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1 SUMÁRIO RESUMO / ABSTRACT 1 1. INTRODUÇÃO 2 2. OBJETIVOS 2 3. MÚLTIPLOS ENFOQUES DE ABORDAGEM DA ANÁLISE QUÍMICA 3 4. MÉTODO IPT DE RECONSTITUIÇÃO DE TRAÇO DE ARGAMASSA 4 4.1 Aspectos gerais 4 4.2 Cálculo dos constituintes e do traço 7 4.2.1 Cálculo dos constituintes 7 4.2.2 Cálculo do traço, em massa e volume 8 4.2.3 Considerações quanto à metodologia 10 5. PROGRAMA EXPERIMENTAL 11 5.1 Planejamento da pesquisa 11 5.1.1 Aglomerantes 12 5.1.2 Areia 12 5.2 Etapas de execução 14 5.2.1 Preparo das argamassas e moldagem 14 5.2.2 Cura 14 5.2.3 Caracterização química das argamassas 14 5.3 Resultados da reconstituição de traço 15 5.3.1 Teor de agregado 15 5.3.2 Teor de cimento 15 5.3.3 Teor de cal 15 5.3.4 Proporção dos constituintes na argamassa 15 5.4 Análise dos resultados de reconstituição de traço 20 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 24 6.1 Considerações quanto aos objetivos propostos 24 6.2 Continuidade da pesquisa 25 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 26

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SUMÁRIO

RESUMO / ABSTRACT 1

1. INTRODUÇÃO 2

2. OBJETIVOS 2

3. MÚLTIPLOS ENFOQUES DE ABORDAGEM DA ANÁLISE QUÍMICA 3

4. MÉTODO IPT DE RECONSTITUIÇÃO DE TRAÇO DE ARGAMASSA 4

4.1 Aspectos gerais 4

4.2 Cálculo dos constituintes e do traço 74.2.1 Cálculo dos constituintes 74.2.2 Cálculo do traço, em massa e volume 84.2.3 Considerações quanto à metodologia 10

5. PROGRAMA EXPERIMENTAL 11

5.1 Planejamento da pesquisa 115.1.1 Aglomerantes 125.1.2 Areia 12

5.2 Etapas de execução 145.2.1 Preparo das argamassas e moldagem 145.2.2 Cura 145.2.3 Caracterização química das argamassas 14

5.3 Resultados da reconstituição de traço 155.3.1 Teor de agregado 155.3.2 Teor de cimento 155.3.3 Teor de cal 155.3.4 Proporção dos constituintes na argamassa 15

5.4 Análise dos resultados de reconstituição de traço 20

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 24

6.1 Considerações quanto aos objetivos propostos 24

6.2 Continuidade da pesquisa 25

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 26

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RECONSTITUIÇÃO DE TRAÇO DE ARGAMASSAS:ATUALIZAÇÃO DO MÉTODO IPT

RESUMO

A pesquisa aborda o Método IPT de reconstituição de traço de argamassas aplicando-o atrês argamassas simples, oito argamassas mistas de cimento CP II E-32, cal hidratadacálcica CHI ou cal hidratada dolomítica CHIII e, três misturas prontas simulandoargamassas industrializadas (QUARCIONI, 1998).

O estudo teve como objetivo adequar o Método IPT às argamassas produzidas commateriais atuais de mercado, cujas especificações sofreram alterações substanciais nosúltimos anos. Na caracterização química das argamassas foram aplicados ensaiosgravimétricos e titulométricos, preconizados pelo Método IPT. Paralelamente, foramdeterminados silício, cálcio, ferro e alumínio por espectrofotometria de absorçãoatômica, mostrando-se uma técnica alternativa viável, levando-se em conta ascaracterísticas específicas de cada elemento químico ensaiado.

O Método IPT apresentou boa reprodutibilidade entre os traços calculados, a partir dosresultados da análise química, e os traços de dosagem, confirmando sua atualidade eaplicabilidade para as argamassas estudadas. Os dados experimentais permitiram sugeriruma correção no cálculo da proporção de agregado, no caso de argamassas com calhidratada, de forma a refinar o resultado do traço. A metodologia mostra-se adequadapara elaboração de norma técnica nacional.

ABSTRACT

This research studied the IPT Method for mix-proportion determination of hardenedmortars. The method was applied to two lime, one cement, eight cement-lime basedmortars, and three pre-mixed laboratorial mortars simulating industrial mortars. Thecement type was CP-II E-32 and the hydrated lime types were dolomitic CH III andcalcitic CH I.

The purpose of the study was to adjust the IPT Method for actual mortars which areproduced with those materials found on the market today. The chemical analysisincluded gravimetric and titulometric tests as set forth in the IPT Method. Silicium,calcium, magnesium, iron and aluminum quantities were also determined by AtomicAbsorption Spectroscopy (AAS). This method proved to be a viable alternative to theIPT Method when taking into consideration the limitations it has for each element.

The IPT Method presented good results when comparing the mix-proportions that werecalculated from chemical analysis with the corresponding mix-proportion references,demonstrating the method’s actuality and applicability for the quality control of studiedmortars. It is suggested from the experimental data to use a correction factor for thecalculated proportion of sand in the mortars with hydrated lime. The methodologyseemed to be adequate for the elaboration of a National Standard.

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1. IntroduçãoNo contexto de estudos e avaliação de diferentes aspectos tecnológicos da argamassa1, éde interesse conhecer o traço, isto é, a proporção dos materiais empregados nadosagem, aglomerante(s) e agregado, expresso em massa ou volume. São exemplos,estudos de causas de fenômenos patológicos de revestimentos de obras acabadas,restauração de obras históricas, controle da qualidade de argamassas industrializadas emisturas semiprontas para argamassas, e avaliação do desempenho dos materiaisempregados na produção de argamassas.

O Laboratório de Química de Materiais do IPT acumulou uma ampla experiência nosseus 27 anos de atuação no estudo de materiais de construção, documentando edivulgando métodos de ensaio e seus resultados.

No que diz respeito à análise química2 de argamassas e de revestimentos de argamassadesenvolveu um método de reconstituição de traço com base nos resultados da análisequímica quantitativa3.

O método de reconstituição de traço para concreto desenvolvido no IPT (Boletim, 1940)foi adaptado para argamassa. O conhecimento da composição dos materiaisconstituintes das argamassas e dos fenômenos químicos envolvidos ao longo do temponos revestimentos, são dados importantes a serem considerados na interpretação de seusresultados.

Presentemente, a modificação na composição dos cimentos e das cales, o emprego demateriais residuais e o desenvolvimento e aplicação de novos materiais na construçãocivil dificultaram a reconstituição de traço das argamassas endurecidas, constatando-se anecessidade de uma adequação do método à realidade atual do mercado. Em virtude dacomposição dos materiais nem sempre ser conhecida procurou-se também propor umprograma de cálculo com base em composições hipotéticas (QUARCIONI, 1998).

Na literatura encontramos as normas BS 4551-80 e a ASTM C-1324-96, que apresentammetodologias para a análise química e cálculo do traço de argamassas. Dado apeculiaridades de cada método não se aplicam diretamente às argamassas nacionais.

2. ObjetivosO estudo teve como objetivo geral atualizar o Método IPT de reconstituição de traço deargamassas, empregando-se materiais atuais de mercado, caracterizando seu campo de

1 Argamassa, de acordo com a NBR 11172/89, é uma mistura íntima e homogênea de aglomerante deorigem mineral, agregado miúdo, água e, eventualmente, aditivos, em proporções adequadas a umadeterminada finalidade.2 Análise química, ou melhor, análise química quantitativa, no cotidiano do laboratório, utilizabasicamente a gravimetria e titrimetria.3 Análise química quantitativa, é a parte da química analítica que se ocupa da determinação quantitativados diversos elementos químicos ou de suas combinações que estão presentes na composição de ummaterial estudado (ALEXÉEV, 1966).

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aplicação e limitações (QUARCIONI, 1998). Em decorrência, teve por objetivosespecíficos:• Avaliar a influência da variação dos teores de aglomerante e agregado na análise

química e no traço da argamassa. Por esta razão, foram definidos traços variando-se arelação entre aglomerante e agregado (1:3 e 1:4, em volume) como também a relaçãoentre os aglomerantes (1:1 e 1:2, em volume), para o mesmo traço. Foram escolhidostraços de argamassas comuns de mercado e casos estudados por solicitações do meioexterno do IPT.

• Estimar a influência, no cálculo do traço, da presença de cal hidratada. Para tanto,foram empregados dois tipos de cal hidratada, cálcica CH I e dolomítica CH III, comteores de magnésio e anidrido carbônico bastante diferenciados entre si. Um segundoaglomerante, além do cimento, implica uma variável a mais a ser considerada nocálculo.

A variação da relação aglomerante:agregado (1:3 e 1:4) permitirá uma avaliação davariabilidade do método, quando aplicado a traços mais ricos (1:3), ou a traços maispobres (1:4). A variação da relação entre os aglomerantes (1:1 e 1:2) permitirá avaliar seum aumento expressivo de cal em relação ao cimento tem influência significativa noresultado do cálculo do traço.

3. Múltiplos enfoques de abordagem da análisequímicaA investigação de uma argamassa endurecida pode atender diversas finalidades eenvolver aspectos como a durabilidade e o controle de qualidade dos materiaisempregados ou, como é mais comum, avaliar fenômenos patológicos, permitindo umacompreensão mais aprofundada das causas que teriam levado à degradação de um dadorevestimento. A resposta que se espera de um estudo determina condições de trabalho einvestimento em recursos a serem aplicados, possibilitando o uso de técnicas de análisemais sofisticadas ou o desenvolvimento de novas técnicas.

No campo da durabilidade, via de regra, a investigação tem como objetivo relacionar amicroestrutura com as propriedades das argamassas. Técnicas como a porosimetria porintrusão de mercúrio e a microscopia eletrônica de varredura já são amplamenteutilizadas em estudos desta natureza (CARASEK, 1996).

A análise química não é uma ferramenta adequada para investigação da microestrutura,mas, pode-se dizer, é indicada para se conhecer a composição do material como umtodo, ao realizar a análise completa, quando é determinada a proporção dos constituintesda amostra. Na análise química de argamassas empregam-se métodos analíticosfreqüentemente classificados como macros, os quais envolvem determinação dequantidades de 0,1 grama ou mais de amostra (BASSETT et al., 1981).

Os métodos empregados em química analítica estão embasados em conceitos teóricos deque se constituem esta ciência, comprovados experimentalmente. Os métodos clássicos,mais antigos, continuam atuais, dada a confiabilidade dos resultados. São exemplosmétodos gravimétricos e titulométricos.

As técnicas ou métodos instrumentais desenvolvidos nestas últimas décadas, como aespectrofotometria de absorção atômica, empregada neste estudo, dependem do uso de

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equipamentos específicos. São técnicas que poderão substituir técnicas clássicas emdiversas aplicações, por serem de execução mais rápida, ou por serem aplicáveis emdeterminações de teores muito menores do que se atinge com os métodos clássicos. Porisso mesmo encontram ampla utilização na indústria. Porém, envolvem investimentomuito maior, nem sempre justificável. Dada a praticidade do seu uso, é interessantedispor desse método como uma alternativa.

Considerando a importância de ambos os métodos, foi decidido utilizarespectrofotometria de absorção atômica, como uma técnica alternativa às técnicaspreconizadas pelo Método IPT na determinação de alguns elementos químicos, pelarapidez de execução e por fazer parte, este equipamento, do instrumental do Laboratóriode Química de Materiais, do Agrupamento de Materiais de Construção Civil do IPT.

4. Método IPT de Reconstituição de traço deargamassa

4.1 Aspectos geraisO método de reconstituição de traço desenvolvido originalmente no IPT para concretostem sido utilizado para argamassas, com algumas adaptações; baseia-se no princípio deque a argamassa, ao ser atacada com ácido clorídrico, dá origem a duas frações distintas:uma insolúvel e outra solúvel. Para argamassas convencionais de cimento Portland, calhidratada e agregado quartzoso, a fração solúvel é composta essencialmente pelosaglomerantes e a fração insolúvel é constituída pelo agregado. Temos ainda uma terceirafração volátil, que permite quantificar as reações ocorridas após a aplicação daargamassa. A Tabela 1 apresenta esquematicamente a composição fracionada deargamassas.

Tabela 1 : Resumo da análise fracionada de argamassasFração Determinação Constituinte

Secagem a 100ºC umidade ou água livreCalcinação de 100 a 500ºC água combinada da cal e do cimento

Volátil Calcinação de 500 a 1000ºC anidrido carbônico dos carbonatospresentes como fíler ou resultantes dacarbonatação

Insolúvel gravimétrica agregado

Solúvel cimento e calânions, como: SiO4

4-e SO42-

cátions, como: Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+,Na+

e K+

Assim sendo, o método prevê as determinações quantitativas do agregado na forma deresíduo insolúvel (RI) e dos aglomerantes na forma de seus íons principais e comunssolubilizados, cujos resultados são expressos na forma dos óxidos correspondentes:anidrido silícico (SiO2), óxido de cálcio (CaO), óxido de magnésio (MgO) e óxidos deferro e alumínio (R2O3). Na fração volátil determina-se a umidade (UM), perda ao fogo(PF) e anidrido carbônico (CO2).

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A subamostra separada por quarteamento é moída até granulometria inferior a 0,84mm(# ABNT nº 20) e separada em amostras analíticas para os diferentes ensaios químicos.

O método de análise química está apresentado, resumidamente, na Figura 1.

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I - Andamento principalAMOSTRA

ANALÍTICA A(5g)

PRECIPITADO

• adicionar 50mL de solução de HCl (1:2)• lavar o precipitado com solução de Na2CO3 (5%) e

solução de HCl (5:95).• filtrar, recolhendo o filtrado em balão de 500 mL.

FILTRADO• calcinar a 1000oC,

esfriar e pesar

• evaporar uma alíquota de 200 mL em banho-maria, atésecura

• secar em estufa a 100ºCRI • atacar o resíduo com 30mL de solução de HCl (1:1)

• filtrar, recolhendo o filtrado em béquer

PRECIPITADOFILTRADO

• calcinar a 1000oC,esfriar

e pesar

• adicionar gotas de HNO3 e levar à fervura• neutralizar com solução de NH4OH (1:1)• filtrar, lavar o precipitado com solução de NH4 NO3

SiO2 (20 g/L), recolhendo o filtrado em béquer

PRECIPITADOFILTRADO

• calcinar a 1000oC,esfriar

e pesar

• ajustar o volume para 300mL• adicionar solução HCl (1:1) até meio ácido, pH<5• adicionar 15 mL de solução saturada de (NH4)2C2O4

R2O3 • adicionar NH4OH até meio básico, pH>7• decantar o precipitado em banho-maria por 1h• filtrar, recolhendo o filtrado em béquer

PRECIPITADOFILTRADO

• dissolver o resíduo com20mL de solução deH2SO4 (1:1)

• aquecer a 80oC e titularcom solução deKMnO4(0,3M)

• acertar o pH com NH4OH• precipitar com solução de (NH4)2HPO4 (20% )• manter em repouso de 8 a 12 horas• filtrar, descartando o filtrado

CaO PRECIPITADO MgOFILTRADO • calcinar a 1000oC,

esfriar e pesar

Figura 1 : Fluxograma do método de análise química para argamassas

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II - Umidade e Perda ao Fogo III - Anidrido Carbônico (CO2)

AMOSTRAANALÍTICA B

(1g)

AMOSTRAANALÍTICA C

(1g)

• secar a 100oC, esfriar epesar

• determinaçãogasométricaapósdecomposiçãotérmica a1000oC

UMIDADE CO2

• calcinar a 1000oC, esfriar epesar

PF

Figura 1 : Fluxograma do método de análise química para argamassas (cont.)

4.2 Cálculo dos constituintes e do traço

4.2.1 Cálculo dos constituintesCom base nos dados da análise química calcula-se a proporçãoaglomerante(s):agregado, isto é, o traço da argamassa em massa, que poderá serconvertido em volume a partir das massas unitárias dos materiais empregados. Adeterminação do teor de um constituinte da argamassa, que provém exclusivamente doagregado ou do aglomerante, permite estimar, através de cálculo, a relação aglomerante:agregado presente na mesma.

O roteiro de cálculo a ser adotado depende do conhecimento da composição dosmateriais empregados. Quando não se dispõe da composição química destes, torna-senecessário assumir valores médios de composição química de amostras de referência.

Os resultados da análise química são recalculados na base de material não volátil, isto é,excluindo o valor da perda ao fogo até 1000ºC, ou seja, água livre, água combinada eanidrido carbônico dos materiais empregados ou incorporados à argamassa na evoluçãodo processo de endurecimento. Justifica-se este artifício de cálculo para permitir aobtenção dos teores de materiais originalmente utilizados na confecção da argamassa:anidros e não carbonatados.

Com os valores na base não volátil (NV) e admitindo-se o teor de resíduo insolúvelcomo sendo a fração agregado (areia), e os óxidos restantes solubilizados como sendo afração aglomerante (cimento e/ou cal), são calculadas as respectivas proporçõespercentuais, em referência aos materiais empregados, bem como o traço. Para calcularos constituintes da argamassa, tem-se o seguinte procedimento:

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a) teor de agregado: é o teor de resíduo insolúvel da argamassa expresso na base nãovolátil (%RI(ARG,NV)).

b) teor de cimento: primeiramente é calculado na base não volátil (%Cim(ARG,NV)), apartir da sílica solúvel da argamassa (% SiO2(ARG,NV)) e da sílica solúvel do cimento4

empregado (% SiO2(CIM,NV)):

%(% )

(% )( , )( , )

( , )Cim

SiOSiOARG NV

ARG NV

CIM NV=

⋅2

2

100(1)

Para se obter o teor de cimento originalmente dosado (%Cim(ARG,OR)), corrige-se ocalculado na base não volátil, acrescentando a perda ao fogo do cimento empregado(%PF(CIM)), através da seguinte equação:

%(% )

( % )( , )( , )

( )Cim

CimPFARG OR

ARG NV

CIM=

⋅−

100100

(2)

Quando o cimento não é conhecido, adota-se para a perda ao fogo, o valor máximoespecificado em norma ou de algum cimento de referência escolhido.

c) teor de cal: primeiramente é calculado o teor de cal na base não volátil, expressocomo cal virgem, (%CV). Este pode ser calculado de duas maneiras:• 1ª alternativa: A partir dos teores de agregado e cimento, o teor de cal virgem é

obtido por diferença do total (100% do total):

% (% % )( , ) ( , )CV Cim RIARG NV ARG NV= − +100 (3)

• 2ª alternativa: A partir do teor de óxido de cálcio da argamassa (%CaO(ARG,NV),descontando-se o CaO proveniente do cimento (%CaO(CIM,NV)):

%(% (% .% )

%( , ) ( , ) ( , )

( , )CV

CaO CaO CimCaO

ARG NV CIM NV ARG NV

CAL NV=

−⋅100 (4)

• Para se obter o teor de cal hidratada originalmente empregada (%Cal(ARG,OR)),corrige-se o teor de cal calculado na base não volátil, em função da perda ao fogo dacal original (%PF(CAL)), através da seguinte equação:

%%%( , )

( )Cal

CVPFARG OR

CAL=

−⋅

100100 (5)

4.2.2 Cálculo do traço, em massa e volumeO traço em massa de uma argamassa é calculado a partir dos teores percentuais de seusconstituintes, expressos em relação ao cimento, isto é, dividem-se os teores de cal eagregado pelo teor de cimento. O traço em volume é calculado dividindo-se essesvalores pelas respectivas massas unitárias dos constituintes. 4 Na análise química do cimento obtém-se o teor de sílica total somado ao resíduo insolúvel. Desse totaldeve-se subtrair o resíduo insolúvel, obtendo-se então, o valor da sílica solúvel do cimento.

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A título de ilustração, estão apresentados a seguir os cálculos dos constituintespercentuais e do traço em massa e em volume de uma dada argamassa, obtidos a partirde dados da análise química.

A Tabela 2 apresenta os resultados da análise química da argamassa e os respectivosvalores calculados na base não volátil.

A Tabela 3 traz os parâmetros químicos e as massas unitárias dos aglomerantes,considerados no cálculo do traço.

Tabela 2 : Dados de análise química da argamassa

R e s u l ta d o s (% )

D e te r m in a ç õ e s B a s e o r ig in a l B a s e n ã o v o lá t i l

U m id a d e 0 ,0 0 -

P e rd a a o F o g o 2 ,5 2 -

R I 8 0 ,0 8 2 ,1S iO 2 s o lú v e l 2 ,8 1 2 ,8 8

R 2 O 3 1 ,1 9 1 ,2 2

C a O 1 2 ,4 1 2 ,7

M g O 0 ,6 3 0 ,6 5C O 2 0 ,8 4 -

Tabela 3 : Parâmetros químicos e massas unitárias dos aglomerantes

Tipo Base original(%)

Base não volátil(%)

Massa unitária(kg/m3)

Cimento SiO2 CaO PF SiO2 CaO

CP II-E 20,5 57,2 5,90 21,8 60,8 1,12

Cal CaO MgO PF CaO MgO

CHI-Cálcica 70,8 0,4 26,4 96,3 0,60 0,53

• Teor de agregado: %RI(ARG,NV )= 82,1• Teor de cimento:

Pela equação (1), tem-se o teor de cimento anidro:

%( , )

( , ),( , )Cim ARG NV =

⋅=

2 88 10021 8

13 21 (1)

Da equação (2), tem-se o teor de cimento original empregado:

%( , )( , )

,( , )Cim ARG OR =⋅

−=

13 21 100100 5 9

14 04 (2)

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• Teor de cal hidratada:

A partir da equação (3), tem-se o teor de cal virgem calculado pela diferença dos teoresde areia e cimento:

% ( , , ) ,CV = − + =100 13 21 82 1 4 69 (3)

Da equação (4) obtém-se o teor de cal hidratada, calculada em relação à perda ao fogoda cal hidratada empregada

%,

,,( , )Cal ARG OR =

−⋅ =

4 69100 26 46

100 6 38 (4)

A partir desses constituintes percentuais, calcula-se o traço em massa correspondente daargamassa em relação ao cimento:

Traço, em massa Traço Rel Aglo/Agre

cimento cal areia1 0,46 5,8 1 / 4,0

14,1,% 6,38,% 82,1.% 1 / 4,0

Para se calcular o traço em volume dividem-se os teores dos constituintes pelasrespectivas massas unitárias, considerando-se a umidade da areia utilizada:• cimento = 1,12 g/cm3

• cal hidratada = 0,53 g/cm3,• areia, com 2,5% de umidade = 1,15 g/cm3

Tem-se então:cimento: 1 / 1,12 = 0,89

cal hidratada: 0,46 / 0,53 = 0,87

agregado: [(5,8 + (5,8 x 0,025)]/1,153 = 5,2

Recalculando-se em relação ao cimento, tem-se o traço em volume:

Traço, em volumeTraço Rel Aglo/Agre

cimento cal areia1 0,97 5,8 1 / 2,9

4.2.3 Considerações quanto à metodologiaEste método tem sido aplicado rotineiramente para análise química de argamassasinorgânicas de revestimento ou assentamento, mas considerando algumas limitações quecaracterizam sua aplicação para obtenção do traço de dosagem, vinculadas à natureza e

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composição dos seus vários constituintes: cimento, cal e agregado. Notadamentedestacam-se:• não é indicado para argamassas produzidas com cimento Portland pozolânico ou com

adição de pozolanas, no preparo de argamassas. A pozolana é geralmente insolúvelao ataque com ácido clorídrico (como é empregado na análise química),superestimando o teor de areia e minimizando o teor de cimento (o cimento écalculado em função do teor de sílica solúvel que, admite-se, provém somente docimento);

• argamassa com a presença de agregado carbonático compromete o princípio dométodo onde o agregado deve permanecer insolúvel ao ataque ácido. Neste sentido, ométodo IPT é adequado para argamassas produzidas com agregado quartzoso.

Devido aos fatores abordados acima, pode-se considerar que para se fazer umareconstituição é necessário conhecer previamente a natureza do agregado e doaglomerante empregado. Assim, quando não se conhece o histórico de uma argamassaou de uma obra e, portanto, não se dispõe dos dados de caracterização química doscomponentes empregados, o resultado é sempre aproximado. Nesses casos, costuma-seapresentar a faixa de valores de traço em que a argamassa pode estar situada.

5. Programa experimental

5.1 Planejamento da pesquisaPara atender aos objetivos do estudo, foram moldadas argamassas simples5 e mistas6 decimento Portland e cal hidratada dos tipos cálcica e dolomítica, com agregado silicoso,de forma a permitir avaliar o método químico de reconstituição de traço. Assim, forampreparadas três argamassas simples de cimento Portland, cal hidratada cálcica e calhidratada dolomítica, com traço 1:3, em volume. Foram preparadas também oitoargamassas mistas de cimento Portland e cales hidratadas cálcica e dolomítica: 1:1:6,1:2:9, 1:1:8 e 1:2:12, em volume. São traços usados freqüentemente no mercado,portanto, de interesse prático.

Partiu-se da escolha dos traços em volume, para reproduzir a realidade da obra,transformando-os em massa para se obter melhor precisão na proporção dosconstituintes na moldagem dos corpos-de-prova. A Tabela 4 apresenta os parâmetros dedosagem, com as respectivas nomenclaturas adotadas (siglas) para identificação dasargamassas. Para a transformação do traço em volume para traço em massa utilizou-se asrespectivas massas unitárias dos materiais empregados:

• areia seca: 1,46 g/cm3

• areia, com 3% de umidade: 1,12 g/cm3

• cimento Portland CP II-E-32: 1,12 g/cm3

• cal hidratada cálcica CHI: 0,53 g/cm3

5 Argamassa simples é a argamassa preparada com um único aglomerante (NBR 13529/95).6 Argamassa mista é a argamassa preparada com mais de um aglomerante (NBR 13529/95).

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• cal hidratada dolomítica CHIII: 0,63 g/cm3

Dado que o Método IPT pode também ser aplicado a argamassas industrializadas,julgou-se oportuno preparar três misturas prontas7 de argamassa, simulando-as com osmesmos materiais empregados nas demais argamassas.

Para o cálculo do traço, os resultados das determinações químicas são expressos na basenão volátil. Este artifício de cálculo permite referir e comparar o traço calculado ao traçode obra, dosado com materiais na base anidra, como é convencionalmente conhecida abase desses materiais originais. Nas misturas prontas não há incorporação de voláteisvinculada ao processo de cura; por isso, servirá de referência para avaliar este artifíciode cálculo. Assim, foram preparadas cerca de 200 gramas das seguintes misturasprontas, com traços expressos em volume: 1:3 cimento:areia (1:3 C-MP); 1:3 calhidratada dolomítica:areia (1:3 CD-MP) e 1:1:6 cimento:cal hidratada dolomítica:areia(1:1:6 CD-MP), com a mesma proporção de materiais das argamassas correspondentes(Tabela 4).

5.1.1 AglomerantesForam utilizados cimento Portland tipo CP II-E 32, marca Votoran, da S/A IndústriasVotorantin, cal hidratada cálcica tipo CH I, marca Supercal, da Cobrascal Indústria deCal Ltda e cal hidratada dolomítica tipo CH III, marca Votoran, da Companhia CimentoPortland Itaú. São aglomerantes disponíveis no mercado paulista e de uso comum emobras.

5.1.2 AreiaQuanto ao agregado, foi utilizada uma areia preparada em laboratório, a partir de fraçõesda Areia Normal Brasileira (NBR 7214/82) produzidas pelo IPT. A concepção da areiacom tal composição granulométrica surgiu inicialmente dentro de um estudo paralelodesenvolvido pelo grupo de alunos de pós graduação do Departamento de ConstruçãoCivil da Escola Politécnica, onde se avaliou a influência da curva granulométrica emalgumas propriedades das argamassas (CARNEIRO, 1997). Esta areia foi consideradaadequada para este estudo, porque é uma areia lavada de rio, de natureza quartzosa ecom ausência de materiais argilosos, mica e feldspato, comuns neste tipo de areia, nãotendo assim interferentes no detalhamento da composição das argamassas endurecidas, aser feito na etapa seguinte deste estudo.

7 Mistura pronta é a mistura de agregado e aglomerante(s) originais, pronta para o preparo da argamassasomente pela adição da água de amassamento

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Tabela 4 : Argamassas estudadas: proporção dos materiaisIdentificação das argamassas Traços (em volume, Traços(em massa, Aglo Agre Aglo Agre % cimento % cal % aglom. % agreg.

em função dos traços Sigla de areia úmida) de areia seca) (volume) (massa) (massa) (massa) (massa) (massa)de dosagem cimento cal areia cimento cal areia

1:3 só cimento 1:3 C 1 0 3 1 0 2,91 1 3 1 2,91 25,6 - 25,6 74,4

1:3 só cal cálcica 1:3 CC 0 1 3 0 1 6,15 1 3 1 6,15 - 14,0 14,0 86,0

1:3 só cal dolomítica 1:3 CD 0 1 3 0 1 5,17 1 3 1 5,17 - 16,2 16,2 83,8

1:1:6 com cal cálcica 1:1:6 CC 1 1 6 1 0,47 5,82 1 3 1 3,96 13,7 6,4 20,1 79,8

1:1:6 com cal dolomítica 1:1:6 CD 1 1 6 1 0,56 5,82 1 3 1 3,73 13,6 7,6 21,2 78,9

1:2:9 com cal cálcica 1:2:9 CC 1 2 9 1 0,95 8,73 1 3 1 4,48 9,4 8,9 18,3 81,7

1:2:9 com cal dolomítica 1:2:9 CD 1 2 9 1 1,13 8,73 1 3 1 4,10 9,2 10,4 19,6 80,4

1:1:8 com cal cálcica 1:1:8 CC 1 1 8 1 0,47 7,76 1 4 1 5,28 10,8 5,1 15,9 84,1

1:1:8 com cal dolomítica 1:1:8 CD 1 1 8 1 0,56 7,76 1 4 1 4,97 10,7 6,0 16,7 83,3

1:2:12 com cal cálcica 1:2:12 CC 1 2 12 1 0,95 11,6 1 4 1 5,95 7,4 7,0 14,4 85,6

1:2:12 com cal dolomítica 1:2:12 CD 1 2 12 1 1,13 11,6 1 4 1 5,45 7,3 8,2 15,5 84,5

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5.2 Etapas de execução

5.2.1 Preparo das argamassas e moldagemAs argamassas foram preparadas em um misturador com 5 litros de capacidade, deacordo com a NBR 13276/88, sendo que as argamassas simples e mistas de calhidratada não foram maturadas previamente. A quantidade de água empregada foi aadequada para se obter o índice de consistência de 260 + 5mm, fixado para todos ostraços, que proporcionou uma trabalhabilidade adequada para as moldagens. Asargamassas do estudo foram moldadas em corpos-de-prova prismáticos de 4x4x16cm.

5.2.2 CuraA desforma deu-se após dois ou três dias da moldagem, com exceção das argamassassimples de cal hidratada cálcica e dolomítica, ambas desmoldadas com cinco e dez dias,respectivamente, por serem mais lentas no endurecimento. A cura foi feita em regimecíclico de cinco dias em ambiente de laboratório (Tmédia= 25ºC, Hmédia= 70%) e dois diasem câmara úmida (Tmédia= 23ºC, Hmédia= 95%),com exceção das argamassas simples de calhidratada, as quais foram mantidas constantemente em ambiente de laboratório. Esteregime de cura simulou uma condição característica do país (clima quente e úmido, comelevados índices pluviométricos). Os corpos-de-prova foram ensaiados com 92 dias decura.

5.2.3 Caracterização química das argamassasPorções de amostras extraídas de quatro corpos-de-prova foram trituradas compondo-seuma amostra única. A seguir, a amostra foi homogeneizada e quarteada. Cerca de 100gramas dessa amostra foram moídas em almofariz de porcelana até granulometriainferior a 0,84mm (peneira ABNT nº20), e reservadas para análise química.

Quanto às três misturas prontas, estas foram analisadas tal qual obtidas, portanto, semcominuição prévia.

Aplicou-se o Método IPT para análise química de argamassas, tanto para as argamassasendurecidas como para as misturas prontas. Da análise química constou asdeterminações de resíduo insolúvel, silício, cálcio, magnésio, ferro e alumínio (comoR2O3), umidade perda ao fogo e anidrido carbônico.

Paralelamente, foram executados ensaios por espectrofotometria de absorção atômica,nas mesmas amostras utilizadas para análise química. Foram determinados silício,cálcio, magnésio, ferro e alumínio, com o objetivo de comparar esses resultados aos doMétodo IPT. Esta técnica analítica tem a vantagem de empregar menor tempo naexecução do ensaio, em comparação com os métodos clássicos correspondentes.

Todos os ensaios químicos foram executados em triplicata.

Todos os ensaios de caracterização química das argamassas foram realizados noLaboratório de Química de Materiais da Divisão de Engenharia Civil do IPT.

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5.3 Resultados da reconstituição de traçoA partir dos dados dos ensaios químicos das argamassas, com intervalo de confiançapara a média (ICM) com 95% de confiança, foram calculados os teores percentuais dosconstituintes, agregado e aglomerante(s), para as argamassas simples, mistas e misturasprontas.

5.3.1 Teor de agregadoFoi assumido como mínima a variação dos valores de resíduo insolúvel (ICM ≤ 1% emrelação à média) e fixado o valor médio dos ensaios para o cálculo do traço.

5.3.2 Teor de cimentoA partir dos intervalos de confiança das determinações de sílica solúvel, foramcalculados os teores médios, máximos e mínimos dos respectivos teores de cimento paraas argamassas. Estes cálculos foram feitos a partir da sílica solúvel dosada tanto peloMétodo IPT como por absorção atômica ao nível de 95% de confiança.

Nas argamassas simples de cal, existe sílica solúvel, em teores muito baixos, não sendo,por isso, considerados para o cálculo do cimento. Por esta razão, a norma BS 4551especifica que teores de sílica solúvel inferiores a 0,5% nas argamassas devem serdesconsiderados para o cálculo do cimento.

5.3.3 Teor de calA cal hidratada foi obtida por diferença do total da argamassa, a partir dos teores deagregado e cimento precedentemente calculados. Como o resultado considerado é nabase não volátil, a cal obtida é expressa como cal virgem, e sua correção para calhidratada é função da perda ao fogo da cal original.

5.3.4 Proporção dos constituintes na argamassaAs Tabelas 5 e 7 apresentam os traços em massa e em volume, respectivamente, dasargamassas e misturas prontas a partir de seus constituintes calculados para o MétodoIPT. As Tabelas 6 e 8 apresentam os traços em massa e em volume, respectivamente,das argamassas e misturas prontas a partir de seus constituintes calculados para absorçãoatômica. As mesmas Tabelas trazem os traços de referência originariamenteapresentados na Tabela 4.

Para se expressar a proporção dos constituintes cimento : cal : areia, por convenção,fixa-se o cimento como sendo um (1) e a cal e a areia calculados proporcionalmente.Sendo o teor de cimento fixo pode-se comparar as porcentagens em massa da cal e doagregado obtidos, aos realmente adicionados no preparo da mistura. As mesmasproporções podem ser comparadas em volume, levando em conta a massa unitáriadesses materiais.

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Tabela 5 : Traços das argamassas, calculados a partir da análise química, em massa - Método IPT

Traços de referência Valores calculados a partir da sílica solúvel (SiO2)Traço (Dados de dosagem)

Média Máxima MínimaCim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre

1:3 C 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 2,8 1. . : 2,8 1 - 2,9 1. . : 2,91:3 CC - 1,00 6,2 1. . : 6,2 - 1,00 6,2 1. . : 6,2 - 1,00 6,2 1. . : 6,2 - 1,00 6,3 1. . : 6,31:3 CD - 1,00 5,2 1. . : 5,2 - 1,00 5,0 1. . : 5,0 - 1,00 5,0 1. . : 5,0 - 1,00 5,0 1. . : 5,0

1:1:6 CC 1 0,47 5,8 1. . : 3,9 1 0,45 6,0 1. . : 4,1 1 0,41 5,8 1. . : 4,1 1 0,49 6,2 1. . : 4,21:1:6 CD 1 0,56 5,8 1. . : 3,7 1 0,57 6,3 1. . : 4,0 1 0,52 6,2 1. . : 4,1 1 0,61 6,5 1. . : 4,01:2:9 CC 1 0,95 8,7 1. . : 4,5 1 1,05 9,3 1. . : 4,5 1 0,97 9,0 1. . : 4,6 1 1,13 9,6 1. . : 4,51:2:9 CD 1 1,13 8,7 1. . : 4,1 1 0,95 8,5 1. . : 4,4 1 0,86 8,1 1. . : 4,4 1 1,05 8,8 1. . : 4,31:1:8 CC 1 0,47 7,8 1. . : 5,3 1 0,65 8,8 1. . : 5,3 1 0,62 8,7 1. . : 5,4 1 0,68 9,0 1. . : 5,41:1:8 CD 1 0,56 7,8 1. . : 5,0 1 0,45 7,9 1. . : 5,4 1 0,37 7,5 1. . : 5,5 1 0,54 8,3 1. . : 5,41:2:12 CC 1 0,95 11,6 1. . : 5,9 1 1,04 12,4 1. . : 6,1 1 0,92 11,8 1. . : 6,1 1 1,18 13,2 1. . : 6,11:2:12 CD 1 1,13 11,6 1. . : 5,4 1 0,88 11,6 1. . : 6,2 1 0,62 10,1 1. . : 6,2 1 1,22 13,4 1. . : 6,01:3 C-MP 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 3,5 1. . : 3,5 1 - 3,5 1. . : 3,5 1 - 3,6 1. . : 3,6

1:3 CD-MP - 1,00 5,2 1. . : 5,2 - 1,00 5,6 1. . : 5,6 - 1,00 5,5 1. . : 5,5 - 1,00 5,6 1. . : 5,61:1:6 CD-MP 1 0,56 5,8 1. . : 3,7 1 0,46 6,4 1. . : 4,4 1 0,31 6,1 1. . : 4,7 1 0,71 7,7 1. . : 4,5

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Tabela 6 : Traços das argamassas calculados a partir da análise química, em volume - Método IPT

Traços de referência Valores calculados a partir da sílica solúvel (SiO2)Traço (Dados de dosagem)

Média Máxima MínimaCim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre

1:3 C 1 - 3 1. . : 3,0 1 - 3,0 1. . : 3,0 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 3,0 1. . : 3,01:3 CC - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 3,0 1. . : 3,0 - 1,0 3,0 1. . : 3,0 - 1,0 3,1 1. . : 3,11:3 CD - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 2,9 1. . : 2,9 - 1,0 2,9 1. . : 2,9 - 1,0 2,9 1. . : 2,9

1:1:6 CC 1 1 6 1. . : 3,0 1 1,0 6,2 1. . : 3,1 1 0,9 6,0 1. . : 3,2 1 1,0 6,4 1. . : 3,21:1:6 CD 1 1 6 1. . : 3,0 1 1,0 6,5 1. . : 3,3 1 0,9 6,4 1. . : 3,4 1 1,1 6,7 1. . : 3,21:2:9 CC 1 2 9 1. . : 3,0 1 2,2 9,6 1. . : 3,0 1 2,0 9,3 1. . : 3,1 1 2,4 9,9 1. . : 2,91:2:9 CD 1 2 9 1. . : 3,0 1 1,7 8,8 1. . : 3,3 1 1,5 8,4 1. . : 3,4 1 1,9 9,1 1. . : 3,11:1:8 CC 1 1 8 1. . : 4,0 1 1,4 9,1 1. . : 3,8 1 1,3 9,0 1. . : 3,9 1 1,4 9,3 1. . : 3,91:1:8 CD 1 1 8 1. . : 4,0 1 0,8 8,1 1. . : 4,5 1 0,7 7,7 1. . : 4,5 1 1,0 8,6 1. . : 4,31:2:12 CC 1 2 12 1. . : 4,0 1 2,2 12,8 1. . : 4,0 1 1,9 12,2 1. . : 4,2 1 2,5 13,6 1. . : 3,91:2:12 CD 1 2 12 1. . : 4,0 1 1,6 12,0 1. . : 4,6 1 1,1 10,4 1. . : 5,0 1 2,2 13,8 1. . : 4,31:3 C-MP 1 - 3 1. . : 3,0 1 - 3,6 1. . : 3,6 1 - 3,6 1. . : 3,6 1 - 3,7 1. . : 3,7

1:3 CD-MP - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 3,2 1. . : 3,2 - 1,0 3,2 1. . : 3,2 - 1,0 3,2 1. . : 3,21:1:6 CD-MP 1 1 6 1. . : 3,0 1 0,8 6,6 1. . : 3,7 1 0,6 6,3 1. . : 3,9 1 1,3 7,9 1. . : 3,4

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Tabela 7 : Traços das argamassas calculados a partir dos ensaios de absorção atômica, em massa

Traços de referência Valores calculados a partir da sílica solúvel (SiO2)Traço (Dados de dosagem)

Média Máxima MínimaCim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre

1:3 C 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 2,8 1. . : 2,8 1 - 2,7 1. . : 2,7 1 - 2,8 1. . : 2,81:3 CC - 1,00 6,2 1. . : 6,2 - 1,00 6,2 1. . : 6,2 - 1,00 6,2 1. . : 6,2 - 1,00 6,3 1. . : 6,31:3 CD - 1,00 5,2 1. . : 5,2 - 1,00 5,0 1. . : 5,0 - 1,00 5,0 1. . : 5,0 - 1,00 5,0 1. . : 5,0

1:1:6 CC 1 0,47 5,8 1. . : 3,9 1 0,36 5,7 1. . : 4,2 1 0,31 5,5 1. . : 4,2 1 0,42 5,9 1. . : 4,21:1:6 CD 1 0,56 5,8 1. . : 3,7 1 0,44 5,9 1. . : 4,1 1 0,29 5,4 1. . : 4,2 1 0,63 6,5 1. . : 4,01:2:9 CC 1 0,95 8,7 1. . : 4,5 1 0,89 8,7 1. . : 4,6 1 0,64 7,7 1. . : 4,7 1 1,22 10,0 1. . : 4,51:2:9 CD 1 1,13 8,7 1. . : 4,1 1 0,93 8,4 1. . : 4,4 1 0,73 7,6 1. . : 4,4 1 1,17 9,3 1. . : 4,31:1:8 CC 1 0,47 7,8 1. . : 5,3 1 0,47 8,1 1. . : 5,5 1 0,21 6,8 1. . : 5,6 1 0,85 9,8 1. . : 5,31:1:8 CD 1 0,56 7,8 1. . : 5,0 1 0,36 7,5 1. . : 5,5 1 0,25 6,9 1. . : 5,5 1 0,51 8,1 1. . : 5,41:2:12 CC 1 0,95 11,6 1. . : 5,9 1 0,78 11,0 1. . : 6,2 1 0,54 9,7 1. . : 6,3 1 1,10 12,9 1. . : 6,11:2:12 CD 1 1,13 11,6 1. . : 5,4 1 0,72 10,6 1. . : 6,2 1 0,62 10,1 1. . : 6,2 1 0,81 11,2 1. . : 6,21:3 C-MP 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 3,6 1. . : 3,6 1 - 3,3 1. . : 3,3 1 - 3,9 1. . : 3,9

1:3 CD-MP - 1,00 5,2 1. . : 5,2 - 1,00 5,6 1. . : 5,6 - 1,00 5,5 1. . : 5,5 - 1,00 5,6 1. . : 5,61:1:6 CD-MP 1 0,56 5,8 1. . : 3,7 1 0,46 6,4 1. . : 4,4 1 0,25 5,9 1. . : 4,7 1 0,80 8,0 1. . : 4,4

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Tabela 8 : Traços das argamassas calculados a partir dos ensaios de absorção atômica, em volume

Traços de referência Valores calculados a partir da sílica solúvel (SiO2)Traço (Dados de dosagem)

Média Máxima MínimaCim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre Cim Cal AreiaAglo : Agre

1:3 C 1 - 3 1. . : 3,0 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 2,8 1. . : 2,8 1 - 2,9 1. . : 2,91:3 CC - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 3,0 1. . : 3,0 - 1,0 3,0 1. . : 3,0 - 1,0 3,1 1. . : 3,11:3 CD - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 2,9 1. . : 2,9 - 1,0 2,9 1. . : 2,9 - 1,0 2,9 1. . : 2,9

1:1:6 CC 1 1 6 1. . : 3,0 1 0,8 5,9 1. . : 3,3 1 0,7 5,7 1. . : 3,4 1 0,9 6,1 1. . : 3,21:1:6 CD 1 1 6 1. . : 3,0 1 0,8 6,1 1. . : 3,4 1 0,5 5,6 1. . : 3,7 1 1,1 6,7 1. . : 3,21:2:9 CC 1 2 9 1. . : 3,0 1 1,9 9,0 1. . : 3,1 1 1,4 7,9 1. . : 3,3 1 2,6 10,3 1. . : 2,91:2:9 CD 1 2 9 1. . : 3,0 1 1,7 8,7 1. . : 3,2 1 1,3 7,8 1. . : 3,4 1 2,1 9,6 1. . : 3,11:1:8 CC 1 1 8 1. . : 4,0 1 1,0 8,4 1. . : 4,2 1 0,4 7,0 1. . : 5,0 1 1,8 10,1 1. . : 3,61:1:8 CD 1 1 8 1. . : 4,0 1 0,6 7,7 1. . : 4,8 1 0,4 7,1 1. . : 5,1 1 0,9 8,4 1. . : 4,41:2:12 CC 1 2 12 1. . : 4,0 1 1,6 11,3 1. . : 4,3 1 1,1 10,0 1. . : 4,8 1 2,3 13,3 1. . : 4,01:2:12 CD 1 2 12 1. . : 4,0 1 1,3 10,9 1. . : 4,7 1 1,1 10,4 1. . : 5,0 1 1,4 11,5 1. . : 4,81:3 C-MP 1 - 3 1. . : 3,0 1 - 3,7 1. . : 3,7 1 - 3,4 1. . : 3,4 1 - 4,0 1. . : 4,0

1:3 CD-MP - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 3,2 1. . : 3,2 - 1,0 3,2 1. . : 3,2 - 1,0 3,2 1. . : 3,21:1:6 CD-MP 1 1 6 1. . : 3,0 1 0,8 6,6 1. . : 3,7 1 0,4 6,1 1. . : 4,4 1 1,4 8,2 1. . : 3,4

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5.4 Análise dos resultados de reconstituição de traçoSão relevantes duas constatações em relação aos traços calculados:• o resíduo insolúvel (teor de agregado) calculado na base não volátil foi

sistematicamente superestimado, notadamente nas argamassas com cal hidratada.Não há justificativa para superestimar o RI, porque o agregado é totalmenteinsolúvel, pois não foram utilizados aglomerantes com adição pozolânica.

• As diferenças de traço são mais acentuadas nas argamassas que contêm cal hidratada.• Como o Método IPT assume que o resíduo insolúvel na base não volátil representa o

teor de areia (RI dosado), presume-se que estes resultados deveriam ser iguais.

Na Figura 2 observa-se que na argamassa 1:3 C o valor de RI dosado e o RI na base nãovolátil são muito próximos (próximo da reta de igualdade), ao passo que as argamassassimples de cal hidratada cálcica e dolomítica possuem valores superestimados do RIcalculados na base não volátil (acima da reta de igualdade). Neste sentido, a argamassade cal cálcica tende a ser mais superestimada que a argamassa de cal dolomítica.

Na base não volátily = 1,2921x - 21,248

R2 = 0,9971

Na base originaly = 1,427x - 39,193

R2 = 0,9982

60,0

65,0

70,0

75,0

80,0

85,0

90,0

60,0 65,0 70,0 75,0 80,0 85,0 90,0% RI dosado ( Areia)

% R

I da

anál

ise

quím

ica

Na base originalNa base não volátilIgualdadeLinear (Na base não volátil)Linear (Na base original)Linear (Igualdade)

Figura 2 : Correlação do resíduo insolúvel (RI) nas argamassas simplesColocou-se duas hipóteses a esta questão: a presença de cal hidratada na argamassa éresponsável por esta diferença ou o tratamento matemático para expressar os resultadosna base não volátil não está sendo devidamente aplicado.

Para avaliar com maior detalhe o fenômeno da dispersão dos dados de cálculo, foramtraçados os gráficos de correlação do RI dosado (areia ) e RI da análise químicacalculado na base não volátil, para os vários grupos de argamassas. A seguir, as Figuras3 e 4 ilustram os gráficos traçados para argamassas com cal cálcica e com caldolomítica.

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Na base não volátily = 0,8827x + 12,188

R2 = 0,9978

Na base originaly = 1,4206x - 41,11

R2 = 0,9334

70,0

72,0

74,0

76,0

78,0

80,0

82,0

84,0

86,0

88,0

90,0

70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 82,0 84,0 86,0 88,0 90,0% RI dosado (Areia)

% R

I da

anál

ise

quím

ica

Na base originalNa base não volátilIgualdadeLinear (Igualdade)Linear (Na base não volátil)Linear (Na base original)

Figura 3 : Correlação do resíduo insolúvel (RI) nas argamassas mistas com calcálcica

Na base originaly = 0,919x - 0,4812

R2 = 0,9678

Na base não volátily = 0,9371x + 8,5164

R2 = 0,9932

70,0

72,0

74,0

76,0

78,0

80,0

82,0

84,0

86,0

88,0

90,0

70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 82,0 84,0 86,0 88,0 90,0 %RI dosado (Areia)

% R

I da

anál

ise

quím

ica

Na base originalNa base não volátilIgualdadeLinear (Igualdade)Linear (Na base original)Linear (Na base não volátil)

Figura 4 : Correlação do resíduo insolúvel (RI) nas argamassas mistas com caldolomíticaA partir da observação dos gráficos acima podemos concluir:

• Argamassa simples de cimento

O método tradicional de cálculo não incorpora um erro, pois na argamassa 1:3C o valordo RI dosado e RI na base não volátil são praticamente os mesmos (Figura 2). Comonão existe cal, principal responsável pela perda ao fogo, a PF da argamassa depende

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praticamente do cimento. A PF do cimento é baixa, compreende-se então, porque ovalor do RI dosado e do RI calculado na base não volátil são muito próximos. Por isso, aaplicação do RI diretamente obtido na análise química, sem correção para base nãovolátil, é válido para argamassa simples de cimento e concreto, que possuem comoaglomerante somente o cimento Portland.

• argamassas simples de cal

À medida que aumenta o teor de cal, aumenta a dispersão do RI dosado em relação aoRI na base não volátil (Figura 2). O aumento do teor de PF da própria cal e o aumentodos voláteis incorporados na cura da argamassa são responsáveis pela maior dispersãodos valores de RI na base não volátil.

• argamassas de cimento e cal

O RI dosado em relação ao RI na base não volátil atinge a máxima dispersão, pelapresença da cal hidratada. A argamassa com cal cálcica incorporou mais voláteis nacura, mostrada pela Figura 3, isto é, quanto maior o teor de aglomerante, maior é adispersão. Isto é observado pelo maior distanciamento da reta de igualdade. Com apresença de cal dolomítica nota-se que a dispersão é mais homogênea, para todos ostraços. Isto provavelmente está vinculado ao fenômeno de carbonatação, menosacentuado para esta cal (Figura 4). É preciso ressaltar que a carbonatação se dá de forapara dentro da argamassa, não existindo assim frações de corpo-de-prova com o mesmoteor de voláteis. Como a amostra analítica representa o todo, não se pode evitar asdispersões dos resultados, pois ela é inerente ao material analisado.

Nota-se ainda que em todos os gráficos os valores expressos na base não volátilpossuem maior linearidade em relação às retas originadas dos valores obtidos na análisequímica, quando comparados com a reta de igualdade. Portanto, o uso da base nãovolátil é mais indicado como base de cálculo do traço.

• Conclusão

A partir desta abordagem pode-se recomendar a aplicação de um fator de correção (fc)para refinamento do resíduo insolúvel. Este fator pode ser obtido, portanto, aplicando-sea equação da reta da relação %RI dosado(Areia) vs %RI determinado na análisequímica, expresso na base não volátil, para cada grupo.

Para exemplificar as Tabela 9 e 10 apresentam os traços calculados e corrigidos dasargamassas, em massa e em volume, respectivamente.

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Tabela 9 : Traços das argamassas obtidos a partir da análise química e corrigidos,em massa - Método IPT

Valores calculados a partir da sílica solúvel (SiO2)Dados de Dosagem determinada na análise via úmida - Método IPT

Traço Valor de referência Sem correção Com correçãoMédia Média

Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre1:3 C 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 2,8 1. . : 2,8

1:3 CC - 1,00 6,1 1. . : 6,1 - 1,00 6,3 1. . : 6,3 - 1,00 6,0 1. . : 6,01:3 CD - 1,00 5,2 1. . : 5,2 - 1,00 5,0 1. . : 5,0 - 1,00 4,8 1. . : 4,8

1:1:6 CC 1 0,47 5,8 1. . : 3,9 1 0,45 6,0 1. . : 4,1 1 0,45 5,8 1. . : 4,01:1:6 CD 1 0,56 5,8 1. . : 3,7 1 0,56 6,3 1. . : 4,0 1 0,56 6,1 1. . : 3,91:2:9 CC 1 0,95 8,7 1. . : 4,5 1 1,04 9,3 1. . : 4,6 1 1,04 9,0 1. . : 4,41:2:9 CD 1 1,13 8,7 1. . : 4,1 1 0,95 8,5 1. . : 4,4 1 0,95 8,2 1. . : 4,21:1:8 CC 1 0,47 7,8 1. . : 5,3 1 0,64 8,8 1. . : 5,4 1 0,64 8,5 1. . : 5,21:1:8 CD 1 0,56 7,8 1. . : 5,0 1 0,45 7,9 1. . : 5,4 1 0,45 7,6 1. . : 5,21:2:12 CC 1 0,95 11,6 1. . : 5,9 1 1,04 12,4 1. . : 6,1 1 1,04 12,1 1. . : 5,91:2:12 CD 1 1,12 11,6 1. . : 5,5 1 0,88 11,6 1. . : 6,2 1 0,88 11,2 1. . : 6,01:3 C-MP 1 - 2,9 1. . : 2,9 1 - 3,5 1. . : 3,5 1 - 3,4 1. . : 3,4

1:3 CD-MP - 1,00 5,2 1. . : 5,2 - 1,00 5,6 1. . : 5,6 - 1,00 5,4 1. . : 5,41:1:6 CD-MP 1 0,56 5,8 1. . : 3,7 1 0,49 6,4 1. . : 4,3 1 0,49 6,2 1. . : 4,2

Tabela 10 : Traços das argamassas obtidos a partir da análise química ecorrigidos, em volume - Método IPT

Valores calculados a partir da sílica solúvel (SiO2)Traço Dados de Dosagem determinada na análise via úmida - Método IPT

Valor de referência Sem correção Com correçãoMédia Média

Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre Cim Cal Areia Aglo : Agre1:3 C 1 - 3 1. . : 3,0 1 - 3,0 1. . : 3,0 1 - 2,9 1. . : 2,9

1:3 CC - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 3,1 1. . : 3,1 - 1,0 2,9 1. . : 2,91:3 CD - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 2,9 1. . : 2,9 - 1,0 2,8 1. . : 2,8

1:1:6 CC 1 1 6 1. . : 3,0 1 1,0 6,2 1. . : 3,1 1 1,0 6,0 1. . : 3,01:1:6 CD 1 1 6 1. . : 3,0 1 1,0 6,5 1. . : 3,3 1 1,0 6,3 1. . : 3,21:2:9 CC 1 2 9 1. . : 3,0 1 2,2 9,6 1. . : 3,0 1 2,2 9,3 1. . : 2,91:2:9 CD 1 2 9 1. . : 3,0 1 1,7 8,8 1. . : 3,3 1 1,7 8,5 1. . : 3,11:1:8 CC 1 1 8 1. . : 4,0 1 1,4 9,1 1. . : 3,8 1 1,4 8,8 1. . : 3,71:1:8 CD 1 1 8 1. . : 4,0 1 0,8 8,1 1. . : 4,5 1 0,8 7,8 1. . : 4,31:2:12 CC 1 2 12 1. . : 4,0 1 2,2 12,8 1. . : 4,0 1 2,2 12,5 1. . : 3,91:2:12 CD 1 2 12 1. . : 4,0 1 1,6 12,0 1. . : 4,6 1 1,6 11,5 1. . : 4,41:3 C-MP 1 - 3 1. . : 3,0 1 - 3,6 1. . : 3,6 1 - 3,5 1. . : 3,5

1:3 CD-MP - 1 3 1. . : 3,0 - 1,0 3,2 1. . : 3,2 - 1,0 3,1 1. . : 3,11:1:6 CD-MP 1 1 6 1. . : 3,0 1 0,9 6,6 1. . : 3,5 1 0,9 6,4 1. . : 3,4

Fica evidente que a dispersão dos resultados do traço provêm, sobretudo, do tratamentode dados (método de cálculo) e não da análise química. Para se chegar a esta conclusãoo planejamento experimental foi adequado, fornecendo dados que se complementaramna sua interpretação.

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6. Considerações finaisAs técnicas analíticas do Método IPT são consagradas em química analítica. Portanto,trata-se de avaliar sua aplicação em argamassa, visando atender à demanda do meiotécnico. A ordem de grandeza das medições no mundo da química é muito menor queno campo da engenharia. Assim sendo, é fundamental saber interpretar corretamente osdados da bancada de laboratório em confronto com dados de dosagem de obra.

Assim, foi relevante a comparação dos traços de referência ou de dosagem com ostraços obtidos através dos ensaios químicos, para avaliar se a variabilidade dosresultados está dentro de uma margem aceitável pelo meio técnico. O atendimento destaexpectativa determinou a aceitação do método.

Via de regra, a dosagem de argamassas em obra é feita em volume. Portanto, trata-se deuma medida que carece de precisão, exceção feita a construtoras que possuem controlemais rigoroso do processo construtivo. Dessa forma, o valor do traço que é obtido apartir da análise química deve ser considerado nesse contexto.

Assim sendo, este panorama vemos que as diferenças observadas em resultados detraços podem ser perfeitamente aceitáveis. Mesmo em casos onde o valor do traço dereferência não esteve exatamente dentro da faixa de limites, obtidos pelo ICM, sãovalores de mesma ordem de grandeza, plausível para o meio técnico.

Neste sentido, são confiáveis, por exemplo, respostas obtidas pelos ensaios químicospara questões como:

• uma dada argamassa apresenta ou não cal hidratada em sua composição ?

• é possível distinguir se um traço é 1:1:8 ou 1:2:12 ? ou,

• comprovar se a relação agregado/aglomerante é 1:3 ou 1:4.

São respostas de interesse do meio técnico.

Vale a pena ressaltar, por fim, o dado mais importante que foi a correção do traço, apartir dos dados da análise química. Estes dados permitiram justificar a diferença entre otraço calculado e o dosado e elaborar uma correção.

6.1 Considerações quanto aos objetivos propostosConsiderando os resultados obtidos em relação aos objetivos propostos deste estudo,conclui-se que:• O Método IPT é aplicável para materiais atuais de mercado, observando-se as

limitações características apresentadas em 4.2.3. Os materiais e traços empregadosrepresentam um espectro representativo de mercado. O estudo foi feito com cimentoCP II-E mas, é aplicável, em princípio, igualmente em argamassas produzidas comcimentos tipo CPI, CPII-F, CPIII, e CP V e, com cal magnesiana;

• O Método IPT é aplicável igualmente para argamassas de relaçãoaglomerante:agregado 1:3 e 1:4. Não foi constatada variabilidade acentuada entretraço mais rico ou mais pobre em aglomerantes, ou mesmo mais rico ou mais pobreem cal;

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• O uso de espectrofotometria de absorção atômica demonstrou ser uma técnicaalternativa na determinação de SiO2, CaO e MgO, com resultados satisfatórios emrelação à via úmida. O R2O3 foi sistematicamente subestimado, em relação à viaúmida; isto se explica porque o R2O3 da absorção atômica é dado pela soma apenasdo Fe2O3 e Al2O3, enquanto no método por via úmida inclui outros elementos,embora em baixos teores, mas responsáveis pelas diferenças observadas. Este detalhedeve ser considerado quando a quantificação destes elementos for importante emcasos específicos porém, não são levados em conta no cálculo do traço. A absorçãoatômica é uma técnica de excelência reconhecida. Na sua aplicação em argamassas,há um ganho no tempo de ensaio, porém com custo superior. Em casos onde hánecessidade da confirmação de resultado de um dos parâmetros da análise químicapor via úmida ou, de controle de obra que demandem resultados expeditos, pode seraplicada como técnica alternativa.

• O Método IPT pode ser aplicável a argamassas industrializadas como demonstraramos ensaios em misturas prontas, mas com aumento na dispersão dos resultados, aserem abordadas futuramente, em estudos complementares.

6.2 Continuidade da pesquisaDiante dos resultados obtidos são propostas algumas etapas para dar continuidade a estalinha de pesquisa:• avaliar a influência da granulometria da amostra na análise química e nos resultados

do cálculo do traço;• estudar a amostragem para mistura prontas para minimizar a influência da

heterogeneidade do material;• aplicar complexometria como técnica alternativa na determinação de ferro, alumínio,

cálcio e magnésio. Trata-se de uma técnica analítica já normalizada no Brasil para aanálise química de cimento e cal hidratada;

• adequar o Método IPT para aplicação em argamassa com presença de agregadocarbonático e adição de material pozolânico no cimento ou na argamassa;

• aperfeiçoar a correção no cálculo do traço a partir de estudos teóricos eexperimentais.

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