência argamassa-

substrato quanto o processo de medição estão susceptíveis às interferências, justificando desse

modo a alta variabilidade desta propriedade.

CAPÍTULO 4 MODELAGEM COMPUTACIONAL

A presente pesquisa está embasada na hipótese de que uma parcela da

variabilidade dos valores obtidos com o ensaio de resistência de aderência é função da

metodologia prescrita pela NBR 13528 (ABNT, 1995). A partir desta hipótese, a pesquisa foi

realizada com duas abordagens distintas, a saber: modelagem computacional e investigação

laboratorial.

Este capítulo apresenta informações para compreensão da etapa de modelagem

computacional, a qual buscou analisar o comportamento elástico linear dos sistemas de

revestimento de argamassa quando submetidos a um esforço de tração aplicado. Para tanto,

foi utilizado o método dos elementos finitos (MEF) a fim de verificar a distribuição de tensões

entre as camadas constituintes do sistema. A seguir são descritos os objetivos, as variáveis, as

condições fixas e a metodologia empregada para a elaboração dos modelos, justificando a

adoção de alguns parâmetros. São apresentados também os resultados e as correspondentes

discussões para cada variável estudada por meio da modelagem computacional.

4.1 OBJETIVOS Os principais objetivos desta etapa foram:

Estudar o comportamento mecânico do sistema de revestimento, considerando

os parâmetros envolvidos na metodologia do ensaio de resistência de aderência à tração, na

constituição do sistema e as propriedades dos materiais envolvidos;

Identificar quais são os parâmetros significativos nas tensões do revestimento e

a influência destes nas tensões atuantes no sistema;

4. MODELAGEM COMPUTACIONAL

64

Em relação às propriedades dos materiais envolvidos, investigar a influência no

comportamento mecânico do sistema;

Levantar subsídios para a adoção das variáveis estudadas na investigação

laboratorial.

4.2 VARIÁVEIS

As variáveis analisadas nesta etapa do trabalho foram estabelecidas de acordo com

a metodologia do ensaio de resistência de aderência à tração, prescrito pela NBR 13528

(ABNT, 1995) e baseadas em algumas características das argamassas de revestimentos

abordadas na literatura. A Figura 4.1 apresenta as variáveis principais estudadas nesta etapa

da pesquisa, em seguida são mostrados os níveis de variação para cada uma.

Dimensão do corpo-de-prova

Módulo de elasticidade do

substrato

Espessura do revestimento

VARIÁVEIS

Espessura da camada de cola

Forma de aplicação da carga

Camada de chapisco

Módulo de elasticidade da

argamassa

Tipo de cola

Geometria do corpo-de-prova

Dimensão do corpo-de-prova

Módulo de elasticidade do

substrato


VARIÁVEIS

Espessura da camada de cola


Camada de chapisco

Módulo de elasticidade da

argamassa

Tipo de cola

Geometria do corpo-de-prova

Figura 4.1 – Variáveis estudadas na modelagem computacional.

4.2.1 Geometria e Dimensão dos Corpos-de-prova

A NBR 13528 (ABNT, 1995) especifica corpos-de-prova de seção circular, com

50 mm de diâmetro, ou quadrada, com 100 mm de lado. Fundamentando-se nestas

especificações e em algumas informações obtidas com laboratórios e institutos de pesquisa

brasileiros, foram analisados corpos-de-prova, circular e quadrado, ambos com dimensões de

50 mm e 100 mm.


65

4.2.2 Espessura do Revestimento

Diversos problemas podem aparecer nos sistemas de revestimento relacionados à

espessura da camada de revestimento. Segundo Fiorito (1994), quanto maior a espessura do

revestimento maior os riscos de ocorrência de patologias. Dessa forma, resolveu-se estudar

qual a influência da espessura do revestimento na distribuição de tensões, adotando as

espessuras de 1 cm, 2,5 cm, 5 cm, 7,5 cm e 10 cm.

4.2.3 Módulo de Elasticidade da Argamassa de Revestimento

De modo geral, o conceito de que quanto menor o módulo de elasticidade das

argamassas, maior a capacidade do revestimento de absorver tensões, encontra-se bem

consolidado no meio científico. Com base nesta afirmativa, resolveu-se estudar a rigidez dos

materiais, considerando argamassas de revestimento com módulos de elasticidade

equivalentes a 0,5 GPa, 1 GPa, 2 GPa, 5 GPa, 10 GPa e 15 GPa.

4.2.4 Chapisco

Segundo Carasek, Cascudo e Scartezini (2001), em alguns tipos de substrato, a

camada de chapisco deve ser aplicada para contribuir com a resistência de aderência,

principalmente onde as solicitações mecânicas são mais elevadas. Com o objetivo de estudar a

importância dessa camada na distribuição de tensões, avaliaram-se modelos sem chapisco

(0 mm) e com camadas de 3 mm e 5 mm.

4.2.5 Camada de Cola

Bortoluzzo (2000) realizou alguns ensaios com vários tipos de cola e encontrou

algumas dificuldades em encontrar uma cola que garantisse a resistência de aderência em

revestimentos de argamassa com traços mais resistentes. A fim de averiguar a influência da

espessura da cola nos resultados de aderência, adotaram-se espessuras iguais a 0 mm (sem

cola), 5 mm, 7 mm, 10 mm e 12 mm.

Para análise da influência do tipo de cola, foram considerados três tipos de cola,

cujas propriedades estão apresentadas na Tabela 4.1, e espessura constante igual a 5 mm.

As propriedades das colas analisadas se enquadram nas faixas resinas de base

políester e epoxídicas, especificadas por Chastre (2005 apud FIB-BULLETIN-14, 2001) e

Agioutantis, Stiakakis e Kleftakis (2002).


66

Tabela 4.1 – Propriedades dos tipos de cola analisados.

Cola Módulo de elasticidade (E)

(GPa) Coeficiente de Poisson (νννν)

1 0,35 0,35

2 0,50 0,35

3 0,35 0,40

4.2.6 Aplicação da Carga

Para representar a carga aplicada no ensaio, aplicou-se uma tensão uniformemente

distribuída igual a 0,20 MPa no corpo-de-prova. Entretanto, para verificação da forma de

aplicação da carga (com e sem excentricidade), o carregamento foi distribuído em uma região

circular de diâmetro 10 mm, representando o parafuso usado no ensaio para a aplicação da

carga, conforme mostram as Figuras 4.2 e 4.3. Nestes casos, a carga distribuída aplicada foi

proporcional à área do parafuso, ou seja, 5 MPa, para que ao ser transmitida à pastilha

pudesse obter um valor igual a 0,20 MPa, correspondendo a mesma força aplicada aos demais

sistemas.

A carga aplicada excentricamente pretende simular possíveis imperfeições na

execução do ensaio, as quais podem afetar a aderência.

Figura 4.2 – Carga aplicada sem excentricidade. Figura 4.3 – Carga aplicada com excentricidade.

4.2.7 Módulo de Elasticidade do Substrato

O tipo de substrato constitui um fator que exerce influência significativa na

resistência de aderência, podendo apresentar um comportamento diferenciado conforme a

base utilizada. Scartezini (2002) analisou revestimentos aplicados em blocos cerâmicos e de

concreto, com mesmas condições de aplicação e mão-de-obra, e constatou que os blocos de


67

concreto propiciam melhor aderência que os blocos cerâmicos, podendo apresentar resistência

de aderência média 160% superior a do bloco cerâmico.

A pesquisa propõe-se a estudar se o módulo de elasticidade do substrato também

influencia a distribuição de tensões. Para tanto, serão analisados módulos iguais a 0,5 GPa,

por ser este o módulo da argamassa e similar ao do bloco cerâmico, 10 GPa, 21 GPa e

30 GPa, por serem módulos mais elevados, cujos valores são próximos ao de blocos de

concreto e superfícies de estruturas de concreto .

4.3 CONDIÇÕES FIXAS

Alguns parâmetros foram considerados constantes em todos os modelos

construídos, tais como as dimensões do substrato, as propriedades, espessura e dimensão da

pastilha metálica, sendo a espessura adotada igual a 10 mm. Outros foram adotados de acordo

com as variáveis de cada modelo, como mostra a Tabela 4.2.

Tabela 4.2 – Variáveis e condições fixas dos modelos estudados.

Variáveis Condições fixas

Geometria e dimensão dos

corpos-de-prova: - Circular: Φ = 5 cm e Φ =10 cm. - Quadrado: L = 5 cm e L =10 cm.

- Módulo de elasticidade da argamassa: 1 GPa; - Módulo de elasticidade do substrato: 21 GPa; - Espessura do revestimento: 2,5 cm; - Sem camada de cola e chapisco; - Carga aplicada sem excentricidade; - Carregamento (tensão) distribuído igual a 0,20 MPa.

Espessura do revestimento: 1 cm, 2,5 cm, 5 cm, 7,5 cm e 10

cm.

- Geometria do corpo-de-prova: circular; - Dimensão do corpo-de-prova: 5 cm; - Módulo de elasticidade da argamassa: 1 GPa; - Módulo de elasticidade do substrato: 21 GPa; - Sem camada de cola e chapisco; - Carga aplicada sem excentricidade; - Carregamento (tensão) distribuído igual a 0,20 MPa.

Módulo de Elasticidade da

Argamassa: 0,5 GPa, 1 GPa, 2 GPa, 5 GPa,

10 GPa e 15 GPa.

- Geometria do corpo-de-prova: circular; - Dimensão do corpo-de-prova: 5 cm; - Espessura do revestimento: 2,5 cm; - Módulo de elasticidade do substrato: 21 GPa; - Sem camada de cola e chapisco; - Carga aplicada sem excentricidade; - Carregamento (tensão) distribuído igual a 0,20 MPa.


68

Continuação Tabela 4.2 – Variáveis e condições fixas dos modelos estudados.

Variáveis Condições fixas

Chapisco: Sem chapisco (0 mm) e com

chapisco (3 mm e 5 mm).

- Geometria do corpo-de-prova: circular; - Dimensão do corpo-de-prova: 5 cm; - Espessura do revestimento: 2,5 cm; - Módulo de elasticidade da argamassa: 0,5 GPa; - Módulo de elasticidade do substrato: 21 GPa; - Sem camada de cola; - Carga aplicada sem excentricidade; - Carregamento (tensão) distribuído igual a 0,20 MPa.

Cola: Espessura:

Sem cola (0 mm) e com cola (5 mm, 7 mm, 10 mm e 12 mm).

Manteve-se constante a cola 1.

Tipo: 1, 2 e 3.

Manteve-se constante a espessura de 5 mm.

- Geometria do corpo-de-prova: circular; - Dimensão do corpo-de-prova: 5 cm; - Espessura do revestimento: 2,5 cm; - Módulo de elasticidade da argamassa: 0,5 GPa; - Módulo de elasticidade do substrato: 21 GPa; - Sem camada de chapisco; - Carga aplicada sem excentricidade; - Carregamento (tensão) distribuído igual a 0,20 MPa.

Aplicação de carga: - Com e sem excentricidade.

- Geometria do corpo-de-prova: circular; - Dimensão do corpo-de-prova: 5 cm; - Espessura do revestimento: 2,5 cm; - Módulo de elasticidade da argamassa: 0,5 GPa; - Módulo de elasticidade do substrato: 21 GPa; - Sem camada de chapisco; - Camada de cola: 10 mm; - Tipo de cola: 1; - Carregamento (tensão) distribuído igual a 5 MPa.

Módulo de Elasticidade do

Substrato: 0,5 GPa, 10GPa, 21 GPa e

30 GPa.

- Geometria do corpo-de-prova: circular; - Dimensão do corpo-de-prova: 5 cm; - Espessura do revestimento: 2,5 cm; - Módulo de elasticidade da argamassa: 0,5 GPa; - Sem camada de cola e chapisco; - Carga aplicada sem excentricidade; - Carregamento (tensão) distribuído igual a 0,20 MPa.

4.4 METODOLOGIA 4.4.1 Método dos Elementos Finitos (MEF)

O MEF teve origem no final do século XVIII, quando Gauss propôs a utilização

de funções de aproximação para a solução de problemas matemáticos. No entanto, por mais

de um século, o método pouco evoluiu devido às limitações e dificuldades no processamento

das equações algébricas. Apenas por volta de 1940 essa ferramenta desenvolveu-se de


69

maneira prática em conseqüência dos avanços tecnológicos, o que permitia a elaboração e

resolução de sistemas de equações complexas.

Em 1956, Turner, Clough, Martins e Topp propuseram um método de análise

estrutural semelhante ao MEF e, em 1960, esses autores utilizaram pela primeira vez o nome

de Método dos Elementos Finitos, descrevendo-o. Entretanto, o alto custo e o baixo

desempenho dos computadores da época não permitiram o estudo de problemas mais

complicados e a disseminação do método nos centros de pesquisa (LOTTI et al., 2006).

Atualmente, com o avanço tecnológico, o desenvolvimento do MEF foi

exponencial, sendo aplicado em diversas áreas da Engenharia, Medicina e Odontologia, entre

outras.

4.4.1.1 Conceitos Básicos

O MEF é um método matemático que consiste na divisão de um meio contínuo

em um número finito de pequenas regiões que mantém as propriedades de quem o originou,

denominadas de elementos finitos. A solução aproximada17 é feita por meio de equações

diferenciais ou usando os princípios variacionais, considerando apenas alguns pontos ou nós,

e resolvidos por modelos matemáticos (LOTTI et al., 2006; ASSAN, 2003).

Em uma análise estática, cada elemento finito representa parte da rigidez do meio

contínuo, o que utilizando-se uma formulação adequada, permite a obtenção da matriz de

rigidez do elemento [ ]eK . Essa matriz é função das propriedades geométricas e do material do

meio contínuo, assim como das coordenadas nodais do elemento especificadas de acordo com

um sistema de referência adotado.

Considerando uma malha com m elementos finitos e n nós, determina-se a rigidez

do meio contínuo pela superposição ou soma das matrizes de rigidez de cada elemento finito

{ ),...,1()( miK ie == } na matriz de rigidez global (K). De modo análogo, obtém-se um vetor de

carregamento externo equivalente (f). Desse modo, chega-se a um sistema de equações

(Equação 4.1) e, com base nesse sistema de equações, determinam-se os deslocamentos

nodais e, então, as deformações e as tensões.

[ ]{ } { }fuK = (Equação 4.1)

17 Em alguns casos, a resolução analítica do problema não é possível devido à geometria adotada, não-linearidades do material e condições de contorno. Desse modo, técnicas numéricas são empregadas para a obtenção de uma solução aproximada.


70

onde:

{ }u é o vetor de incógnitas que contém os deslocamentos dos nós da malha

considerada.

4.4.2 O Modelo de Elementos Finitos

Para a análise de elementos finitos proposta neste trabalho, os modelos foram

construídos utilizando o programa ANSYS®, versão 6.1, que possui diversos recursos de

geração de malhas e uma vasta biblioteca de elementos finitos disponíveis para os diversos

tipos de análise estrutural.

4.4.2.1 O elemento

Os modelos foram discretizados, empregando-se uma malha bem refinada

composta por elementos tridimensionais isoparamétricos (tipo SOLID 65). Este elemento

tridimensional possui oito nós com três graus de liberdade cada um, translações em x, y e z,

podendo ser utilizado para modelar concreto simples, concreto armado e sistemas

equivalentes (Figura 4.4).

Figura 4.4 – Elemento tridimensional isoparamétrico (ANSYS®, 2002).

4.4.2.2. Propriedades atribuídas aos elementos

O comportamento dos materiais envolvidos no sistema de revestimento depende

essencialmente de algumas propriedades, sendo estas fornecidas e especificadas para cada

elemento finito usado na modelagem do sistema. Os valores e as variações adotados foram

atribuídos de acordo com a literatura consultada, Fiorito (1994), Carasek (1996), Van Vlack


71

(2000) e Agioutantis, Stiakakis, Klefftakis (2002). A Tabela 4.3 apresenta as propriedades dos

materiais envolvidos nos sistemas estudados.

Tabela 4.3 – Propriedades atribuídas aos elementos.

Materiais Módulo de elasticidade

(GPa)

Coeficiente de

Poisson

Concreto (substrato) 0,5; 10; 21 e 30 0,20 Argamassa de revestimento 0,5; 1; 2; 5;10 e 15 0,20 Chapisco 15 0,20 Cola 0,35 e 0,50 0,35; 0,40 Alumínio (pastilha) 70 0,33

Os materiais foram considerados isotrópicos, ou seja, com as mesmas

propriedades nas três direções ortogonais. Além disso, a argamassa de revestimento foi

idealizada como um material fisicamente linear, ou seja, com a relação entre as tensões e as

deformações absolutamente linear.

4.4.2.3. Definição da geometria e condições de contorno do modelo

Para a modelagem do sistema de revestimento, considerou-se o mesmo composto

de: substrato de concreto, com dimensões de 1,00 m x 1,00 m x 0,15 m, engastado nas

direções xz e yz, chapisco, argamassa, cola e pastilha de alumínio, sendo a camada de

chapisco e cola desconsiderada em alguns modelos, conforme mostra a representação

esquemática da Figura 4.5 e o detalhe das camadas constituintes da Figura 4.6.

Estrutura de concreto (substrato)

F

y

xz

Chapisco

Revestimento de argamassa

Cola

Pastilha metálica

Estrutura de concreto (substrato)

F

y

xz

FF

y

xz

y

xz

Chapisco


Cola

Pastilha metálica

Chapisco


Cola

Pastilha metálica

Figura 4.5 – Esquema da composição dos sistemas de revestimento estudados.


72

Conforme mencionado anteriormente, para verificar a influência da forma de

aplicação da carga, os modelos construídos adotaram um parafuso, com mesmas propriedades

mecânicas da pastilha de alumínio, com o objetivo de facilitar a determinação do ponto de

aplicação da carga. A Figura 4.7 mostra um detalhe do parafuso empregado nos modelos

construídos para análise da forma de aplicação da carga.

Figura 4.6 – Detalhe da malha gerada dos modelos

com a camada de cola.

Figura 4.7 – Detalhe do parafuso para os modelos

de avaliação da excentricidade de aplicação da carga.

4.5 RESULTADOS E DISCUSSÃO Com o objetivo de facilitar a compreensão dos resultados, as figuras fornecidas

pelo programa ANSYS® foram padronizadas para cada situação analisada, ou seja, tensões

iguais estão apresentadas na mesma cor. Além destes resultados, também foram gerados

gráficos, com base em cortes realizados no sistema, os quais mostram a distribuição das

tensões geradas nas interfaces e ao longo da camada de argamassa.

As Figuras 4.8 e 4.9 mostram uma representação esquemática dos locais em que

foram traçados os cortes e aos quais se referem os dados apresentados nos gráficos. Trata-se

de um exemplo explicativo da forma em que serão apresentados os resultados.

Pastilha

Cola

Argamassa

Substrato

Substrato

Argamassa

Cola

Pastilha

Parafuso


73

(a)

(b)

Figura 4.8 – (a) Representação esquemática do corte realizado na interface substrato/argamassas (b) Distribuição das tensões na interface substrato/argamassa, conforme o corte indicado na Figura 4.8 (a).

(a)

(b)

0,15

0,20

0,25

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Distância da superfície do substrato à pastilha (cm)

Tensão (M

Pa)

Circular 5 cm Quadrada 5 cm


Argamassa

Substrato

Pastilha

(c)

Figura 4.9 – (a) Representação esquemática do corte ao longo da camada de argamassa (b) Corte longitudinal da camada de argamassa (c) Gráfico elaborado com os dados obtidos no ponto central do

corte longitudinal.


74

A falta de simetria dos resultados obtidos se justifica pela geração da malha, ou

seja, os elementos foram criados livremente pelo programa e, muitas vezes, não se apresentam

com distribuição simétrica em relação à interface, conforme pode ser observado na Figura 4.6.

4.5.1 Influência da Geometria e Dimensão do Corpo-de-prova

A geometria dos corpos-de-prova altera a distribuição de tensões no sistema de

revestimento. A Figura 4.10 evidencia a concentração de tensões nos corpos-de-prova

quadrados.

Figura 4.10 – Distribuição de tensões na interface substrato/argamassa para corpos-de-prova com

dimensões e formas diferentes.

Essa concentração de tensões nos cantos dos corpos-de-prova quadrados pode ser

explicada de forma similar ao que ocorre a uma barra quadrada submetida à torção. De acordo

com Beer e Johnston Jr. (1996), as seções transversais deste tipo de barra não se mantêm

planas, ao serem submetidas a momento de torção, perdendo sua forma inicial, o que provoca

um enrijecimento nos cantos e conseqüente elevação das tensões. Já nas barras circulares,

todas as seções transversais se mantêm planas e conservam a sua forma devido à axissimetria

(Figuras 4.11 e 4.12).


75

Figura 4.11 – Comportamento de uma barra circular submetida à torção.

Figura 4.12 – Comportamento de uma barra quadrada submetida à torção.

A Figura 4.10 também mostra que os corpos-de-prova quadrados apresentam

maior região de tensões elevadas em relação aos circulares. A Tabela 4.4 mostra a estimativa

da porcentagem da região de tensões elevadas em relação à área do corpo-de-prova para os

sistemas analisados. No que se refere à dimensão, a diferença de tensões elevadas é mínima e

pode ser ocasionada pela falta de simetria dos modelos.

Tabela 4.4 – Porcentagem aproximada da área de tensões elevadas dos corpos-de-prova analisados em relação à área total.

Ao analisar estatisticamente os dados experimentais de Gonçalves (2004),

verificou-se que a dimensão dos corpos-de-prova altera de forma significativa a porcentagem

de ruptura do sistema de revestimento, ao contrário da geometria, a qual não tem influência

significativa sobre esses valores. A Figura 4.13 apresenta um gráfico, elaborado com os dados

apresentados pelo autor, demonstrando a tendência dos corpos-de-prova com dimensão igual

a 100 mm em apresentar predominantemente uma ruptura na interface entre a argamassa e o

substrato, enquanto os corpos-de-prova de 50 mm apresentam ruptura na argamassa.

Carvalho (2004) utilizando corpos-de-prova quadrados 50 mm para avaliar a

resistência de aderência à tração de revestimentos de argamassas aplicados em substratos de

concreto armado, também evidenciou que a maior porcentagem das rupturas ocorreu no

interior da camada de argamassa.

Geometria do corpo-de-prova Dimensão (cm) Circular Quadrado

5 4% 9% 10 1% 10%


76

0

20

40

60

80

100

Circular 50 mm Quadrada 50 mm Circular 100 mm Quadrada 100 mm

Geometria e dimensão do corpo-de-prova

Porcentagem do tipo de ruptura

Int. Arg./Substrato ArgamassaSubstrato ColaInt. Pastilha/Cola

Figura 4.13 – Influência da geometria e da dimensão dos corpos-de-prova sobre a porcentagem de

ruptura dos sistemas de revestimento de argamassa (Dados obtidos de GONÇALVES, 2004). Com base nos resultados explicitados por Gonçalves (2004), Carvalho (2004) e a

modelagem computacional desenvolvida, pode-se constatar que a forma de ruptura está

relacionada à geometria e à dimensão do corpo-de-prova. Ainda não é possível quantificar

qual dessas variáveis interfere de forma preponderante sobre esta propriedade e se ocorre uma

interação entre elas.

No que se refere ao valor de aderência, espera-se que os corpos-de-prova

circulares apresentem maiores resistências em relação aos quadrados, uma vez que esses

apresentam menores valores de tensão na argamassa (Figura 4.14) e não possuem

concentração destas nos bordos, na região de interface, conforme mostrado na Figura 4.10.

0,15

0,20

0,25

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Distância da superfície do substrato à pastilha (cm)

Tensão (M

Pa)



Argamassa

Substrato

Pastilha

Figura 4.14 – Distribuição da tensão normal σz ao longo da camada de argamassa para diferentes

geometrias e dimensões do corpo-de-prova.


77

Gonçalves (2004) constatou, por meio de ensaios experimentais, que corpos-de-

prova quadrados apresentam valores de aderência inferiores aos circulares, justificando que

isso ocorria porque o corte realizado com serra mármore prejudicava os cantos do corpo-de-

prova. Tal resultado é confirmado pelos resultados obtidos da modelagem computacional,

embora não seja possível atribuir a menor resistência dos corpos-de-prova quadrados

exclusivamente aos problemas no corte, já que existe concentração de tensões inerente à

geometria do corpo-de-prova. O procedimento de corte pode ou não intensificar ainda mais

essas tensões, o que será discutido pela parte experimental desta dissertação.

4.5.2 Influência da Espessura do Revestimento

A Figura 4.15 mostra a distribuição das tensões na interface entre argamassa e

substrato em revestimentos com espessura de 1 cm, 2,5 cm, 5 cm, 7,5 cm e 10 cm. Constata-

se que, com o acréscimo da espessura do revestimento, há um aumento da região de tensões

elevadas na interface, a qual tende a se manter relativamente homogênea a partir de uma

espessura de 5 cm.

Figura 4.15 – Distribuição de tensões na interface entre argamassa e substrato em revestimentos com espessuras diferentes (corpo-de-prova circular de 50 mm).

Ao longo da camada de argamassa de revestimento, as tensões distribuem-se

uniformemente nos sistemas com 1 cm e 2,5 cm, com valor idêntico (0,20 MPa) à tensão

aplicada. Nos outros sistemas, as tensões distribuem-se de forma diferente, nota-se na


78

interface substrato/argamassa que as tensões são inferiores no centro da camada e elevadas

nas extremidades (Figura 4.16). Essa variação de tensões ocorre porque, à medida que se

aumenta a espessura da camada de argamassa, permite-se uma maior deformação transversal

desta devido ao efeito de Poisson, o qual alivia as tensões no centro da argamassa, observando

a interface substrato/argamassa. Por outro lado, ocorre uma concentração de tensões na

periferia da argamassa nessa interface. Quando essa camada é muito pequena, ela se torna

muito rígida e toda a tensão aplicada na pastilha é uniformemente transferida para a interface

com o substrato.

10 cm

1 cm

5 cm 7,5 cm

2,5 cm

-- 0,20 MPa -- 0,20 MPa

-- 0,21 MPa-- 0,18 MPa

-- 0,21 MPa-- 0,18 MPa

10 cm

1 cm

5 cm 7,5 cm

2,5 cm

--- 0,20 MPa --- 0,20 MPa

--- 0,21 MPa

--- 0,18 MPa

--- 0,21 MPa

--- 0,18 MPa

--- 0,21 MPa

--- 0,18 MPa

10 cm

1 cm

5 cm 7,5 cm

2,5 cm

-- 0,20 MPa -- 0,20 MPa

-- 0,21 MPa-- 0,18 MPa

-- 0,21 MPa-- 0,18 MPa

10 cm

1 cm

5 cm 7,5 cm

2,5 cm

--- 0,20 MPa --- 0,20 MPa

--- 0,21 MPa

--- 0,18 MPa

--- 0,21 MPa

--- 0,18 MPa

--- 0,21 MPa

--- 0,18 MPa

Figura 4.16 – Distribuição de tensões ao longo da camada de argamassa, observando espessuras

diferentes para esta camada.

Prudêncio Jr. et al. (1999) verificaram a influência da espessura da camada de

argamassa (0,5 cm, 1 cm e 2 cm) sobre os valores de resistência de aderência à tração e

concluíram que esta diminuía com o acréscimo da espessura. Gonçalves (2004) também

observou que revestimentos com menores espessuras tendem a apresentar maiores valores

característicos de aderência, com menor variabilidade, devido à restrição imposta pela

interface com o substrato ao efeito de Poisson.

Na modelagem computacional, o coeficiente de Poisson foi mantido constante, o

que fez com que a deformação transversal aumentasse com a espessura, implicando em

regiões de tensões elevadas.


79

4.5.3 Influência do Módulo de Elasticidade da Argamassa

De forma análoga ao que ocorre com o acréscimo da espessura do revestimento,

porém com maior intensidade, a faixa de tensões elevadas na interface argamassa-substrato é

ampliada com o aumento do módulo de elasticidade, induzindo a ruptura para a interface,

conforme mostra a Figura 4.17.

Figura 4.17 – Distribuição de tensões na interface entre a argamassa e o substrato em argamassas com

diferentes módulos de elasticidade, corpo-de-prova circular de 50 mm de diâmetro e espessura do revestimento igual a 2,5 cm.

O aumento do módulo de elasticidade proporciona uma maior rigidez do sistema,

proporcionando menor deformação no substrato. Vale ressaltar que isso ocorre pelo fato de

admitir uma aderência perfeita entre a argamassa de revestimento e o substrato.

4.5.4 Influência do Chapisco

A NBR 13529 (ABNT, 1995) define chapisco como uma “camada de preparo da

base, aplicada de forma contínua ou descontínua, com a finalidade de uniformizar a superfície

quanto à absorção e melhorar a aderência do revestimento”.

A Figura 4.18 mostra as tensões na interface entre argamassa e substrato, chapisco

e substrato e chapisco e argamassa. Para os sistemas analisados, constata-se que a distribuição

destas tensões ocorre de maneira diferente.


80

Figura 4.18 – Distribuição das tensões normal σz ao longo da camada de chapisco e argamassa

(sentido longitudinal). Na interface com o substrato, todos os sistemas possuem uma envoltória de

tensões mais elevadas na extremidade, conforme já discutido nos itens anteriores. No entanto,

não há diferença significativa entre os sistemas com chapisco e sem chapisco. Na interface

entre a argamassa e o chapisco, as tensões são ainda mais elevadas aumentando a região

submetida a tensões elevadas com o acréscimo da espessura do chapisco.

O acréscimo da resistência de aderência devido à introdução do chapisco ocorre

devido o aumento da rugosidade superficial do substrato e homogeneização da capacidade de

sucção de água, que proporciona melhor ancoragem mecânica dada pela penetração de

produtos de hidratação dos aglomerantes no interior dos poros.

4.5.5 Influência da Camada de Cola

Para a colagem da pastilha no revestimento, a NBR 13528 (ABNT, 1995)

prescreve cola à base de resina epóxi, sem qualquer menção sobre as propriedades da resina

ou sobre a espessura a ser empregada.

Por meio da Figura 4.19 pode-se verificar que a camada de cola exerce influência

na distribuição de tensões. Observa-se a formação de dois grupos, o primeiro constituído pelo

sistema sem cola e cola 5 mm, e o segundo formado pelas espessuras de 7 mm, 10 mm e

12 mm.


81

Figura 4.19 – Distribuição das tensões na interface entre argamassa e substrato para diferentes

espessuras da camada de cola.

No primeiro grupo não há a formação de uma envoltória de tensões elevadas, e no

outro grupo a membrana de tensões elevadas possui a mesma porcentagem de área uma em

relação às outras. Isso ocorre porque o coeficiente de Poisson da cola é superior e o módulo

de elasticidade inferior aos das camadas de argamassa e substrato, permitindo maiores

deformações (estrangulamento da seção).

Em relação ao tipo de cola, nota-se, na Figura 4.20, que não há diferença de

tensões para os três tipos de cola analisados. Isto ocorreu porque estes materiais apresentam

propriedades mecânicas similares.

0,19 MPa

0,24 MPa

0,29 MPa

Cola 1 Cola 2

Cola 3

0,19 MPa

0,24 MPa

0,29 MPa

Cola 1 Cola 2

Cola 3

Figura 4.20 – Distribuição das tensões na interface entre argamassa e substrato para os três tipos de

cola estudados com espessura de 5 mm.


82

4.5.6 Influência da Aplicação da Carga

As Figuras 4.21 e 4.22 apresentam os resultados obtidos com o carregamento sem

excentricidade, aplicada no centro da pastilha metálica, e com excentricidade, fora do centro

respectivamente.

Figura 4.21 – Carga aplicada sem excentricidade.

Figura 4.22 – Carga aplicada com excentricidade.

Nestas figuras pode-se observar que as tensões são distribuídas de maneira

uniforme ao longo da camada de argamassa, para a carga aplicada sem excentricidade. Na

carga aplicada fora do centro da pastilha (Figura 4.20), verifica-se um efeito de flexão, que

tende a elevar as tensões na parte superior do corpo-de-prova. Esse acréscimo de tensão tende


83

a diminuir a resistência de aderência do sistema. Embora esse resultado já fosse esperado, ele

reforça a importância dos cuidados que se deve ter na preparação e na execução do ensaio,

visto que essas excentricidades, ao introduzir tensões maiores que as previstas inicialmente,

podem conduzir a interpretações erradas dos resultados.

No que diz respeito às tensões, a carga aplicada no centro de gravidade gera

tensões médias da ordem de 0,22 MPa enquanto que a carga aplicada com excentricidade gera

na parte superior tensões médias de tração equivalentes a 0,86 MPa. O acréscimo nas tensões

de tração é de 290%. Essas tensões de tração são preocupantes, visto que os materiais usados

na confecção de argamassa, de base cimentícia, apresentam comportamento frágil. Nesse

caso, os resultados não são conclusivos do ponto de vista quantitativo, pois possivelmente,

haveria ruptura à tração antes que esses valores fossem atingidos. Mas como resultados

qualitativos, esse valor das tensões de tração, mostra como as imperfeições dos ensaios podem

modificar e mascarar seus resultados, levando a conclusões errôneas.

4.5.7 Influência do Módulo de Elasticidade do Substrato

A Figura 4.23 mostra a distribuição de tensões na interface argamassa-substrato

considerando módulos de elasticidade diferentes para o substrato, 10 GPa, 21 GPa e 30 GPa.

10 GPa 21 GPa

30 GPa

0,19 MPa

0,24 MPa

0,29 MPa

10 GPa 21 GPa

30 GPa

0,19 MPa

0,24 MPa

0,29 MPa

10 GPa 21 GPa

30 GPa

0,19 MPa

0,24 MPa

0,29 MPa

Figura 4.23 – Distribuição das tensões na interface entre argamassa e substrato para os três tipos de cola estudados com espessura de 5 mm.


84

Conforme pode ser visualizado na Figura 4.23, as tensões se distribuem de

maneira uniforme e com mesma magnitude em todos os sistemas. No entanto, nota-se um

decréscimo da área de tensões elevadas com o aumento do módulo de elasticidade do

substrato, pois quanto maior a rigidez do substrato maior a capacidade de absorver as tensões

da camada de argamassa.

É consenso entre diversos autores que o tipo de substrato exerce influência

significativa na resistência de aderência. A Figura 4.24 mostra os valores médios de

resistência de aderência em função do tipo de substrato e argamassa empregados. Esses dados

foram obtidos por meio de uma coleta de dados dos anais do SBTA e ENTAC.

0,22

0,30 0,29

0,13

0,35

0,43

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

BCE BC EC

Substrato

Resistência de aderência à tração (M

Pa)

Mista Industrializada

Figura 4.24 – Valores médios de resistência de aderência, aos 28 dias, observando três tipos de

substrato, bloco cerâmico (BCE), bloco de concreto (BC) e estrutura de concreto (EC), sem nenhum preparo superficial e dois tipos de argamassa, mista e industrializada.

Nota-se que os blocos cerâmicos apresentam os menores valores de resistência de

aderência e a estrutura de concreto os maiores. Desse modo, pode-se concluir que a

resistência de aderência está diretamente relacionada às propriedades do substrato, tanto as

mecânicas, como o módulo de elasticidade, quanto a absorção de água, a taxa inicial de

sucção e a rugosidade superficial.

CAPÍTULO 5 INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL

O programa experimental foi elaborado com o objetivo de verificar a influência de

alguns parâmetros do método de ensaio e das técnicas estabelecidas pela NBR 13528 (ABNT,

1995) e NBR 15258 (ABNT, 2005) sobre os valores de aderência. Trata-se de um estudo do

mecanismo de aderência em revestimentos de argamassa durante a etapa de realização do

ensaio.

Esta etapa do estudo foi realizada com duas abordagens distintas, a saber:

Levantamento de campo com o intuito de levantar informações sobre como

vem sendo realizado o ensaio de resistência de aderência à tração em laboratórios e institutos

de pesquisa brasileiros.

Parte experimental, a qual contemplou diferentes técnicas e procedimentos do

ensaio supracitado, baseando-se nos resultados da modelagem computacional e dados

coletados pelo levantamento. Esta etapa foi realizada no Laboratório Carlos Campos

Consultoria e Construções Ltda., no período de janeiro a junho de 2007.

Este capítulo apresenta as peculiaridades de cada etapa, abordando-se a

metodologia de pesquisa adotada, as variáveis e condições fixas bem como a caracterização

dos materiais utilizados na parte experimental. Também são expostos, em cada etapa, os

resultados obtidos com as respectivas discussões, baseadas em conceitos estatísticos e

representações gráficas.

5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL

86

5.1 LEVANTAMENTO DE CAMPO

5.1.1 Objetivos e Metodologia

O levantamento foi realizado entre os meses de outubro de 2005 e agosto de 2006,

por meio do preenchimento do questionário pelos laboratórios e institutos de pesquisa

brasileiros, cujo objetivo foi identificar os principais tipos de equipamentos, técnicas e

procedimentos dos ensaios realizados para a determinação da resistência de aderência à

tração.

Os questionários foram enviados com o auxílio da Associação Brasileira das

Empresas de Tecnologia da Construção Civil (ABRATEC) e da Associação Nacional de

Tecnologia do Ambiente Construído (ANTAC).

Inicialmente, foram obtidos apenas sete questionários preenchidos, desta forma,

diante dos fatos, foi elaborado um questionário reduzido e novamente encaminhado aos

laboratórios e institutos de pesquisa, e então foram recebidos mais oito questionários,

totalizando quinze questionários devidamente preenchidos. Os modelos dos questionários

enviados podem ser visualizados no Apêndice A.

5.1.2 Resultados e Discussão

A Figura 5.1 mostra a porcentagem dos questionários recebidos por região, é

possível perceber que o maior número de informações obtidas sobre a realização do ensaio de

resistência de aderência à tração se refere à região Sudeste.

13%0% 7%

67%

13%

Sudeste Centro-oeste Nordeste Norte Sul

Figura 5.1 – Porcentagem dos questionários preenchidos por região.

Em relação ao preenchimento dos questionários, 47% responderam o questionário

completo e os outros 53% preencheram o modelo reduzido. Destes 47%, constatou-se que


87

100% dos institutos de pesquisa e laboratórios pesquisados realizam o ensaio de resistência de

aderência à tração tanto em obra quanto no laboratório, e no que se refere ao tempo de

realização dos ensaios por esses laboratórios, nota-se uma grande variabilidade, com períodos

entre 4 a 20 anos.

A Figura 5.2 mostra os resultados relativos à finalidade de realização dos ensaios,

conforme os questionários totalmente preenchidos. Observa-se que 70% dos laboratórios e

institutos de pesquisa realizam o ensaio de resistência de aderência à tração tanto para

controle tecnológico quanto para pesquisa e 30% somente para controle tecnológico.

70%

30%

ControleTecnológico/Pesquisa Controle Tecnológico

Figura 5.2 – Finalidade de realização dos ensaios.

Em relação ao tipo de equipamento, identificou-se a utilização de dois tipos de

equipamentos (dentre os dezessete mencionados), dinamômetro de tração e alavanca de

tração, conforme mostra Figura 5.3, percebe-se ainda a predominância do dinamômetro de

tração (88%).

88%

12%

Dinamômetro de tração Alavanca de tração

Figura 5.3 – Equipamentos utilizados nos laboratórios e institutos de pesquisa brasileiros.

Na Tabela 5.1 são apresentados os dados referentes aos equipamentos utilizados

pelos laboratórios e institutos de pesquisa para realização do ensaio de resistência de

aderência à tração.


88

Tabela 5.1 – Dados sobre os tipos de equipamentos empregados pelos institutos de pesquisa e laboratórios analisados.

Laboratório/instituto

de pesquisa

Processo de

Fabricação

Princípio de

Funcionamento Modelo*

01 Industrial Hidráulico manual Dynatest 5 kN**

02 Artesanal Braço de alavanca -

03 Industrial Hidráulico manual Hydrajaws 10 kN

04 Industrial Hidráulico manual Dynatest 5 kN

05 Industrial Mecânico Solotest

Industrial Hidráulico manual Dynatest 5 kN 06

Industrial Hidráulico-Analógico -

07 Artesanal Pistão hidráulico com

manômetro -

08 Industrial Hidráulico manual Dynatest 5 kN

09 Artesanal Hidráulico -

10 Industrial Hidráulico-Analógico Blondelle DHT 500

11 Industrial Hidráulico manual Dynatest DTE 1344 Dynatest DTE 964

12 Industrial Hidráulico manual Dynatest

Imada ATX 500DPU

13 Industrial Hidráulica manual Dynatest 5 kN

Industrial Hidráulico manual Dynatest 5 kN 14

Artesanal Hidráulico-Analógico -

15 Industrial Hidráulico manual Dynatest DTE 250 Dynatest DTE 249

Alfa Z-500 * Os modelos estão de acordo com as indicações dos responsáveis pelo preenchimento dos questionários. ** No momento, o fabricante possui duas séries de modelo para este tipo de equipamento, DTH e DTE, que correspondem, respectivamente, a indicação da escala de leitura analógica e digital. O número que aparece, posteriormente a indicação da série, refere-se a força máxima de tração do equipamento em kgf (http://www.dynatest.fr/htmlfr/ind_adhe.htm.> Acesso em 13.dez.2006).

Com base nos dados da Tabela 5.1 pode-se constatar que 71% dos equipamentos

são produzidos em escala industrial e 29% foram fabricados artesanalmente, sendo que esta

última parcela refere-se principalmente à alavanca de tração.

Em relação aos equipamentos, não foi possível identificar as principais

características, no entanto verificou-se que 73% dos equipamentos são do tipo bomba

hidráulica manual, modelo Dynatest ou similar, conforme mostra Figura 5.4.


89

27%

73%

Dynatest Outros tipos

Figura 5.4 – Modelos dos principais equipamentos utilizados pelos laboratórios e institutos de pesquisa.

A Figura 5.5 apresenta os resultados relacionados ao questionamento sobre a

seção do corpo-de-prova empregado.

29%65%

6%

Circular Quadrado Circular e quadrado

Figura 5.5 – Geometria dos corpos-de-prova utilizados.

Observa-se que a maioria dos laboratórios e institutos de pesquisa utiliza seção

circular para os corpos-de-prova (65%). No que diz respeito à dimensão, 70% empregam

seção circular com diâmetro de 50 mm, 25% seção quadrada com 100 mm de lado, 5% seção

quadrada com 50 mm de lado e nenhum dos laboratórios utiliza corpos-de-prova circular com

100 mm de diâmetro, conforme mostra a Figura 5.6.

25%70%

5%

Circular 50 mm Quadrado 100 mm

Quadrada 50 mm

Figura 5.6 – Dimensão dos corpos-de-prova utilizados.

Outros tipos: - Hydrajaws 10 kN; - Solotest; - Blondelle DHT-500; - Imada ATX -500 DPU.


90

No que se refere à quantidade de corpos-de-prova, observou-se que 100% dos

laboratórios e institutos de pesquisa utilizam no mínimo seis corpos-de-prova, quantidade

estabelecida pela NBR 13525 (ABNT, 1995). Em relação à distância dos corpos-de-prova,

dos 47% dos laboratórios que preencheram o questionário completo somente um emprega um

valor menor do que a norma anteriormente citada, especifica 5 cm.

Quanto ao corte realizado, dois laboratórios empregam o corte com água realizado

segundo as informações com auxílio de serra mármore.

Em relação à idade do revestimento para a realização dos ensaios, 100% dos

entrevistados responderam que o mesmo é efetuado aos 28 dias, podendo ser realizado em

outras idades quando solicitado pelo contratante. Os resultados fornecidos são representados

através dos valores individuais acompanhados das porcentagens dos tipos de ruptura.

Quando questionado se é tomado algum cuidado durante a realização do ensaio no

que diz respeito à velocidade de ensaio e condições de carregamento, 57% dos laboratórios

controlam a aplicação da carga, conforme mostra Figura 5.7, sendo que dois laboratórios

responderam que o cuidado é realizado através de um cronômetro calibrado, e um deles

respondeu que além desse cuidado é feita a visualização do aumento de carga.

43%

57%

Carga controlada carga não controlada

Figura 5.7 – Controle da aplicação da carga durante a execução do ensaio.

Sobre a variabilidade dos resultados do ensaio de resistência de aderência à tração,

43% dos “entrevistados” relataram que tem observado uma baixa variabilidade, 36% uma taxa

de variação média com coeficientes de variação entre 10% e 30% e 21% têm observado uma

alta variabilidade com coeficientes que podem chegar a 200%.


91

21% 43%

36%

<10% 10% a 20% > 21% Figura 5.8 – Coeficientes de variação nos resultados do ensaio observados pelos laboratórios e

institutos de pesquisa.

5.2 METODOLOGIA DO PROGRAMA EXPERIMENTAL

A escolha das variáveis experimentais, condições fixas, materiais e métodos

foram baseados em uma compilação de dados dos anais do Simpósio Brasileiro de Tecnologia

das Argamassas (SBTA) e Encontro Nacional em Tecnologia do Ambiente Construído

(ENTAC), revisão bibliográfica e, finalmente, pelos resultados obtidos nas etapas de

modelagem computacional e de levantamento de campo desenvolvidos previamente ao estudo

experimental.

A seguir são descritos as variáveis e as condições fixas, os materiais e métodos

utilizados.

5.2.1 Variáveis Experimentais

Os fatores controláveis foram divididos em dois grupos: o primeiro relacionado

aos parâmetros de execução do ensaio, tais como: o procedimento de corte, geometria e

dimensão dos corpos-de-prova e tipo de cola, e o segundo as características do equipamento.

Desse modo, investigou-se a influência do tipo de equipamento, da taxa de carregamento e da

forma de aplicação da carga.

O fluxograma da Figura 5.9 ilustra os fatores de controle analisados nesse projeto.

Logo em seguida, são apresentados os níveis dos fatores controláveis bem como algumas

justificativas para a adoção destas.


92

Parâmetros do método do ensaio

Geometria e dimensão do

corpo-de-prova


VARIÁVEIS

Forma de aplicação da

carga

Corte do revestimento

Tipo de equipamento

Tipo de colaTaxa de

carregamento

Parâmetros do método do ensaio

Geometria e dimensão do

corpo-de-prova


VARIÁVEIS

Forma de aplicação da

carga

Corte do revestimento

Tipo de equipamento

Tipo de colaTaxa de

carregamento

Figura 5.9 – Fluxograma das variáveis principais do programa experimental. 5.2.1.1 Corte do revestimento

Inicialmente, o procedimento de corte seria uma condição fixa, com o

revestimento no estado endurecido realizado a seco. Entretanto, durante a execução do corte

houve dificuldade, a maioria dos corpos-de-prova arrancava antes do término dessa etapa, isso

porque formava uma espécie de “pasta” na profundidade próxima ao substrato (Figura 5.10).

Figura 5.10 – Pasta formada próxima à região do substrato.

Acredita-se a “pasta” era formada porque as placas após serem revestidas

permaneciam vinte e um dias imersos em tanque e sete dias ao ar. Desse modo, o

revestimento estaria úmido durante a realização do corte, e com isso o pó se aglutinava e

impedia o avanço da serra de copo.

Para investigar o processo de formação da “pasta” e a interferência do

procedimento de corte sobre os valores de aderência, de forma a adotar o procedimento mais

viável no estudo das etapas subseqüentes, desenvolveu-se três estudos distintos, a saber:

Pasta


93

a) Processo de secagem das placas revestidas

Avaliaram-se placas revestidas secas ao ar e em estufa, cortadas a seco e

ensaiadas aos 56 dias.

b) Tipo de corte

Como a NBR 13528 (ABNT, 1995) prevê a possibilidade de realização do corte

com água, optou-se por confrontar essa alternativa com o corte a seco. Esta verificação foi

feita com placas revestidas secas ao ar, aos 48 dias.

c) Estado do revestimento

De acordo com alguns autores, o corte do revestimento feito no estado endurecido

introduz vibrações nos corpos-de-prova antes da execução do ensaio. Com base nessas

informações e resultados obtidos nos estudos dos itens anteriores (a e b), analisou-se a

realização do corte com o revestimento no estado plástico e endurecido, ensaiados aos 82±3

dias.

No estado endurecido, os cortes foram feitos com água em revestimentos secos ao

ar e umedecidos (placas imersas por 48h antes da realização do corte). Nos revestimentos

umedecidos, o corte com água foi avaliado de duas maneiras, uma com a placa imersa e outra

com jato de água.

A metodologia utilizada para a execução do corte dos revestimentos será descrita

posteriormente.

5.2.1.2 Geometria e dimensão dos corpos-de-prova

Com base nos resultados obtidos na etapa de modelagem computacional,

resultados experimentais de Gonçalves (2004) e informações obtidas no levantamento de

campo, observou-se o comportamento de corpo-de-prova circular com diâmetro igual a

50 mm e quadrado com lado igual a 100 mm, descartando os corpos-de-prova circular

(100 mm) e quadrado (50 mm).

Gonçalves (2004) em seu trabalho levantou a hipótese que o corte poderia

intensificar a concentração de tensões nos corpos-de-prova quadrado, deste modo para

constatar esta suposição, realizou-se também o ensaio de resistência de aderência à tração

superficial para corpos-de-prova circular (50 mm) e quadrado (100 mm).


94

5.2.1.3 Tipo de cola

Para averiguar a influência do tipo de cola, resolveu-se estudar dois tipos de cola,

uma de base epóxi e outra de base poliéster.

Durante a etapa de modelagem computacional observou-se que a espessura da

camada de cola pode influenciar na distribuição de tensões entre as camadas do revestimento.

Entretanto, os sistemas sem cola e com cola (5mm) apresentam comportamento equivalente.

Deste modo, esta variável não foi avaliada na parte experimental, tendo em vista que a

espessura da cola para a execução do ensaio dificilmente ultrapassa os cinco milímetros.

5.2.1.4 Tipo de Equipamento

O tipo de equipamento influencia significativamente os valores de aderência e a

forma de ruptura, segundo Link (2000) as principais fontes de erro associado ao equipamento

se referem à resolução do instrumento, erros de marcação na escala e erros de linearidade. Por

este motivo, foram testados três equipamentos com princípios de funcionamento, resolução e

escalas diferentes. Os equipamentos utilizados18 são mostrados nas Figuras 5.11, 5.12 e 5.13,

e em seguida a Tabela 5.2 apresenta as principais características dos equipamentos

empregados.

Figura 5.11 – Equipamento A – Montado pela

empresa CONSULTARE com célula de carga e indicador de pesagem do fabricante Alfa

instrumentos.

Figura 5.12 – Equipamento B – Dyna Proceq.

18 A seleção dos equipamentos foi feita com respaldo em duas etapas: a primeira, por meio de um ensaio piloto realizado em obra com os equipamentos disponíveis na universidade, cujos resultados foram publicados no ENTAC (COSTA; DUARTE; CARASEK, 2006), e a segunda, consistiu na identificação dos principais tipos de equipamentos utilizados no Brasil, por meio do levantamento de campo e dados coletados na literatura.


95

Figura 5.13 – Equipamento C – Braço de alavanca.19

Tabela 5.2 – Características dos equipamentos utilizados.

Equipamento Características

A B C

Princípio de funcionamento Hidráulico-manual Hidráulico-manual Braço de alavanca Capacidade de carga 1 kN 6 kN Variável Resolução 0,05 kgf 0,01 N/mm² - Fabricante Consultare Proceq Dinâmica industrial

Modelo CONSULTARE DYNA Z6 Adaptado

EPUSP/Encol Peso 3,5 + 1,9¹ 3,5 kg 2,3 kg2 Acurácia20 2% 2% -

¹ Conjunto célula de carga e apoio + dispositivo de leitura. 2 Exceto placas de implementação da carga.

Antes da realização dos ensaios, os equipamentos A e B foram submetidos à

calibração, com o objetivo de determinar as fontes de erro dos equipamentos e estabelecer um

valor verdadeiro para correção dos valores medidos.

5.2.1.5 Aplicação da carga

Foram considerados dois tipos de aplicação, carga com e sem excentricidade com

a intenção de avaliar as diferenças dos valores de aderência em relação à linearidade do

equipamento.

19 Este equipamento foi adaptado do modelo desenvolvido pela EPUSP/Encol e construído artesanalmente. O projeto elaborado é apresentado no Apêndice B. 20 Acurácia ou exatidão de um instrumento de medição é a aptidão do equipamento em fornecer respostas próximas a um valor verdadeiro, trata-se de um conceito qualitativo (INMETRO, 1995).


96

5.2.1.6 Taxa de carregamento

Esta variável foi adotada porque algumas normas recomendam a constância na

aplicação da carga (NBR 15258: 2005; NBN 813-05:1969) e outras especificam taxas

distintas para cada faixa de resistência (DIN 18555:1987; EM 1015-12:2000, NBR

13528:1995), decidiu-se avaliar duas taxas de carregamento, classificadas como mínima

(≤ 25N/s) e máxima (> 25 N/s).

5.2.2 Condições Fixas

As condições fixas ou constantes da pesquisa foram estabelecidas conforme as

variáveis estudadas, sendo que nas duas etapas foi mantido constante, o substrato, o tipo de

argamassa utilizado, bem como processo de produção e forma de lançamento, que serão

descritos nos itens posteriores.

No que diz respeito ao ensaio de resistência de aderência à tração, este foi

realizado aos 82 ± 3 dias, exceto quando investigada a influência do corte, realizado também

aos 48 dias (tipo de corte) e 56 dias (processo de secagem das placas). Vale salientar que o

ensaio foi realizado por um único operador.

As Figuras 5.14 a 5.19 exibem os níveis e condições fixas para cada variável

estudada.

Ao ar

Níveis de variação

Processo de secagem das placas revestidas

Idade = 56 diasCorte a seco

Tipo de corteIdade = 48 diasPlacas secas ao ar

Revestimento Seco

Em estufa

Condições fixas

Taxa de carregamento constante

Carga sem excentricidade

EquipamentoA

Tipo de colaPoliéster

Geometria do corpo-de-prova: Circular

Dimensão do corpo-de-prova: 50 mm

CORTE DO REVESTIMENTO

Estado do revestimentoIdade = 82±3 dias

Seco

Com água

Plástico

EndurecidoRevestimento

Úmido

Imerso Jato de água

Operador

Ao ar


Processo de secagem das placas revestidas

Idade = 56 diasCorte a seco

Tipo de corteIdade = 48 diasPlacas secas ao ar

Revestimento Seco

Em estufa

Condições fixas



EquipamentoA




CORTE DO REVESTIMENTO

Estado do revestimentoIdade = 82±3 dias

Seco

Com água

Plástico

EndurecidoRevestimento

Úmido

Imerso Jato de água

Operador

Figura 5.14 – Níveis de variação e condições fixas para o estudo do corte do revestimento.


97



Condições fixas



EquipamentoA


Cortecom jato de água

Operador

GEOMETRIA E DIMENSÃO DO CORPO-DE-PROVA

Idade 82±3 dias



Condições fixas



EquipamentoA


Cortecom jato de água

Operador

GEOMETRIA E DIMENSÃO DO CORPO-DE-PROVA

Idade 82±3 dias

Figura 5.15 – Níveis de variação e condições fixas para análise da geometria e dimensão dos corpos-de-prova.


Base Epóxi Base Poliéster

Condições fixas



EquipamentoA

Operador



TIPO DE COLA

Cortecom jato de água Idade 82±3 dias


Base Epóxi Base Poliéster

Condições fixas



EquipamentoA

Operador



TIPO DE COLA

Cortecom jato de água Idade 82±3 dias

Figura 5.16 – Níveis de variação e condições fixas para a análise do tipo de cola.


98


Equipamento A

Equipamento B

Condições fixas



Corte com jato de água




TIPO DE EQUIPAMENTO

Operador

Equipamento C

Idade 82±3 dias


Equipamento A

Equipamento B

Condições fixas







TIPO DE EQUIPAMENTO

Operador

Equipamento C

Idade 82±3 dias

Figura 5.17 – Níveis de variação e condições fixas para a análise do efeito do tipo de equipamento


Com excentricidade Sem excentricidade

Condições fixas



EquipamentoB

Operador



APLICAÇÃO DA CARGA

Corte com jato de água Idade 82±3 dias


Com excentricidade Sem excentricidade

Condições fixas



EquipamentoB

Operador



APLICAÇÃO DA CARGA

Corte com jato de água Idade 82±3 dias

Figura 5.18 – Níveis de variação e condições fixas para a análise da forma de aplicação da carga.

Níveis de variação Condições fixas

Operador





TAXA DE CARREGAMENTO

Taxa de carregamentoMínima

Equipamento A

Equipamento B

Taxa de carregamentoMáxima

Equipamento A

Equipamento B Idade 82±3 dias

Níveis de variação Condições fixas

Operador





TAXA DE CARREGAMENTO

Taxa de carregamentoMínima

Equipamento A

Equipamento B

Taxa de carregamentoMáxima

Equipamento A

Equipamento B Idade 82±3 dias

Figura 5.19 – Níveis de variação e condições fixas para a análise da taxa de carregamento.


99

5.2.3 Materiais

Neste item são apresentadas as características dos materiais utilizados na pesquisa.

O estudo requereu o uso de placas de substrato-padrão, argamassa e água para o preparo dos

revestimentos a serem testados e cola para a realização dos ensaios de resistência de aderência

à tração.

5.2.3.1 Substrato

Foram empregadas placas de substrato-padrão, disponíveis no mercado nacional,

com dimensões de 25 cm x 50 cm e espessura igual a 20 mm.

Segundo informações do fabricante, os substratos foram confeccionados e

ensaiados em acordo com os procedimentos da NBR 14082 (ABNT, 2004). A Tabela 5.3

reúne os valores médios dos ensaios de absorção capilar e resistência de aderência à tração

superficial, com os respectivos lotes.

Tabela 5.3 – Valores médios de absorção capilar e resistência de aderência à tração de amostras das placas de substrato-padrão, calculados a partir dos dados individuais fornecidos pelo fabricante.

Lote Volume de água absorvido

em 4 horas (cm³)

Resistência de aderência à

tração superficial (MPa)

XA 0,3 2,3 XF 0,2 2,4 XG 0,2 2,2 XI 0,4 2,1 XK 0,3 2,1 XL 0,2 2,2 XP 0,3 2,0 XR 0,2 2,0 XT 0,1 2,0

Para melhor caracterização do substrato, determinou-se o índice de absorção de

água inicial (AAI) por meio do método adaptado da NBR 15270-3 (ABNT, 2005) existente

para ensaios de caracterização de blocos cerâmicos. O ensaio foi executado em dez amostras

aleatórias, em três datas21 distintas, colocando a face a ser revestida, em contato com uma

lâmina de água constante, durante 60 segundos.

Os resultados médios do AAI estão compilados na Tabela 5.4 e os individuais são

apresentados no Apêndice C.

21 Estas datas coincidem com dia em que foram feitos lançamentos da argamassa de revestimento.


100

Tabela 5.4 – Resultados do ensaio de determinação da taxa inicial de sucção de água (AAI), em g/193,55cm²/min, segundo a NBR 15270-3 (ABNT, 2005).

Determinação n AAI médio

(g/193,55cm²/min) CV (%)

1ª 10 4,93 12 2ª 10 3,73 15 3ª 10 3,57 15

Obs.: n – tamanho da amostra, CV – coeficiente de variação (%).

Os resultados expressos na Tabela 5.4 demonstram que os valores de AAI

decrescem 27% entre a primeira e a última determinação e variação de 4% entre as duas

medições finais, atingindo constância, por isso não foram feitas mais determinações.

Os substratos permaneceram em ambiente de laboratório até a aplicação dos

revestimentos.

5.2.3.2 Argamassa

Optou-se pelo emprego de argamassa industrializada devido à facilidade de

controle de materiais e aos bons resultados de resistência de aderência encontrados pos alguns

autores22. Dessa forma, fez-se uso de argamassa industrializada, especificada para

revestimentos internos e externos, de um único fabricante e um mesmo lote, constituída por

cimento Portland, cal hidratada, agregados minerais e aditivos químicos.

5.2.3.3 Água

A água utilizada para confecção das argamassas de revestimentos foi oriunda da

rede de abastecimento pública de Goiânia.

5.2.3.4 Cola

Foram empregados dois tipos de cola, uma de base epóxi e outra de base poliéster,

para a realização dos ensaios de resistência de aderência à tração. A Tabela 5.5 apresenta

algumas características das colas testadas.

22 BARROS; SABBATINI, 1995; PRUDÊNCIO JR. et al., 1999; CANDIA; FRANCO, 2000; TAUBE; GAVA; COURI PETRAUSKI, 2003; CARVALHO, 2004; ANGELIM, 2005.


101

Tabela 5.5 – Características das colas utilizadas.

Características Resina Poliéster Resina Epóxi

Estado físico Líquido menos viscoso Líquido mais viscoso

Densidade (g/cm³) 1,60 – 1,70 1,74

Gel time (min) 5 – 10 78,08

Viscosidade (Cps) - 26500

Base química Cargas minerais e

resinas de poliéster Bisfenol e poliamidas

Nome comercial Cola Plástica Universal

Anjo® Concresive 227 Poxy

Basf® Obs.: Informações obtidas nos departamentos de assistência técnica dos fabricantes.

5.2.4 Preparo dos Revestimentos de Argamassa

As argamassas foram preparadas em betoneira de eixo inclinado, pré-umedecida,

com capacidade de 120 litros, sendo cada mistura efetuada com dois sacos de argamassa. A

quantidade de água foi mantida constante para todas as bateladas, pois como as argamassas

seriam projetadas, se a quantidade de água fosse excessiva poderia ocasionar o escorrimento

ou o desplacamento, mesmo em espessuras pequenas. Caso fosse adicionada pouca água

dificultaria a projeção e o desempeno.

Os estudos preliminares de projeção indicaram que a quantidade ideal de água,

para este tipo de argamassa, seria igual a 7,6 litros para cada saco utilizado, quantidade

inferior à recomendada pelo fabricante. O índice de consistência por meio da penetração do

cone foi fixado em 40 ± 2 mm.

A água era acrescentada aos poucos para evitar a formação de grumos e o tempo

de mistura necessário para total homogeneização anotado. Logo após a mistura, foram

realizados ensaios de caracterização de argamassa, mediante os seguintes métodos:

a) Determinação da densidade de massa, segundo a NBR 13278 (ABNT, 1995) –

realizado em todas as misturas produzidas.

b) Determinação da consistência por penetração do cone, de acordo com ASTM –

C 780 (ASTM, 1991) – realizado em todas as misturas produzidas.

c) Determinação do teor de ar pelo método pressométrico, segundo a NBR 11686

(ABNT, 1990) – realizado em todas as misturas produzidas.


102

d) Determinação da retenção de água, de acordo com os procedimentos da

NBR 13277 (ABNT, 1995)– realizada em uma única mistura.

e) Determinação da resistência à compressão, aos 7, 28 e 90 dias, conforme a

NBR 13279 (ABNT, 1995) – realizada em uma única mistura.

Os resultados obtidos nesses ensaios estão reunidos na Tabela 5.6 a seguir e é

apresentada por completo no Apêndice C, juntamente com os resultados individuais do índice

de absorção de água inicial das placas de substrato-padrão.

Tabela 5.6 – Caracterização das argamassas no estado fresco e endurecido.

Característica determinada

Método de

ensaio n

Resultados

médios CV (%)

Densidade de massa NBR 13278/1995

15 1,69 g/cm³ 3

Consistência – penetração do cone

ASTM C-780/1996

15 40 mm 3 Estado fresco

Teor de ar método pressométrico

NBR 11686/1990

12 20% 8

7 dias 3,0 MPa 4 28 dias 3,6 MPa 3

Estado endurecido

Resistência à

compressão 90 dias

NBR 13279/1995

4

4,4 MPa 4

Previamente a aplicação da argamassa era feita uma limpeza superficial nos

substratos para a retirada de poeira e outros materiais que pudessem prejudicar a aderência

argamassa/substrato. Após este procedimento, os substratos eram colocados na vertical, como

mostra a Figura 5.20, prontos para receber a argamassa de revestimento.


103

Figura 5.20 – Montagem do substrato-padrão para aplicação da argamassa.

5.2.5 Aplicação da Argamassa A forma de lançamento da argamassa ao substrato é um fator que interfere no

comportamento do revestimento, principalmente no que se refere ao mecanismo de aderência.

Alguns autores mencionam que o lançamento manual gera grande variabilidade da resistência

de aderência por estar diretamente relacionada à habilidade, conhecimento e ergonomia do

pedreiro (NEVES et al., 1995; GONÇALVES, 2005; CARASEK, 2007b).

Para minimizar esta variabilidade, optou-se pela utilização de um sistema de

projeção mecânico, tendência crescente no mercado nacional que, além de proporcionar um

aumento na produtividade, pode conferir maiores valores de aderência23 aos sistemas de

revestimento de argamassa.

A aplicação da argamassa foi feita por meio de um projetor por spray a ar

comprimido, constituído por um recipiente com orifícios na parte frontal inferior conectado a

um compressor de ar que opera numa faixa de pressão de 0,63 MPa (90 psi) a 0,77 MPa

(110 psi), conforme exibe a Figura 5.21.

23 Carvalho (2004) verificou que as argamassas projetadas mecanicamente podem apresentar valores de aderência superiores em relação às argamassas aplicadas manualmente, isto porque a projeção mecânica proporciona maior compacidade após a aplicação, reduzindo a porosidade e permeabilidade dos revestimentos. Nessa mesma linha, Duailibe, Cavani e Oliveira (2005) constataram um aumento de 55% para uma mesma argamassa projetada mecanicamente comparando à sua aplicação manual.


104

(a)

(b)

Figura 5.21 – Equipamento para projeção de argamassa (a) compressor de ar e (b) projetor.

A projeção foi feita com pressão igual a 0,70 MPa (100 psi), seguindo

recomendações do fabricante, na forma de filetes contínuos de baixo para cima, guardando

uma distância de 30 cm das placas a serem revestidas (Figura 5.22).

Figura 5.22 – Aplicação mecânica dos revestimentos de argamassa.

A espessura do revestimento foi fixada em 25 ± 2 mm e controlada com auxílio de

uma guia metálica fixada sobre o painel. Após a aplicação da argamassa, aguardava-se o

ponto de sarrafeamento do revestimento. Decorrido este tempo de espera, o pedreiro cortava a

argamassa excedente por meio de uma régua de alumínio. Posteriormente, executava-se o

desempeno da superfície com uma desempenadeira de madeira (Figura 5.23a). O acabamento

final era realizado com uma espuma umedecida e então com cuidado as placas eram separadas


105

por meio de um corte superficial com espátula (Figura 5.24b). O tempo de espera para o

desempeno era aproximadamente 45 minutos.

(a)

(b)

Figura 5.23 – (a) Desempeno dos revestimentos de argamassa e (b) detalhe do processo de separação das placas de revestimento.

Após 24 horas da aplicação da argamassa, as placas revestidas eram

cuidadosamente transportadas para um tanque de água, onde permaneceram durante o período

de cura.

5.2.6 Cura Os revestimentos foram submetidos à cura úmida, com o objetivo de reduzir a

variabilidade devido às oscilações do clima. Além disto, segundo o trabalho desenvolvido por

Pereira, Carasek e Francinete Jr. (2005), os revestimentos submetidos à cura úmida

apresentam maiores valores de aderência quando comparados com revestimentos submetidos

à cura ao ar.

Os revestimentos foram curados em tanque de água, durante catorze dias, exceto

as placas para análise da influência do operador, que permaneceram imersas no tanque por

dezenove dias. Para esta variável, o ensaio de resistência de aderência foi realizado aos 48 ± 2

dias e para as demais situações analisadas aos 82 ± 3 dias.

Cabe ressaltar que as placas ao serem retiradas do tanque eram mantidas em

ambiente de laboratório para secagem até a data de realização do ensaio.


106

5.2.7 Determinação da Resistência de Aderência à Tração O ensaio de resistência de aderência à tração foi realizado observando os

procedimentos de execução estabelecidos pela NBR 13258 (ABNT, 1995). Entretanto, por se

tratar de um trabalho que visa ajustar essa metodologia, algumas peculiaridades foram

introduzidas em função das variáveis analisadas. A seguir serão descritas essas

particularidades.

5.2.7.1 Número de corpos-de-prova

Para cada fator analisado foram preparados trinta corpos-de-prova, exceto a

análise da taxa de carregamento que foi feito com a utilização de quinze corpos-de-prova para

que se tornasse possível o emprego de dois equipamentos. Isso resultou em um total de 530

corpos-de-prova preparados.

Foram distribuídos seis corpos-de-prova em cada painel, mantendo-se um espaço

de no mínimo 50 mm entre si e pelo menos 20 mm das bordas; de forma aleatória com o

intuito de neutralizar a variabilidade associada aos materiais e aos processos executivos do

revestimento. Dessa forma, em uma placa revestida eram avaliados todos os níveis de

variação do fator analisado. As Figuras 5.24 e 5.25 exemplificam a disposição dos corpos-de-

prova para análise da influência da geometria e dimensão dos corpos-de-prova e do tipo de

equipamento, respectivamente. O arranjo das demais variáveis é mostrado no Apêndice E.

LEGENDAEnsaio de resistência de aderência à traçãoEnsaio de resistência de aderência à tração superficialEnsaio de resistência de aderência à traçãoEnsaio de resistência de aderência à tração superficial

Figura 5.24 – Distribuição dos corpos-de-prova para a análise da geometria e dimensão dos corpos-de-prova.


107

E1

E2

E3

E1

E3

E2

E3

E3

E1

E1

E2

E2

E3

E3

E2

E2

E1

E1

Figura 5.25 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência do tipo de equipamento.

5.2.7.2 Corte do revestimento A – Estado Endurecido

O corte do revestimento foi realizado previamente à colagem das pastilhas, com o

cuidado para que fosse estendido até aproximadamente 5 mm dentro do substrato. Para tanto,

a delimitação dos corpos-de-prova circulares foi feita por meio de uma serra de copo

diamantada acoplada a uma furadeira de coluna24. Os quadrados com o auxílio de uma serra

mármore, com disco de corte igual a 110 mm e potência de 1300 watts. As Figuras 5.26 e

5.27 ilustram os equipamentos utilizados.

Figura 5.26 – Serra de copo acoplada a

furadeira de coluna, utilizada para realização dos cortes circulares.

Figura 5.27 – Serra mármore empregada para o corte dos corpos-de-prova quadrados e detalhe de realização

do mesmo. 24 A adaptação foi feita retirando-se o mandril e inserindo um eixo (peça única) para o encaixe da serra de copo. Este equipamento dispunha de uma base ajustável, três velocidades, alternadas pela posição da correa. Entretanto, empregou-se a velocidade mais baixa para evitar a transmissão de vibrações ao corpo-de-prova que de alguma forma poderia afetar a ligação entre o revestimento e o substrato.


108

Para manter a ortogonalidade do equipamento a superfície do revestimento, os

cortes foram executados na posição horizontal.

Corte com água

Este tipo de corte foi avaliado em duas maneiras: uma com jato de água e outra

com a placa revestida imersa, conforme ilustram as Figuras 5.28 e 5.29, respectivamente. O

corte com a placa imersa foi feito na tentativa de obter um teor de umidade constante.

Após o corte com água, aguardava-se 24 horas para a colagem das pastilhas sobre

o revestimento, permitindo a secagem superficial.

Figura 5.28 – Corte realizado com jato de água. Figura 5.29 – Corte realizado com placa imersa.

B – Estado Plástico

O corte do revestimento no estado plástico foi efetuado na posição vertical, para

simular a situação em obra, com auxílio de uma serra de copo empregada em marcenaria, com

diâmetro igual a 50 mm. A Figura 5.30 mostra a ferramenta utilizada.

Figura 5.30 – Serra de copo utilizada para a confecção do corte do revestimento no estado plástico.


109

Após o desempeno da argamassa, exercia-se uma leve pressão com as pontas dos

dedos sobre o revestimento. O corte era realizado quando os dedos penetrassem na argamassa

e ao serem retirados estivessem praticamente limpos, isto porque nos testes iniciais, quando o

corte foi feito com a argamassa ainda “mole” ocorria o desplacamento do revestimento e

quando encontrava-se enrijecida a serra de copo não penetrava no revestimento.

Para efetivação do corte era feito movimentos circulares, até encaixar a peça ao

revestimento, e posteriormente, aplicava-se uma leve pressão para aprofundar o corte. Em

seguida, retirava-se a peça com cuidado para não danificar o revestimento. Vale salientar que

a serra de copo era umedecida para facilitar a penetração até o substrato. A Figura 5.31 exibe

detalhe da execução do corte no estado fresco.

Figura 5.31 – Detalhe da execução do corte com argamassa no estado plástico.

5.2.7.3 Colagem das pastilhas

Previamente a colagem das pastilhas, a superfície do revestimento era escovada

com uma escova de aço para a remoção de partículas soltas. A limpeza era completa com

auxílio de uma escova de cerdas macias e com pano úmido.

Movimentos circulares até o encaixe da serra de copo ao

revestimento.

Leve pressão para estender o corte até o substrato.

Corte do revestimento no estado plástico.


110

Para a aplicação da cola na pastilha, esta deveria estar isenta de qualquer resíduo

de ensaios anteriores e a cola bem homogeneizada. Após estas verificações, as pastilhas eram

colocadas sobre o revestimento, exercendo uma leve pressão, para garantir uma espessura

uniforme ao longo do corpo-de-prova e espessura máxima de 5 mm.

O excesso de cola era retirado com a espátula. Então, aguardava-se o tempo

recomendado pelo fabricante para a secagem da cola, que era de no mínimo 1h para o adesivo

de base poliéster e 12 h para a resina epóxi.

Excentricidade da carga

A excentricidade de carga, uma das variáveis testadas, foi examinada por meio do

deslocamento da pastilha do centro do corte, feito anteriormente com o serra-copo. Tendo em

vista que o corte possuía diâmetro igual a 57 mm, deslocava-se a pastilha até a borda superior

do furo, desse modo o deslocamento era igual a 3,5 mm. As Figuras 5.32 e 5.33 ilustram os

corpos-de-prova excêntricos e sem excentricidade, respectivamente.

Figura 5.32 – Corpo-de-prova com

excentricidade. Figura 5.33 – Corpo-de-prova sem

excentricidade.

5.2.7.4 Realização do ensaio

O ensaio de resistência de aderência à tração foi executado com a ajuda de um dos

equipamentos descritos no item 5.2.1.7, por meio da imposição de um carregamento axial de

tração à pastilha previamente colada ao revestimento.

Para reduzir a variabilidade de operação, alguns cuidados foram considerados: o

ensaio foi executado posição horizontal, mantendo sempre o eixo de aplicação da carga

perpendicular ao plano do revestimento; evitaram-se trepidações do equipamento enquanto

3,5 mm


111

estivesse conectado à pastilha; os ensaios foram feitos por um único equipamento, com taxa

de carregamento constante, exceto quando estas eram as variáveis de estudo.

Após a ruptura, anotou-se, para cada corpo-de-prova ensaiado, a carga e a

porcentagem do tipo de ruptura.

Para análise do corte do revestimento, com o objetivo de estabelecer uma

correlação entre a resistência de aderência e a umidade absorvida pelo revestimento,

posteriormente ao ensaio de arrancamento, três corpos-de-prova, de cada placa e situação

analisada, foram separados para verificação do teor de umidade. Os corpos-de-prova eram

pesados e colocados em estufa a temperatura de 105 ± 5 °C por 24 horas. Em seguida,

determinava-se a massa seca e procedia o cálculo do teor de umidade.

Operador

Além dos cuidados mencionados anteriormente, o ensaio foi executado sempre

pelo mesmo operador. No entanto, o grande número de ensaios a serem realizados induziu a

verificação da capacidade de um operador inexperiente, uma vez que não seria possível dispor

de um profissional experiente para a realização de todos os ensaios. Desta forma,

desenvolveu-se um estudo piloto25 com dois operadores (com e sem experiência), e os

resultados demonstraram não haver diferenças significativas nos valores de resistência de

aderência obtidos pelos operadores analisados, confirmando os resultados obtidos por Costa,

Duarte e Carasek (2006).

Taxa de carregamento

Tendo em vista que nenhum dos equipamentos utilizados possuía dispositivo para

controle da taxa de carregamento. Ao analisar esta característica, esse controle era feito por

meio da anotação do tempo de aplicação da carga, com auxílio de um cronômetro.

Após o registro do tempo e da carga de ruptura, calculava-se a taxa de

carregamento (N/s) e a classificava em máxima (≥ 25 N/s) e mínima (< 25 N/s). Estes valores

utilizados para a classificação foram arbitrários, segundo os resultados obtidos.

25 O apêndice D apresenta a metodologia e os resultados individuais do ensaio piloto que avaliou a capacidade de um operador inexperiente em realizar o ensaio de resistência de aderência à tração.


112

5.2.8 Determinação da Resistência de Aderência à Tração Superficial

Embora seja um método não-normalizado, este ensaio foi realizado para avaliar se

o procedimento de corte pode ou não intensificar a concentração de tensões nos corpos-de-

prova, como apontou Gonçalves (2004). Para tanto, adotou-se como variáveis a geometria e

dimensão dos corpos-de-prova.Também foi analisado o tipo de cola, para comprovação dos

resultados da modelagem computacional e confirmação dos resultados experimentais.

A metodologia adotada para a realização deste ensaio foi a mesma descrita no

item 5.2.7, desconsiderando a etapa de corte do revestimento. Cabe ressaltar que foram

realizados 107 ensaios de resistência de aderência à tração superficial, sendo que algumas

variáveis obtiveram menos de 30 corpos-de-prova por situação.

5.2.9 Metodologia para análise dos dados

Com a intenção de otimizar os experimentos, minimizando consideravelmente o

custo, o tempo e os ruídos experimentais, além de facilitar a identificação dos fatores que

exercem influência sobre os valores de resistência de aderência à tração, tornou-se necessário

uma avaliação estatística minuciosa, desenvolvida mediante dois projetos fatoriais, a saber:

Projeto fatorial com um fator controlável a vários níveis fixos – Optou-se

por este projeto simples devido à enorme quantidade de variáveis estudadas. Dentre elas, as

que se enquadram neste projeto são: procedimento de corte, geometria e dimensão dos

corpos-de-prova, tipo de cola, tipo de equipamento e forma de aplicação da carga. O modelo

estatístico que expressa a análise desses fatores é apresentado na Equação 5.1, segundo

RIBEIRO (2006):

ijjijX εαµ ++= (Equação 5.1)

onde:

µ é a média geral;

jα é o efeito da variável analisada;

ijε é o erro aleatório.

Projeto fatorial com dois fatores: tipo de equipamento e taxa de

carregamento. Este modelo estatístico está representado na Equação 5.2 (RIBEIRO, 2006):

( ) ijkijjiijY ετββτµ ++++= (Equação 5.2)


113

onde:

iτ é o efeito do tipo de equipamento, i = 1, 2;

jβ é o efeito da taxa de carregamento, i = 1, 2;

( )ijτβ é o efeito da interação entre o tipo de equipamento e a taxa de

carregamento;

ijkε é o erro aleatório.

Para a avaliação dos resultados obtidos a análise dos dados obedeceu às etapas

descritas a seguir:

a) Identificação e eliminação de valores que representam defeitos de execução do

ensaio, tais como: corpos-de-prova com ruptura na interface cola/pastilha e corte que

não atingiram o substrato.

b) Realização do teste não-paramétrico de Kolmogorov-Smirnov (K-S) para a

verificação da hipótese de normalidade dos valores de resistência de aderência à

tração.

c) Cálculo da média, desvio-padrão e coeficiente de variação da resistência de aderência

à tração, posteriormente ao ajuste dos valores medidos pelas equações obtidas

durante a calibração.

d) Cálculo da porcentagem média do tipo de ruptura das variáveis analisadas.

e) Técnica da análise de variâncias (ANOVA) utilizando-se o programa Statistic 6.0 da

Statsoft®. Os valores de Fcalculados (Fcal) foram comparados com os valores tabelados

(Ftab) a um nível de significância de 5%. O valor de Ftab é igual a Fα=0,05 (ν1 e ν2)

sendo ν1 e ν2 os graus de liberdade do efeito avaliado e do resíduo. Após esta análise

foi realizada uma comparação múltipla de médias (testes estatísticos de Duncan) para

as variáveis com mais de dois tratamentos, com o objetivo de agrupar as médias que

diferiam significativamente entre si, a separação dos grupos sob o ponto de vista da

estatística será indicada por linhas verticais tracejadas.

5.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Este tópico apresenta uma compilação dos resultados obtidos no programa

experimental, bem como as discussões e considerações elaboradas com base em análises


114

estatísticas e representações gráficas. Inicialmente, apresentam-se os resultados de estatística

descritiva dos valores de resistência de aderência, e em seguida são mostradas as análises

individuais para cada variável estudada.

Posteriormente é feita uma análise do tipo de ruptura obtido, além de demonstrar a

relação de alguns fatores observados sobre os valores de resistência de aderência.

5.3.1 Resistência de Aderência dos Revestimentos

Os resultados de resistência de aderência dos revestimentos foram submetidos a

uma análise descritiva, cujos resultados do teste de normalidade, média e coeficientes de

variação dos valores de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à tração

superficial são apresentados nas Tabelas 5.7 e 5.8, respectivamente.

Tabela 5.7 – Resultados do teste de normalidade, média e coeficiente de variação dos valores de

resistência de aderência à tração.

Variável Nível de variação Nº de cp’s

válidos

Teste de normalidade (Kolmogorov-

Smirnov)

Média (MPa)

CV(%)

Ambiente 24 Rejeitada a hipótese 0,48 56 Processo de secagem das placas Estufa 27 Rejeitada a hipótese 0,27 104

Seco 18 Distribuição normal 0,40 34 Tipo de corte

Água 24 Distribuição normal 0,36 61

Endurecido – A 30 Distribuição normal 0,27 65 Endurecido – B 24 Rejeitada a hipótese 0,16 105 Endurecido – C 30 Rejeitada a hipótese 0,52 31

Estado do

revestimento

Plástico – D 7 Distribuição normal 0,55 27

Circular 50 mm 30 Distribuição normal 0,52 31 Geometria e

dimensão do cp Quadrado 100 mm 30 Distribuição normal 0,25 39

Epóxi 23 Distribuição normal 0,31 41 Tipo de cola

Poliéster 26 Distribuição normal 0,31 43

EA – Consultare 28 Distribuição normal 0,38 47 EB – Dyna Proceq 28 Distribuição normal 0,36 45 Tipo de equipamento

EC – Alavanca 26 Rejeitada a hipótese 0,24 20

CE 31 Distribuição normal 0,16 38 Forma de aplicação da carga SE 29 Distribuição normal 0,22 46

Máxima – EA 15 Distribuição normal 0,19 30 Máxima – EB 12 Distribuição normal 0,19 47 Mínima – EA 9 Distribuição normal 0,13 30


Mínima – EB 6 Distribuição normal 0,09 47


115

Tabela 5.8 – Resultados do teste de normalidade, média e coeficiente de variação dos valores de resistência de aderência à tração superficial.


válidos

Teste de normalidade (Kolmogorov-

Smirnov)

Média (MPa)

CV(%)

Circular 50 mm 30 Distribuição normal 0,60 23 Geometria e dimensão do cp Quadrado 100 mm 30 Distribuição normal 0,32 35

Epóxi 23 Distribuição normal 0,66 31 Tipo de cola

Poliéster 26 Distribuição normal 0,63 29

Os resultados obtidos no teste de normalidade (Kolmogorov-Smirnov) mostram

que a maior parte dos dados avaliados apresenta distribuição normal26, permitindo o uso da

média como valor característico. A hipótese de normalidade dos resultados de aderência

também foi observada por Scartezini (2002), Gonçalves (2004) e Antunes (2005). Sendo que

o último autor analisou os resultados empregando o teste de Anderson-Darling,

De uma forma geral, observou-se também uma alta variabilidade dos resultados

de aderência, confirmando a existência da variabilidade intrínseca ao método de ensaio; uma

vez que foram utilizados os mesmos materiais e procedimentos de execução. Nos próximos

itens, serão tecidas considerações sobre a influência dos parâmetros investigados sobre os

valores de aderência e a variabilidade dos mesmos.

5.3.3.1 Influência do procedimento de corte

a) Processo de secagem

De acordo com a análise de variância, mostrada na Tabela 5.9, foram encontradas

evidências de diferenças significativas, ao nível de 5% de probabilidade, entre os processos de

secagem analisados.

26 A importância da distribuição normal reside não apenas no fato de que ela é requisito básico para utilização de métodos estatísticos clássicos, mas também no erro que se pode cometer ao tratar uma distribuição não normal como normal. Isto porque, a média é notadamente influenciada pelos valores extremos, assim, em distribuições assimétricas, a média estará deslocada para os dados extremos da distribuição, podendo, portanto, não ser a medida de tendência central mais representativa. E nesse caso a moda ou mediana é o melhor estimador.


116

Tabela 5.9 – Análise de variâncias do efeito do processo de secagem das placas revestidas sobre os valores de resistência de aderência à tração.

Efeito SQ GL MQ Fcal Ftab Resultado

Entre Grupos 0,51 1 0,51 6,69 4,04 Significativo

Dentro Grupos (Resíduos) 3,75 49 0,07 - - - Total 4,26 50 - - - -

Legenda:

SQ= soma dos quadrados; GL= grau de liberdade;

MQ= média dos quadrados; F= parâmetro de Fisher para o teste de significância dos efeitos;

A Figura 5.34 apresenta os valores médios de resistência de aderência e os

coeficientes de variação em função do processo de secagem das placas revestidas.

Estufa Ambiente

Processo de secagem

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90


Pa)

Média Intervalo de Confiança 95% Desvio-padrão

Figura 5.34 – Valores médios de resistência de aderência e coeficientes de variação, aos 56 dias, para a

análise do processo de secagem das placas.

Observa-se na Figura 5.34 que as placas secas ao ambiente propiciam maiores

valores de resistência de aderência à tração, 77% superior as placas colocadas em estufa, e

menor coeficiente de variação. Essa redução da aderência ocorreu porque ao serem

submetidos à estufa foram introduzidos gradientes térmicos no sistema de revestimento,

originando tensões na interface do sistema, capazes de provocar até o descolamento do

revestimento.

Os efeitos da variação de temperatura nas tensões e deformações de um

revestimento de argamassa aplicado a um substrato de concreto foi estudado por Temoche-

Esquivel et al. (2007). A análise foi feita por meio de modelos computacionais, considerando

CV=56%

CV=104%


117

uma temperatura de 70°C na face do revestimento e 20°C na face externa do substrato,

equivalente a temperatura inicial do sistema. Os resultados mostraram um aumento no nível

de tensões e a tendência de concentração de tensões nas bordas do modelo. Além disto, ao

considerar os macrodefeitos presentes na interface substrato-argamassa, os autores

observaram a intensificação das tensões nesta região, sendo o efeito principal nas tensões de

cisalhamento.

Os resultados obtidos por Temoche-Esquivel et al. (2007) confirmam a redução

dos valores de aderência devido ao surgimento de tensões térmicas na interface do sistema.

Cabe ainda mencionar que durante o corte verificou-se que as placas secas em

estufa não formavam a “pasta” e o corte era realizado com maior facilidade, entretanto, com

grande perda de corpos-de-prova.

Com base nos resultados obtidos, descartou-se o processo de secagem das placas

em estufa, pois além de apresentar menor valor de aderência, coeficientes de variação mais

elevados, seria inviável a aplicação deste processo em obra e até mesmo a realização deste

nesta etapa experimental, devido à enorme quantidade de placas a serem ensaiadas.

b) Tipo de corte

A Tabela 5.10 exibe a análise de variância dos resultados de resistência de

aderência para os cortes realizados a seco e com água (jato).

Tabela 5.10 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à

tração para os cortes executados a seco e com água.


Entre Grupos 0,01 1 0,01 0,41 4,08 Não-significativo Dentro Grupos (Resíduos) 1,28 40 0,03 - - -

Total 1,29 41 - - - -

A análise de variâncias mostrou que não houve diferenças significativas entre os

tipos de corte executados, ou seja, não alteraram os valores de resistência de aderência.

Entretanto, ao observar o gráfico da Figura 5.35, percebe-se maior variação dos resultados

para os cortes executados a seco.


118

Seco Água

Tipo de corte

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70


Pa)


Figura 5.35 – Valores médios de resistência de aderência e coeficientes de variação, aos 48 dias, para

os cortes realizados com água e a seco.

A alta variabilidade obtida para o corte a seco pode ser explicada por dois fatores:

primeiro, a fragilidade da ligação entre a argamassa-substrato evidenciada pelo descolamento

do revestimento em duas placas e pela quantidade de corpos-de-prova arrancados durante a

execução do corte (4 em 18); e segundo, pela indução de tensões laterais ao corpo-de-prova

durante a realização do mesmo.

Com base nisto descartou-se a execução do corte a seco que também representava

uma tarefa árdua para quem o executava, com liberação de pó, e propiciava maior desgaste da

serra de copo.

c) Estado do revestimento

A avaliação do procedimento de corte também foi realizada para o revestimento

no estado plástico e endurecido, sendo o último realizado com água e com revestimento em

teores de umidade diferentes. A Tabela 5.11 apresenta os códigos utilizados, nas

representações gráficas, bem como as características dos procedimentos realizados para esta

avaliação.

Tabela 5.11 – Código dos procedimentos de corte realizados.

Código Estado da argamassa

Condição do revestimento antes do corte

Procedimento de corte

A Jato B

Úmido Com água Imerso

C Endurecido

Seco Com água Jato D Plástico - -

CV=34%

CV=61%


119

Segundo os resultados da análise de variâncias realizada e demonstrada na Tabela

5.12, os procedimentos de corte avaliados, nesta etapa, afetaram de forma significativa a

população amostrada, isso significa que esse fator tem influência na variabilidade da

resistência de aderência à tração.

Tabela 5.12 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração, observando o procedimento de realização do corte.




Tendo em vista a influência desses tratamentos realizou-se uma comparação

múltipla de médias pelo teste de Duncan para agrupar as que não diferem significativamente

entre si. O teste mostrou a existência de dois grupos distintos conforme ilustra a Figura 5.36.

A B C D

Procedimento de corte

-0,10

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80


Pa)


Figura 5.36 – Valores médios de resistência de aderência e coeficientes de variação, aos 82 ±3 dias,

para diferentes tipos de corte, realizado em revestimentos no estado plástico e endurecido.

Nota-se na Figura 5.38 que os cortes realizados no estado endurecido pertencem

aos dois grupos. Não houve distinção entre os tipos de corte executados com água (jato ou

imerso), mas da condição do revestimento antes do corte (úmido ou seco). O revestimento

seco apresentou maior valor de resistência de aderência em relação aos úmidos.

Os cortes C e D foram os que propiciaram os maiores valores de aderência e

menores coeficientes de variação. Entretanto, vale salientar que a análise do corte no estado

CV=27%

CV=65%

CV=31%

CV=105%


120

plástico (D) foi feita somente com base em sete corpos-de-prova. Isto porque durante a

realização do ensaio de aderência observou-se que o corte da maioria dos corpos-de-prova não

atingiu o substrato (Figura 5.37a), quer durante a execução do corte ou pela obstrução da

abertura no período de endurecimento. Assim, ao realizar o ensaio de resistência de aderência

à tração avaliava-se a resistência à tração da argamassa, que por sua vez é superior à

resistência de aderência da interface substrato/argamassa.

Portanto, foram submetidos à análise estatística os corpos-de-prova que atingiram

o substrato, como mostra a Figura 5.37 b.

Substrato

Argamassa

SubstratoSubstrato

Argamassa

Argamassa

Substrato

Argamassa

SubstratoSubstrato

Argamassa

Argamassa

a

Substrato

Argamassa

SubstratoSubstrato

Argamassa

Argamassa

Substrato

Argamassa

SubstratoSubstrato

Argamassa

Argamassa

a

Argamassa

Substrato

Argamassa

Substrato

Argamassa

Argamassa

Substrato

Argamassa

Substrato

Argamassa

b

Argamassa

Substrato

Argamassa

Substrato

Argamassa

Argamassa

Substrato

Argamassa

Substrato

Argamassa

b

Figura 5.37 – Esquema dos cortes dos corpos-de-prova executados no estado plástico evidenciando a profundidade dos mesmos (a) na camada de argamassa e (b) até o substrato.

Crasto Jr. (2005) ao analisar o corte no estado plástico obteve resultados de

resistência de aderência superiores aos cortados no estado endurecido. Porém, cabe destacar

que o autor efetuou o corte na posição horizontal, diferente da situação analisada nesta

pesquisa e em obra. Entretanto, mesmo com os bons resultados obtidos nas pesquisas, para a

utilização deste procedimento será necessário a realização de mais estudos.

Tendo em vista que o teor de umidade do revestimento poderia interferir nos

valores de resistência de aderência procurou-se estabelecer uma correlação entre essas

propriedades. A Figura 5.38 ilustra graficamente o resultado obtido.


121

y = -0,04x + 0,72

R2 = 0,55

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0Umidade absorvida (%)


Pa)

Corte a seco Corte com água

y = -0,04x + 0,72

R2 = 0,55

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0Umidade absorvida (%)


Pa)

Corte a seco Corte com água

Figura 5.38 – Resistência de aderência média em função da umidade absorvida pelo revestimento.

O gráfico mostra que a resistência de aderência à tração tende a diminuir

linearmente à medida que se aumenta a umidade absorvida pelo revestimento. Outros autores

também observaram um comportamento similar, a saber:

Nascimento, Reis e Costa (2003) estudando revestimentos de argamassa

produzidos com diferentes tipos de cimento e polímeros constataram um aumento de até 80%

na resistência de aderência à tração para revestimentos secos em relação aos umedecidos.

Candia e Franco (1998) verificando a influência do corte a seco e com água

sobre os resultados do ensaio de cisalhamento, concluíram que os revestimentos cortados a

seco apresentam maiores valores de aderência independente do tipo de substrato (bloco

cerâmico, bloco de concreto, estrutura de concreto, todos sem nenhum preparo da base).

Segundo Vasconcelos (2004) essa diminuição da aderência ocorre porque os

revestimentos cortados com água continuam com alto teor de umidade na camada de

argamassa e na interface com o substrato. Ao ser submetido à tração, a água presente nos

poros também é tracionada, dando origem à formação de minúsculas bolhas de ar,

provenientes da quebra das pontes de hidrogênio da água. Essas bolhas tendem a crescer, de

forma a exercer uma pressão negativa (gradiente de umidade) na interface como se tentassem

arrancá-la, desse modo enfraquecendo a ligação da argamassa com o substrato.

Bonaldo, Barros e Lourenço (2004) salientam que quando a superfície do

substrato esta umedecida ou saturada, no momento da realização do ensaio de arrancamento


122

ocorre à formação de um filme de água que tende a reduzir a resistência de aderência entre os

materiais de base cimentícia.

Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que uma parcela da

variabilidade da aderência é função da umidade do revestimento, tendo em vista que este pode

apresentar diversos teores de umidade.

O corte para a análise das demais variáveis foi executado com jato de água e o

revestimento na condição seca no momento do corte.

5.3.3.2 Influência da geometria e dimensão dos corpos-de-prova

Tal como esperado, a geometria associada à dimensão dos corpos-de-prova afeta

estatisticamente os valores de resistência de aderência à tração como mostra a Tabela 5.13 .


tração, observando a geometria e dimensão do corpo-de-prova.




A Figura 5.39 mostra os resultados obtidos nesta etapa experimental.

Quadrado 100 mmCircular 50 mm

Geometria e dimensão do corpo-de-prova

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

Resistência de

ade

rência à tração (M

Pa)


Figura 5.39 – Valores médios globais de resistência de aderência à tração (82 ± 3 dias) em função da

geometria e dimensão do corpo-de-prova.

CV=31%

CV=39%


123

O corpo-de-prova circular apresenta valor de resistência de aderência superior ao

quadrado, comprovando os resultados obtidos na modelagem computacional e no trabalho

experimental desenvolvido por Gonçalves (2004).

Gonçalves (2004) encontrou uma diferença de 58% entre os valores de aderência

do corpo-de-prova quadrado em relação ao circular. Nesta pesquisa, essa redução foi de 52%.

O efeito escala pode contribuir com essa redução, por apresentar maior dimensão em relação

ao circular, o corpo-de-prova quadrado engloba uma maior quantidade de macrodefeitos na

interface.

Contudo, acredita-se que a principal responsável por essa redução da aderência no

corpo-de-prova quadrado é a concentração de tensões na interface substrato-argamassa. O

procedimento de corte também pode intensificar essas tensões. Para comprovar esta

interferência realizaram-se ensaios de resistência de aderência à tração superficial. Os

resultados estão demonstrados na Tabela 5.14 e representados graficamente na Figura 5.40.


tração superficial, observando a geometria e dimensão do corpo-de-prova.




Os resultados apontam a interferência da geometria e dimensão dos corpos-de-

prova. Verifica-se que a magnitude desse efeito é próximo ao constatado anteriormente (64,74

e 56,73).

O corpo-de-prova circular 50 mm apresentou resistência de aderência à tração

superficial superior ao quadrado, percentual de 47%, e menor coeficiente de variação.


124

Quadrado 100 mmCircular 50 mm

Geometria e dimensão dos corpo-de-prova

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

Resistência de

ade

rência à tração

superficial (M

Pa)


Figura 5.40 – Valores médios globais de resistência de aderência à tração superficial (82 ± 3 dias) em

função da geometria e dimensão do corpo-de-prova.

O ensaio de resistência de aderência à tração superficial avalia a coesão da

argamassa. Entretanto, ao comparar os valores de aderência obtidos em ambos os ensaios

constata-se uma relação de 1,15 e 1,28, para os respectivos corpos-de-prova circular e

quadrado.

O crescimento não foi muito elevado, como se esperava, mas pode-se concluir que

além da geometria e dimensão do corpo-de-prova, a delimitação deste por meio do corte

colabora com a redução da resistência de aderência.

5.3.3.3 Influência do tipo de cola

Assim como na etapa de modelagem computacional, a análise estatística dos

resultados experimentais demonstrou que os adesivos empregados nesta pesquisa, epóxi e

poliéster, não exerceram influência significativa nos valores de aderência (Tabelas 5.15 e

5.16).


tração para os tipos de cola empregados (epóxi e poliéster).


Entre Grupos 0,00 1 0,00 0,05 4,05 Não-significativo


CV=23%

CV=35%


125


tração superficial para os tipos de cola empregados (epóxi e poliéster).




No que se refere aos valores de aderência e coeficientes de variação, os resultados

foram similares para os dois tipos de cola utilizados, tanto no ensaio de resistência de

aderência à tração como na resistência de aderência à tração superficial, como mostra a Figura

5.41.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

Epóxi PoliésterTipo de Cola

Valores M

édios (M

Pa)

Resistência de aderência à traçãoResistência de aderência à tração superficial

Figura 5.41 – Valores médios de resistência e coeficientes de variação obtidos nos ensaios de

resistência de aderência à tração e resistência de aderência à tração superficial para os dois adesivos utilizados.

Para este caso, a relação entre os valores de resistência de aderência à tração e

resistência de aderência à tração superficial foi respectivamente igual a 2,13 e 2,03 para o

epóxi e poliéster, superior a encontrada anteriormente.

Bonaldo, Barros e Lourenço (2003) avaliaram três tipos de resina epóxi na

interface entre substrato de concreto e concreto reforçado com fibras de aço por meio do

ensaio de arrancamento. Os autores constataram bom desempenho dos materiais em baixos

valores de aderência, e ao atingir valores superiores a 1,20 MPa houve diferenciação entre os

materiais analisados.

CV=43% CV=41%

CV=29% CV=31%


126

Dessa forma, ao aumentar a resistência de aderência pode ocorrer distinção no

desempenho dos materiais, conforme as características mecânicas dos materiais. Em sistemas

de revestimento, os valores de aderência à tração geralmente são inferiores a 1 MPa, ambos os

tipos de cola utilizados nesta pesquisa podem apresentar desempenho satisfatório.

Mas, ao avaliar a resistência superficial além de se preocupar com as

características mecânicas, pois podem atingir valores superiores a 1 MPa, deve-se observar a

viscosidade da cola, pois durante a realização deste ensaio, notou-se um acréscimo da área do

corpo-de-prova (> 1963,50 mm²)27 quando utilizado a cola de base epóxi. Isto ocorreu porque

a cola de base epóxi empregada possuía viscosidade elevada. A Figura 5.42 mostra a área dos

corpos-de-prova quando utilizado os dois tipos de cola.

Figura 5.42 – Corpos-de-prova após o ensaio de resistência de aderência à tração superficial,

observando o tipo de cola empregado (epóxi e poliéster).

Embora o tipo de cola não tenha se mostrado influente nos valores de aderência,

ao realizar o ensaio deve-se utilizar um material com características mecânicas compatíveis ao

sistema a ser avaliado, viscosidade adequada, fácil homogeneização, para evitar falhas

durante a execução do ensaio.

Bortoluzzo (2000) realizou alguns testes com alguns tipos de cola, formulando um

quadro de observações a respeito do desempenho da cola. A Tabela 5.17 reúne as informações

desse autor e os resultados obtidos nesta pesquisa.

27 Área equivalente ao corpo-de-prova circular 50 mm de diâmetro. Para a análise dos dados da cola de base epóxi, a área do corpo-de-prova foi obtida por meio da média de três corpos-de-prova após o ensaio de arrancamento.

Poliéster Epóxi


127

Tabela 5.17 – Observações a respeito de colas utilizadas no ensaio de resistência de aderência à tração.

Nome ou marca da

cola Base química Observações

Araldite Epóxi Falta de aderência ao alumínio

Compound adesivo Epóxi Falta de resistência da cola em 72 horas, com baixa polimerização e pequena aderência tanto no alumínio quanto na argamassa.

Compound injeção Epóxi Boa polimerização e penetração nos poros da argamassa, porém devido a sua baixa viscosidade, ela escorre e ocasiona falha de colagem.

Sikadur 31 Epóxi Boa aderência ao alumínio e argamassa em 48 horas.

Resina de mamona - Problemas de escorrimento pela sua baixa viscosidade.

Superbonder Ester de

cianocrilato Falta de aderência ao alumínio

Massa plástica – Iberê

Poliéster Boa aderência ao alumínio, porém sua alta viscosidade prejudica sua penetração nos poros da argamassa e sua aderência a ela.

Cola Universal –Anjo

Poliéster Boa aderência à pastilha metálica e à argamassa em 1 hora.

Concresive 227 Poxy Epóxi Boa aderência à pastilha metálica e à argamassa em 12 horas, entretanto devido a sua viscosidade pode ocorrer problema de escorrimento.

5.3.3.4 Influência do tipo de equipamento

Nenhum ensaio ou medição é perfeito e as imperfeições introduzem erros ou

incertezas que influenciam nos resultados, tornando estes apenas uma aproximação do valor

verdadeiro do mensurando. Parte desta incerteza é oriunda do próprio instrumento de

medição.

De acordo com Bonaldo, Barros e Lourenço (2005) é difícil estabelecer uma

relação entre os valores de resistência de aderência quando empregados equipamentos

diferentes para a realização do ensaio. Os autores salientam que medidas feitas por único

equipamento proporcionam alta variabilidade. Isto porque ao realizarem ensaios com um

dinamômetro de tração (Dyna Z 15) verificaram que em uma mesma situação o equipamento

ora apresentava valores elevados ora valores baixos.

Costa, Duarte e Carasek (2006) investigando a influência do tipo de equipamento

nos resultados de resistência de aderência à tração verificaram oscilações de média dos


128

valores de 0,19 MPa a 0,09 MPa para um mesmo sistema, empregando equipamentos

diferentes.

Os resultados obtidos nesta pesquisa confirmam as informações supracitadas. A

análise estatística efetuada mostra que o tipo de equipamento constitui-se numa fonte de

variabilidade dos resultados de aderência, exercendo influência significativa sobre estes

valores, conforme pode ser visualizado na Tabela 5.18.

Tabela 5.18 – Análise de variância do efeito do tipo de equipamento empregado na realização do

ensaio de resistência de aderência à tração.




O teste de Duncan indicou a formação de dois grupos distintos: um representado

pelo braço de alavanca e outro pelos dinamômetros de tração (Figura 5.43). O braço de

alavanca apresentou menor resistência de aderência, 33% e 37% em relação aos equipamentos

A e B, respectivamente, e o menor coeficiente de variação.

C B A

Tipo de Equipamento

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70


Pa)


Figura 5.43 – Valores médios de resistência de aderência à tração, aos 82±3 dias, observando o

comportamento de três equipamentos distintos.

No que diz respeito aos valores de resistência de aderência, o comportamento do

braço de alavanca não correspondeu aos resultados encontrados por Collantes (1998) e Costa,

Duarte e Carasek (2006). Esses autores ao comparar o braço de alavanca com dinamômetro de

A – Consultare B – Dyna Proceq C – Braço alavanca

CV=20%

CV=47% CV=45%


129

tração obtiveram as maiores médias para o primeiro. Provavelmente, essa diferenciação de

resultados ocorreu porque nesta pesquisa os ensaios foram realizados na posição horizontal,

sempre em uma mesma altura, diferente dos trabalhos citados.

Em relação à variabilidade, apesar do braço de alavanca apresentar menor

coeficiente de variação é um equipamento obsoleto, dificilmente utilizado para controle

tecnológico. Isso foi evidenciado no levantamento de campo, em que nenhum laboratório

apontou o uso deste equipamento.

Uma forma de reduzir a variabilidade intrínseca do equipamento é calibrá-los

antes da execução dos ensaios e verificar a técnica correta de utilização. Para isso, devem-se

observar alguns fatores:

Se há flutuação do instrumento, ou seja, o dispositivo de leitura não inicia no

zero ou não fixa o valor após a ruptura, mesmo com a existência do pico.

A peça de encaixe do equipamento à pastilha pode induzir tensões laterais no

corpo-de-prova antes da execução do ensaio ou a excentricidade da carga durante a realização

do ensaio (Figuras 5.44 a e b).

Observar se a manivela do equipamento está funcionando corretamente, porque

algumas esta trava, tendo que reiniciar a medição. Com isso, se o corpo-de-prova não for

desprezado romperá por fadiga, não mensurando o verdadeiro valor de aderência.

Figura 5.44 – Diferentes formas de encaixe entre equipamento e pastilha. (a) O sistema de acoplamento não é interessante uma vez que o gancho permite o deslizamento do equipamento em

relação ao eixo central da pastilha e (b) Este sistema é menos propício a ocorrência de carga excêntrica, desde que o parafuso se encaixe perfeitamente tanto ao equipamento quanto à pastilha e

com cuidado para não introduzir tensões laterais antes da execução do ensaio.

a b

Peças constituintes do sistema de acoplamento do

equipamento b


130

5.3.3.5 Influência da forma de aplicação da carga

De acordo com Austin, Robin e Pan (1995) a excentricidade da carga é um fator

que afeta os resultados do ensaio de arrancamento, dependendo basicamente da

ortogonalidade do corte e do posicionamento correto da pastilha sob o corpo-de-prova. Se a

ortogonalidade do corte não for garantida, a excentricidade do carregamento aumentará com a

profundidade do mesmo.

A Tabela 5.19 mostra o resultado da análise de variância obtida para o efeito da

forma de aplicação da carga (com excentricidade e sem excentricidade) produzida por meio

do deslocamento da pastilha em relação ao centro do corpo-de-prova. Cabe mencionar que

para esta análise foi utilizado o equipamento B – dinamômetro de tração (Dyna Proceq).

Tabela 5.19 – Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração, para verificação da forma de aplicação da carga.


Entre Grupos 0,06 1 0,06 8,64 4,02 Significativo Dentro Grupos (Resíduos) 0,36 54 0,01 - - -

Total 0,42 55 - - - -

A análise mostrou que a forma de aplicação da carga influencia significativamente

na resistência de aderência à tração. A Figura 5.45 apresenta os valores médios de resistência

de aderência e os coeficientes de variação obtidos.

CE SE


0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50


Pa)


Figura 5.45 – Valores médios de resistência de aderência à tração e coeficientes de variação para

cargas aplicadas com e sem excentricidade, aos 82±3dias.

CV=38% CV=46%

CE – com excentricidade SE – sem excentricidade


131

Percebe-se na Figura 5.45 que a carga aplicada sem excentricidade apresenta

resistência de aderência 27% superior a carga excêntrica. Segundo a modelagem

computacional, isso ocorreu devido ao efeito de flexão que surge nas cargas excêntricas,

aumentando o nível de tensões na parte deslocada do corpo-de-prova, consequentemente

reduzindo a resistência de aderência.

5.3.3.6 Influência da taxa de carregamento

Para a análise da taxa de carregamento foram observadas duas taxas, máxima

(>25N/s) e mínima (≤25N/s), para os dois dinamômetros de tração utilizados (A e B). A

Tabela 5.20 expõe os resultados da análise de variâncias obtidos para este modelo estudado.


tração, considerando o tipo de equipamento e a taxa de carregamento.


Modelo 0,07 3 0,02 5,30 2,85 Significativo (1) Equipamento 0,00 1 0,85 1,21 4,08 Não-significativo

(2) Taxa de carregamento 0,07 1 0,07 15,32 4,08 Significativo

(1)*(2) 0,00 1 0,00 0,93 4,08 Não-significativo Erro (resíduo) 0,16 38 0,00 - - -

Total 0,17 42 - - - -

A análise mostra que a velocidade de carregamento exerce influência na

resistência de aderência, também confirma que não há diferenças significativas entre os

dinamômetros de tração empregados, e a falta de interação entre o tipo de equipamento e a

taxa de carregamento adotada.

Os resultados indicaram que a taxa de carregamento máxima proporciona maior

resistência de aderência em relação à taxa mínima adotada (Figura 5.46). Isso, provavelmente

ocorre porque ao transmitir uma carga gradual e lenta há aumento de deformações no sistema

Se a carga for transmitida rapidamente, a ruptura é instantânea, com deformações muito

menores.

Bonaldo, Barros e Lourenço (2005) verificaram a influência da taxa de

carregamento (0,02 MPa/s e 0,15 MPa/s) na resistência de aderência entre dois substratos de

concreto. Os resultados indicaram uma tendência de aumento da resistência de aderência com

o acréscimo da taxa de carregamento. Os autores citam que esta tendência também foi

observada por Austin, Robins e Pan (1995).


132

Mínima Máxima


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40


Pa)


Figura 5.46 – Valores médios de resistência de aderência à tração e coeficientes de variação para as

velocidades de carregamento adotadas para a realização do ensaio aos 82±3dias.

Os coeficientes de variação não foram alterados com a taxa de carregamento, e

sim com o tipo de equipamento empregado, conforme exibe a Tabela 5.21.

Tabela 5.21 – Coeficientes de variação dos resultados de aderência em função do tipo de equipamento

e taxa de carregamento.

Taxa de carregamento (N/s) Equipamento

Máxima Mínima

EA - Consultare 30 30

EB - Dyna Proceq 47 47

Vale ressaltar que os equipamentos utilizados não possuíam dispositivo para

medir e controlar a velocidade, sendo esta realizada de forma precária com auxílio de um

cronômetro, necessitando de duas pessoas para a execução do ensaio. Dessa forma, se o

equipamento não possuir este dispositivo recomenda-se a aplicação contínua da carga.

5.3.2 Tipo de Ruptura

Tão importante quanto o valor da aderência é a análise da forma de ruptura. A

Tabela 5.22 apresenta as porcentagens médias do tipo de ruptura encontrado para cada

variável analisada.

Mínima ≤ 25 N/s Máxima > 25 N/s


133

Tabela 5.22 – Porcentagem média do tipo de ruptura obtido para cada variável analisada.

Porcentagem média do tipo de ruptura (%)

Variável Nível de variação Perdido durante

o corte Sub. Arg.

Int. Sub/Arg

Cola Int.

Arg/Cola

Ambiente 22 0 11 67 0 0 Processo de

secagem das placas Estufa 13 0 6 81 0 0

Seco 17 0 6 77 0 0 Tipo de corte

Água 0 0 1 79 20 0

Endurecido – A 16 0 0 36 0 0 Endurecido – B 45 0 0 42 0 48 Endurecido – C 0 0 0 77 0 13

Estado do revestimento

Plástico – D - 0 68 32 0 23

Circular 50 mm 0 0 0 77 0 0 Geometria e dimensão do cp Quadrado 100 mm 0 0 0 80 0 23

Epóxi 0 0 0 96 0 17 Tipo de cola

Poliéster 0 0 0 100 0 4

EA – Consultare 0 0 4 89 0 0 EB – Dyna Proceq 0 0 0 75 0 7

Tipo de

equipamento EC – Alavanca 0 0 0 100 0 25

CE 0 0 0 88 0 0 Forma de aplicação da carga SE 0 0 0 77 0 12

Máxima – EA 0 0 0 100 0 23 Máxima – EB 0 0 0 100 0 0 Mínima – EA 0 0 0 100 0 0

Taxa de

carregamento

Mínima – EB 0 0 0 100 0 0

Média (%) 6 0 5 80 1 9

Observa-se na Tabela 5.23 que a maioria das rupturas (80% em média) ocorreu na

interface substrato/argamassa. Associando este valor aos corpos-de-prova perdidos durante o

corte, as placas descoladas e os baixos valores de aderência obtidos em algumas

determinações (<0,20 MPa), nota-se uma situação agravante de descolamento do sistema de

revestimento.

Uma justificativa para a ocorrência dos descolamentos e o alto índice de ruptura

na interface substrato argamassa é a presença de desmoldante na superfície da placa. Embora

tenha sido utilizado o lado rugoso, sem contato direto com desmoldante durante a confecção,

observou-se após o descolamento do revestimento a presença de uma mancha escura nas

bordas tanto na face do substrato-padrão como na do revestimento em contato com mesmo,

conforme mostram as Figuras 5.47 e 5.48.


134

Figura 5.47 – Placa de substrato-padrão após o descolamento do revestimento.

Figura 5.48 – Revestimento após o descolamento da placa de substrato-padrão.

Observou-se a presença desta mancha em todas as placas de substrato-padrão

(tanto na face lisa quanto rugosa), antes da aplicação do revestimento (Figuras 5.49 e 5.50).

Figura 5.49 – Face rugosa do substrato-padrão

em que foi aplicado o revestimento. Figura 5.50 – Face do substrato-padrão lisa, que

esteve contato com as fôrmas.


135

Oliveira (2007) desenvolvendo uma pesquisa em paralelo a esta, utilizando o lado

liso das placas, verificou por meio de produtos químicos a presença de óleo nesta mancha.

Após esta constatação, a autora realizou ensaios de resistência de aderência à tração em

revestimentos de argamassa aplicados sobre placas com a superfície lavada com água e

detergente neutro e sem limpeza. Os resultados mostraram que a resistência de aderência à

tração aumentou 81% para as placas submetidas à limpeza (Figura 5.51).

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

Com limpeza Sem limpezaPlacas de substrato-padrão

Resistência de ad

erência à tração

(MPa)

Figura 5.51 – Resistência de aderência à tração para as placas de substrato-padrão submetidas à

limpeza ou não.

Com base nos resultados e informações obtidas fica nítida a presença do

desmoldante nas placas adquiridas. Acredita-se que parte da variabilidade dos resultados

obtidos no decorrer do tempo está associada à influência deste produto na resistência de

aderência. Entretanto, vale ressaltar que a análise das variáveis individualmente não foi

comprometida uma vez que a distribuição dos corpos-de-prova foi feita de modo aleatório,

justamente para neutralizar qualquer tipo de interferência nos resultados que não fossem

oriundas da situação analisada.

CAPÍTULO 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Este capítulo está dividido em três etapas importantes: inicialmente são

apresentadas às conclusões da pesquisa, principalmente as mais relevantes visto que durante a

apresentação dos resultados algumas já foram mencionadas. Posteriormente, serão tecidas

algumas considerações a respeito sobre aspectos da modelagem computacional e do trabalho

experimental, e finalmente, as sugestões para as futuras pesquisas.

6.1 CONCLUSÕES

Com base nos resultados obtidos com a modelagem computacional, investigação

laboratorial (ou em ambas as etapas) e análises realizadas para as variáveis, modelos,

condições de ensaio e materiais adotados, são apresentadas as conclusões a seguir.

6.1.1 Modelagem Computacional

Quanto à espessura e o módulo de elasticidade da argamassa

O aumento da espessura do revestimento e do módulo de elasticidade da

argamassa provoca um acréscimo de tensões elevadas na região da interface

argamassa/substrato que tende a reduzir a resistência de aderência entre as camadas. Essa

ampliação de tensões não é proporcional ao aumento do módulo de elasticidade como ocorre

com acréscimo da espessura.

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

137

Essa variação de tensões na interface argamassa/substrato ocorre porque, na

medida em que se aumenta a espessura da camada de argamassa, o efeito de Poisson que

tende a aliviar as tensões no centro da argamassa com o substrato. Por outro lado, surge uma

concentração de tensões na periferia da argamassa nessa interface. Nos sistemas de

revestimento com espessuras pequenas, entre 1cm e 2,5 cm, a argamassa torna-se muito rígida

e toda tensão aplicada é uniformemente transferida para a interface com o substrato.

Admitindo uma aderência perfeita entre o revestimento e o substrato, o aumento

do módulo de elasticidade da argamassa proporciona ao sistema uma maior rigidez, uma vez

que as deformações são iguais na interface não ocorrendo o alívio de tensões, induzindo a

ruptura na interface.

Quanto à camada de chapisco

Os resultados da modelagem computacional não indicaram diferença significativa

entre os sistemas com chapisco e sem chapisco na interface argamassa/substrato. Entretanto,

nos sistemas com chapisco as tensões são mais elevadas na interface argamassa/chapisco.

Cabe salientar que, o modelo numérico construído para análise da camada de

chapisco não representa o que ocorre na prática, pois não foi possível modelar esta camada

segundo as características de rugosidade superficial, porosidade e absorção de água. Estas

propriedades são essenciais para que ocorra a ancoragem mecânica, oriunda da penetração de

produtos de hidratação dos aglomerantes no interior dos poros.

Quanto ao módulo de elasticidade do substrato

Notou-se que as tensões distribuem-se de maneira uniforme e com mesma

magnitude para os sistemas com módulo de elasticidade iguais a 10 GPa, 21 GPa e 30 GPa.

Observou-se também um decréscimo da região de tensões com o aumento do módulo de

elasticidade do substrato, pois quanto maior a rigidez do substrato menor a capacidade de

absorver as tensões que surgem na camada de argamassa.


138

6.1.2 Investigação Laboratorial

Quanto ao procedimento de corte

Constatou-se que quando os revestimentos de argamassa são submetidos a uma

temperatura próxima a 100°C ocorre uma redução nos valores de resistência de aderência,

devido a introdução de gradientes térmicos ao sistema.

Ao avaliar o corte realizado a seco e com água observou-se que não houve

alteração significativa nos valores de aderência. Entretanto, o corte com água propiciou um

coeficiente de variação muito superior ao executado com água. Além disto, o corte a seco não

se mostrou compatível com o conjunto argamassa/substrato estudado, pois proporcionou uma

grande perda de corpos-de-prova .

A resistência de aderência à tração tende a diminuir linearmente à medida que se

aumenta a umidade absorvida pelo revestimento. Com base nos resultados obtidos pode-se

concluir que uma parcela da variabilidade da aderência é função da umidade do sistema de

revestimento, ressaltando a importância de correlacionar as duas propriedades.

Quanto ao tipo de equipamento

Por meio do teste de comparação múltipla de médias constatou-se que os

equipamentos estão separados em dois grupos distintos com relação aos valores médios de

resistência de aderência. O menor valor aderência e coeficiente de variação foram obtidos

para o braço de alavanca. Não houve diferença significativa entre os dinamômetros de tração

analisados, tanto nos valores de aderência como nos coeficientes de variação.

Uma forma de reduzir a variabilidade intrínseca do equipamento é calibrá-los

antes da execução dos ensaios e verificar a técnica correta de utilização.

Quanto à taxa de carregamento

Observou-se uma tendência de aumento da resistência de aderência com o

acréscimo da taxa de carregamento, independente do tipo de equipamento analisado. No que

diz respeito à variabilidade dos resultados, não houve diferenças entre as taxas analisadas,

mínima (≥ 25 N/s) e máxima (> 25 N/s). Esta característica está associada ao tipo de

equipamento.


139

6.1.3 Modelagem Numérica e Investigação Laboratorial

Quanto à geometria e dimensão dos corpos-de-prova

O corpo-de-prova circular apresenta valor de resistência de aderência à tração

52% superior ao corpo-de-prova quadrado. Isto porque estes corpos-de-prova apresentam

distribuição de tensões uniformes ao longo da interface argamassa/substrato, ao contrário do

quadrado que concentram tensões nos cantos.

Essa concentração de tensões é intrínseca a geometria do corpo-de-prova e pode

ser intensificada pelo procedimento de corte. Outro aspecto importante é a dimensão, o corpo-

de-prova quadrado 100 mm abrange uma quantidade maior de macrodefeitos presentes na

interface argamassa/substrato durante a realização do ensaio. Esses macrodefeitos tendem a

reduzir a aderência na interface argamassa/substrato.

No que tange a variabilidade, não houve alteração significativa quanto à

geometria e dimensão dos corpos-de-prova avaliados.

Quanto à camada de cola

Verificou-se que a distribuição de tensões na interface argamassa/substrato é

alterada com o acréscimo da espessura da camada de cola, o que provavelmente tende a

reduzir a aderência. No entanto, no ensaio de resistência de aderência, esta camada

dificilmente ultrapassa a espessura de 5 mm, o que não prejudica a aderência, pois esta

espessura apresentou tensões equivalentes ao sistema sem a camada de cola.

De acordo com os resultados obtidos, pôde-se constatar que o tipo de cola,

empregado para a realização dos ensaios de resistência de aderência, não exerce influência

nos resultados de resistência de aderência assim como nos coeficientes de variação.

Com base nos dois tipos de cola analisados, notou-se algumas desvantagens da

resina epóxi em relação à cola de base poliéster. A alta viscosidade do epóxi utilizado,

ocasionava problemas de escorrimento no ensaio de resistência de aderência à tração e um

acréscimo da área do corpo-de-prova na avaliação da resistência de aderência superficial.

Outra desvantagem era o tempo necessário para a secagem da cola, enquanto o poliéster era

de 1 h, a epóxi era 12 h.


140

Quanto à forma de aplicação da carga

Cargas aplicadas com excentricidade reduzem em 27% os valores de resistência

de aderência à tração quando comparadas com cargas aplicadas sem excentricidade. Isto pode

ser explicado pelo efeito de flexão, que surge devido à excentricidade, e aumentam o nível de

tensões em uma determinada área do corpo-de-prova, reduzindo desta maneira os resultados

de aderência.

6.2 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A seguir são apresentadas algumas considerações sobre os aspectos da

modelagem computacional e do trabalho experimental desenvolvido, além de sugerir a

alteração de parâmetros da norma vigente para o ensaio de resistência de aderência à tração.

Quanto aos métodos utilizados

A modelagem computacional se mostrou uma ferramenta eficiente para verificar o

comportamento do sistema de revestimento quando submetido a esforços, por meio da

distribuição de tensões. Entretanto, ao utilizar esta ferramenta deve-se observar as restrições

dos modelos construídos, pois algumas características de sistemas reais são difíceis de

representar, como por exemplo, a rugosidade, porosidade e capacidade de sucção de água do

substrato, características essenciais para o desenvolvimento da aderência.

O ensaio de resistência de aderência à tração superficial apresentou relação de

1,20 a 2,0 quando comparado com ensaio de resistência de aderência à tração. Os coeficientes

de variação não foram alterados quando confrontados os valores deste ensaio para uma

mesma variável.

Quanto aos resultados obtidos e suas limitações

Em virtude dos resultados obtidos ficou evidente que além das características dos

materiais envolvidos (argamassa e substrato), técnicas de execução e condições de exposição

dos revestimentos ao ambiente, os parâmetros adotados na metodologia de ensaio são

responsáveis por uma parcela de variabilidade de resistência de aderência à tração.

O coeficiente de variação médio encontrado, nesta pesquisa para este ensaio, é da

ordem de 35%. Este valor é coerente aos valores encontrados por Cincotto, Silva e Carasek

(1995) que foram da ordem de 10 a 35% e por Gonçalves (2004) equivalente a 33%.


141

Notou-se, na presente pesquisa, que os valores de resistência de aderência

apresentaram oscilações, ora valores elevados ora valores baixos, mesmo com o cuidado em

garantir a padronização. Provavelmente, isto se justifica pelo efeito do desmoldante, pois

houve o desplacamento de revestimentos em algumas placas de substrato-padrão, e

posteriormente, em uma pesquisa desenvolvida em paralelo constatou-se o efeito maléfico do

desmoldante sobre os valores de aderência.

O corte executado com a argamassa no estado plástico apresentou valores de

resistência de aderência à tração satisfatórios. No entanto, necessita de mais pesquisas para

comprovação deste resultado.

Verificou-se que o teor de umidade do revestimento no momento do ensaio

interfere na aderência argamassa/substrato. Tendo em vista que nenhum método de ensaio faz

menção ao teor de umidade do revestimento, recomenda-se o desenvolvimento de novas

investigações para constatação deste efeito sobre o desempenho dos revestimentos.

Em função dos equipamentos utilizados, o controle da taxa de carregamento foi

efetuado com auxílio de um cronômetro, tornando difícil a execução do ensaio por um único

profissional. Desse modo, faz-se necessário o desenvolvimento de equipamentos que atendam

a este critério, visto que este pode influenciar nos valores de aderência.

Revisão da NBR 13528 (ABNT, 1995)

De acordo com os resultados obtidos nessa pesquisa, tanto os experimentais

quanto a modelagem computacional, sugere-se a alteração de alguns parâmetros da NBR

13528 (ABNT, 1995):

� Quanto à geometria e dimensão dos corpos-de-prova: Limitar apenas ao emprego

de corpo-de-prova circular com diâmetro igual a 5 cm.

� Quanto ao número de determinações: Ensaiar no mínimo doze corpos-de-prova por

situação.

� Quanto ao tipo de corte: O corte do revestimento deve ser realizado no estado

endurecido, com água para diminuir a transmissão das vibrações, oriundas deste

procedimento, a interface substrato/argamassa, além de proporcionar um processo

menos árduo para quem executa, com menos pó e menor desgaste da serra de copo.


142

� Quanto ao tipo de cola: Pode ser empregada cola à base de resina epóxi, poliéster ou

similar, desde que apresentem propriedades mecânicas satisfatórias ao sistema de

revestimento a ser investigado.

� Quanto ao tipo de equipamento: Recomenda-se a utilização de dinamômetro de

tração, que permita a aplicação contínua de carga, de fácil manuseio, baixo peso,

dotado de célula de carga e dispositivo digital para leitura de carga. Este deve estar

calibrado para a execução dos ensaios de resistência de aderência à tração.

� Quanto à taxa de carregamento: Se o equipamento não apresentar dispositivo para

controle da taxa de carregamento deve-se manter uma taxa de carregamento constante.

6.3 SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS

Propõem-se, como sugestão para a continuidade das pesquisas nesta área, os itens

descritos a seguir:

Continuar os estudos experimentais para as variáveis, espessura do

revestimento, módulo de elasticidade da argamassa e do substrato, analisadas na etapa de

modelagem computacional;

Avançar nos estudos da modelagem computacional, efetuando a análise não-

linear para os sistemas de revestimentos estudados na etapa de modelagem computacional;

Aprofundar os estudos sobre a influência da umidade absorvida pelo

revestimento sobre os valores de resistência de aderência;

Estabelecer o procedimento de corte adequado segundo as propriedades da

argamassa e substrato. Ainda nessa linha, efetuar novos ensaios para o corte no estado

plástico;

Avaliar os limites mínimos, de resistência de aderência à tração, especificados

pela NBR 13749 (ABNT, 1996) para os sistemas de revestimento;

Aprofundar os estudos a respeito do efeito da taxa de carregamento sobre os

valores de resistência de aderência à tração.

Realizar um programa interlaboratorial com o objetivo de identificar fontes de

variabilidade, explicar eventuais discrepâncias dos resultados e estabelecer a freqüência de

com que os equipamentos devem ser calibrados.

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APÊNDICE A – Questionários aplicados aos laboratórios e institutos de pesquisa

ANÁLISE DOS EQUIPAMENTOS E TÉCNICAS EXISTENTES PARA

AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA DE REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA

O presente questionário faz parte da primeira etapa de um dos projetos de

pesquisa sobre aderência que compõem o “Consórcio Setorial para Inovação em Tecnologia

de Revestimentos de Argamassa” – CONSITRA. Este projeto tem como objetivo geral revisar

e ajustar a metodologia existente (NBR 13528:1995) de medida da aderência de revestimentos

de argamassa, visando à obtenção de resultados confiáveis e com a menor variabilidade

possível.

Assim, estamos encaminhando um questionário para preenchimento, o qual

pedimos a gentileza de devolução, via e-mail ou fax.

Certas de contar com a colaboração de todos, agradecemos antecipadamente.

Prof.ª Dr.ª Helena Carasek

Eng.ª Eliane Costa

Nome do laboratório/instituto de pesquisa: .................................................................................

Endereço: .....................................................................................................................................

Telefone para contato: .................................................................................................................

Responsável pelo preenchimento do questionário: .....................................................................

1. Desde quando o laboratório/instituto de pesquisa tem realizado o ensaio de resistência de aderência à tração?

APÊNDICE A – Questionários aplicados aos laboratórios e institutos de pesquisa.

154

2. Realiza ensaios em: a. ( ) Obra. b. ( ) Laboratório c. ( ) Obra e laboratório 3. Finalidade dos ensaios: a. ( ) Controle tecnológico b. ( ) Pesquisa c. ( ) Controle tecnológico/Pesquisa

4. Quantos equipamentos o laboratório/instituto de pesquisa possui? Favor informar

modelo e marca. a. Fabricação artesanal ......................................................................................................... b. Fabricação industrial.........................................................................................................

5. Qual o princípio de funcionamento do equipamento que tem sido utilizado para a

realização do ensaio de resistência de aderência? ............................................................ ................................................................................................................................................

6. Qual a seção dos corpos-de-prova (pastilha) ensaiados? a. ( ) Circular, diâmetro igual a 50 mm b. ( ) Quadrada, lado igual a 50 mm

c. ( ) Quadrada, lado igual a 100 mm d. ( ) Outra. Qual?.................................................................................................................

7. Quantos corpos-de-prova são ensaiados por situação: ..................................................... 8. Qual a distância mínima utilizada entre os corpos-de-prova durante a realização dos

ensaios?............................................................................................................................. 9. O corte no revestimento de argamassa é realizado com água? a. ( ) Não b. ( ) Sim. Como? ................................................................................................................. 10. A colagem das pastilhas ao revestimento é feita com qual tipo de cola? a. ( ) À base epóxi – marca ................................................................................................... b. ( ) Massa plástica - marca ................................................................................................. c. ( ) Outro. Qual? - marca.................................................................................................... 11. Os ensaios têm sido realizados com qual idade?........................................................dias

12. Quanto à velocidade de ensaio e condições de carregamento é tomado algum tipo de

cuidado? a. ( ) Sim b. ( ) Não Qual?....................................................................................................................................... ................................................................................................................................................


155

13. Como são apresentados os resultados obtidos nos ensaios de resistência de aderência à tração?

a. ( ) Valores individuais b. ( ) Valores individuais acompanhados das % do tipo de ruptura c. ( ) Média geral d. ( ) Média para os corpos-de-prova com mesmo tipo de ruptura e. ( ) Mediana f. ( ) Outro. Qual? ................................................................................................................. 14. De uma forma geral, os resultados obtidos, em situações aparentemente boas (sem

manifestações patológicas identificadas), se mostram inferiores aos especificados pela NBR 13749/1995?

a. ( ) Sim b. ( ) Não 15. Tem se observado alta variabilidade dos resultados quando realizados em um mesmo

tipo de substrato? a. ( ) Sim b. ( ) Não 16. Os valores de coeficiente de variação dos resultados obtidos geralmente são? a. ( ) Menor que 10% b. ( ) Entre 10 e 20% c. ( ) Entre 21 e 30% d. ( ) Maior que 30%.

17. Em qual tipo de substrato tem se observado maior variabilidade dos valores de

resistência de aderência? a. ( ) Bloco cerâmico b. ( ) Bloco de concreto c. ( ) Bloco sílico-calcário d. ( ) Superfície de concreto (estrutura) e. ( ) Outra. Qual? ................................................................................................................. 18. Qual o tipo de ruptura predominante para revestimentos aplicados sobre blocos

cerâmicos sem chapisco? a. ( ) Substrato b. ( ) Argamassa de revestimento c. ( ) Interface argamassa/substrato d. ( ) Interface revestimento/cola e. ( ) Interface cola/pastilha 19. Qual o tipo de ruptura predominante para revestimentos aplicados sobre blocos de

concreto sem chapisco? a. ( ) Substrato b. ( ) Argamassa de revestimento c. ( ) Interface argamassa/substrato d. ( ) Interface revestimento/cola e. ( ) Interface cola/pastilha


156

20. E para superfície de concreto (estrutura) chapiscada com chapisco tradicional (sem polímero-cola)?

a. ( ) Substrato b. ( ) Interface substrato/chapisco c. ( ) Chapisco d. ( ) Interface chapisco/argamassa e. ( ) Argamassa de revestimento f. ( ) Interface revestimento/cola g. ( ) Interface cola/pastilha 21. E para superfície de concreto (estrutura) chapiscada com chapisco rolado (com

aditivo)? a. ( ) Substrato b. ( ) Interface substrato/chapisco c. ( ) Chapisco d. ( ) Interface chapisco/argamassa e. ( ) Argamassa de revestimento f. ( ) Interface revestimento/cola g. ( ) Interface cola/pastilha

22. Outras observações que considere relevante sobre o ensaio ............................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ Se possível, favor encaminhar, juntamente com o questionário preenchido, fotos do(s) equipamento(s) utilizados pelo laboratório/instituto de pesquisa. Encaminhar para: [email protected] [email protected] [email protected] Telefones para contato: (62) 32096089 (Helena) / (62) 99257814 (Eliane) Fax aos cuidados da Prof.ª Helena Carasek: (62) 32096084


157

ANÁLISE DOS EQUIPAMENTOS E TÉCNICAS EXISTENTES PARA AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA DE

REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA

MODELO REDUZIDO

Nome do laboratório ou instituto de pesquisa ou instituição de ensino: ......................................

......................................................................................................................................................

Cidade: ........................................................................................................................................

Tipo de equipamento utilizado: ....................................................................................................

Os equipamentos são de construção própria ou industrial?..........................................................

Geometria e dimensão dos corpos-de-prova ensaiados: ..............................................................

O corte do revestimento é realizado com água? .........................................................................

A taxa de aplicação da carga é controlada? Como? ....................................................................

Tem observado alta variabilidade dos resultados de aderência? .................................................

Coeficiente de variação ~ ............................................................................................................

Contato: ........................................................................................................................................

APÊNDICE B – Detalhes do braço de alavanca confeccionado

APÊNDICE B – Especificações do braço de alavanca utilizado para o ensaio de resistência de aderência à tração

159

10 10 10 10 10 5

210

10 351

102

3

VISTA LATERAL - BRAÇO DE ALAVANCA

5

3

13,5

13,5

8

VISTA SUPERIOR

Figura B1 – Vista lateral do equipamento braço de alavanca.

Figura B2 – Vista lateral do equipamento construído.


160

2,5

20 17,5

VISTA SUPERIOR - TRIPÉ

Elemento vazado

Pernas de apoio do tripé:- Altura fixa: 10 cm- Altura regulável: 10 cm- Diâmetro: 2,5 cm

Figura B3 – Vista superior do tripé de apoio do braço.

Figura B4 – Detalhe do tripé de apoio.

Dispositivo para regulagem da

altura


161

14

8

13,5

VISTA SUPERIOR

13,5

,5

VISTA LATERAL

Placa de 500 g em aço para carregamento dos equipamentos utilizados no ensaio de resistência de aderência à tração.

QUANTIDADE DE PLACAS: 30

Figura B5 – Placas para implementação do peso.

Figura B6 – (a) Dispositivo para colocação das placas de implementação do peso; (b) placas para

implementação do peso.

a b

APÊNDICE C – Caracterização do substrato e argamassa

APÊNDICE C – Caracterização do substrato e da argamassa

163

DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE ABSORÇÃO DE ÁGUA INICIAL (AAI)

Data de entrada na estufa: 23/02/2007 Data de realização do ensaio: 24/02/2007 Temperatura: 27,7°C Umidade: 49%

Tabela C1 – Resultados individuais do ensaio do índice de absorção de água inicial realizado em 24/02/2007.

L (cm) H (cm)

1A 5103 5134 50 25 31 4,80

2A 5029 5060 50 25 31 4,80

3A 4923 4956 50 25 33 5,11

4A 5073 5098 50 25 25 3,87

5A 4975 5007 50 25 32 4,95

6A 5004 5042 50 25 38 5,88

7A 5026 5056 50 25 30 4,65

8A 5014 5040 50 25 26 4,03

9A 5118 5148 50 25 30 4,65

10A 4809 4841 50 25 32 4,95

4,77

0,56

12CV (%)

AAI (g/200cm²)/min∆p = MF-Mi (g)

Média (g/193,55cm²)/min

Desvio-padrão

DimensãoID

Massa Inicial

(g)

Massa Final

(g)



L (cm) H (cm)

1B 4968 4996 50 25 28 4,34

2B 5078 5101 50 25 23 3,56

3B 5109 5134 50 25 25 3,87

4B 5040 5066 50 25 26 4,03

5B 5124 5149 50 25 25 3,87

6B 5022 5043 50 25 21 3,25

7B 5261 5287 50 25 26 4,03

8B 5245 5265 50 25 20 3,10

9B 5075 5091 50 25 16 2,48

10B 4865 4888 50 25 23 3,56

3,61

0,55

15CV (%)



Desvio-padrão

DimensãoID

Massa Inicial

(g)

Massa Final

(g)


164



L (cm) H (cm)

1C 5253 5277 50 25 24 3,72

2C 5022 5043 50 25 21 3,25

3C 5176 5196 50 25 20 3,10

4C 5016 5034 50 25 18 2,79

5C 5054 5081 50 25 27 4,18

6C 5084 5103 50 25 19 2,94

7C 5004 5030 50 25 26 4,03

8C 5022 5044 50 25 22 3,41

9C 5104 5124 50 25 20 3,10

10C 5091 5116 50 25 25 3,87

3,44

0,48

14CV (%)



Desvio-padrão

DimensãoID

Massa Inicial

(g)

Massa Final

(g)

CARACTERIZAÇÃO DAS ARGAMASSAS

Tabela C4 – Resultados individuais dos ensaios realizados na argamassa no estado fresco.

A 22/2/2007 1 e 2 9 min e 15 s 1,78 40 19 26,5 68B 23/2/2007 3 e 4 10 min e 25 s 1,72 41 20 27,7 49C 27/2/2007 7 13 min e 40 s 1,74 42 18 24,9 65D 28/2/2007 5 e 6 11 min e 35 s 1,68 38 - 26,4 69E 1/3/2007 8 e 10 9 min e 38 s 1,70 39 22 27,6 64F 5/3/2007 9 e 11 10 min e 40 s 1,64 42 - 28,1 40G 5/3/2007 12 e 13 9 min e 35 s 1,70 40 17 29,9 42H 12/3/2007 14 e 15 9 min e 16 s 1,67 41 21 27,8 50I 21/3/2007 18 e 19 9 min e 50 s 1,71 40 20 28,8 49J 21/3/2007 16 e 17 10 min e 15 s 1,72 38 22 28,8 49L 27/3/2007 20 e 21 9 min e 39 s 1,69 39 - 26,5 48M 27/3/2007 22 e 23 9 min e 45 s 1,64 40 20 26,5 48N 28/3/2007 24 e 25 9 min e 37 s 1,61 38 19 30,4 36O 29/3/2007 26 e 27 8 min e 16 s 1,67 39 18 30,4 42P 29/3/2007 28 9 min e 15 s 1,64 40 20 29,9 42

1,69 40 200,04 1,32 1,56

3 3 8

Média (MPa)Desvio-padrão (MPa)

CV (%)

UR (%)ArgamassaPenetração

do cone (mm)

Ar incorporado

(%)T (°C )

Tempo de mistura

Densidade de massa (g/cm³)

Data de aplicação

Painéis


165

Tabela C5 – Resultados individuais dos ensaios de resistência à compressão .

CP1CP2CP3CP4CP5CP6CP7CP8CP9

CP10CP11CP12

Idade (dias)

Resistência à compressão (MPa)

Média (MPa)

7

3,062,853,003,16

Desvio-padrão (MPa)

Coeficiente de variação (%)

28

3,463,673,773,67

3,0 0,11 4

90

4,48

4,4 0,194,074,384,58

3,6 0,11 3

4

APÊNDICE D – Análise da influência de um operador inexperiente na

determinação da resistência de aderência à tração

APÊNDICE D – Análise da influência de um operador inexperiente na determinação da resistência

de aderência à tração

167

Este anexo apresenta um estudo preliminar desenvolvido com o objetivo de

investigar a influência de um operador inexperiente nos resultados de resistência de aderência,

tendo em vista a grande quantidade de ensaios a serem realizados. Para tanto, confrontou-se

os resultados obtidos por este operador com os de um técnico experiente.

O estudo foi realizado em revestimentos de argamassa, confeccionados com os

mesmos materiais e procedimentos de execução descritos no Capítulo 5. O ensaio de

resistência de aderência à tração foi realizado aos 48 dias, mantendo fixos os seguintes

parâmetros:

Geometria e dimensão do corpo-de-prova: circular 50 mm.

Procedimento de corte: a seco.

Tipo de cola: poliéster.

Equipamento: dinamômetro de tração – Consultare.

Taxa de carregamento: constante.

Forma de aplicação da carga: sem excentricidade.

Para verificar a influência desse efeito, consideraram-se somente os corpos-de-

prova que obtiveram ruptura na interface argamassa/substrato, que segundo a NBR 13528

(ABNT, 1995) mensuram a real grandeza da aderência.

O resultado da análise de variâncias, apresentado na Tabela D1, demonstrou que

não há diferença significativa entre o operador com e sem experiência, isto significa que este

efeito não interfere nos valores de resistência de aderência.

Tabela D1– Resultados da análise de variância realizada com os valores de resistência de aderência à tração, observando o comportamento de operadores diferentes.



Dentro Grupos 0,30 13 0,02 - - -

Total 0,32 14 - - - -

Costa, Duarte e Carasek (2006) analisando a influência de dois operadores na

execução do ensaio de resistência de aderência em revestimentos de argamassa aplicados



168

sobre blocos cerâmicos, também constaram que o operador não influi significativamente nos

valores de aderência.

A Figura D1 apresenta os valores médios e o coeficiente de variação da resistência

de aderência obtida para os dois operadores.

1 2

Operador

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

Resistência de

ade

rência à tração (M

Pa)

Média Intervalo de confiança 95% Desvio-padrão

Figura D1 – Valores médios de resistência de aderência à tração e coeficientes de variação, aos 48 dias, analisando a interferência dos dois operadores (1 – sem experiência; 2 – com experiência).

No que diz respeito à variabilidade, observa-se que os resultados obtidos para

operador sem experiência (1) apresentaram maior variabilidade. A fim de verificar se esta

variabilidade seria mantida após a realização de sucessivos ensaios, agruparam-se os

coeficientes de variação obtidos em situações equivalentes, tais como: tipo de corte,

geometria e dimensão dos corpos-de-prova, tipo de equipamento, tipo de cola, forma de

aplicação da carga, taxa de carregamento. O gráfico da Figura D2 mostra a variabilidade

obtida pelo operador em função da seqüência de execução do ensaio.

Cabe mencionar que cada ponto do gráfico apresenta o coeficiente de variação de

aproximadamente trinta determinações do ensaio de resistência de aderência à tração, exceto o

primeiro ponto que representa a primeira série de ensaios do operador sem experiência.

Fica evidente, na Figura D2, que a variabilidade dos resultados de aderência à

tração pode ser reduzida ao longo do tempo, ou seja à medida que o operador adquire

experiência, e após algumas determinações tende a se manter constante. Nota-se que isto

ocorre independente do procedimento de corte utilizado.

CV = 64%

CV = 45%



169

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 2 3 4 5 6 7

Sequência de execução

Coeficiente de variação (%

) Corte seco Corte com água

Figura D2 – Evolução do coeficiente de variação do operador 1, sem experiência, após a realização de

sucessivos ensaios de resistência de aderência à tração.

Embora os resultados demonstrem que o operador não é um fator significativo,

este deve tomar alguns cuidados durante a execução do ensaio, pois a idoneidade dos

resultados está diretamente relacionada ao discernimento, honestidade e dedicação do

profissional.

Observações:

A Figura D3 mostra a disposição dos corpos-de-prova para a realização do ensaio

de resistência de aderência à tração, e as Tabelas D2 e D3 apresentam os resultados

individuais do ensaio obtidos para o operador 1 e 2, respectivamente.

O1

O1

O2

O2

O1

O2

319

3

O1

O2

O1

O1

O2

O2

3 3 38 3 3

Figura D3 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência do operador.



170

Tabela D2 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, aos 48 dias para a análise do operador 1 (sem experiência).

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E11 1 14,5 14,4 0,07 100

E11 2 14,5 14,4 0,07 100

E11 3 - - - 100

E12 5 81,0 80,5 0,41 100

E12 6 - - - 100

E13 8 - - - 100

E14 10 63,5 63,1 0,32 100

E14 12 70,5 70,1 0,36 100

E15 13 113,0 112,3 0,57 90 10

E15 14 20,0 19,9 0,10 100

E15 15 - - - 100

E25 19 160,5 159,6 0,81 90 10

E25 21 - - - 100

E22 24 - - - 100

E23 27 83,5 83,0 0,42 100

Forma de Ruptura (%)

Painel CPCarga (Kgf)

Carga Cor. (Kgf)

Tensão (MPa)

Tabela D3 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, aos 48 dias para a análise do operador 2 (com experiência).


Perdido durante o corte

Sub. Arg.Int.

Arg/SubCola

Int. Arg/Cola

E13 1 71,5 71,0 0,36 100

E13 2 - - 0,00 100

E14 3 67,5 67,1 0,34 100

E14 4 40,5 40,2 0,20 100

E14 5 - - 0,00 100

E15 6 - - 0,00 100

E15 7 128,0 127,2 0,65 10 90

E15 8 93,0 92,4 0,47 100

E21 9 148,5 147,6 0,75 100

E22 10 107,0 106,3 0,54 100

E23 11 47,0 46,7 0,24 100

E23 12 - - - 100

E24 13 67,0 66,6 0,34 100


Carga Cor. (Kgf)

Tensão (MPa)

APÊNDICE E – Resultados do teste Kolmogorov-Smirnov (K-S)

APÊNDICE E – Resultados do teste de normalidade Kolmogorov-Smirnov (K-S)

172

O teste de Kolmogorov-Sminorv consiste na comparação das freqüências

acumuladas e esperadas para a distribuição normal. O valor de Dm (calculado) é comparado

com D(α) tabelado, valor que depende do nível de significância (α) e do tamanho da amostra

(n). Caso Dm maior que D(α) tabelado a hipótese de normalidade é rejeitada.

Neste trabalho, o nível de significância adotado foi igual a 5% . Os valores de

D(α) foram obtidos com base na tabela elaborada por G. Dallal e L. Wilkinson (1986), que

apresentam a correção do teste feita por Lillefors (NANNI;1987).

As Tabelas E1 e E2 apresentam os resultados do teste de normalidade para os

ensaios de resistência de aderência à tração e resistência à tração superficial.

Tabela E1 – Verificação da hipótese de normalidade para os dados obtidos com o ensaio de

resistência de aderência à tração. Teste de Kolmogorov-Smirnov (α = 5%)


válidos DM Dα Verificação

Ambiente 24 0,194 0,176 Rejeitada a hipótese de

normalidade Processo de

secagem das

placas Estufa 27 0,221 0,167 Rejeitada a hipótese de

normalidade Seco 18 0,181 0,202 Distribuição normal

Tipo de corte Água 24 0,098 0,176 Distribuição normal

Endurecido – A 30 0,147 0,159 Distribuição normal

Endurecido – B 24 0,287 0,176 Rejeitada a hipótese de

normalidade

Endurecido – C 30 0,169 0,159 Rejeitada a hipótese de

normalidade

Estado do revestimento

Plástico – D 7 0,288 0,304 Distribuição normal

Circular 50 mm 30 0,159 0,159 Distribuição normal Geometria e

dimensão do cp Quadrado 100 mm 30 0,117 0,159 Distribuição normal Epóxi 23 0,123 0,180 Distribuição normal

Tipo de cola Poliéster 26 0,214 0,170 Distribuição normal

EA – Consultare 28 0,138 0,165 Distribuição normal EB – Dyna Proceq 28 0,156 0,165 Distribuição normal Tipo de

equipamento Ec – Alavanca de tração

26 0,201 0,170 Rejeitada a hipótese de

normalidade CE 31 0,150 0,157 Distribuição normal Forma de

aplicação da

carga SE 29 0,114 0,162 Distribuição normal

Máxima – EA 15 0,151 0,219 Distribuição normal Máxima – EB 12 0,247 0,242 Distribuição normal Mínima – EA 9 0,155 0,274 Distribuição normal

Taxa de

carregamento

Mínima – EB 6 0,240 0,323 Distribuição normal

APÊNDICE E – Resultados do teste de normalidade Kolmogorov-Smirnov (K-S)

173

Tabela E2 – Verificação da hipótese de normalidade para os dados obtidos com o ensaio de resistência de aderência à tração superficial.

Teste de Kolmogorov-Smirnov (α = 5%) Variável Nível de variação

Nº de cp’s válidos DM Dα Verificação

Circular 50 mm 18 0,010 0,202 Distribuição normalGeometria e

dimensão do cp Quadrado 100 mm 26 0,102 0,170 Distribuição normalEpóxi 30 0,204 0,159 Distribuição normal

Tipo de cola Poliéster 30 0,141 0,159 Distribuição normal

APÊNDICE F – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração e de resistência de aderência à tração superficial.

APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à tração superficial.

175

F1. INFLUÊNCIA DO CORTE DO REVESTIMENTO A – PROCESSO DE SECAGEM DAS PLACAS

� Placas secas em estufa

Data de realização do ensaio: 20/04/2007 Temperatura: 27°C Umidade: 59% Placas: seca em estufa Corte realizada a seco Idade: 56±2 dias

Tabela F1 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para as placas secas

em estufa, aos 56 dias.

Perdido durante o

corte Sub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E31 1 35,0 34,8 347,7 0,18 0 0 0 100 0 0

E31 2 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E31 3 27,5 27,3 273,2 0,14 0 0 0 100 0 0

E31 4 99,5 98,9 988,9 0,50 0 0 0 100 0 0

E31 5 31,5 31,3 312,9 0,16 0 0 0 100 0 0

E31 6 36,5 36,3 362,6 0,18 0 0 30 70 0 0

E32 7 175,0 174,0 1740,1 0,89 0 0 95 5 0 0

E32 8 120,0 119,3 1192,8 0,61 0 0 0 100 0 0

E32 9 103,0 102,4 1023,7 0,52 0 0 0 100 0 0

E32 10 143,5 142,7 1426,6 0,73 0 0 20 80 0 0

E32 11 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E32 12 - - - - - - - - - -

E33 13 25,0 24,8 248,3 0,13 0 0 0 100 0 0

E33 14 55,0 54,6 546,5 0,28 0 0 20 80 0 0

E33 15 41,0 40,7 407,3 0,21 0 0 0 100 0 0

E33 16 71,0 70,5 705,5 0,36 0 0 20 80 0 0

E33 17 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E33 18 - - - - - - - - - -

E34 19 19,5 19,4 193,7 0,10 0 0 0 100 0 0

E34 20 22,0 21,9 218,5 0,11 0 0 0 100 0 0

E34 21 20,0 19,9 198,7 0,10 0 0 0 100 0 0

E34 22 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E34 23 19,0 18,9 188,7 0,10 0 0 0 100 0 0

E34 24 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E35 25 169,5 168,5 1685,3 0,86 0 0 20 80 0 0

E35 26 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E35 27 53,5 53,2 531,5 0,27 0 0 0 100 0 0

E35 28 - - - - - - - - - -

E35 29 163,0 162,1 1620,6 0,83 0 0 90 10 0 0

E35 30 29,5 29,3 293,0 0,15 0 0 - 100 0 0

0,27 22 0 11 67 0 0

0,29

104


Painel CPTensão (MPa)

Média (MPa)

Desvio - padrão:

Coeficiente de variação (%):

Carga (Kgf)

Carga Cor. (Kgf)

Força (N)


176

� Placas secas ao ambiente

Tabela F2 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para as placas secas ao ambiente, aos 56 dias.


Sub. Arg.Int.

Arg/SubCola

Int. Arg/Cola

E41 1 174,0 173,0 1730,1 0,88 0 0 0 100 0 0

E41 2 123,0 122,3 1222,6 0,62 0 0 0 100 0 0

E41 3 113,0 112,3 1123,1 0,57 0 0 0 100 0 0

E41 4 43,0 42,7 427,2 0,22 0 0 0 100 0 0

E41 5 24,0 23,8 238,4 0,12 0 0 0 100 0 0

E41 6 161,0 160,1 1600,7 0,82 0 0 0 100 0 0

E42 7 - - - - - - - - - -

E42 8 - - - - - - - - - -

E42 9 - - - - - - - - - -

E42 10 - - - - - - - - - -

E42 11 - - - - - - - - - -

E42 12 - - - - - - - - - -

E43 13 49,0 48,7 486,8 0,25 0 0 0 100 0 0

E43 14 93,5 92,9 929,2 0,47 0 0 0 100 0 0

E43 15 120,0 119,3 1192,8 0,61 0 0 0 100 0 0

E43 16 108,0 107,3 1073,4 0,55 0 0 0 100 0 0

E43 17 108,5 107,8 1078,4 0,55 0 0 10 90 0 0

E43 18 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E44 19 65,0 64,6 645,9 0,33 0 0 10 90 0 0

E44 20 122,5 121,8 1217,6 0,62 0 0 15 85 0 0

E44 21 175,0 174,0 1740,1 0,89 0 0 15 85 0 0

E44 22 148,0 147,1 1471,3 0,75 0 0 0 100 0 0

E44 23 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E44 24 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E45 25 110,0 109,3 1093,3 0,56 0 0 20 80 0 0

E45 26 91,0 90,4 904,3 0,46 0 0 15 85 0 0

E45 27 117,5 116,8 1167,9 0,59 0 0 20 80 0 0

E45 28 125,0 124,3 1242,5 0,63 0 0 30 70 0 0

E45 29 117,5 116,8 1167,9 0,59 0 0 0 100 0 0

E45 30 66,0 65,6 655,8 0,33 0 0 20 80 0 0

0,48 13 0 6 81 0 0

0,27

56



Média (MPa)

Desvio - padrão:


Carga (Kgf)

Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Observações:

- Para a análise desta variável, os corpos-de-prova não foram distribuídos aleatoriamente, devido às condições de umidade do revestimento que também estava sendo analisada. - Os valores de tensão assinalados por (-) representam falhas de execução de ensaio, por isso foram descartados.


177

B – TIPO DE CORTE � Corte seco

Data de realização do ensaio: 16/04/2007 Temperatura: 24,6°C Umidade: 64% Placas: secas Corte realizado a seco Idade: 48 dias

Tabela F3 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para o corte realizado a seco, placas secas, aos 48 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E71 1 79,5 79,0 790,0 0,40 0 0 0 100 0 0

E71 2 60,0 59,6 596,2 0,30 0 0 0 100 0 0

E71 3 111,5 110,8 1108,2 0,56 0 0 0 100 0 0

E71 4 95,0 94,4 944,1 0,48 0 0 0 100 0 0

E71 5 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E71 6 101,0 100,4 1003,8 0,51 0 0 0 100 0 0

E73 7 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E73 8 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E73 9 87,5 87,0 869,5 0,44 0 0 0 100 0 0

E73 10 95,0 94,4 944,1 0,48 0 0 0 100 0 0

E73 11 108,5 107,8 1078,4 0,55 0 0 10 90 0 0

E73 12 81,0 80,5 804,9 0,41 0 0 0 100 0 0

E75 13 70,0 69,6 695,6 0,35 0 0 20 80 0 0

E75 14 48,0 47,7 476,9 0,24 0 0 15 85 0 0

E75 15 111,5 110,8 1108,2 0,56 0 0 20 80 0 0

E75 16 125,0 124,3 1242,5 0,63 0 0 30 70 0 0

E75 17 117,5 116,8 1167,9 0,59 0 0 0 100 0 0

E75 18 - - - 0,00 0 0 20 80 0 0

0,36 17 0 6 77 0 0

0,22

61

Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)



Desvio - padrão:


Média (MPa)

Observações:

- Para a análise desta variável, os corpos-de-prova não foram distribuídos aleatoriamente, devido às condições de umidade do revestimento que também estava sendo analisada. - Os valores de tensão assinalados por (-) representam falhas de execução de ensaio, por isso foram descartados. - Os painéis E72 e E74 não foram ensaiados porque houve o descolamento do revestimento.


178

� Corte com água

Data de realização do ensaio: 18/04/2007 Temperatura: 27°C Umidade: 59% Placas: secas Corte realizado com água – jato de água Idade: 48 dias

Tabela F4 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para o corte realizado com jato de água, placas secas, aos 48 dias.


Sub. Arg.Int.

Arg/SubCola

Int. Arg/Cola

E81 1 105,0 104,4 1043,6 0,53 0 0 0 100 0 0

E81 2 77,5 77,0 770,1 0,39 0 0 0 100 0 0

E81 3 132,0 131,2 1312,1 - 0 0 0 0 100 0

E81 4 111,0 110,3 1103,2 - 0 0 0 0 100 0

E81 5 64,0 63,6 635,9 - 0 0 0 0 100 0

E81 6 82,5 82,0 819,8 - 0 0 0 0 100 0

E82 7 55,5 55,1 551,4 0,28 0 0 0 100 0 0

E82 8 108,0 107,3 1073,4 0,55 0 0 0 100 0 0

E82 9 118,0 117,3 1172,9 0,60 0 0 0 100 0 0

E82 10 95,0 94,4 944,1 0,48 0 0 0 100 0 0

E82 11 94,0 93,4 934,2 0 0 0 0 100 0

E82 12 68,5 68,1 680,6 0,35 0 0 0 100 0 0

E83 13 129,0 128,2 1282,3 0,65 0 0 5 95 0 0

E83 14 107,5 106,8 1068,4 0,54 0 0 0 100 0 0

E83 15 79,5 79,0 790,0 0,40 0 0 0 100 0 0

E83 16 20,5 20,4 203,6 0,10 0 0 0 100 0 0

E83 17 53,0 52,7 526,6 0,27 0 0 0 100 0 0

E83 18 78,5 78,0 780,1 0,40 0 0 0 100 0 0

E84 19 76,0 75,5 755,2 0,38 0 0 0 100 0 0

E84 20 80,5 80,0 799,9 0,41 0 0 5 95 0 0

E84 21 51,5 51,2 511,7 0,26 0 0 0 100 0 0

E84 22 110,5 109,8 1098,3 0,56 0 0 5 95 0 0

E84 23 56,0 55,6 556,4 0,28 0 0 0 100 0 0

E84 24 53,0 52,7 526,6 0,27 0 0 0 100 0 0

E85 25 85,5 85,0 849,7 0,43 0 0 0 100 0 0

E85 26 98,0 97,4 974,0 0,50 0 0 0 100 0 0

E85 27 143,0 142,2 1421,6 - 0 0 0 0 100 0

E85 28 35,5 35,3 352,7 0,18 0 0 0 100 0 0

E85 29 87,0 86,5 864,6 0,44 0 0 0 100 0 0

E85 30 64,5 64,1 640,9 0,33 0 0 0 100 0 0

0,40 0 0 1 79 20 0

0,14

34

Média (MPa)

Desvio-padrão



Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)



179

C – ESTADO DO REVESTIMENTO

� Estado endurecido Corte com água - placas imersas - revestimento úmido - B

Data de realização do ensaio: 18/05/2007 Temperatura: 28,6°C Umidade: 24% Placas: imersas em água por 48 horas - revestimento úmido Corte realizado com água – placas imersas Idade: 82±3 dias

Tabela F5 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para o corte realizado com as placas imersas, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corte Sub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E51 1 62,5 62,10 621,0 0,32 0 0 0 0 0 100

E51 2 82,0 81,49 814,9 0,42 0 0 0 100 0 0

E51 3 98,5 97,89 978,9 0,50 0 0 0 100 0 0

E51 4 88,0 87,45 874,5 0,45 0 0 0 100 0 0

E51 5 88,0 87,45 874,5 0,45 0 0 0 100 0 0

E51 6 109,5 108,83 1088,3 0,55 0 0 0 100 0 0

E51 7 81,0 80,49 804,9 0,41 0 0 0 100 0 0

E52 8 90,0 89,44 894,4 0,46 0 0 0 100 0 0

E52 9 84,0 83,47 834,7 0,43 0 0 0 100 0 0

E52 10 28,5 28,31 283,1 0,14 0 0 0 0 0 100

E52 11 33,0 32,78 327,8 0,17 0 0 0 0 0 100

E52 12 31,0 30,80 308,0 0,16 0 0 0 0 0 100

E52 13 26,0 25,83 258,3 0,13 0 0 0 0 0 100

E53 14 46,0 45,70 457,0 0,23 0 0 0 100 0 0

E53 15 11,0 10,93 109,3 0,06 0 0 0 100 0 0

E53 16 84,5 83,97 839,7 0,43 0 0 0 0 0 100

E53 17 29,5 29,30 293,0 0,15 0 0 0 0 0 100

E53 18 54,0 53,65 536,5 0,27 0 0 0 0 0 100

E53 19 53,0 52,66 526,6 0,27 0 0 0 0 0 100

E54 20 55,0 54,65 546,5 0,28 0 0 0 0 0 100

E54 21 73,0 72,54 725,4 0,37 0 0 0 0 0 100

E54 22 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E54 23 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E54 24 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E55 25 60,5 60,11 601,1 0,31 0 0 0 0 0 100

E55 26 64,0 63,59 635,9 0,32 0 0 0 100 0

E55 27 103,0 102,37 1023,7 0,52 0 0 0 0 0 100

E55 28 82,0 81,49 814,9 0,42 0 0 0 0 0 100

E55 29 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E55 30 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

0,27 16 0 0 36 0 48

0,18

65


Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)

Média (MPa)

Desvio - padrão:




180

Corte com água – jato de água - revestimento úmido - A Data de realização do ensaio: 18/05/2007 Temperatura: 28,6°C Umidade: 24% Placas: imersas em água por 48 horas – revestimento úmido Corte realizado com água – jato de água Idade: 82±3 dias

Tabela F6 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para o corte

realizado com a placa imersa em água, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E61 1 94,0 93,42 934,2 0,48 0 0 0 0 0 100

E61 2 41,0 40,73 407,3 0,21 0 0 0 0 0 100

E61 3 52,5 52,16 521,6 0,27 0 0 0 100 0 0

E61 4 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E61 5 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E61 6 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E62 7 37,5 37,25 372,5 0,19 0 0 0 100 0 0

E62 8 41,5 41,23 412,3 0,21 0 0 0 100 0 0

E62 9 64,5 64,09 640,9 0,33 0 0 0 0 0 100

E62 10 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E62 11 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E62 12 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E64 13 65,0 64,59 645,9 0,33 0 0 0 100 0 0

E64 14 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E64 15 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E64 16 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E64 17 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E64 18 - - - 0,00 100 0 0 0 0 0

E65 19 44,0 43,71 437,1 0,22 0 0 0 100 0 0

E65 20 97,5 96,90 969,0 0,49 0 0 0 100 0 0

E65 21 86,0 85,46 854,6 0,44 0 0 0 100 0 0

E65 22 40,5 40,23 402,3 0,20 0 0 0 100 0 0

E65 23 50,0 49,68 496,8 0,25 0 0 0 100 0 0

E65 24 66,5 66,08 660,8 0,34 0 0 0 100 0 0

0,16 45 0 0 42 0 13

0,17

105


Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)


Média (MPa)

Desvio - padrão:


Observações:

- Para a análise desta variável, os corpos-de-prova não foram distribuídos aleatoriamente, devido às condições de umidade do revestimento que também estava sendo analisada. - Os valores de tensão assinalados por (-) representam falhas de execução de ensaio, por isso foram descartados. - O painel E63 não foi ensaiado porque houve o descolamento do revestimento.


181

Corte com água – jato de água – revestimento seco - C Data de realização do ensaio: 01/06/2007 Placas: secas Corte realizado com água – jato de água Idade: 82±3 dias

Tabela F7 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para o corte realizado com jato de água, placas secas, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E112 1 121,5 120,8 1207,7 0,62 0 0 0 0 0 100

E121 2 118,5 117,8 1177,8 0,60 0 0 0 100 0 0

E113 3 144,0 143,2 1431,5 0,73 0 0 0 100 0 0

E115 4 86,5 86,0 859,6 0,44 0 0 0 0 0 100

E94 5 57,0 56,6 566,3 0,29 0 0 0 100 0 0

E94 6 68,5 68,1 680,6 0,35 0 0 0 100 0 0

E134 7 94,0 93,4 934,2 0,48 0 0 0 0 0 100

E134 8 89,0 88,4 884,5 0,45 0 0 0 100 0 0

E123 9 135,0 134,2 1342,0 0,68 0 0 0 100 0 0

E135 10 116,5 115,8 1158,0 0,59 0 0 0 0 0 100

E135 11 93,5 92,9 929,2 0,47 0 0 0 100 0 0

E114 12 90,5 89,9 899,4 0,46 0 0 0 0 0 100

E92 13 82,0 81,5 814,9 0,42 0 0 0 0 0 100

E95 14 85,0 84,5 844,7 0,43 0 0 0 100 0 0

E133 15 90,0 89,4 894,4 0,46 0 0 0 100 0 0

E133 16 105,5 104,9 1048,5 0,53 0 0 0 100 0 0

E125 17 134,0 133,2 1332,0 0,68 0 0 0 100 0 0

E131 18 80,5 80,0 799,9 0,41 0 0 0 100 0 0

E131 19 90,0 89,4 894,4 0,46 0 0 0 100 0 0

E91 20 45,5 45,2 452,0 0,23 0 0 0 100 0 0

E114 21 94,0 93,4 934,2 0,48 0 0 0 100 0 0

E92 22 99,0 98,4 983,9 0,50 0 0 0 100 0 0

E95 23 101,5 100,9 1008,8 0,51 0 0 0 100 0 0

E93 24 110,5 109,8 1098,3 0,56 0 0 0 100 0 0

E111 25 85,0 84,5 844,7 0,43 0 0 0 100 0 0

E91 26 127,5 126,7 1267,4 0,65 0 0 0 100 0 0

E93 27 89,0 88,4 884,5 0,45 0 0 0 100 0 0

E134 28 124,5 123,8 1237,5 0,63 0 0 0 100 0 0

E115 29 216,0 214,8 2148,3 1,09 0 0 0 0 0 100

E135 30 89,0 88,4 884,5 0,45 0 0 0 100 0 0

0,52 0 0 0 77 0 23

0,16

31

Média (MPa)

Desvio - padrão:


Carga Cor. (Kgf)

Força (N)


Forma de Ruptura (%)Tensão (MPa)


182

� Estado Plástico Data de realização do ensaio: 15/06/2007 Temperatura: 25,9°C Umidade: 39% Idade: 82±3 dias

A Tabela F8 apresenta todos os resultados obtidos quando executado o corte do revestimento no estado plástico. Entretanto, os valores de resistência de aderência que foram submetidos à análise estatística encontram-se na Tabela F9.

Tabela F8 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para o corte realizado com a argamassa no estado plástico aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E263 1 185,5 184,46 1844,6 0,94 0 0 0 0 0 100

E263 2 161,5 160,57 1605,7 0,82 0 0 100 0 0

E264 3 133,0 132,21 1322,1 0,67 0 0 0 0 0 100

E264 4 235,0 233,75 2337,5 1,19 0 0 0 0 0 100

E264 5 103,0 102,37 1023,7 0,52 0 0 60 40 0 0

E265 6 92,0 91,43 914,3 0,47 0 0 80 20 0 0

E265 7 146,5 145,64 1456,4 0,74 0 0 0 0 0 100

E265 8 94,0 93,42 934,2 0,48 0 0 70 30 0 0

E275 9 212,0 210,84 2108,4 1,07 0 0 100 0 0 0

E275 10 13,0 12,91 129,1 0,07 0 0 100 0 0 0

E281 11 190,0 188,94 1889,4 0,96 0 0 0 0 0 100

E281 12 240,0 238,73 2387,3 1,22 0 0 100 0 0 0

E281 13 137,0 136,19 1361,9 0,69 0 0 20 0 0 80

E282 14 170,0 169,03 1690,3 0,86 0 0 100 0 0 0

E282 15 176,5 175,50 1755,0 0,89 0 0 0 0 0 100

E285 16 309,5 307,99 3079,9 1,57 0 0 0 0 0 100

E285 17 161,5 160,57 1605,7 0,82 0 0 55 45 0 0

E285 18 97,0 96,40 964,0 0,49 0 0 80 20 0 100

E285 19 231,0 229,77 2297,7 1,17 0 0 100 0 0 0

E283 20 133,5 132,71 1327,1 0,68 0 0 70 30 0 0

E283 21 258,5 257,16 2571,6 1,31 0 0 100 0 0 0

E283 22 78,0 77,51 775,1 0,39 0 0 60 40 0 100

E255 23 244,5 243,21 2432,1 1,24 0 0 100 0 0 0

E255 24 276,0 274,60 2746,0 1,40 0 0 100 0 0 0

E255 25 400,0 398,24 3982,4 2,03 0 0 100 0 0 0

E285 26 208,5 207,36 2073,6 1,06 0 0 100 0 0 0

E285 27 192,0 190,93 1909,3 0,97 0 0 100 0 0 0

E284 28 136,0 135,19 1351,9 0,69 0 0 100 0 0 0

E284 29 164,5 163,56 1635,6 0,83 0 0 100 0 0 0

E284 30 191,0 189,93 1899,3 0,97 0 0 100 0 0 0

E284 31 182,0 180,97 1809,7 0,92 0 0 100 0 0 0

E261 32 150,0 149,12 1491,2 0,76 0 0 100 0 0 0

E261 33 150,5 149,62 1496,2 0,76 0 0 100 0 0 0

E262 34 193,5 192,42 1924,2 0,98 0 0 100 0 0 0

E262 35 196,0 194,91 1949,1 0,99 0 0 100 0 0 0

E262 36 320,0 318,46 3184,6 1,62 0 0 100 0 0 0

0,92 0 0 66 6 0 28

0,38

41

Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)



Média (MPa)

Desvio - padrão:



183

Tabela F9 – Valores de resistência de aderência à tração obtidos para o corte realizado no estado plástico, submetidos à análise estatística.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E264 1 103,0 102,37 1023,7 0,52 0 0 60 40 0 0

E265 2 92,0 91,43 914,3 0,47 0 0 80 20 0 0

E265 3 94,0 93,42 934,2 0,48 0 0 70 30 0 0

E285 4 161,5 160,57 1605,7 0,82 0 0 55 45 0 0

E285 5 97,0 96,40 964,0 0,49 0 0 80 20 0 0

E283 6 133,5 132,71 1327,1 0,68 0 0 70 30 0 0

E283 7 78,0 77,51 775,1 0,39 0 0 60 40 0 0

0,55 0 0 68 32 0 0

0,15

27


Média (MPa)

Desvio - padrão:



Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)

F2. INFLUÊNCIA DA GEOMETRIA E DIMENSÃO DOS CORPOS-DE-PROVA

Data de realização dos ensaios: 01/06/2007; 02/06/2007 Placas: secas Corte realizado com água – jato de água Idade: 82±3 dias

Para a análise desta variável, os corpos-de-prova foram distribuídos aleatoriamente, conforme mostrado na Figura F1.

LEGENDAEnsaio de resistência de aderência à traçãoEnsaio de resistência de aderência à tração superficialEnsaio de resistência de aderência à traçãoEnsaio de resistência de aderência à tração superficial

Figura F1 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência da geometria dos corpos-

de-prova, tanto para o ensaio de resistência de aderência à tração quanto para a resistência de aderência à tração superficial.


184

� Corpo-de-prova: circular 50 mm

Tabela F10 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para corpo-de-prova circular 50 mm, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E112 1 121,5 120,8 1207,7 0,62 0 0 0 0 0 100

E121 2 118,5 117,8 1177,8 0,60 0 0 0 100 0 0

E113 3 144,0 143,2 1431,5 0,73 0 0 0 100 0 0

E115 4 86,5 86,0 859,6 0,44 0 0 0 0 0 100

E94 5 57,0 56,6 566,3 0,29 0 0 0 100 0 0

E94 6 68,5 68,1 680,6 0,35 0 0 0 100 0 0

E134 7 94,0 93,4 934,2 0,48 0 0 0 0 0 100

E134 8 89,0 88,4 884,5 0,45 0 0 0 100 0 0

E123 9 135,0 134,2 1342,0 0,68 0 0 0 100 0 0

E135 10 116,5 115,8 1158,0 0,59 0 0 0 0 0 100

E135 11 93,5 92,9 929,2 0,47 0 0 0 100 0 0

E114 12 90,5 89,9 899,4 0,46 0 0 0 0 0 100

E92 13 82,0 81,5 814,9 0,42 0 0 0 0 0 100

E95 14 85,0 84,5 844,7 0,43 0 0 0 100 0 0

E133 15 90,0 89,4 894,4 0,46 0 0 0 100 0 0

E133 16 105,5 104,9 1048,5 0,53 0 0 0 100 0 0

E125 17 134,0 133,2 1332,0 0,68 0 0 0 100 0 0

E131 18 80,5 80,0 799,9 0,41 0 0 0 100 0 0

E131 19 90,0 89,4 894,4 0,46 0 0 0 100 0 0

E91 20 45,5 45,2 452,0 0,23 0 0 0 100 0 0

E114 21 94,0 93,4 934,2 0,48 0 0 0 100 0 0

E92 22 99,0 98,4 983,9 0,50 0 0 0 100 0 0

E95 23 101,5 100,9 1008,8 0,51 0 0 0 100 0 0

E93 24 110,5 109,8 1098,3 0,56 0 0 0 100 0 0

E111 25 85,0 84,5 844,7 0,43 0 0 0 100 0 0

E91 26 127,5 126,7 1267,4 0,65 0 0 0 100 0 0

E93 27 89,0 88,4 884,5 0,45 0 0 0 100 0 0

E134 28 124,5 123,8 1237,5 0,63 0 0 0 100 0 0

E115 29 216,0 214,8 2148,3 1,09 0 0 0 0 0 100

E135 30 89,0 88,4 884,5 0,45 0 0 0 100 0 0

0,52 0 0 0 77 0 23

0,16

31

Média (MPa)

Desvio - padrão:


Carga Cor. (Kgf)

Força (N)




185

Tabela F11 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração superficial, para corpo-de-prova circular 50 mm, aos 82±3 dias.

Sub. Arg.Int.

Arg/SubCola Sup. Arg

E112 1 161,5 160,6 1605,7 0,82 0 0 0 0 100

E121 2 125,0 124,3 1242,5 0,63 0 0 0 0 100

E113 3 103,5 102,9 1028,7 0,52 0 0 0 0 100

E113 4 121,5 120,8 1207,7 0,62 0 0 0 0 100

E115 5 111,5 110,8 1108,2 0,56 0 0 0 0 100

E94 6 76,5 76,0 760,2 0,39 0 0 0 0 100

E134 7 - - - - - - - - -

E123 8 145,0 144,1 1441,5 0,73 0 0 0 0 100

E135 9 113,0 112,3 1123,1 0,57 0 0 0 0 100

E132 10 78,0 77,5 775,1 0,39 0 0 0 0 100

E114 11 106,5 105,8 1058,5 0,54 0 0 0 0 100

E92 12 129,5 128,7 1287,3 0,66 0 0 0 0 100

E95 13 134,5 133,7 1337,0 0,68 0 0 0 0 100

E125 14 - - - - - - - - -

E122 15 - - - - - - - - -

E122 16 158,5 157,6 1575,8 0,80 0 0 0 0 100

E93 17 73,0 72,5 725,4 0,37 0 0 0 0 100

E123 18 120,5 119,8 1197,7 0,61 0 0 0 0 100

E111 19 158,5 157,6 1575,8 0,80 0 0 0 0 100

E111 20 96,0 95,4 954,1 0,49 0 0 0 0 100

E124 21 138,0 137,2 1371,8 0,70 0 0 0 0 100

0,60 0 0 0 0 100

0,14

23

Média (MPa)

Desvio - padrão:



Força (N)

PainelCarga Cor.

(Kgf)CP

Carga (Kgf)


186

� Corpo-de-prova: quadrado 100 mm

Tabela F12 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para corpo-de-prova quadrado 100 mm, aos 82±3 dias.

Perda durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E112 1 407,5 405,7 4057,3 0,41 0 0 0 0 0 0

E115 2 328,5 326,9 3269,3 0,33 0 0 0 100 0 0

E123 3 472,0 470,1 4701,0 0,47 0 0 0 0 0 100

E114 4 256,5 255,2 2551,7 0,26 0 0 0 100 0 0

E92 5 301,5 300,0 3000,1 0,30 0 0 0 100 0 0

E95 6 176,5 175,5 1755,0 0,18 0 0 0 100 0 0

E93 7 261,0 259,7 2596,5 0,26 0 0 0 100 0 0

E111 8 315,0 313,5 3134,7 0,31 0 0 0 100 0 0

E91 9 164,5 163,6 1635,6 0,16 0 0 0 100 0 0

E122 10 279,5 278,1 2780,9 0,28 0 0 0 100 0 0

E104 11 220,5 219,3 2193,1 0,22 0 0 0 100 0 0

E133 12 263,0 261,6 2616,4 0,26 0 0 0 100 0 0

E125 13 351,5 349,9 3498,6 0,35 0 0 0 100 0 0

E131 14 261,0 259,7 2596,5 0,26 0 0 0 100 0 0

E113 15 308,5 307,0 3069,9 0,31 0 0 0 100 0 0

E121 16 323,5 321,9 3219,4 0,32 0 0 0 100 0 0

E94 17 140,0 139,2 1391,7 0,14 0 0 0 100 0 0

E134 18 251,5 250,2 2501,9 0,25 0 0 0 100 0 0

E123 19 336,0 334,4 3344,1 0,33 0 0 0 0 0 100

E124 20 61,0 60,6 606,1 0,06 0 0 0 0 0 100

E105 21 148,5 147,6 1476,3 0,15 0 0 0 100 0 0

E132 22 182,5 181,5 1814,7 0,18 0 0 0 100 0 0

E102 23 237,5 236,2 2362,4 0,24 0 0 0 0 0 100

E102 24 129,0 128,2 1282,3 0,13 0 0 0 100 0 0

E123 25 400,0 398,2 3982,4 0,40 0 0 0 100 0 0

E101 26 174,5 173,5 1735,1 0,17 0 0 0 0 0 100

E101 27 158,0 157,1 1570,9 0,16 0 0 0 100 0 0

E103 28 159,0 158,1 1580,8 0,16 0 0 0 100 0 0

E103 29 128,5 127,7 1277,3 0,13 0 0 0 100 0 0

E135 30 216,5 215,3 2153,3 0,22 0 0 0 100 0 0

0,25 0 0 0 80 0 20

0,10

39

Tensão (MPa)


Média (MPa)

Desvio - padrão:



Carga Cor. (Kgf)

Força (N)


187

Tabela F13 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração superficial, para corpo-de-prova quadrado 100 mm, aos 82±3 dias.

Sub. Arg.Int.


E112 1 461,0 459,1 4591,2 0,46 0 0 0 0 100

E114 2 414,5 412,7 4127,1 0,41 0 0 0 0 100

E92 3 266,0 264,6 2646,3 0,26 0 0 0 5 95

E95 4 505,0 503,1 5030,5 0,50 0 0 0 0 100

E111 5 501,5 499,6 4995,6 0,50 0 0 0 0 100

E91 6 239,5 238,2 2382,3 0,24 0 0 0 0 100

E122 7 291,0 289,5 2895,5 0,29 0 0 0 0 100

E104 8 308,5 307,0 3069,9 0,31 0 0 0 0 100

E104 9 142,0 141,2 1411,6 0,14 0 0 0 100 0

E93 10 282,0 280,6 2805,8 0,28 0 0 0 0 100

E113 11 266,0 264,6 2646,3 0,26 0 0 0 0 100

E121 12 392,5 390,8 3907,6 0,39 0 0 0 0 100

E115 13 330,0 328,4 3284,3 0,33 0 0 0 0 100

E94 14 188,0 186,9 1869,5 0,19 0 0 0 0 100

E134 15 370,5 368,8 3688,1 0,37 0 0 0 0 100

E123 16 463,0 461,1 4611,2 0,46 0 0 0 0 100

E135 17 219,0 217,8 2178,1 0,22 0 0 0 0 100

E131 18 449,0 447,1 4471,4 0,45 0 0 0 0 100

E133 19 392,5 390,8 3907,6 0,39 0 0 0 0 100

E125 20 384,5 382,8 3827,8 0,38 0 0 0 0 100

E124 21 339,5 337,9 3379,0 0,34 0 0 0 0 100

E105 22 194,5 193,4 1934,2 0,19 0 0 0 0 100

E105 23 121,5 120,8 1207,7 0,12 0 0 0 0 100

E102 24 397,0 395,3 3952,5 0,40 0 0 0 0 100

E101 25 214,0 212,8 2128,4 0,21 0 0 0 0 100

E103 26 191,0 189,9 1899,3 0,19 0 0 0 0 100

0,32 0 0 0 4 96

0,11

35

Média (MPa)

Desvio - padrão:



Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)


F3. INFLUÊNCIA DO TIPO DE COLA Data de realização do ensaio: 30/05/2007 Temperatura: 24,5°C Umidade: 36% Placas: secas Corte realizado com água – jato de água Idade: 82±3 dias

A Figura F2 apresenta a disposição dos corpos-de-prova para os dois tipos de cola

utilizados, poliéster (C1) e epóxi (C2), para o ensaio de resistência de aderência à tração.

Após a realização deste ensaio, realizava-se o ensaio de resistência de aderência à tração

superficial.


188

C1

C1

C2

C2

C1

C2 C1

C2

C1

C1

C2

C2

Figura F2 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência do tipo de cola, para o ensaio

de resistência de aderência à tração.

� Cola: Base Poliéster

Tabela F14 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para cola de base poliéster aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E141 1 65,0 64,6 645,9 0,33 0 0 0 100 0 0

E141 2 27,5 27,3 273,2 0,14 0 0 0 0 0 0

E141 3 60,5 60,1 601,1 0,31 0 0 0 100 0 0

E141 4 50,5 50,2 501,7 0,26 0 0 0 100 0 0

E144 5 - - - - - - - - - -

E144 6 41,0 40,7 407,3 0,21 0 0 0 100 0 0

E142 7 44,0 43,7 437,1 0,22 0 0 0 100 0 0

E142 8 119,5 118,8 1187,8 0,60 0 0 0 100 0 0

E142 9 83,0 82,5 824,8 0,42 0 0 0 0 0

E143 10 44,5 44,2 442,1 0,23 0 0 0 100 0 0

E143 11 100,5 99,9 998,8 0,51 0 0 0 100 0 0

E143 12 83,5 83,0 829,8 0,42 0 0 0 0 0 100

E145 13 45,5 45,2 452,0 0,23 0 0 0 100 0 0

E145 14 - - - - - - - - - -

E145 15 103,0 102,4 1023,7 0,52 0 0 0 100 0 0

E151 16 46,5 46,2 462,0 0,24 0 0 0 100 0 0

E151 17 93,0 92,4 924,2 0,47 0 0 0 100 0 0

E151 18 66,0 65,6 655,8 0,33 0 0 0 100 0 0

E143 19 82,0 81,5 814,9 0,42 0 0 0 100 0 0

E152 20 32,0 31,8 317,9 0,16 0 0 0 100 0 0

E152 21 40,5 40,2 402,3 0,20 0 0 0 100 0 0

E152 22 46,0 45,7 457,0 0,23 0 0 0 100 0 0

E153 23 39,5 39,2 392,4 0,20 0 0 0 100 0 0

E153 24 - - - - - - - - - -

E153 25 - - - - - - - - - -

E154 26 30,5 30,3 303,0 0,15 0 0 0 100 0 0

E154 27 86,5 86,0 859,6 0,44 0 0 0 100 0 0

E154 28 87,0 86,5 864,6 0,44 0 0 0 100 0 0

E155 29 47,5 47,2 471,9 0,24 0 0 0 100 0 0

E155 30 47,0 46,7 466,9 0,24 0 0 0 100 0 0

0,31 0 0 0 96 0 4

0,13

41

Tensão (MPa)



Média (MPa)

Desvio - padrão:


Carga Cor. (Kgf)

Força (N)


189

Tabela F15 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração superficial, para cola de base poliéster aos 82±3 dias.

Sub. Arg.Int.


E141 1 83,5 83,0 829,8 0,42 0 0 0 0 100

E141 2 82,5 82,0 819,8 0,42 0 0 0 0 100

E141 3 128,0 127,2 1272,4 0,65 0 0 0 0 100

E141 4 81,0 80,5 804,9 0,41 0 0 0 0 100

E142 5 170,5 169,5 1695,3 0,86 0 0 0 0 100

E142 6 160,5 159,6 1595,7 0,81 0 0 0 0 100

E143 7 145,5 144,6 1446,5 0,74 0 0 0 0 100

E143 8 67,5 67,1 670,7 0,34 0 0 0 0 100

E143 9 60,5 60,1 601,1 0,31 0 0 0 0 100

E144 10 147,0 146,1 1461,4 0,74 0 0 0 0 100

E144 11 149,5 148,6 1486,3 0,76 0 0 0 0 100

E144 12 108,0 107,3 1073,4 0,55 0 0 0 0 100

E145 13 150,5 149,6 1496,2 0,76 0 0 0 0 100

E145 14 109,5 108,8 1088,3 0,55 0 0 0 0 100

E145 15 154,0 153,1 1531,1 0,78 0 0 0 0 100

E151 16 146,0 145,1 1451,4 0,74 0 0 0 0 100

E151 17 85,0 84,5 844,7 0,43 0 0 0 0 100

E151 18 119,5 118,8 1187,8 0,60 0 0 0 0 100

E152 19 128,5 127,7 1277,3 0,65 0 0 0 0 100

E152 20 163,0 162,1 1620,6 0,83 0 0 0 0 100

E152 21 157,0 156,1 1560,9 0,79 0 0 0 0 100

E153 22 180,5 179,5 1794,8 0,91 0 0 0 0 100

E153 23 162,5 161,6 1615,6 0,82 0 0 0 0 100

E153 24 183,0 182,0 1819,7 0,93 0 0 0 0 100

E154 25 113,0 112,3 1123,1 0,57 0 0 0 0 100

E154 26 85,5 85,0 849,7 0,43 0 0 0 0 100

E154 27 184,5 183,5 1834,6 0,93 0 0 0 0 100

E155 28 220,0 218,8 2188,1 1,11 0 0 0 0 100

E155 29 117,5 116,8 1167,9 0,59 0 0 0 0 100

E155 30 86,0 85,5 854,6 0,44 0 0 0 0 100

0,66 0 0 0 0 100

0,20

31


Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)

Média (MPa)


Desvio - padrão:



190

� Cola: Base Epóxi

Tabela F16 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para cola de base

epóxi aos 82±3 dias.


Sub. Arg.Int.

Arg/SubCola

Int. Arg/Cola

E151 1 65,5 65,1 650,8 0,33 0 0 0 100 0 0

E151 2 58,5 58,1 581,2 0,30 0 0 0 100 0 0

E151 3 71,0 70,5 705,5 0,36 0 0 0 100 0 0

E155 4 37,0 36,8 367,6 0,19 0 0 0 100 0 0

E155 5 - - - - - - - - - -

E155 6 37,5 37,3 372,5 0,19 0 0 0 100 0 0

E154 7 - - - - - - - - - -

E154 8 - - - - - - - - - -

E154 9 - - - - - - - - - -

E153 10 71,0 70,5 705,5 0,36 0 0 0 100 0 0

E153 11 36,5 36,3 362,6 0,18 0 0 0 100 0 0

E153 12 47,0 46,7 466,9 0,24 0 0 0 100 0 0

E145 13 37,0 36,8 367,6 0,19 0 0 0 100 0 0

E145 14 103,0 102,4 1023,7 0,52 0 0 0 100 0 0

E145 15 86,0 85,5 854,6 0,44 0 0 0 100 0 0

E144 16 - - - - - - - - - -

E144 17 49,0 48,7 486,8 0,25 0 0 0 100 0 0

E144 18 31,5 31,3 312,9 0,16 0 0 0 100 0 0

E143 19 77,0 76,5 765,1 0,39 0 0 0 100 0 0

E143 20 70,5 70,1 700,5 0,36 0 0 0 100 0 0

E143 21 130,0 129,2 1292,3 0,66 0 0 0 100 0 0

E141 22 51,0 50,7 506,7 0,26 0 0 0 100 0 0

E141 23 94,5 93,9 939,2 0,48 0 0 0 100 0 0

E141 24 65,5 65,1 650,8 0,33 0 0 0 100 0 0

E142 25 - - - - - - - - - -

E142 26 47,5 47,2 471,9 0,24 0 0 0 100 0 0

E142 27 65,0 64,6 645,9 0,33 0 0 0 100 0 0

E152 28 - - - - - - - - - -

E152 29 31,5 31,3 312,9 0,16 0 0 0 100 0 0

E152 30 24,0 23,8 238,4 0,12 0 0 0 100 0 0

0,31 0 0 0 100 0 0

0,13

43

Média (MPa)

Desvio - padrão:



Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)



191

Tabela F17 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração superficial, para cola de base epóxi aos 82±3 dias.

Sub. Arg.Int.


E151 1 196,5 195,4 1954,1 0,47 0 0 0 30 70

E151 2 209,5 208,4 2083,5 0,50 0 0 0 50 50

E151 3 220,5 219,3 2193,1 0,53 0 0 0 50 50

E155 4 241,0 239,7 2397,3 0,58 0 0 0 0 100

E155 5 225,5 224,3 2242,9 0,54 0 50 0 20 30

E155 6 181,5 180,5 1804,8 0,44 0 0 0 50 50

E154 7 185,0 184,0 1839,6 0,45 0 0 0 10 90

E154 8 230,5 229,3 2292,7 0,56 0 100 0 0 0

E153 9 186,0 185,0 1849,6 0,45 0 10 0 40 50

E153 10 221,0 219,8 2198,1 0,53 0 100 0 0 0

E153 11 239,5 238,2 2382,3 0,58 0 90 0 0 10

E145 12 235,5 234,2 2342,5 0,57 0 0 0 50 50

E145 13 292,5 291,0 2910,4 0,71 0 10 0 30 60

E145 14 182,5 181,5 1814,7 0,44 0 90 0 0 10

E144 15 241,5 240,2 2402,3 0,58 0 50 0 0 50

E144 16 213,5 212,3 2123,4 0,51 0 0 0 50 50

E144 17 174,5 173,5 1735,1 0,42 0 0 0 90 10

E143 18 226,0 224,8 2247,9 0,54 0 0 0 40 60

E143 19 231,0 229,8 2297,7 0,56 0 0 0 0 100

E143 20 387,0 385,3 3852,7 0,93 0 100 0 0 0

E141 21 254,5 253,2 2531,8 0,61 0 10 0 90 0

E143 22 328,0 326,4 3264,3 0,79 0 100 0 0 0

E141 23 390,5 388,8 3887,7 0,94 0 100 0 0 0

E141 24 467,5 465,6 4656,1 1,13 0 100 0 0 0

E142 25 285,5 284,1 2840,7 0,69 0 100 0 0 0

E142 26 296,5 295,0 2950,3 0,71 0 100 0 0 0

E142 27 441,0 439,2 4391,6 1,06 0 100 0 0 0

E152 28 307,0 305,5 3055,0 0,74 0 100 0 0 0

E152 29 295,0 293,5 2935,3 0,71 0 100 0 0 0

E152 30 263,5 262,1 2621,4 0,63 0 100 0 0 0

0,63 0 50 0 20 30

0,18

29

Média (MPa)

Desvio - padrão:



Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tensão (MPa)



192

F4 – INFLUÊNCIA DO TIPO DE EQUIPAMENTO

Data de realização do ensaio: 18/06/2007 Placas: secas Corte realizado com água – jato de água Idade: 82±3 dias

A Figura F3 apresenta a disposição dos corpos-de-prova para os equipamentos

empregados, CONSULTARE (E1), DYNA PROCEQ (E2) e BRAÇO DE ALAVANCA (E3).

E1

E3

E2

E1

E3

E2

E3

E1

E2

E3

E1

E2

E3

E2

E1

E3

E2

E1

Figura F3 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência do tipo de equipamento.


193

� Equipamento A – Dinamômetro de Tração - Consultare

Tabela F18 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para equipamento A, aos 82±3 dias.

Perda durante o

corte Sub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E161 1 65,5 65,1 650,8 0,33 0 0 0 100 0 0

E161 2 36,5 36,3 362,6 0,18 0 0 0 100 0 0

E162 3 64,5 64,1 640,9 0,33 0 0 0 100 0 0

E162 4 88,5 87,9 879,5 0,45 0 0 0 100 0 0

E163 5 127,0 126,2 1262,4 0,64 0 0 0 0 100 100

E163 6 69,5 69,1 690,6 0,35 0 0 0 100 0 0

E164 7 - - - - - - - - - -

E164 8 64,5 64,1 640,9 0,33 0 0 0 100 0 0

E165 9 85,0 84,5 844,7 0,43 0 0 0 100 0 0

E165 10 67,5 67,1 670,7 0,34 0 0 0 100 0 0

E172 11 31,0 30,8 308,0 0,16 0 0 0 100 0 0

E172 12 72,0 71,5 715,4 0,36 0 0 0 100 0 0

E174 13 22,5 22,4 223,5 0,11 0 0 0 100 0 0

E174 14 102,0 101,4 1013,7 0,52 0 0 0 100 0 0

E173 15 45,0 44,7 447,1 0,23 0 0 0 100 0 0

E173 16 108,0 107,3 1073,4 0,55 0 0 0 100 0 0

E183 17 72,5 72,0 720,4 0,37 0 0 0 100 0 0

E183 18 105,0 104,4 1043,6 0,53 0 0 0 100 0 0

E182 19 65,0 64,6 645,9 0,33 0 0 0 100 0 0

E182 20 13,5 13,4 134,1 0,07 0 0 0 100 0 0

E185 21 43,0 42,7 427,2 0,22 0 0 0 100 0 0

E185 22 64,5 64,1 640,9 0,33 0 0 0 100 0 0

E184 23 36,5 36,3 362,6 0,18 0 0 0 100 0 0

E184 24 - - - - - - - - - -

E192 25 169,0 168,0 1680,3 0,86 0 0 0 0 0 100

E192 26 139,0 138,2 1381,8 0,70 0 0 100 0 0 0

E191 27 110,5 109,8 1098,3 0,56 0 0 0 100 0 0

E191 28 76,5 76,0 760,2 0,39 0 0 0 100 0 0

E193 29 95,5 94,9 949,1 0,48 0 0 0 100 0 0

E193 30 69,0 68,6 685,6 0,35 0 0 0 100 0 0

0,38 0 0 4 89 4 7

0,18

47

Força (N)

Carga (Kgf)

Média (MPa)

Desvio - padrão:


Carga Cor. (Kgf)


Painel CP


194

� Equipamento B: Dinamômetro de tração – Dyna Proceq

Tabela F19 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para equipamento B, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corte Sub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E161 1 0,36 0,37 0 0 0 100 0 0

E161 2 0,30 0,31 0 0 0 100 0 0

E162 3 0,25 0,25 0 0 0 100 0 0

E162 4 0,38 0,39 0 0 0 0 0 100

E163 5 0,20 0,20 0 0 0 0 0 100

E163 6 0,39 0,40 0 0 0 100 0 0

E164 7 0,19 0,19 0 0 0 100 0 0

E164 8 - - - - - - - -

E165 9 0,30 0,31 0 0 0 100 0 0

E165 10 0,23 0,23 0 0 0 100 0 0

E172 11 0,46 0,47 0 0 0 100 0 0

E172 12 0,36 0,37 0 0 0 0 0 100

E174 13 0,52 0,53 0 0 0 0 0 100

E174 14 0,19 0,19 0 0 0 100 0 0

E173 15 0,46 0,47 0 0 0 100 0 0

E173 16 0,17 0,17 0 0 0 100 0 0

E183 17 0,29 0,30 0 0 0 0 0 100

E183 18 0,43 0,44 0 0 0 100 0 0

E182 19 0,34 0,35 0 0 0 100 0 0

E182 20 0,44 0,45 0 0 0 100 0 0

E185 21 0,73 0,74 0 0 0 0 0 100

E185 22 0,23 0,23 0 0 0 100 0 0

E184 23 0,20 0,20 0 0 0 100 0 0

E184 24 0,28 0,29 0 0 0 100 0 0

E192 25 0,59 0,60 0 0 0 0 0 100

E192 26 0,25 0,25 0 0 0 100 0 0

E191 27 0,21 0,21 0 0 0 100 0 0

E191 28 0,78 0,79 0 0 0 100 0 0

E193 29 - - - - - - - -

E193 30 0,24 0,24 0 0 0 100 0 0

0,36 0 0 0 75 0 25

0,16

Coeficiente de variação (%): 45


Tensão corrigida

(MPa)


Média (MPa)



195

� Equipamento C: Braço de alavanca

Tabela F20 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para equipamento C, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E162 1 6,09 374,42 0,19 0 0 0 100 0 0

E162 2 - - - - - - - - -

E161 3 5,72 353,59 0,18 0 0 0 100 0 0

E161 4 6,84 415,28 0,21 0 0 0 100 0 0

E164 5 4,95 311,44 0,16 0 0 0 100 0 0

E164 6 6,84 415,28 0,21 0 0 0 100 0 0

E163 7 - - - - - - - - -

E163 8 8,35 498,70 0,25 0 0 0 100 0 0

E172 9 6,84 415,28 0,21 0 0 0 100 0 0

E172 10 6,84 415,28 0,21 0 0 0 100 0 0

E165 11 10,63 624,06 0,32 0 0 0 100 0 0

E165 12 11,02 645,07 0,33 0 0 0 100 0 0

E174 13 6,46 394,73 0,20 0 0 0 100 0 0

E174 14 7,22 436,50 0,22 0 0 0 100 0 0

E173 15 10,63 624,06 0,32 0 0 0 100 0 0

E173 16 10,63 624,06 0,32 0 0 0 100 0 0

E183 17 - - - - - - - - -

E183 18 8,35 498,70 0,25 0 0 0 100 0 0

E185 19 9,86 581,65 0,30 0 0 0 100 0 0

E191 20 9,70 572,70 0,29 0 0 0 100 0 0

E191 21 6,50 396,70 0,20 0 0 0 100 0 0

E185 22 9,49 561,00 0,29 0 0 0 100 0 0

E192 23 6,46 394,73 0,20 0 0 0 100 0 0

E192 24 6,46 394,73 0,20 0 0 0 100 0 0

E175 25 8,73 519,61 0,26 0 0 0 100 0 0

E175 26 9,11 540,25 0,28 0 0 0 100 0 0

E184 27 6,46 394,73 0,20 0 0 0 100 0 0

E184 28 8,35 498,70 0,25 0 0 0 100 0 0

E193 29 - - - - - - - - -

E193 30 8,35 498,70 0,25 0 0 0 100 0 0

0,24 0 0 0 100 0 0

0,05



Carga (kg)

Tensão (MPa)

Painel CP

Média (MPa)

Forma de Ruptura (%)Peso (kg)


196

E5 – INFLUÊNCIA DA FORMA DE APLICAÇÃO DA CARGA Data de realização do ensaio: 19/06/2007 Equipamento B – Dyna Proceq Placas: secas Corte realizado com água – jato de água Idade: 82±3 dias

A Figura F3 apresenta a disposição dos corpos-de-prova para a forma de aplicação

da carga, com excentricidade (CE) e sem excentricidade (SE).

CE

CE

SE

SE

CE

SE

SE

CE

SE

SE

CE

CE

Figura F3 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência da forma de aplicação da carga.


197

� Forma de aplicação da carga: sem excentricidade

Tabela F21– Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para carga aplicada sem excentricidade, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

E213 1 0,31 0,32 0 0 0 100 0 0

E213 2 0,23 0,23 0 0 0 0 0 100

E213 3 0,11 0,11 0 0 0 100 0 0

E212 4 0,20 0,20 0 0 0 100 0 0

E212 5 0,29 0,30 0 0 0 100 0 0

E215 6 0,12 0,12 0 0 0 100 0 0

E215 7 0,25 0,25 0 0 0 100 0 0

E215 8 0,45 0,46 0 0 0 0 0 100

E214 9 0,17 0,17 0 0 0 100 0 0

E214 10 0,28 0,29 0 0 0 100 0 0

E214 11 0,30 0,31 0 0 0 100 0 0

E214 12 0,25 0,25 0 0 0 100 0 0

E231 14 0,11 0,11 0 0 0 100 0 0

E231 15 0,39 0,40 0 0 0 0 0 100

E235 17 0,18 0,18 0 0 0 100 0 0

E235 18 0,08 0,08 0 0 0 100 0 0

E224 19 0,15 0,15 0 0 0 100 0 0

E224 21 0,12 0,12 0 0 0 100 0 0

E222 22 0,20 0,20 0 0 0 100 0 0

E222 23 0,27 0,28 0 0 0 100 0 0

E222 24 0,11 0,11 0 0 0 100 0 0

E221 25 0,15 0,15 0 0 0 100 0 0

E221 26 0,41 0,42 0 0 0 100 0 0

E223 27 0,13 0,13 0 0 0 100 0 0

E225 29 0,23 0,23 0 0 0 100 0 0

0,22 0 0 0 88 0 12

0,10

Coeficiente de variação (%) 46

Média (MPa)


Tensão corrigida (MPa)


Painel CP Tensão (MPa)


198

� Forma de aplicação da carga: com excentricidade

Tabela F22 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para carga aplicada com excentricidade, aos 82±3 dias.


Sub. Arg.Int.

Arg/SubCola

Int. Arg/Cola

E213 1 0,19 0,19 0 0 0 100 0 0

E213 2 0,10 0,10 0 0 0 100 0 0

E213 3 0,20 0,20 0 0 0 0 0 100

E212 4 0,18 0,18 0 0 0 0 0 100

E212 5 0,09 0,09 0 0 0 0 0 100

E212 6 0,10 0,10 0 0 0 0 0 100

E215 7 0,15 0,15 0 0 0 100 0 0

E215 8 0,16 0,16 0 0 0 100 0 0

E215 9 0,14 0,14 0 0 0 100 0 0

E214 10 0,20 0,20 0 0 0 100 0 0

E214 11 0,13 0,13 0 0 0 0 0 100

E214 12 0,10 0,10 0 0 0 100 0 0

E214 13 0,11 0,11 0 0 0 100 0 0

E231 14 0,20 0,20 0 0 0 100 0 0

E231 15 0,11 0,11 0 0 0 100 0 0

E231 16 0,23 0,23 0 0 0 0 0 100

E235 17 0,13 0,13 0 0 0 100 0 0

E235 18 0,24 0,24 0 0 0 100 0 0

E235 19 0,09 0,09 0 0 0 0 0 100

E224 20 0,13 0,13 0 0 0 100 0 0

E224 21 0,13 0,13 0 0 0 100 0 0

E222 22 0,11 0,11 0 0 0 100 0 0

E222 23 0,20 0,20 0 0 0 100 0 0

E221 24 0,10 0,10 0 0 0 100 0 0

E223 25 0,19 0,19 0 0 0 100 0 0

E225 26 0,13 0,13 0 0 0 100 0 0

E225 27 0,16 0,16 0 0 0 100 0 0

E225 28 0,15 0,15 0 0 0 100 0 0

E223 29 0,11 0,11 0 0 0 100 0 0

E221 30 0,19 0,19 0 0 0 100 0 0

E221 31 0,38 0,39 0 0 0 100 0 0

0,16 0 0 0 77 0 23

0,06


Média (MPa)


Tensão corrigida

(MPa)




199

E6 – INFLUÊNCIA DA TAXA DE CARREGAMENTO

Data de realização do ensaio: 18/06/2007 Idade: 82±3 dias Placas: secas Corte realizado com água – jato de água

� Taxa de carregamento: Máxima (>25 N/s)

- Equipamento A: CONSULTARE

Tabela F23 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para equipamento A, taxa de carregamento máxima, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

1 34,5 34,3 342,7 10 34,3 0,17 0 0 0 100 0 0

2 64,5 64,1 640,9 11 58,3 0,33 0 0 0 100 0 0

3 45,5 45,2 452,0 7 64,6 0,23 0 0 0 100 0 0

4 37,0 36,8 367,6 13 28,3 0,19 0 0 0 100 0 0

5 28,0 27,8 278,1 4 69,5 0,14 0 0 0 100 0 0

6 33,0 32,8 327,8 6 54,6 0,17 0 0 0 100 0 0

7 36,5 36,3 362,6 10 36,3 0,18 0 0 0 100 0 0

8 46,5 46,2 462,0 13 35,5 0,24 0 0 0 100 0 0

10 56,0 55,6 556,4 14 39,7 0,28 0 0 0 100 0 0

12 30,5 30,3 303,0 3 101,0 0,15 0 0 0 100 0 0

13 33,5 33,3 332,8 2 166,4 0,17 0 0 0 100 0 0

15 39,0 38,7 387,4 1 387,4 0,20 0 0 0 100 0 0

16 21,5 21,4 213,6 3 71,2 0,11 0 0 0 100 0 0

17 25,5 25,3 253,3 1 253,3 0,13 0 0 0 100 0 0

18 46,0 45,7 457,0 1 457,0 0,23 0 0 0 100 0 0

0,19 0 0 0 100 0 0

0,06

30

Média (MPa)

Desvio-padrão:

Coeficiente de variação (%)

CPCarga (Kgf)

Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tempo (s)

Taxa de Carreg.

(N/s)

Tensão (MPa)



200

- Equipamento B: DYNA PROCEQ

Tabela F24 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para equipamento B, taxa de carregamento máxima, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

1 0,29 580,19 8,00 72,52 0,30 0 0 0 100 0 0

2 0,31 620,07 10,00 62,01 0,32 0 0 0 100 0 0

3 0,19 380,55 14,00 27,18 0,19 0 0 0 100 0 0

4 0,13 260,55 4,00 65,14 0,13 0 0 0 100 0 0

5 0,12 240,54 6,00 40,09 0,12 0 0 0 100 0 0

6 0,38 759,51 15,00 50,63 0,39 0 0 0 100 0 0

7 0,13 260,55 7,00 37,22 0,13 0 0 0 100 0 0

8 0,13 260,55 9,00 28,95 0,13 0 0 0 100 0 0

9 0,18 360,56 5,00 72,11 0,18 0 0 0 100 0 0

10 0,13 260,55 4,00 65,14 0,13 0 0 0 100 0 0

11 0,11 220,52 8,00 27,56 0,11 0 0 0 100 0 0

12 0,17 340,56 6,00 56,76 0,17 0 0 0 100 0 0

0,19 0 0 0 100 0 0

0,09

47


Média (MPa)



CPTensão (MPa)

Força (N)

Tempo (s)

Taxa de Carreg.

(N/s)

Tensão corrigida

(MPa)

� Taxa de carregamento: Mínima (≤25 N/s) - Equipamento A: CONSULTARE

- Número de corpos-de-prova rejeitados, por falhas de execução: 6.

Tabela F25 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para equipamento A, taxa de carregamento mínima, aos 82±3 dias.


Sub. Arg.Int.

Arg/SubCola

Int. Arg/Col

a1 34,5 34,3 342,7 18 19,0 0,17 0 0 0 100 0 0

2 14,5 14,4 144,0 12 12,0 0,07 0 0 0 100 0 0

3 26,5 26,3 263,2 12 21,9 0,13 0 0 0 100 0 0

4 25,5 25,3 253,3 10 25,3 0,13 0 0 0 100 0 0

5 20,0 19,9 198,7 9 22,1 0,10 0 0 0 100 0 0

6 38,5 38,2 382,5 10 38,2 0,19 0 0 0 100 0 0

7 22,0 21,9 218,5 9 24,3 0,11 0 0 0 100 0 0

8 33,5 33,3 332,8 12 27,7 0,17 0 0 0 100 0 0

9 21,5 21,4 213,6 11 19,4 0,11 0 0 0 100 0 0

0,13 0 0 0 100 0 0

0,04

30

Média (MPa)

Desvio - padrão:


CPCarga (Kgf)

Carga Cor. (Kgf)

Força (N)

Tempo (s)

Taxa de Carreg.

(N/s)

Tensão (MPa)



201

- Equipamento B: DYNA PROCEQ

- Número de corpos-de-prova rejeitados, por falhas de execução: 9.

Tabela F26 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para equipamento B, taxa de carregamento mínima, aos 82±3 dias.

Perdido durante o

corteSub. Arg.

Int. Arg/Sub

ColaInt.

Arg/Cola

1 0,06 120,35 6,00 20,06 0,06 0 0 0 100 0 0

2 0,05 100,30 18,00 5,57 0,05 0 0 0 100 0 0

3 0,10 200,49 10,00 20,05 0,10 0 0 0 100 0 0

4 0,06 120,35 9,00 13,37 0,06 0 0 0 100 0 0

5 0,09 180,46 9,00 20,05 0,09 0 0 0 100 0 0

6 0,16 320,57 13,00 24,66 0,16 0 0 0 100 0 0

0,09 0 0 0 100 0 0

0,04

47

CPTensão (MPa)

Forma de Ruptura (%)Força

(N)Tempo

(s)

Taxa de Carreg.

(N/s)

Tensão corrigida

(MPa)

Média (MPa)



APÊNDICE G – Determinação do número de repetições ou tamanho da amostra para o ensaio de resistência de aderência à tração

APÊNDICE G – Determinação do tamanho da amostra

203

O cálculo do número mínimo de corpos-de-prova necessário para o ensaio de

resistência de aderência à tração foi determinado pela seguinte equação:

²

²² )( ER

CVxZn α=

onde:

CV = coeficiente de variação;

ER = erro relativo;

Z(α) = variável padronizada em função da distribuição normal.

O coeficiente de variação foi determinado com base nos resultados das variáveis

analisadas em situações equivalente ou que não exerceram influência significativa sobre os

valores de aderência segundo ANOVA. Vale salientar que para a obtenção deste valor foi

feita somente para os valores de aderência que apresentaram forma de ruptura na interface

argamassa/substrato. Dessa forma, para um número de 108 corpos-de-prova obteve-se um

coeficiente de variação de 36%.

Após o cálculo do coeficiente de variação, realizou-se o teste de Kolmogorov-

Sminorv para verificação da hipótese de normalidade (Figura G.1). Essa verificação foi feita

para respaldar a adoção deste critério de cálculo do tamanho da amostra.

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80

Resistência de aderência à tração (MPa)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Frequência absoluta

K-S d=,11251, p<,15 ; Lilliefors p<,01 Curva de distribuição normal

Valores globais: Média: 0,35 MPa Coef. de variação: 36% n° de cp's: 108

Figura G1 – Verificação da hipótese de normalidade dos dados obtidos para a determinação do

tamanho da amostra.


204

Assim, para um nível de confiança de 95%, tem-se que Z(α=5%) = 1,96 (valor

tabelado da distribuição normal). Assim, empregando-se um CV = 36% e aceitando-se um

erro relativo de 20%, tem-se:

1245,12²20

²36²96,1 === xn

Com base no valor obtido para n fica confirmado à necessidade de um número de

amostras maior, do que o especificado pela NBR 13528: 1995 (no mínimo seis), quando se

deseja determinar a média dos valores de aderência. Estes resultados confirmaram os estudos

elaborados por Carasek e Selmo (1993) e Gonçalves (2004).

Observações:

Os resultados utilizados para o cálculo do coeficiente de variação e verificação da

hipótese de normalidade estão apresentados na Tabela G1.


205

Tabela E1 – Resultados individuais, do ensaio de resistência de aderência à tração, utilizados para o cálculo da estimativa do valor verdadeiro.

CP Variável Rader (MPa) CP Variável Rader (MPa) CP Variável Rader (MPa)

1 0,60 37 0,23 73 0,162 0,29 38 0,20 74 0,363 0,35 39 0,15 75 0,524 0,45 40 0,44 76 0,235 0,47 41 0,44 77 0,556 0,43 42 0,24 78 0,377 0,46 43 0,24 79 0,53

8 0,53 44 0,33 80 0,339 0,41 45 0,30 81 0,22

10 0,46 46 0,36 82 0,3311 0,23 47 0,19 83 0,1812 0,48 48 0,19 84 0,5613 0,50 49 0,36 85 0,3914 0,51 50 0,18 86 0,4815 0,56 51 0,24 87 0,3516 0,43 52 0,19 88 0,3717 0,65 53 0,52 89 0,3118 0,45 54 0,44 90 0,2519 0,63 55 0,25 91 0,3920 0,45 56 0,16 92 0,19

21 0,33 57 0,39 93 0,4022 0,31 58 0,36 94 0,3123 0,26 59 0,26 95 0,2324 0,21 60 0,48 96 0,4725 0,22 61 0,33 97 0,1926 0,60 62 0,24 98 0,4727 0,23 63 0,33 99 0,1728 0,51 64 0,16 100 0,44

29 0,52 65 0,33 101 0,3530 0,23 66 0,18 102 0,4531 0,24 67 0,33 103 0,2332 0,47 68 0,45 104 0,2033 0,33 69 0,35 105 0,2934 0,42 70 0,33 106 0,2535 0,16 71 0,43 107 0,2136 0,20 72 0,34 108 0,24

Dinamômetro

de tração -

CONSUTARE

Dinamômetro

de tração -

DYNA

PROCEQ

Corpo-de-prova

circular 50 mm

Tipo de cola -

Poliéster

Tipo de cola -

Poliéster

Tipo de cola -

Epóxi

Dinamômetro

de tração -

CONSUTARE

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