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
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 –
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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 EmpreNenhum
gatício do autor
Agência de fomento:
Campanha Nacional de Aperfeiçoamento de Sigla:
CAPES
Pessoal de Nível Superior
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:
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1
Data: ____ / ____ / _____
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
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.
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)
C837i
Costa, Eliane Betânia Carvalho.
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-Orientadora: 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
ELIANE BETÂNIA CARVALHO COSTA
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-deprova 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.
Parte do teto do
Shopping Eldorado cai e
fere nove
Pedaços
do
teto
do
Shopping
Reboco cai do 11°
Eldorado, na avenida Eusébio
andar e mata mulher Matoso, em Pinheiros (zona oeste),
desabaram de uma altura de cerca de
Dona de casa morre atingida por 15 metros e atingiram nove pessoas
pedaço de reboco de prédio no que utilizavam a escada rolante que
Rio.
dá acesso do térreo para o primeiro
piso do local.
Fonte: Folha de São Paulo,
Os estilhaços do reboco, alguns do
26/02/1993 (citado por
tamanho de um tijolo, caíram ainda
CARASEK, 1996)
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
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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:
σ=
5
F
A
(Equação 2.1)
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.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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
Perfeita
Média
Fraca
σtu/ τu
≈1
≈3
≈6
Bortoluzzo e Libório (1999a) desenvolveram um método simplificado, através de
modelagens numéricas, para quantificar as tensões resultantes do equilíbrio mecânico do
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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;
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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).
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
30
partir do módulo de elasticidade da argamassa (Ea) e da deformação de retração (ε) ao longo
do tempo, dada pela Equação 2.2.
σ t = ε × Ea
(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:
σa =
Ea
xε
E a × ea
1+
E s × es
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.
(Equação 2.3)
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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
Tração na Argamassa
atingir o equilíbrio, como mostra a Figura 2.5.
Deformação
Lenta
Fase de
Endurecimento
Equilíbrio
Final
Argamassas Ricas
Argamassas Fracas
Tempo
Figura 2.5 – Evolução das tensões de tração nos revestimentos de argamassa (FIORITO, 1994).
Bastos (2001) em seus experimentos com argamassas aplicadas sobre bases nãoabsorventes, 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
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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).
Material
Coeficiente de dilatação
térmica (°C .10-6).
Argamassa
Concreto (brita)
Bloco de concreto
Bloco sílico-calcário
Bloco cerâmico
10-13
10-13
6-12
8-14
5-8
Movimentação higroscópica
(%)
Reversível
Irreversível
0,02-0,06
0,04-0,10 (-)
0,03-0,10
0,03-0,08 (-)
0,02-0,04
0,02-0,06 (-)
0,02-0,04
0,01-0,04 (-)
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 ( E × α ), pela tensão de ruptura da argamassa ( σ )
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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 ( E × α ) como uma medida de avaliação das tensões térmicas nos
revestimentos.
Quanto menor o produto ( E × α ) 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
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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).
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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
Módulo de
elasticidade
GPa
dinâmico
(Ed)
Retração
∆l
mm/m
( )
l
Correlação entre o módulo
de elasticidade dinâmico e
tração na flexão
E
( d )
ft
Baixa
Fissurabilidade
Média
Fissurabilidade
Alta
Fissurabilidade
Ed ≤ 7
7 < Ed ≤ 12
Ed ≥ 12
∆l
< 0,7
l
Ed
≤ 2500
ft
0,7 <
2500 <
∆l
< 1,2
l
Ed
≤ 3500
ft
∆l
> 1,2
l
Ed
≥ 3500
ft
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.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
39
Tabela 2.4 – Levantamento dos valores de módulo de elasticidade (aos 28 dias).
Referências
FERREIRA;
SILVA (1995)
Tipo de
Argamassa
Cimento
AI 1
AI 2
YOSHIDA;
BARROS (1995)
Mista
Cimento
Cal
TRISTÃO;
ROMAN, (1995)
Mista
ARAÚJO;
TRISTÃO, (1995)
Préfabricada
Cimento
Mista
CARASEK (1996)
AI
Variável
Areia 1
Areia 2
Areia 1+FP1
Areia 2+AP
Areia 1+FP2
Areia 2+FP1
Areia 2+FP2
Areia 2+FP1+AP
Areia 2+FP2+AP
Cura ao ar (14d)
Cura ao ar (28d)
Cura ao ar (14d)
Cura ao ar (28d)
Cura úmida (14d)
Cura úmida (28d)
Cura ao ar (14d)
Cura ao ar (28d)
Cura úmida (14d)
Cura úmida (28d)
Cura ao ar (14d)
Cura ao ar (28d)
Cura ao ar (14d)
Cura ao ar (28d)
Cura ao ar (14d)
Cura ao ar (28d)
Areia 1
Areia 1
Areia 1
Areia 1
(em volume)
1:4
(Teor de
aditivo 1%)
-
1:2:9
1:1:6
1:3
1:3
1:1:6
Módulo de
Elasticidade
(GPa)
7,05
10,51
9,39
9,08
4,67
5,47
8,86
5,37
7,73
1,08
1,25
1,04
1,57
1,05
1,21
1,97
2,42
1,97
2,06
0,86
1,27
3,13
4,22
0,01
0,01
0,006
0,007
0,004
0,014
-
1:6
1,09
a/c = 0,70
a/c = 0,84
a/c = 2,72
a/c = 1,75
a/c = 1,54
a/c = 1,12
1:3
1:1/4:3
1:2:9
1:7,33+HEC
1:7,33+HEC
1:4,88+HEC
1:1:6
1:2:9
17,68
15,54
1,00
1,14
0,72
9,31
5,5
3,5
-
11
Traço
Método de
Ensaio11
-
NBR 8522
(1984)
Módulo
Estáticoa
NBR 8522
(1984)
Módulo
Estáticoa
NBR 8522
(1984)
Módulo
Estáticoa
NBR 8522
(1984)
Módulo
Estático c
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.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
40
Continuação Tabela 2.4 – Levantamento dos valores de módulo de elasticidade (28 dias).
Referências
KOPSCHITZ et
al. (1997)
Tipo de
Argamassa
Mista
Variável
-
Mista
-
Cimento
AIA – 0,50 mL/L
de areia
BORTOLUZZO
(2000)
Mista
BAUER;
CORTEZ (2001)
Nylon 6.6
FP
Mista
ARAÚJO JR.
(2004)
AI
Mista
PEREIRA;
CARASEK;
FRANCINETE
JR. (2005)
AI
AI1
AI2
-
Mista
AI
CARVALHO JR.
(2005)
TF 500 g/m³
TF 1500 g/m³
TF 3000 g/m³
TF 500 g/m³
TF 1500 g/m³
TF 3000 g/m³
AG1
AG1
AG2
AG3
AG1
AG1
AG2
AG3
-
Cimento
Mista
SBR
Nylon
SBR
Nylon
SBR
Nylon
Traço
(em volume)
Módulo de
Elasticidade
(GPa)
1:0,5:4,5
1:1:6
1,2
5,5
1:2:9
3,5
1:0,5:4,5
1:1:6
1:2:9
1:3:12
1:3
1:6
1:9
1:12
1:1,86:8,69
1:1,24:6,82
1:1,47:6,10
1:1,80: 6,23
1:1,86:8,69
1:1,24:6,82
1:1,47:6,10
1:1,80: 6,23
-
3,83
1,95
1,02
0,65
3,10
2,36
1,33
0,93
1,56
1,13
0,89
0,38
1,84
1,08
0,71
3,64
4,99
4,84
7,24
7,15
2,05
4,21
3,07
4,73
5,04
4,10
3,90
1:2:9
2,50
1:1,31:6,27
1:6
1:1:6
8,76
5,98
10,18
9,44
7,19
9,08
7,99
7,32
10,86
Método de
Ensaio
NBR 8522
(1984)
Módulo
Estático b
NBR 8522
(1984)
Módulo
Estáticob
NBR 8522
(1984)
Módulo
Estáticoc
BS 1881
Part 203
(Módulo
dinâmico)
NBR 8522
(2003) –
Módulo
Estáticoa
NBR 8522
(1984)
Módulo
Estático
Procedimento
não
mencionado
Módulo
dinâmico
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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.
Argamassa
Cimento
Mista
Mista
AI
Traço
Módulo de elasticidade estático (GPa)
(em volume)
Máximo
Mínimo
Média
1:3
1:1:6
1:2:9
-
17,68
5,50
3,50
9,31
3,10
0,01
1,00
0,72
8,33
2,18
2,09
3,40
AI – Argamassa Industrializada
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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
13
O valor máximo do módulo é o resultado que mais se assemelha às conclusões observadas em cada trabalho.
Módulo de elasticidade.
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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:
2. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA
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:
W A = γ S 1 + γ S 2 − γ S 1S 2
(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 tornase 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
Contato
argamassa/substrato
MINUTOS
Final do transporte
de sólidos
Os fluidos da
argamassa “molham” a
superfície do substrato
Sucção capilar dos fluidos
da argamassa pelo
substrato resulta no
transporte de sólidos para a
interface
MINUTOS
HORAS
Final do transporte
úmido
DIAS
Começo da
hidratação
Início da
carbonatação?
MESES, ANOS
Final da hidratação do
cimento e carbonatação?
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 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).
Argamassa
Argamassa
Substrato
90° < θ < 180°
Substrato
θ < 90°
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.
3. ADERÊNCIA
50
Legenda:
Argamassa
Resistência à tração
Força de tração
Bolhas de ar
(a)
(b)
(c)
(d)
Poros fechados
Poros abertos
Local da fratura
Fissuras
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.
Relacionados à energia
Incontroláveis
Figura 3.5 – Fluxograma da influência da argamassa, do substrato, do processo executivo e das
condições climáticas na aderência dos revestimentos (ANTUNES, 2005).
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 nãodestrutivos, 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
N° de corpos-deprova
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
≥5
≥5
≥4
≥5
≥5
5
Substrato
Concreto/argamassa
50x50x10cm
-
-
-
Concreto
30x30x4 cm
Conforme interesse
Condições do
substrato
-
-
Circular
20 a 25 cm²
-
-
Conforme interesse
Circular ou
quadrada
Em laboratório
similar ao
substrato da obra
Circular
(d =50 mm)
Circular
(d = 50 mm)
Circular
(d = 50 mm)
Circular
(d = 50 mm)
-
-
= 10 mm
≥ 20 mm
-
≥ 10 mm
Tipo de corte
Argamassa
fresca/endurecida
-
Argamassa
endurecida
Argamassa
fresca/endurecida
Argamassa
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%
Argamassa
fresca/endurecida
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
-
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
Forma e seção do
cp
Espessura da
pastilha
10 a 80 s, taxas
distintas para cada
faixa de resistência
Valores individuais e
média da tensão em
N/mm²
Valores individuais
da carga
20 a 60 s, taxas
distintas para cada
faixa de resistência
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
Substrato
-
Conforme interesse
≥ 10
Substrato-padrão
conforme NBR 14082
Condições do
substrato
-
Conforme interesse
Espessura da pastilha
Tipo de corte
Circular (d = 50 mm) e
Quadrada (l = 100 mm)
Argamassa endurecida
Circular (d = 50 mm) e
Quadrada (l = 100 mm)
Não especificado
Argamassa endurecida
Condições de cura
Não especificado
Não especificado
Distância entre cps
> 5 cm
> 5 cm
Tipo de cola
Equipamento de
tração
Epóxi
Epóxi
≥ 5 mm
Argamassa endurecida
28 dias
T = 23 ± 2 °C
UR = 60 ± 5%
40 mm das bordas e no
mínimo 20 mm entre si
Epóxi
Pouco especificado
Pouco especificado
Pouco especificado
10 a 80 s, taxas
distintas para cada
faixa de resistência
Valores individuais,
média da tensão em
MPa, forma de ruptura
e espessura do
revestimento
10 a 80 s, taxas
distintas para cada
faixa de resistência
Valores individuais,
média da tensão em
MPa, forma de ruptura
e espessura do
revestimento
Forma e seção do cp
Velocidade de ensaio
Apresentação dos
resultados
Circular (d ≈ 50 mm)
Constante
250 ± 50 N/s
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
15%
Não
85%
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
Dimensão
Geometria
Quantidade
(mm)
Tipo
de
cola
Congresso
Equipamento
I SBTA
-
Circular
48-50
3-22
Epóxi
II SBTA
Mecânico
Dinamômetro
-
-
6
-
Circular
50-60
6-15
Epóxi
III SBTA
IV SBTA
Mecânico
Circular
50
6
-
V SBTA
Mecânico
Dinamômetro
Circular
Quadrado
50
100
6
-
ENTAC 1993
Mecânico
ENTAC 1995
Serra
de copo
Serra
de copo
Serra
de copo
-
Serra
de copo
Não foram publicados artigos com ensaio de Rader
Circular
Mecânico
Dinamômetro
Mecânico
ENTAC 2000
Dinamômetro
ENTAC 2002
Rader – Resistência de aderência à tração.
ENTAC 1998
Corte
Artigos
com
Rader
8
5
10
5
10
48-55
30-33
Epóxi
10
-
-
-
-
1
-
-
-
-
1
-
6
-
-
1
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
A
B
Pastilha
Cola
Argamassa
Substrato
Ruptura no substrato
C
Ruptura na
argamassa
D
Ruptura na interface
argamassa/cola
Ruptura na interface
substrato/argamassa
E
Ruptura na interface
cola/pastilha
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
MEIO AMBIENTE
INCERTEZA DA
GRANDEZA
MEDIDA
REFERÊNCIAS DO
EQUIPAMENTO DE
MEDIÇÃO
EQUIPAMENTO
DE MEDIÇÃO
ARRANJO
FÍSICO DA
MEDIÇÃO
DEFINIÇÃO DA
GRANDEZA
MENSURANDO
METROLOGISTA
SOFTWARE E CÁLCULO
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 argamassasubstrato 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.
VARIÁVEIS
Geometria do corpode-prova
Dimensão do corpode-prova
Camada de
chapisco
Módulo de
elasticidade do
substrato
Espessura do
revestimento
Módulo de
elasticidade da
argamassa
Tipo de cola
Espessura da
camada de cola
Forma de aplicação
da carga
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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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).
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
66
Tabela 4.1 – Propriedades dos tipos de cola analisados.
1
2
Módulo de elasticidade (E)
(GPa)
0,35
0,50
3
0,35
Cola
Coeficiente de Poisson (ν)
0,35
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
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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
Geometria e dimensão dos
corpos-de-prova:
- Circular: Φ = 5 cm e Φ =10 cm.
- Quadrado: L = 5 cm e L =10 cm.
Espessura do revestimento:
1 cm, 2,5 cm, 5 cm, 7,5 cm e 10
cm.
Módulo de Elasticidade da
Argamassa:
0,5 GPa, 1 GPa, 2 GPa, 5 GPa,
10 GPa e 15 GPa.
Condições fixas
- 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.
- 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.
- 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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
68
Continuação Tabela 4.2 – Variáveis e condições fixas dos modelos estudados.
Variáveis
Chapisco:
Sem chapisco (0 mm) e com
chapisco (3 mm e 5 mm).
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.
Aplicação de carga:
- Com e sem excentricidade.
Módulo de Elasticidade do
Substrato:
0,5 GPa, 10GPa, 21 GPa e
30 GPa.
Condições fixas
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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 [K e ] . 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
{ K e(i ) = (i = 1,..., m) } 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.
[K ] {u} = { f }
17
(Equação 4.1)
Em alguns casos, a resolução analítica do problema não é possível devido à geometria adotada, nãolinearidades do material e condições de contorno. Desse modo, técnicas numéricas são empregadas para a
obtenção de uma solução aproximada.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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
Concreto (substrato)
Argamassa de revestimento
Chapisco
Cola
Alumínio (pastilha)
Módulo de elasticidade
(GPa)
0,5; 10; 21 e 30
0,5; 1; 2; 5;10 e 15
15
0,35 e 0,50
70
Coeficiente de
Poisson
0,20
0,20
0,20
0,35; 0,40
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.
F
Estrutura de concreto (substrato)
Chapisco
y
Revestimento de argamassa
Cola
z
x
Pastilha metálica
Figura 4.5 – Esquema da composição dos sistemas de revestimento estudados.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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.
Cola
Cola
Argamassa
Parafuso
Pastilha
Argamassa
Pastilha
Substrato
Substrato
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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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)
Argamassa
Pastilha
0,20
Substrato
Tensão (MPa)
0,25
Circular 5 cm
Quadrada 5 cm
Circular 10 cm
Quadrada 10 cm
0,15
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
Distância da superfície do substrato à pastilha (cm)
(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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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).
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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.
Dimensão (cm)
5
10
Geometria do corpo-de-prova
Circular
Quadrado
4%
9%
1%
10%
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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
76
100
Porcentagem do tipo de ruptura
Int. Arg./Substrato
Substrato
Int. Pastilha/Cola
Argamassa
Cola
80
60
40
20
0
Circular 50 mm
Quadrada 50 mm
Circular 100 mm
Quadrada 100 mm
Geometria e dimensão do corpo-de-prova
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.
Argamassa
Pastilha
0,20
Substrato
Tensão (MPa)
0,25
Circular 5 cm
Quadrada 5 cm
Circular 10 cm
Quadrada 10 cm
0,15
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
Distância da superfície do substrato à pastilha (cm)
Figura 4.14 – Distribuição da tensão normal σz ao longo da camada de argamassa para diferentes
geometrias e dimensões do corpo-de-prova.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
77
Gonçalves (2004) constatou, por meio de ensaios experimentais, que corpos-deprova quadrados apresentam valores de aderência inferiores aos circulares, justificando que
isso ocorria porque o corte realizado com serra mármore prejudicava os cantos do corpo-deprova. 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. Constatase 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
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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.
1 cm
-- 0,20
0,20 MPa
MPa
---
5 cm
0,21
MPa
--- -0,21
MPa
0,18
MPa
--- -0,18
MPa
2,5 cm
--0,20 MPa
MPa
-- 0,20
7,5 cm
----- 0,21
0,21 MPa
MPa
----- 0,18
0,18MPa
MPa
10 cm
--- 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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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.
Cola 1
Cola 2
Cola 3
0,19 MPa
0,24 MPa
0,29 MPa
Figura 4.20 – Distribuição das tensões na interface entre argamassa e substrato para os três tipos de
cola estudados com espessura de 5 mm.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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.
21 GPa
10 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.
4. MODELAGEM COMPUTACIONAL
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
Resistência de aderência à tração (MPa)
foram obtidos por meio de uma coleta de dados dos anais do SBTA e ENTAC.
0,50
Mista
0,45
Industrializada
0,40
0,35
0,30
0,25
0,43
0,20
0,35
0,15
0,10
0,30
0,29
0,22
0,05
0,13
0,00
BCE
BC
EC
Substrato
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
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
30%
70%
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%).
12%
88%
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
88
Tabela 5.1 – Dados sobre os tipos de equipamentos empregados pelos institutos de pesquisa e
laboratórios analisados.
Laboratório/instituto
de pesquisa
01
02
03
04
05
07
Artesanal
08
09
Industrial
Artesanal
Princípio de
Funcionamento
Hidráulico manual
Braço de alavanca
Hidráulico manual
Hidráulico manual
Mecânico
Hidráulico manual
Hidráulico-Analógico
Pistão hidráulico com
manômetro
Hidráulico manual
Hidráulico
10
Industrial
Hidráulico-Analógico
11
Industrial
Hidráulico manual
12
Industrial
Hidráulico manual
13
Industrial
Industrial
Artesanal
Hidráulica manual
Hidráulico manual
Hidráulico-Analógico
Industrial
Hidráulico manual
06
14
15
Processo de
Fabricação
Industrial
Artesanal
Industrial
Industrial
Industrial
Industrial
Industrial
Modelo*
Dynatest 5 kN**
Hydrajaws 10 kN
Dynatest 5 kN
Solotest
Dynatest 5 kN
Dynatest 5 kN
Blondelle
DHT 500
Dynatest DTE 1344
Dynatest DTE 964
Dynatest
Imada ATX
500DPU
Dynatest 5 kN
Dynatest 5 kN
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
89
27%
Outros tipos:
- Hydrajaws 10 kN;
- Solotest;
- Blondelle DHT-500;
- Imada ATX -500 DPU.
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.
65%
29%
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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%.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
91
43%
21%
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
92
VARIÁVEIS
Parâmetros do método do
ensaio
Corte do
revestimento
Geometria e
dimensão do
corpo-de-prova
Tipo de cola
Espessura do revestimento
Tipo de
equipamento
Forma de
aplicação da
carga
Taxa 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).
Pasta
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:
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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).
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
18
Figura 5.12 – Equipamento B – Dyna Proceq.
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
95
Figura 5.13 – Equipamento C – Braço de alavanca.19
Tabela 5.2 – Características dos equipamentos utilizados.
Características
Princípio de funcionamento
Capacidade de carga
Resolução
Fabricante
Modelo
Peso
Acurácia20
A
Hidráulico-manual
1 kN
0,05 kgf
Consultare
Equipamento
B
Hidráulico-manual
6 kN
0,01 N/mm²
Proceq
CONSULTARE
DYNA Z6
3,5 + 1,9¹
2%
3,5 kg
2%
C
Braço de alavanca
Variável
Dinâmica industrial
Adaptado
EPUSP/Encol
2,3 kg2
-
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).
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
CORTE DO REVESTIMENTO
Níveis de variação
Processo de secagem
das placas revestidas
Idade = 56 dias
Corte a seco
Tipo de corte
Idade = 48 dias
Placas secas ao ar
Estado do revestimento
Idade = 82±3 dias
Condições fixas
Ao ar
Tipo de cola
Poliéster
Taxa de carregamento
constante
Geometria do corpode-prova: Circular
Carga sem
excentricidade
Dimensão do corpode-prova: 50 mm
Equipamento
A
Em estufa
Seco
Com água
Plástico
Endurecido
Revestimento
Seco
Operador
Revestimento
Úmido
Imerso
Jato de água
Figura 5.14 – Níveis de variação e condições fixas para o estudo do corte do revestimento.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
97
GEOMETRIA E DIMENSÃO DO CORPO-DE-PROVA
Níveis de variação
Circular 50 mm
Condições fixas
Tipo de cola
Poliéster
Taxa de carregamento
constante
Corte
com jato de água
Carga sem
excentricidade
Operador
Equipamento
A
Quadrado 100 mm
Idade 82±3 dias
Figura 5.15 – Níveis de variação e condições fixas para análise da geometria e dimensão dos corposde-prova.
TIPO DE COLA
Níveis de variação
Base Epóxi
Base Poliéster
Condições fixas
Operador
Taxa de carregamento
constante
Geometria do corpode-prova: Circular
Carga sem
excentricidade
Dimensão do corpode-prova: 50 mm
Equipamento
A
Corte
com jato de água
Idade 82±3 dias
Figura 5.16 – Níveis de variação e condições fixas para a análise do tipo de cola.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
98
TIPO DE EQUIPAMENTO
Níveis de variação
Equipamento
A
Condições fixas
Equipamento
B
Equipamento
C
Tipo de cola
Poliéster
Taxa de carregamento
constante
Geometria do corpo-deprova: Circular
Carga sem
excentricidade
Dimensão do corpo-deprova: 50 mm
Corte com jato de água
Operador
Idade 82±3 dias
Figura 5.17 – Níveis de variação e condições fixas para a análise do efeito do tipo de equipamento
APLICAÇÃO DA CARGA
Níveis de variação
Com excentricidade
Condições fixas
Sem excentricidade
Operador
Taxa de carregamento
constante
Geometria do corpode-prova: Circular
Tipo de cola
Poliéster
Dimensão do corpode-prova: 50 mm
Equipamento
B
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.
TAXA DE CARREGAMENTO
Níveis de variação
Condições fixas
Taxa de carregamento
Mínima
Taxa de carregamento
Máxima
Tipo de cola
Poliéster
Operador
Equipamento A
Equipamento A
Geometria do corpode-prova: Circular
Corte com
jato de água
Equipamento B
Equipamento B
Dimensão do corpode-prova: 50 mm
Idade 82±3 dias
Figura 5.19 – Níveis de variação e condições fixas para a análise da taxa de carregamento.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
5.2.3
99
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
XA
XF
XG
XI
XK
XL
XP
XR
XT
Volume de água absorvido
em 4 horas (cm³)
0,3
0,2
0,2
0,4
0,3
0,2
0,3
0,2
0,1
Resistência de aderência à
tração superficial (MPa)
2,3
2,4
2,2
2,1
2,1
2,2
2,0
2,0
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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
1ª
2ª
3ª
10
10
10
AAI médio
(g/193,55cm²/min)
4,93
3,73
3,57
CV (%)
12
15
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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
Densidade de massa
Estado
fresco
Estado
endurecido
Consistência – penetração
do cone
Teor de ar
método pressométrico
7 dias
Resistência
28 dias
à
compressão
90 dias
Método de
ensaio
NBR
13278/1995
ASTM
C-780/1996
NBR
11686/1990
NBR
13279/1995
n
Resultados
médios
CV (%)
15
1,69 g/cm³
3
15
40 mm
3
12
20%
8
4
3,0 MPa
3,6 MPa
4,4 MPa
4
3
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
5.2.7
106
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-deprova 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.
LEGENDA
Ensaio de resistência
Ensaio de resistência
Ensaio de resistência
Ensaio de resistência
de aderência à tração
de aderência à tração superficial
de aderência à tração
de aderência à tração superficial
Figura 5.24 – Distribuição dos corpos-de-prova para a análise da geometria e dimensão dos corpos-deprova.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
107
E3
E2
E3
E1
E1
E2
E3
E2
E3
E1
E2
E1
E2
E3
E1
E2
E3
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.
24
Figura 5.27 – Serra mármore empregada para o corte
dos corpos-de-prova quadrados e detalhe de realização
do mesmo.
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
Leve pressão para estender
o corte até o substrato.
Movimentos circulares até o
encaixe da serra de copo ao
revestimento.
Corte do revestimento no
estado plástico.
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
3,5 mm
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
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
5.2.8
112
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-deprova, 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):
X ij = µ + α j + ε ij
(Equação 5.1)
onde:
µ é a média geral;
α j é o efeito da variável analisada;
ε ij 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):
Yij = µ + τ i + β j + (τβ )ij + ε ijk
(Equação 5.2)
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
113
onde:
τ i é o efeito do tipo de equipamento, i = 1, 2;
β j é o efeito da taxa de carregamento, i = 1, 2;
(τβ )
ij
é o efeito da interação entre o tipo de equipamento e a taxa de
carregamento;
ε ijk 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
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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
Processo de secagem
das placas
Ambiente
Estufa
Seco
Água
Endurecido – A
Endurecido – B
Endurecido – C
Plástico – D
Nº de
cp’s
válidos
24
27
18
24
30
24
30
7
Circular 50 mm
Quadrado 100 mm
Epóxi
Poliéster
EA – Consultare
EB – Dyna Proceq
EC – Alavanca
CE
SE
Máxima – EA
Máxima – EB
Mínima – EA
Mínima – EB
30
30
23
26
28
28
26
31
29
15
12
9
6
Tipo de corte
Estado do
revestimento
Geometria e
dimensão do cp
Tipo de cola
Tipo de equipamento
Forma de aplicação
da carga
Taxa de
carregamento
Teste de normalidade
(KolmogorovSmirnov)
Rejeitada a hipótese
Rejeitada a hipótese
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Rejeitada a hipótese
Rejeitada a hipótese
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Rejeitada a hipótese
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Média
(MPa)
CV(%)
0,48
0,27
0,40
0,36
0,27
0,16
0,52
0,55
0,52
0,25
0,31
0,31
0,38
0,36
0,24
0,16
0,22
0,19
0,19
0,13
0,09
56
104
34
61
65
105
31
27
31
39
41
43
47
45
20
38
46
30
47
30
47
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
115
Tabela 5.8 – Resultados do teste de normalidade, média e coeficiente de variação dos valores de
resistência de aderência à tração superficial.
Variável
Nível de variação
Geometria e
dimensão do cp
Circular 50 mm
Quadrado 100 mm
Epóxi
Poliéster
Tipo de cola
Nº de
cp’s
válidos
30
30
23
26
Teste de normalidade
(KolmogorovSmirnov)
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Média
(MPa)
CV(%)
0,60
0,32
0,66
0,63
23
35
31
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
0,51
3,75
4,26
1
49
50
0,51
0,07
-
6,69
-
4,04
-
Significativo
-
Legenda:
SQ= soma dos quadrados;
MQ= média dos quadrados;
GL= grau de liberdade;
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
Resistência de aderência à tração (MPa)
coeficientes de variação em função do processo de secagem das placas revestidas.
0,90
0,80
Média
Intervalo de Confiança 95%
Desvio-padrão
0,70
0,60
CV=104%
0,50
0,40
0,30
0,20
CV=56%
0,10
0,00
-0,10
Estufa
Ambiente
Processo de secagem
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 TemocheEsquivel et al. (2007). A análise foi feita por meio de modelos computacionais, considerando
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
Efeito
SQ
GL
MQ
Fcal
Ftab
Resultado
Entre Grupos
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
0,01
1,28
1,29
1
40
41
0,01
0,03
-
0,41
-
4,08 Não-significativo
-
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.
Resistência de aderência à tração (MPa)
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
118
0,70
Média
Intervalo de Confiança 95%
Desvio-padrão
0,60
0,50
0,40
0,30
CV=34%
0,20
0,10
CV=61%
0,00
Seco
Água
Tipo de corte
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
A
B
C
D
Estado da
argamassa
Endurecido
Plástico
Condição do revestimento
antes do corte
Procedimento de corte
Úmido
Com água
Seco
-
Com água
Jato
Imerso
Jato
-
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
Efeito
SQ
GL
MQ
Fcal
Ftab
Resultado
Entre Grupos
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
2,11
2,44
4,55
3
87
90
0,70
0,03
-
25,12
-
2,71
-
Significativo
-
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
Resistência de aderência à tração (MPa)
entre si. O teste mostrou a existência de dois grupos distintos conforme ilustra a Figura 5.36.
0,80
Média
Intervalo de Confiança 95%
Desvio-padrão
0,70
0,60
0,50
0,40
CV=27%
CV=31%
0,30
0,20
0,10
CV=65%
0,00
CV=105%
-0,10
A
B
C
D
Procedimento de corte
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
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
Argamassa
Argamassa
a
Substrato
b
Argamassa
Argamassa
Argamassa
Substrato
Substrato
Argamassa
Substrato
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.
Resistência de aderência à tração (MPa)
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
121
1,00
0,90
0,80
0,70
y = -0,04x + 0,72
0,60
R2 = 0,55
0,50
0,40
0,30
0,20
Corte a seco
0,10
Corte com água
0,00
0,0
1,0
2,0
3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0
Umidade absorvida (%)
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
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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 .
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.
Efeito
SQ
GL
MQ
Fcal
Ftab
Resultado
Entre Grupos
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
1,10
0,99
2,09
1
58
59
1,10
0,02
-
64,74
-
4,01
-
Significativo
-
A Figura 5.39 mostra os resultados obtidos nesta etapa experimental.
Resistência de aderência à tração (MPa)
0,80
Média
Intervalo de Confiança 95%
Desvio-padrão
0,70
0,60
0,50
0,40
CV=31%
0,30
0,20
0,10
CV=39%
0,00
Quadrado 100 mm
Circular 50 mm
Geometria e dimensão do corpo-de-prova
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
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.
Efeito
Entre Grupos
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
SQ
0,87
0,64
1,51
GL
1
42
43
MQ
0,87
0,01
-
Fcal
56,73
-
Ftab
Resultado
4,07
-
Significativo
-
Os resultados apontam a interferência da geometria e dimensão dos corpos-deprova. 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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
124
0,90
Resistência de aderência à tração
superficial (MPa)
Média
Intervalo de Confiança 95%
Desvio-padrão
0,80
0,70
0,60
0,50
CV=23%
0,40
0,30
0,20
CV=35%
0,10
0,00
Quadrado 100 mm
Circular 50 mm
Geometria e dimensão dos corpo-de-prova
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).
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).
Efeito
SQ
GL
MQ
Fcal
Ftab
Resultado
Entre Grupos
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
0,00
0,80
0,80
1
47
48
0,00
0,02
-
0,05
-
4,05 Não-significativo
-
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
125
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).
Efeito
Entre Grupos
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
SQ
GL
0,02
2,18
2,20
1
58
59
MQ
0,02
0,04
-
Fcal
Ftab
0,42
-
4,01 Não-significativo
-
Resultado
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.
1,00
Resistência de aderência à tração
0,90
Resistência de aderência à tração superficial
Valores Médios (MPa)
0,80
0,70
CV=31%
CV=29%
0,60
0,50
0,40
0,30
CV=43%
CV=41%
0,20
0,10
0,00
Epóxi
Poliéster
Tipo de Cola
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
Poliéster
Epóxi
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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
Araldite
Epóxi
Compound adesivo
Epóxi
Compound injeção
Epóxi
Sikadur 31
Epóxi
Resina de mamona
-
Superbonder
Ester de
cianocrilato
Massa plástica –
Iberê
Poliéster
Cola Universal –
Anjo
Poliéster
Concresive 227 Poxy
Epóxi
Observações
Falta de aderência ao alumínio
Falta de resistência da cola em 72 horas, com
baixa polimerização e pequena aderência tanto no
alumínio quanto na argamassa.
Boa polimerização e penetração nos poros da
argamassa, porém devido a sua baixa viscosidade,
ela escorre e ocasiona falha de colagem.
Boa aderência ao alumínio e argamassa em 48
horas.
Problemas de escorrimento pela sua baixa
viscosidade.
Falta de aderência ao alumínio
Boa aderência ao alumínio, porém sua alta
viscosidade prejudica sua penetração nos poros da
argamassa e sua aderência a ela.
Boa aderência à pastilha metálica e à argamassa
em 1 hora.
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
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
Efeito
SQ
GL
MQ
Fcal
Ftab
Resultado
Entre Grupos
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
0,29
1,64
1,92
2
79
81
0,14
0,02
-
6,94
-
3,11
-
Significativo
-
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
Resistência de aderência à tração (MPa)
A e B, respectivamente, e o menor coeficiente de variação.
0,70
Média
Intervalo de Confiança 95%
Desvio-padrão
0,60
0,50
0,40
CV=20%
0,30
0,20
0,10
A – Consultare
B – Dyna Proceq
C – Braço alavanca
CV=45%
CV=47%
0,00
C
B
A
Tipo de Equipamento
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
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
a
b
Peças constituintes do sistema
de acoplamento do
equipamento b
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
Efeito
SQ
GL
MQ
Fcal
Ftab
Resultado
Entre Grupos
Dentro Grupos (Resíduos)
Total
0,06
0,36
0,42
1
54
55
0,06
0,01
-
8,64
-
4,02
-
Significativo
-
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
Resistência de aderência à tração (MPa)
de aderência e os coeficientes de variação obtidos.
0,50
Média
Intervalo de Confiança 95%
Desvio-padrão
0,40
CE – com excentricidade
SE – sem excentricidade
0,30
0,20
0,10
CV=38%
CV=46%
CE
SE
0,00
Forma de aplicação da carga
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
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.
Efeito
Modelo
(1) Equipamento
(2) Taxa de carregamento
(1)*(2)
Erro (resíduo)
Total
SQ
GL
MQ
Fcal
0,07
0,00
0,07
0,00
0,16
0,17
3
1
1
1
38
42
0,02
0,85
0,07
0,00
0,00
-
5,30
1,21
15,32
0,93
-
Ftab
Resultado
2,85
Significativo
4,08 Não-significativo
Significativo
4,08
4,08 Não-significativo
-
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).
Resistência de aderência à tração (MPa)
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
132
0,40
Média
Intervalo de Confiança 95%
Desvio-padrão
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
Mínima ≤ 25 N/s
Máxima > 25 N/s
0,00
Mínima
Máxima
Taxa de carregamento
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.
Equipamento
Taxa de carregamento (N/s)
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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
Processo de
secagem das placas
Tipo de corte
Estado do
revestimento
Geometria e
dimensão do cp
Tipo de cola
Tipo de
equipamento
Forma de
aplicação da carga
Taxa de
carregamento
Perdido
durante
o corte
Sub.
Arg.
Int.
Sub/Arg
11
6
6
1
0
0
0
68
0
0
0
0
4
0
0
0
0
0
0
0
0
5
Ambiente
Estufa
Seco
Água
Endurecido – A
Endurecido – B
Endurecido – C
Plástico – D
22
13
17
0
16
45
0
-
Circular 50 mm
Quadrado 100 mm
Epóxi
Poliéster
EA – Consultare
EB – Dyna Proceq
EC – Alavanca
CE
SE
Máxima – EA
Máxima – EB
Mínima – EA
Mínima – EB
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
0
Média (%)
Cola
Int.
Arg/Cola
67
81
77
79
36
42
77
32
77
80
96
100
89
75
100
88
77
100
100
100
100
0
0
0
20
0
0
0
0
0
0
0
0
0
48
13
23
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
23
17
4
0
7
25
0
12
23
0
0
0
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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.
5. INVESTIGAÇÃO LABORATORIAL
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).
0,70
0,60
0,50
(MPa)
Resistência de aderência à tração
0,80
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
Com limpeza
Sem limpeza
Placas de substrato-padrão
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.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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 corpode-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.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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%.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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 nãolinear 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.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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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?.......................................................................................................................................
................................................................................................................................................
APÊNDICE A – Questionários aplicados aos laboratórios e institutos de pesquisa.
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
APÊNDICE A – Questionários aplicados aos laboratórios e institutos de pesquisa.
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
APÊNDICE A – Questionários aplicados aos laboratórios e institutos de pesquisa.
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
10
10
10
10
10
5
2
3
5
10
2
3
8
13,5
35
10
10
VISTA SUPERIOR
1
VISTA LATERAL - BRAÇO DE ALAVANCA
13,5
Figura B1 – Vista lateral do equipamento braço de alavanca.
Figura B2 – Vista lateral do equipamento construído.
159
APÊNDICE B – Especificações do braço de alavanca utilizado para o ensaio de resistência de aderência à tração
20
17,5
2,5
Elemento vazado
VISTA SUPERIOR - TRIPÉ
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.
Dispositivo para
regulagem da
altura
Figura B4 – Detalhe do tripé de apoio.
160
APÊNDICE B – Especificações do braço de alavanca utilizado para o ensaio de resistência de aderência à tração
13,5
,5
13,5
161
4
8
VISTA LATERAL
1
Placa de 500 g em aço para carregamento
dos equipamentos utilizados no ensaio de
resistência de aderência à tração.
VISTA SUPERIOR
QUANTIDADE DE PLACAS: 30
Figura B5 – Placas para implementação do peso.
a
b
Figura B6 – (a) Dispositivo para colocação das placas de implementação do peso; (b) placas para
implementação do peso.
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.
1A
Dimensão
Massa Final
∆p = MF-Mi (g)
(g)
L (cm) H (cm)
5103
5134
50
25
31
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
10A
5118
4809
5148
4841
50
50
25
25
30
32
4,65
4,95
ID
Massa Inicial
(g)
Data de entrada na estufa: 01/03/2007
Data de realização do ensaio: 02/03/2007
AAI (g/200cm²)/min
4,80
Média (g/193,55cm²)/min
4,77
Desvio-padrão
CV (%)
0,56
12
Temperatura: 27,6°C
Umidade: 64%
Tabela C2 – Resultados individuais do ensaio do índice de absorção de água inicial realizado em
02/03/2007.
1B
Dimensão
Massa Final
∆p = MF-Mi (g)
(g)
L (cm) H (cm)
4968
4996
50
25
28
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
10B
5075
4865
5091
4888
50
50
25
25
16
23
2,48
3,56
ID
Massa Inicial
(g)
AAI (g/200cm²)/min
4,34
Média (g/193,55cm²)/min
3,61
Desvio-padrão
CV (%)
0,55
15
APÊNDICE C – Caracterização do substrato e da argamassa
Data de entrada na estufa: 28/03/2007
Data de realização do ensaio: 29/03/2007
164
Temperatura: 29,8°C
Umidade: 45%
Tabela C3 – Resultados individuais do ensaio do índice de absorção de água inicial realizado em
29/03/2007.
1C
Dimensão
Massa Final
∆p = MF-Mi (g)
(g)
L (cm) H (cm)
5253
5277
50
25
24
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
10C
5104
5091
5124
5116
50
50
25
25
20
25
3,10
3,87
ID
Massa Inicial
(g)
AAI (g/200cm²)/min
3,72
Média (g/193,55cm²)/min
3,44
Desvio-padrão
CV (%)
0,48
14
CARACTERIZAÇÃO DAS ARGAMASSAS
Tabela C4 – Resultados individuais dos ensaios realizados na argamassa no estado fresco.
Argamassa
Data de
aplicação
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
L
M
N
O
P
22/2/2007
23/2/2007
27/2/2007
28/2/2007
1/3/2007
5/3/2007
5/3/2007
12/3/2007
21/3/2007
21/3/2007
27/3/2007
27/3/2007
28/3/2007
29/3/2007
29/3/2007
Painéis
Tempo de
mistura
1e2
9 min e 15 s
3 e 4 10 min e 25 s
7
13 min e 40 s
5 e 6 11 min e 35 s
8 e 10 9 min e 38 s
9 e 11 10 min e 40 s
12 e 13 9 min e 35 s
14 e 15 9 min e 16 s
18 e 19 9 min e 50 s
16 e 17 10 min e 15 s
20 e 21 9 min e 39 s
22 e 23 9 min e 45 s
24 e 25 9 min e 37 s
26 e 27 8 min e 16 s
28
9 min e 15 s
Média (MPa)
Desvio-padrão (MPa)
CV (%)
Densidade Penetração
do cone
de massa
(mm)
(g/cm³)
1,78
40
1,72
41
1,74
42
1,68
38
1,70
39
1,64
42
1,70
40
1,67
41
1,71
40
1,72
38
1,69
39
1,64
40
1,61
38
1,67
39
1,64
40
1,69
40
0,04
1,32
3
3
Ar
incorporado
(%)
19
20
18
22
17
21
20
22
20
19
18
20
20
1,56
8
T (°C ) UR (%)
26,5
27,7
24,9
26,4
27,6
28,1
29,9
27,8
28,8
28,8
26,5
26,5
30,4
30,4
29,9
68
49
65
69
64
40
42
50
49
49
48
48
36
42
42
APÊNDICE C – Caracterização do substrato e da argamassa
165
Tabela C5 – Resultados individuais dos ensaios de resistência à compressão .
Idade
(dias)
7
28
90
Resistência à compressão
(MPa)
CP1
CP2
CP3
CP4
CP5
CP6
CP7
CP8
CP9
CP10
CP11
CP12
3,06
2,85
3,00
3,16
3,46
3,67
3,77
3,67
4,48
4,07
4,38
4,58
Média
(MPa)
Desvio-padrão Coeficiente de
(MPa)
variação (%)
3,0
0,11
4
3,6
0,11
3
4,4
0,19
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-deprova 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.
Efeito
Entre Grupos
Dentro Grupos
Total
SQ
GL
MQ
Fcal
Ftab
0,02
0,30
1
13
0,02
0,02
0,83
-
4,67 Não-significativo
-
0,32
14
-
-
-
Resultado
-
Costa, Duarte e Carasek (2006) analisando a influência de dois operadores na
execução do ensaio de resistência de aderência em revestimentos de argamassa aplicados
APÊNDICE D – Análise da influência de um operador inexperiente na determinação da resistência
de aderência à tração
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
Resistência de aderência à tração (MPa)
de aderência obtida para os dois operadores.
0,70
Média
Intervalo de confiança 95%
Desvio-padrão
0,60
0,50
CV = 45%
CV = 64%
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
1
2
Operador
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.
APÊNDICE D – Análise da influência de um operador inexperiente na determinação da resistência
de aderência à tração
169
Coeficiente de variação (%)
80
Corte seco
70
Corte com água
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
Sequência de execução
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.
38
33
3
33
O2
O1
O2
O1
O2
19
O1
O1
O2
O1
O2
O1
3
O2
Figura D3 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência do operador.
APÊNDICE D – Análise da influência de um operador inexperiente na determinação da resistência
de aderência à tração
170
Tabela D2 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, aos 48 dias para a
análise do operador 1 (sem experiência).
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Tensão Perdido
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(MPa) durante o
corte
E11
1
14,5
14,4
0,07
E11
2
14,5
14,4
0,07
E11
3
100
E12
5
81,0
80,5
0,41
E12
6
100
E13
8
100
E14 10
63,5
63,1
0,32
E14 12
70,5
70,1
0,36
E15 13 113,0
112,3
0,57
E15 14
20,0
19,9
0,10
E15 15
100
E25 19 160,5
159,6
0,81
E25 21
100
E22 24
100
E23 27
83,5
83,0
0,42
Sub.
Int.
Arg/Sub
Arg.
Int.
Arg/Cola
Cola
100
100
100
100
100
90
10
100
90
10
100
Tabela D3 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, aos 48 dias para a
análise do operador 2 (com experiência).
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Tensão
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(MPa)
E13
E13
E14
E14
E14
E15
E15
E15
E21
E22
E23
E23
E24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
71,5
67,5
40,5
128,0
93,0
148,5
107,0
47,0
67,0
71,0
67,1
40,2
127,2
92,4
147,6
106,3
46,7
66,6
0,36
0,00
0,34
0,20
0,00
0,00
0,65
0,47
0,75
0,54
0,24
0,34
Perdido
durante
o corte
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
100
100
100
100
100
100
10
90
100
100
100
100
100
100
Cola
Int.
Arg/Cola
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.
Variável
Nível de variação
Nº de cp’s
válidos
Processo de
secagem das
placas
Ambiente
24
Estufa
27
Seco
Água
Endurecido – A
18
24
30
Endurecido – B
24
Endurecido – C
30
Plástico – D
Circular 50 mm
Quadrado 100 mm
Epóxi
Poliéster
EA – Consultare
EB – Dyna Proceq
Ec – Alavanca de
tração
CE
7
30
30
23
26
28
28
Tipo de corte
Estado do
revestimento
Geometria e
dimensão do cp
Tipo de cola
Tipo de
equipamento
Forma de
aplicação da
carga
Taxa de
carregamento
31
Teste de Kolmogorov-Smirnov (α = 5%)
DM
Dα
Verificação
Rejeitada a hipótese de
0,194
0,176
normalidade
Rejeitada a hipótese de
0,221
0,167
normalidade
0,181
0,202
Distribuição normal
0,098
0,176
Distribuição normal
0,147
0,159
Distribuição normal
Rejeitada a hipótese de
0,287
0,176
normalidade
Rejeitada a hipótese de
0,169
0,159
normalidade
0,288
0,304
Distribuição normal
0,159
0,159
Distribuição normal
0,117
0,159
Distribuição normal
0,123
0,180
Distribuição normal
0,214
0,170
Distribuição normal
0,138
0,165
Distribuição normal
0,156
0,165
Distribuição normal
Rejeitada a hipótese de
0,201
0,170
normalidade
0,150
0,157
Distribuição normal
SE
29
0,114
0,162
Distribuição normal
Máxima – EA
Máxima – EB
Mínima – EA
Mínima – EB
15
12
9
6
0,151
0,247
0,155
0,240
0,219
0,242
0,274
0,323
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
Distribuição normal
26
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.
Variável
Nível de variação
Nº de cp’s
válidos
Geometria e
dimensão do cp
Circular 50 mm
Quadrado 100 mm
Epóxi
Poliéster
18
26
30
30
Tipo de cola
Teste de Kolmogorov-Smirnov (α = 5%)
DM
Dα
Verificação
0,010
0,202
Distribuição normal
0,102
0,170
Distribuição normal
0,204
0,159
Distribuição normal
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
Placas: seca em estufa
Idade: 56±2 dias
Temperatura: 27°C
Umidade: 59%
Corte realizada a seco
Tabela F1 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para as placas secas
em estufa, aos 56 dias.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força Tensão Perdido
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
(MPa) durante o
corte
E31
1
35,0
34,8
347,7
0,18
0
E31
2
0,00
100
E31
3
27,5
27,3
273,2
0,14
0
E31
4
99,5
98,9
988,9
0,50
0
E31
5
31,5
31,3
312,9
0,16
0
E31
6
36,5
36,3
362,6
0,18
0
E32
7 175,0
174,0
1740,1 0,89
0
E32
8 120,0
119,3
1192,8 0,61
0
E32
9 103,0
102,4
1023,7 0,52
0
E32 10 143,5
142,7
1426,6 0,73
0
E32 11
0,00
100
E32 12
E33 13 25,0
24,8
248,3
0,13
0
E33 14 55,0
54,6
546,5
0,28
0
E33 15 41,0
40,7
407,3
0,21
0
E33 16 71,0
70,5
705,5
0,36
0
E33 17
0,00
100
E33 18
E34 19 19,5
19,4
193,7
0,10
0
E34 20 22,0
21,9
218,5
0,11
0
E34 21 20,0
19,9
198,7
0,10
0
E34 22
0,00
100
E34 23 19,0
18,9
188,7
0,10
0
E34 24
0,00
100
E35 25 169,5
168,5
1685,3 0,86
0
E35 26
0,00
100
E35 27 53,5
53,2
531,5
0,27
0
E35 28
E35 29 163,0
162,1
1620,6 0,83
0
E35 30 29,5
29,3
293,0
0,15
0
Média (MPa)
0,27
Desvio - padrão:
0,29
Coeficiente de variação (%):
104
22
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
30
95
0
0
20
0
0
20
0
20
0
0
0
0
0
0
0
20
0
0
90
-
100
0
100
100
100
70
5
100
100
80
0
100
80
100
80
0
100
100
100
0
100
0
80
0
100
10
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
11
67
0
0
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(N)
(Kgf)
E41
E41
E41
E41
E41
E41
E42
E42
E42
E42
E42
E42
E43
E43
E43
E43
E43
E43
E44
E44
E44
E44
E44
E44
E45
E45
E45
E45
E45
E45
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
174,0
123,0
113,0
43,0
24,0
161,0
49,0
93,5
120,0
108,0
108,5
65,0
122,5
175,0
148,0
110,0
91,0
117,5
125,0
117,5
66,0
173,0
122,3
112,3
42,7
23,8
160,1
48,7
92,9
119,3
107,3
107,8
64,6
121,8
174,0
147,1
109,3
90,4
116,8
124,3
116,8
65,6
1730,1
1222,6
1123,1
427,2
238,4
1600,7
486,8
929,2
1192,8
1073,4
1078,4
645,9
1217,6
1740,1
1471,3
1093,3
904,3
1167,9
1242,5
1167,9
655,8
Tensão
(MPa)
Forma de Ruptura (%)
0,88
0,62
0,57
0,22
0,12
0,82
0,25
0,47
0,61
0,55
0,55
0,00
0,33
0,62
0,89
0,75
0,00
0,00
0,56
0,46
0,59
0,63
0,59
0,33
Perdido
durante
o corte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
100
100
0
0
0
0
0
0
13
Média (MPa)
0,48
Desvio - padrão:
0,27
Coeficiente de variação (%):
56
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10
0
10
15
15
0
0
0
20
15
20
30
0
20
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
90
0
90
85
85
100
0
0
80
85
80
70
100
80
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
81
0
0
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.
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
177
B – TIPO DE CORTE
Corte seco
Data de realização do ensaio: 16/04/2007
Placas: secas
Idade: 48 dias
Temperatura: 24,6°C
Umidade: 64%
Corte realizado a seco
Tabela F3 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para o corte
realizado a seco, placas secas, aos 48 dias.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E71
E71
E71
E71
E71
E71
E73
E73
E73
E73
E73
E73
E75
E75
E75
E75
E75
E75
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
79,5
60,0
111,5
95,0
101,0
87,5
95,0
108,5
81,0
70,0
48,0
111,5
125,0
117,5
-
79,0
59,6
110,8
94,4
100,4
87,0
94,4
107,8
80,5
69,6
47,7
110,8
124,3
116,8
-
790,0
596,2
1108,2
944,1
1003,8
869,5
944,1
1078,4
804,9
695,6
476,9
1108,2
1242,5
1167,9
-
Tensão Perdido
(MPa) durante o
corte
0,40
0
0,30
0
0,56
0
0,48
0
0,00
100
0,51
0
0,00
100
0,00
100
0,44
0
0,48
0
0,55
0
0,41
0
0,35
0
0,24
0
0,56
0
0,63
0
0,59
0
0,00
0
Média (MPa)
0,36
Desvio - padrão:
0,22
Coeficiente de variação (%):
61
17
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10
0
20
15
20
30
0
20
100
100
100
100
0
100
0
0
100
100
90
100
80
85
80
70
100
80
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
77
0
0
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.
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
Corte com água
Data de realização do ensaio: 18/04/2007
Placas: secas
Idade: 48 dias
178
Temperatura: 27°C
Umidade: 59%
Corte realizado com água – jato de água
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.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E81
E81
E81
E81
E81
E81
E82
E82
E82
E82
E82
E82
E83
E83
E83
E83
E83
E83
E84
E84
E84
E84
E84
E84
E85
E85
E85
E85
E85
E85
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
105,0
77,5
132,0
111,0
64,0
82,5
55,5
108,0
118,0
95,0
94,0
68,5
129,0
107,5
79,5
20,5
53,0
78,5
76,0
80,5
51,5
110,5
56,0
53,0
85,5
98,0
143,0
35,5
87,0
64,5
104,4
77,0
131,2
110,3
63,6
82,0
55,1
107,3
117,3
94,4
93,4
68,1
128,2
106,8
79,0
20,4
52,7
78,0
75,5
80,0
51,2
109,8
55,6
52,7
85,0
97,4
142,2
35,3
86,5
64,1
1043,6
770,1
1312,1
1103,2
635,9
819,8
551,4
1073,4
1172,9
944,1
934,2
680,6
1282,3
1068,4
790,0
203,6
526,6
780,1
755,2
799,9
511,7
1098,3
556,4
526,6
849,7
974,0
1421,6
352,7
864,6
640,9
Tensão Perdido
(MPa) durante
o corte
0,53
0
0,39
0
0
0
0
0
0,28
0
0,55
0
0,60
0
0,48
0
0
0,35
0
0,65
0
0,54
0
0,40
0
0,10
0
0,27
0
0,40
0
0,38
0
0,41
0
0,26
0
0,56
0
0,28
0
0,27
0
0,43
0
0,50
0
0
0,18
0
0,44
0
0,33
0
Média (MPa)
0,40
Desvio-padrão
0,14
Coeficiente de variação (%):
34
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
0
5
0
5
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
0
0
0
0
100
100
100
100
0
100
95
100
100
100
100
100
100
95
100
95
100
100
100
100
0
100
100
100
0
0
100
100
100
100
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
79
20
0
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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
Placas: imersas em água por 48 horas - revestimento úmido
Corte realizado com água – placas imersas
Idade: 82±3 dias
Umidade: 24%
Tabela F5 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração para o corte
realizado com as placas imersas, aos 82±3 dias.
Forma de Ruptura (%)
Painel
CP
Carga
(Kgf)
E51
E51
E51
E51
E51
E51
E51
E52
E52
E52
E52
E52
E52
E53
E53
E53
E53
E53
E53
E54
E54
E54
E54
E54
E55
E55
E55
E55
E55
E55
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
62,5
82,0
98,5
88,0
88,0
109,5
81,0
90,0
84,0
28,5
33,0
31,0
26,0
46,0
11,0
84,5
29,5
54,0
53,0
55,0
73,0
60,5
64,0
103,0
82,0
-
Carga Cor. Força
(Kgf)
(N)
62,10
81,49
97,89
87,45
87,45
108,83
80,49
89,44
83,47
28,31
32,78
30,80
25,83
45,70
10,93
83,97
29,30
53,65
52,66
54,65
72,54
60,11
63,59
102,37
81,49
-
621,0
814,9
978,9
874,5
874,5
1088,3
804,9
894,4
834,7
283,1
327,8
308,0
258,3
457,0
109,3
839,7
293,0
536,5
526,6
546,5
725,4
601,1
635,9
1023,7
814,9
-
Tensão Perdido
(MPa) durante o
corte
0,32
0
0,42
0
0,50
0
0,45
0
0,45
0
0,55
0
0,41
0
0,46
0
0,43
0
0,14
0
0,17
0
0,16
0
0,13
0
0,23
0
0,06
0
0,43
0
0,15
0
0,27
0
0,27
0
0,28
0
0,37
0
0,00
100
0,00
100
0,00
100
0,31
0
0,32
0
0,52
0
0,42
0
0,00
100
0,00
100
Média (MPa)
0,27
Desvio - padrão:
0,18
Coeficiente de variação (%):
65
16
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
0
0
0
0
36
0
48
100
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
0
0
100
100
100
100
100
100
0
0
0
100
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
180
Corte com água – jato de água - revestimento úmido - A
Data de realização do ensaio: 18/05/2007
Temperatura: 28,6°C
Placas: imersas em água por 48 horas – revestimento úmido
Corte realizado com água – jato de água
Idade: 82±3 dias
Umidade: 24%
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.
Forma de Ruptura (%)
Painel
CP
Carga
(Kgf)
E61
E61
E61
E61
E61
E61
E62
E62
E62
E62
E62
E62
E64
E64
E64
E64
E64
E64
E65
E65
E65
E65
E65
E65
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
94,0
41,0
52,5
37,5
41,5
64,5
65,0
44,0
97,5
86,0
40,5
50,0
66,5
Carga Cor. Força
(Kgf)
(N)
93,42
40,73
52,16
37,25
41,23
64,09
64,59
43,71
96,90
85,46
40,23
49,68
66,08
934,2
407,3
521,6
372,5
412,3
640,9
645,9
437,1
969,0
854,6
402,3
496,8
660,8
Tensão Perdido
(MPa) durante o
corte
0,48
0
0,21
0
0,27
0
0,00
100
0,00
100
0,00
100
0,19
0
0,21
0
0,33
0
0,00
100
0,00
100
0,00
100
0,33
0
0,00
100
0,00
100
0,00
100
0,00
100
0,00
100
0,22
0
0,49
0
0,44
0
0,20
0
0,25
0
0,34
0
Média (MPa)
0,16
Desvio - padrão:
0,17
Coeficiente de variação (%):
105
45
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
100
100
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
42
0
13
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.
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
181
Corte com água – jato de água – revestimento seco - C
Data de realização do ensaio: 01/06/2007
Placas: secas
Idade: 82±3 dias
Corte realizado com água – jato de água
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.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E112
E121
E113
E115
E94
E94
E134
E134
E123
E135
E135
E114
E92
E95
E133
E133
E125
E131
E131
E91
E114
E92
E95
E93
E111
E91
E93
E134
E115
E135
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
121,5
118,5
144,0
86,5
57,0
68,5
94,0
89,0
135,0
116,5
93,5
90,5
82,0
85,0
90,0
105,5
134,0
80,5
90,0
45,5
94,0
99,0
101,5
110,5
85,0
127,5
89,0
124,5
216,0
89,0
120,8
117,8
143,2
86,0
56,6
68,1
93,4
88,4
134,2
115,8
92,9
89,9
81,5
84,5
89,4
104,9
133,2
80,0
89,4
45,2
93,4
98,4
100,9
109,8
84,5
126,7
88,4
123,8
214,8
88,4
1207,7
1177,8
1431,5
859,6
566,3
680,6
934,2
884,5
1342,0
1158,0
929,2
899,4
814,9
844,7
894,4
1048,5
1332,0
799,9
894,4
452,0
934,2
983,9
1008,8
1098,3
844,7
1267,4
884,5
1237,5
2148,3
884,5
Tensão Perdido
(MPa) durante o
corte
0,62
0
0,60
0
0,73
0
0,44
0
0,29
0
0,35
0
0,48
0
0,45
0
0,68
0
0,59
0
0,47
0
0,46
0
0,42
0
0,43
0
0,46
0
0,53
0
0,68
0
0,41
0
0,46
0
0,23
0
0,48
0
0,50
0
0,51
0
0,56
0
0,43
0
0,65
0
0,45
0
0,63
0
1,09
0
0,45
0
Média (MPa)
0,52
Desvio - padrão:
0,16
Coeficiente de variação (%):
31
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
0
100
100
0
100
100
0
100
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
77
0
23
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
Estado Plástico
Data de realização do ensaio: 15/06/2007
Idade: 82±3 dias
Temperatura: 25,9°C
182
Umidade: 39%
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.
Forma de Ruptura (%)
Painel
CP
Carga
(Kgf)
E263
E263
E264
E264
E264
E265
E265
E265
E275
E275
E281
E281
E281
E282
E282
E285
E285
E285
E285
E283
E283
E283
E255
E255
E255
E285
E285
E284
E284
E284
E284
E261
E261
E262
E262
E262
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
185,5
161,5
133,0
235,0
103,0
92,0
146,5
94,0
212,0
13,0
190,0
240,0
137,0
170,0
176,5
309,5
161,5
97,0
231,0
133,5
258,5
78,0
244,5
276,0
400,0
208,5
192,0
136,0
164,5
191,0
182,0
150,0
150,5
193,5
196,0
320,0
Carga Cor. Força
(Kgf)
(N)
184,46
160,57
132,21
233,75
102,37
91,43
145,64
93,42
210,84
12,91
188,94
238,73
136,19
169,03
175,50
307,99
160,57
96,40
229,77
132,71
257,16
77,51
243,21
274,60
398,24
207,36
190,93
135,19
163,56
189,93
180,97
149,12
149,62
192,42
194,91
318,46
1844,6
1605,7
1322,1
2337,5
1023,7
914,3
1456,4
934,2
2108,4
129,1
1889,4
2387,3
1361,9
1690,3
1755,0
3079,9
1605,7
964,0
2297,7
1327,1
2571,6
775,1
2432,1
2746,0
3982,4
2073,6
1909,3
1351,9
1635,6
1899,3
1809,7
1491,2
1496,2
1924,2
1949,1
3184,6
Tensão Perdido
(MPa) durante o
corte
0,94
0
0,82
0
0,67
0
1,19
0
0,52
0
0,47
0
0,74
0
0,48
0
1,07
0
0,07
0
0,96
0
1,22
0
0,69
0
0,86
0
0,89
0
1,57
0
0,82
0
0,49
0
1,17
0
0,68
0
1,31
0
0,39
0
1,24
0
1,40
0
2,03
0
1,06
0
0,97
0
0,69
0
0,83
0
0,97
0
0,92
0
0,76
0
0,76
0
0,98
0
0,99
0
1,62
0
Média (MPa)
0,92
Desvio - padrão:
0,38
Coeficiente de variação (%):
41
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
60
80
0
70
100
100
0
100
20
100
0
0
55
80
100
70
100
60
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
40
20
0
30
0
0
0
0
0
0
0
0
45
20
0
30
0
40
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
66
6
0
28
100
100
0
0
100
0
0
0
100
0
80
0
100
100
0
100
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
183
Tabela F9 – Valores de resistência de aderência à tração obtidos para o corte realizado no estado
plástico, submetidos à análise estatística.
Forma de Ruptura (%)
Painel
CP
Carga
(Kgf)
E264
E265
E265
E285
E285
E283
E283
1
2
3
4
5
6
7
103,0
92,0
94,0
161,5
97,0
133,5
78,0
Carga Cor. Força
(Kgf)
(N)
102,37
91,43
93,42
160,57
96,40
132,71
77,51
1023,7
914,3
934,2
1605,7
964,0
1327,1
775,1
Tensão Perdido
(MPa) durante o
corte
0,52
0
0,47
0
0,48
0
0,82
0
0,49
0
0,68
0
0,39
0
Média (MPa)
0,55
Desvio - padrão:
0,15
Coeficiente de variação (%):
27
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
60
80
70
55
80
70
60
40
20
30
45
20
30
40
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
68
32
0
0
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
aleatoriamente, conforme mostrado na Figura F1.
corpos-de-prova foram
distribuídos
LEGENDA
Ensaio de resistência
Ensaio de resistência
Ensaio de resistência
Ensaio de resistência
de aderência
de aderência
de aderência
de aderência
à tração
à tração superficial
à tração
à tração superficial
Figura F1 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência da geometria dos corposde-prova, tanto para o ensaio de resistência de aderência à tração quanto para a 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.
184
Corpo-de-prova: circular 50 mm
Tabela F10 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para corpo-deprova circular 50 mm, aos 82±3 dias.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E112
E121
E113
E115
E94
E94
E134
E134
E123
E135
E135
E114
E92
E95
E133
E133
E125
E131
E131
E91
E114
E92
E95
E93
E111
E91
E93
E134
E115
E135
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
121,5
118,5
144,0
86,5
57,0
68,5
94,0
89,0
135,0
116,5
93,5
90,5
82,0
85,0
90,0
105,5
134,0
80,5
90,0
45,5
94,0
99,0
101,5
110,5
85,0
127,5
89,0
124,5
216,0
89,0
120,8
117,8
143,2
86,0
56,6
68,1
93,4
88,4
134,2
115,8
92,9
89,9
81,5
84,5
89,4
104,9
133,2
80,0
89,4
45,2
93,4
98,4
100,9
109,8
84,5
126,7
88,4
123,8
214,8
88,4
1207,7
1177,8
1431,5
859,6
566,3
680,6
934,2
884,5
1342,0
1158,0
929,2
899,4
814,9
844,7
894,4
1048,5
1332,0
799,9
894,4
452,0
934,2
983,9
1008,8
1098,3
844,7
1267,4
884,5
1237,5
2148,3
884,5
Tensão Perdido
(MPa) durante o
corte
0,62
0
0,60
0
0,73
0
0,44
0
0,29
0
0,35
0
0,48
0
0,45
0
0,68
0
0,59
0
0,47
0
0,46
0
0,42
0
0,43
0
0,46
0
0,53
0
0,68
0
0,41
0
0,46
0
0,23
0
0,48
0
0,50
0
0,51
0
0,56
0
0,43
0
0,65
0
0,45
0
0,63
0
1,09
0
0,45
0
Média (MPa)
0,52
Desvio - padrão:
0,16
Coeficiente de variação (%):
31
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
0
100
100
0
100
100
0
100
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
77
0
23
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Painel CP
Carga Carga Cor. Força
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E112
E121
E113
E113
E115
E94
E134
E123
E135
E132
E114
E92
E95
E125
E122
E122
E93
E123
E111
E111
E124
161,5
125,0
103,5
121,5
111,5
76,5
145,0
113,0
78,0
106,5
129,5
134,5
158,5
73,0
120,5
158,5
96,0
138,0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
160,6
124,3
102,9
120,8
110,8
76,0
144,1
112,3
77,5
105,8
128,7
133,7
157,6
72,5
119,8
157,6
95,4
137,2
1605,7
1242,5
1028,7
1207,7
1108,2
760,2
1441,5
1123,1
775,1
1058,5
1287,3
1337,0
1575,8
725,4
1197,7
1575,8
954,1
1371,8
Tensão
(MPa)
Sub.
0,82
0,63
0,52
0,62
0,56
0,39
0,73
0,57
0,39
0,54
0,66
0,68
0,80
0,37
0,61
0,80
0,49
0,70
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Média (MPa)
0,60
Desvio - padrão:
0,14
Coeficiente de variação (%):
23
Forma de Ruptura (%)
Int.
Arg.
Cola
Arg/Sub
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Sup. Arg
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
186
Corpo-de-prova: quadrado 100 mm
Tabela F12 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração, para corpo-deprova quadrado 100 mm, aos 82±3 dias.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E112
E115
E123
E114
E92
E95
E93
E111
E91
E122
E104
E133
E125
E131
E113
E121
E94
E134
E123
E124
E105
E132
E102
E102
E123
E101
E101
E103
E103
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
407,5
328,5
472,0
256,5
301,5
176,5
261,0
315,0
164,5
279,5
220,5
263,0
351,5
261,0
308,5
323,5
140,0
251,5
336,0
61,0
148,5
182,5
237,5
129,0
400,0
174,5
158,0
159,0
128,5
405,7
326,9
470,1
255,2
300,0
175,5
259,7
313,5
163,6
278,1
219,3
261,6
349,9
259,7
307,0
321,9
139,2
250,2
334,4
60,6
147,6
181,5
236,2
128,2
398,2
173,5
157,1
158,1
127,7
4057,3
3269,3
4701,0
2551,7
3000,1
1755,0
2596,5
3134,7
1635,6
2780,9
2193,1
2616,4
3498,6
2596,5
3069,9
3219,4
1391,7
2501,9
3344,1
606,1
1476,3
1814,7
2362,4
1282,3
3982,4
1735,1
1570,9
1580,8
1277,3
E135
30
216,5
215,3
2153,3
Tensão
Perda
(MPa) durante o
corte
0,41
0
0,33
0
0,47
0
0,26
0
0,30
0
0,18
0
0,26
0
0,31
0
0,16
0
0,28
0
0,22
0
0,26
0
0,35
0
0,26
0
0,31
0
0,32
0
0,14
0
0,25
0
0,33
0
0,06
0
0,15
0
0,18
0
0,24
0
0,13
0
0,40
0
0,17
0
0,16
0
0,16
0
0,13
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
100
100
0
100
100
0
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
0
0
100
0
0
100
0
0
0
0,22
0
0
0
100
0
0
Média (MPa)
0,25
0
0
0
80
0
20
Desvio - padrão:
0,10
Coeficiente de variação (%):
39
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Painel CP
Carga Carga Cor. Força
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E112
E114
E92
E95
E111
E91
E122
E104
E104
E93
E113
E121
E115
E94
E134
E123
E135
E131
E133
E125
E124
E105
E105
E102
E101
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
461,0
414,5
266,0
505,0
501,5
239,5
291,0
308,5
142,0
282,0
266,0
392,5
330,0
188,0
370,5
463,0
219,0
449,0
392,5
384,5
339,5
194,5
121,5
397,0
214,0
459,1
412,7
264,6
503,1
499,6
238,2
289,5
307,0
141,2
280,6
264,6
390,8
328,4
186,9
368,8
461,1
217,8
447,1
390,8
382,8
337,9
193,4
120,8
395,3
212,8
E103
26
191,0
189,9
Forma de Ruptura (%)
Tensão
(MPa)
Sub.
Arg.
4591,2
4127,1
2646,3
5030,5
4995,6
2382,3
2895,5
3069,9
1411,6
2805,8
2646,3
3907,6
3284,3
1869,5
3688,1
4611,2
2178,1
4471,4
3907,6
3827,8
3379,0
1934,2
1207,7
3952,5
2128,4
0,46
0,41
0,26
0,50
0,50
0,24
0,29
0,31
0,14
0,28
0,26
0,39
0,33
0,19
0,37
0,46
0,22
0,45
0,39
0,38
0,34
0,19
0,12
0,40
0,21
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Int.
Arg/Sub
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1899,3
0,19
0
0
Média (MPa)
0,32
0
0
Desvio - padrão:
0,11
Coeficiente de variação (%):
35
Cola
Sup. Arg
0
0
5
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
95
100
100
100
100
100
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
100
0
4
96
F3. INFLUÊNCIA DO TIPO DE COLA
Data de realização do ensaio: 30/05/2007
Placas: secas
Idade: 82±3 dias
Temperatura: 24,5°C
Umidade: 36%
Corte realizado com água – jato de água
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.
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
C1
C2
C2
C1
C2
C2
C1
C1
C1
188
C2
C2
C1
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.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E141
E141
E141
E141
E144
E144
E142
E142
E142
E143
E143
E143
E145
E145
E145
E151
E151
E151
E143
E152
E152
E152
E153
E153
E153
E154
E154
E154
E155
E155
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
65,0
27,5
60,5
50,5
41,0
44,0
119,5
83,0
44,5
100,5
83,5
45,5
103,0
46,5
93,0
66,0
82,0
32,0
40,5
46,0
39,5
30,5
86,5
87,0
47,5
47,0
64,6
27,3
60,1
50,2
40,7
43,7
118,8
82,5
44,2
99,9
83,0
45,2
102,4
46,2
92,4
65,6
81,5
31,8
40,2
45,7
39,2
30,3
86,0
86,5
47,2
46,7
Tensão Perdido
(MPa) durante o
corte
645,9
0,33
0
273,2
0,14
0
601,1
0,31
0
501,7
0,26
0
407,3
0,21
0
437,1
0,22
0
1187,8
0,60
0
824,8
0,42
0
442,1
0,23
0
998,8
0,51
0
829,8
0,42
0
452,0
0,23
0
1023,7
0,52
0
462,0
0,24
0
924,2
0,47
0
655,8
0,33
0
814,9
0,42
0
317,9
0,16
0
402,3
0,20
0
457,0
0,23
0
392,4
0,20
0
303,0
0,15
0
859,6
0,44
0
864,6
0,44
0
471,9
0,24
0
466,9
0,24
0
Média (MPa)
0,31
Desvio - padrão:
0,13
Coeficiente de variação (%):
41
0
Sub.
Arg.
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
100
100
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
96
0
4
100
0
100
100
100
100
100
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
189
Tabela F15 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração superficial, para
cola de base poliéster aos 82±3 dias.
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E141
E141
E141
E141
E142
E142
E143
E143
E143
E144
E144
E144
E145
E145
E145
E151
E151
E151
E152
E152
E152
E153
E153
E153
E154
E154
E154
E155
E155
E155
Forma de Ruptura (%)
Tensão
(MPa)
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Sup. Arg
0,42
0,42
0,65
0,41
0,86
0,81
0,74
0,34
0,31
0,74
0,76
0,55
0,76
0,55
0,78
0,74
0,43
0,60
0,65
0,83
0,79
0,91
0,82
0,93
0,57
0,43
0,93
1,11
0,59
0,44
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
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0
0
0
0
0
0
0
0
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0
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
Média (MPa)
0,66
0
0
0
0
100
Desvio - padrão:
0,20
Coeficiente de variação (%):
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
83,5
82,5
128,0
81,0
170,5
160,5
145,5
67,5
60,5
147,0
149,5
108,0
150,5
109,5
154,0
146,0
85,0
119,5
128,5
163,0
157,0
180,5
162,5
183,0
113,0
85,5
184,5
220,0
117,5
86,0
83,0
82,0
127,2
80,5
169,5
159,6
144,6
67,1
60,1
146,1
148,6
107,3
149,6
108,8
153,1
145,1
84,5
118,8
127,7
162,1
156,1
179,5
161,6
182,0
112,3
85,0
183,5
218,8
116,8
85,5
829,8
819,8
1272,4
804,9
1695,3
1595,7
1446,5
670,7
601,1
1461,4
1486,3
1073,4
1496,2
1088,3
1531,1
1451,4
844,7
1187,8
1277,3
1620,6
1560,9
1794,8
1615,6
1819,7
1123,1
849,7
1834,6
2188,1
1167,9
854,6
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N)
E151
E151
E151
E155
E155
E155
E154
E154
E154
E153
E153
E153
E145
E145
E145
E144
E144
E144
E143
E143
E143
E141
E141
E141
E142
E142
E142
E152
E152
E152
Tensão
(MPa)
0,33
0,30
0,36
0,19
0,19
0,36
0,18
0,24
0,19
0,52
0,44
0,25
0,16
0,39
0,36
0,66
0,26
0,48
0,33
0,24
0,33
0,16
0,12
Perdido
durante
o corte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Média (MPa)
0,31
0
Desvio - padrão:
0,13
Coeficiente de variação (%):
43
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
65,5
58,5
71,0
37,0
37,5
71,0
36,5
47,0
37,0
103,0
86,0
49,0
31,5
77,0
70,5
130,0
51,0
94,5
65,5
47,5
65,0
31,5
24,0
65,1
58,1
70,5
36,8
37,3
70,5
36,3
46,7
36,8
102,4
85,5
48,7
31,3
76,5
70,1
129,2
50,7
93,9
65,1
47,2
64,6
31,3
23,8
650,8
581,2
705,5
367,6
372,5
705,5
362,6
466,9
367,6
1023,7
854,6
486,8
312,9
765,1
700,5
1292,3
506,7
939,2
650,8
471,9
645,9
312,9
238,4
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
191
Tabela F17 – Resultados individuais do ensaio de resistência de aderência à tração superficial, para
cola de base epóxi aos 82±3 dias.
Painel CP
Carga Carga Cor. Força
(Kgf)
(Kgf)
(N)
Tensão
(MPa)
Sub.
E151
E151
E151
E155
E155
E155
E154
E154
E153
E153
E153
E145
E145
E145
E144
E144
E144
E143
E143
E143
E141
E143
E141
E141
E142
E142
E142
E152
E152
E152
196,5
209,5
220,5
241,0
225,5
181,5
185,0
230,5
186,0
221,0
239,5
235,5
292,5
182,5
241,5
213,5
174,5
226,0
231,0
387,0
254,5
328,0
390,5
467,5
285,5
296,5
441,0
307,0
295,0
263,5
0,47
0,50
0,53
0,58
0,54
0,44
0,45
0,56
0,45
0,53
0,58
0,57
0,71
0,44
0,58
0,51
0,42
0,54
0,56
0,93
0,61
0,79
0,94
1,13
0,69
0,71
1,06
0,74
0,71
0,63
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Média (MPa)
0,63
0
Desvio - padrão:
0,18
Coeficiente de variação (%):
29
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
195,4
208,4
219,3
239,7
224,3
180,5
184,0
229,3
185,0
219,8
238,2
234,2
291,0
181,5
240,2
212,3
173,5
224,8
229,8
385,3
253,2
326,4
388,8
465,6
284,1
295,0
439,2
305,5
293,5
262,1
1954,1
2083,5
2193,1
2397,3
2242,9
1804,8
1839,6
2292,7
1849,6
2198,1
2382,3
2342,5
2910,4
1814,7
2402,3
2123,4
1735,1
2247,9
2297,7
3852,7
2531,8
3264,3
3887,7
4656,1
2840,7
2950,3
4391,6
3055,0
2935,3
2621,4
Forma de Ruptura (%)
Int.
Arg.
Cola
Arg/Sub
0
0
30
0
0
50
0
0
50
0
0
0
50
0
20
0
0
50
0
0
10
100
0
0
10
0
40
100
0
0
90
0
0
0
0
50
10
0
30
90
0
0
50
0
0
0
0
50
0
0
90
0
0
40
0
0
0
100
0
0
10
0
90
100
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
0
100
0
0
50
0
20
Sup. Arg
70
50
50
100
30
50
90
0
50
0
10
50
60
10
50
50
10
60
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
30
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
192
F4 – INFLUÊNCIA DO TIPO DE EQUIPAMENTO
Data de realização do ensaio: 18/06/2007
Placas: secas
Idade: 82±3 dias
Corte realizado com água – jato de água
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
E2
E2
E2
E3
E3
E3
E3
E3
E1
E1
E1
E1
E1
E2
E2
E2
E3
Figura F3 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência do tipo de equipamento.
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Forma de Ruptura (%)
Carga Carga Cor. Força Tensão Perda
Painel CP
(Kgf)
(Kgf)
(N) (MPa) durante o
corte
E161 1
65,5
65,1
650,8 0,33
0
E161 2
36,5
36,3
362,6 0,18
0
E162 3
64,5
64,1
640,9 0,33
0
E162 4
88,5
87,9
879,5 0,45
0
E163 5 127,0
126,2
1262,4 0,64
0
E163 6
69,5
69,1
690,6 0,35
0
E164 7
E164 8
64,5
64,1
640,9 0,33
0
E165 9
85,0
84,5
844,7 0,43
0
E165 10 67,5
67,1
670,7 0,34
0
E172 11 31,0
30,8
308,0 0,16
0
E172 12 72,0
71,5
715,4 0,36
0
E174 13 22,5
22,4
223,5 0,11
0
E174 14 102,0
101,4
1013,7 0,52
0
E173 15 45,0
44,7
447,1 0,23
0
E173 16 108,0
107,3
1073,4 0,55
0
E183 17 72,5
72,0
720,4 0,37
0
E183 18 105,0
104,4
1043,6 0,53
0
E182 19 65,0
64,6
645,9 0,33
0
E182 20 13,5
13,4
134,1 0,07
0
E185 21 43,0
42,7
427,2 0,22
0
E185 22 64,5
64,1
640,9 0,33
0
E184 23 36,5
36,3
362,6 0,18
0
E184 24
E192 25 169,0
168,0
1680,3 0,86
0
E192 26 139,0
138,2
1381,8 0,70
0
E191 27 110,5
109,8
1098,3 0,56
0
E191 28 76,5
76,0
760,2 0,39
0
E193 29 95,5
94,9
949,1 0,48
0
E193 30 69,0
68,6
685,6 0,35
0
Média (MPa)
0,38
Desvio - padrão:
0,18
Coeficiente de variação (%):
47
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
100
100
100
100
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
100
100
100
100
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
4
89
4
7
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Painel CP
E161
E161
E162
E162
E163
E163
E164
E164
E165
E165
E172
E172
E174
E174
E173
E173
E183
E183
E182
E182
E185
E185
E184
E184
E192
E192
E191
E191
E193
E193
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Tensão
(MPa)
0,36
0,30
0,25
0,38
0,20
0,39
0,19
0,30
0,23
0,46
0,36
0,52
0,19
0,46
0,17
0,29
0,43
0,34
0,44
0,73
0,23
0,20
0,28
0,59
0,25
0,21
0,78
0,24
Tensão
corrigida Perdido
(MPa) durante o
corte
0,37
0
0,31
0
0,25
0
0,39
0
0,20
0
0,40
0
0,19
0
0,31
0
0,23
0
0,47
0
0,37
0
0,53
0
0,19
0
0,47
0
0,17
0
0,30
0
0,44
0
0,35
0
0,45
0
0,74
0
0,23
0
0,20
0
0,29
0
0,60
0
0,25
0
0,21
0
0,79
0
0,24
0
Média (MPa)
0,36
Desvio-padrão (MPa)
0,16
Coeficiente de variação (%):
45
0
Forma de Ruptura (%)
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
0
0
100
100
100
100
100
0
0
100
100
100
0
100
100
100
0
100
100
100
0
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
0
0
0
0
0
100
100
0
0
0
100
0
0
0
100
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
75
0
25
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Forma de Ruptura (%)
Painel CP
Peso
(kg)
Carga
(kg)
Tensão
(MPa)
E162
E162
E161
E161
E164
E164
E163
E163
E172
E172
E165
E165
E174
E174
E173
E173
E183
E183
E185
E191
E191
E185
E192
E192
E175
E175
E184
E184
E193
E193
6,09
5,72
6,84
4,95
6,84
8,35
6,84
6,84
10,63
11,02
6,46
7,22
10,63
10,63
8,35
9,86
9,70
6,50
9,49
6,46
6,46
8,73
9,11
6,46
8,35
8,35
374,42
353,59
415,28
311,44
415,28
498,70
415,28
415,28
624,06
645,07
394,73
436,50
624,06
624,06
498,70
581,65
572,70
396,70
561,00
394,73
394,73
519,61
540,25
394,73
498,70
498,70
0,19
0,18
0,21
0,16
0,21
0,25
0,21
0,21
0,32
0,33
0,20
0,22
0,32
0,32
0,25
0,30
0,29
0,20
0,29
0,20
0,20
0,26
0,28
0,20
0,25
0,25
Perdido
durante o
corte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Média (MPa)
0,24
0
Desvio-padrão (MPa)
0,05
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Coeficiente de variação (%):
20
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
196
E5 – INFLUÊNCIA DA FORMA DE APLICAÇÃO DA CARGA
Data de realização do ensaio: 19/06/2007
Placas: secas
Idade: 82±3 dias
Equipamento B – Dyna Proceq
Corte realizado com água – jato de água
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
SE
SE
CE
CE
CE
SE
SE
SE
CE
CE
SE
Figura F3 – Disposição dos corpos-de-prova para análise da influência da forma de aplicação da carga.
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Forma de Ruptura (%)
Painel CP Tensão (MPa)
E213
E213
E213
E212
E212
E215
E215
E215
E214
E214
E214
E214
E231
E231
E235
E235
E224
E224
E222
E222
E222
E221
E221
E223
E225
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
14
15
17
18
19
21
22
23
24
25
26
27
29
0,31
0,23
0,11
0,20
0,29
0,12
0,25
0,45
0,17
0,28
0,30
0,25
0,11
0,39
0,18
0,08
0,15
0,12
0,20
0,27
0,11
0,15
0,41
0,13
0,23
Tensão
Perdido
corrigida (MPa) durante o
corte
0,32
0
0,23
0
0,11
0
0,20
0
0,30
0
0,12
0
0,25
0
0,46
0
0,17
0
0,29
0
0,31
0
0,25
0
0,11
0
0,40
0
0,18
0
0,08
0
0,15
0
0,12
0
0,20
0
0,28
0
0,11
0
0,15
0
0,42
0
0,13
0
0,23
0
Média (MPa)
0,22
Desvio-padrão (MPa)
0,10
Coeficiente de variação (%)
46
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
100
100
100
100
100
0
100
100
100
100
100
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
88
0
12
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Forma de Ruptura (%)
Tensão
(MPa)
Tensão
corrigida
(MPa)
0,19
0,10
0,20
0,18
0,09
0,10
0,15
0,16
0,14
0,20
0,13
0,10
0,11
0,20
0,11
0,23
0,13
0,24
0,09
0,13
0,13
0,11
0,20
0,10
0,19
0,13
0,16
0,15
0,11
0,19
0,38
0,19
0,10
0,20
0,18
0,09
0,10
0,15
0,16
0,14
0,20
0,13
0,10
0,11
0,20
0,11
0,23
0,13
0,24
0,09
0,13
0,13
0,11
0,20
0,10
0,19
0,13
0,16
0,15
0,11
0,19
0,39
Perdido
durante
o corte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Média (MPa)
0,16
0
Desvio-padrão (MPa)
0,06
Coeficiente de variação (%):
38
Painel CP
E213
E213
E213
E212
E212
E212
E215
E215
E215
E214
E214
E214
E214
E231
E231
E231
E235
E235
E235
E224
E224
E222
E222
E221
E223
E225
E225
E225
E223
E221
E221
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
0
0
0
0
100
100
100
100
0
100
100
100
100
0
100
100
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
0
0
0
0
100
0
0
0
0
100
0
0
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
77
0
23
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
199
E6 – INFLUÊNCIA DA TAXA DE CARREGAMENTO
Data de realização do ensaio: 18/06/2007
Placas: secas
Idade: 82±3 dias
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.
Taxa de
Carga Carga Força Temp
Tensão Perdido
CP
Carreg.
(Kgf) Cor. (Kgf) (N) o (s)
(MPa) durante o
(N/s)
corte
1
2
3
4
5
6
7
8
10
12
13
15
16
17
18
34,5
64,5
45,5
37,0
28,0
33,0
36,5
46,5
56,0
30,5
33,5
39,0
21,5
25,5
46,0
34,3
64,1
45,2
36,8
27,8
32,8
36,3
46,2
55,6
30,3
33,3
38,7
21,4
25,3
45,7
342,7
640,9
452,0
367,6
278,1
327,8
362,6
462,0
556,4
303,0
332,8
387,4
213,6
253,3
457,0
10
11
7
13
4
6
10
13
14
3
2
1
3
1
1
34,3
58,3
64,6
28,3
69,5
54,6
36,3
35,5
39,7
101,0
166,4
387,4
71,2
253,3
457,0
Forma de Ruptura (%)
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0,17
0,33
0,23
0,19
0,14
0,17
0,18
0,24
0,28
0,15
0,17
0,20
0,11
0,13
0,23
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
Média (MPa)
0,19
Desvio-padrão:
0,06
Coeficiente de variação (%)
30
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Forma de Ruptura (%)
Taxa de Tensão
Tensão Força Tempo
CP
Carreg. corrigida Perdido
(MPa)
(N)
(s)
(MPa) durante o
(N/s)
corte
1
0,29 580,19 8,00
72,52
0,30
0
2
0,31 620,07 10,00
62,01
0,32
0
3
0,19 380,55 14,00
27,18
0,19
0
4
0,13 260,55 4,00
65,14
0,13
0
5
0,12 240,54 6,00
40,09
0,12
0
6
0,38 759,51 15,00
50,63
0,39
0
7
0,13 260,55 7,00
37,22
0,13
0
8
0,13 260,55 9,00
28,95
0,13
0
9
0,18 360,56 5,00
72,11
0,18
0
10 0,13 260,55 4,00
65,14
0,13
0
11 0,11 220,52 8,00
27,56
0,11
0
12 0,17 340,56 6,00
56,76
0,17
0
Média (MPa)
0,19
Desvio-padrão (MPa)
0,09
Coeficiente de variação (%):
47
0
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
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.
Taxa de
Carga
Carga Força Temp
Tensão Perdido
CP
Carreg.
(Kgf) Cor. (Kgf) (N) o (s)
(MPa) durante
(N/s)
o corte
1
34,5
34,3
342,7 18
19,0
0,17
0
2
14,5
14,4
144,0 12
12,0
0,07
0
3
26,5
26,3
263,2 12
21,9
0,13
0
4
25,5
25,3
253,3 10
25,3
0,13
0
5
20,0
19,9
198,7
9
22,1
0,10
0
6
38,5
38,2
382,5 10
38,2
0,19
0
7
22,0
21,9
218,5
9
24,3
0,11
0
8
33,5
33,3
332,8 12
27,7
0,17
0
9
21,5
21,4
213,6 11
19,4
0,11
0
Média (MPa)
0,13
Desvio - padrão:
0,04
Coeficiente de variação (%):
30
0
Forma de Ruptura (%)
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Int.
Arg/Col
a
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
APÊNDICE F – Resultados individuais dos ensaios de resistência de aderência à tração e resistência de aderência à
tração superficial.
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.
Taxa de Tensão
Tensão Força Tempo
CP
Carreg. corrigida Perdido
(MPa)
(N)
(s)
(N/s)
(MPa) durante o
corte
1
0,06 120,35 6,00
20,06
0,06
0
2
0,05 100,30 18,00
5,57
0,05
0
3
0,10 200,49 10,00
20,05
0,10
0
4
0,06 120,35 9,00
13,37
0,06
0
5
0,09 180,46 9,00
20,05
0,09
0
6
0,16 320,57 13,00
24,66
0,16
0
Média (MPa)
0,09
Desvio-padrão (MPa)
0,04
Coeficiente de variação (%):
47
0
Forma de Ruptura (%)
Sub.
Arg.
Int.
Arg/Sub
Cola
Int.
Arg/Cola
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
100
0
0
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:
n = Z ² (α ) x
CV ²
ER ²
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 KolmogorovSminorv 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.
40
K-S d=,11251, p<,15 ; Lilliefors p<,01
Curva de distribuição normal
Frequência absoluta
35
30
Valores globais:
Média: 0,35 MPa
Coef. de variação: 36%
n° de cp's: 108
25
20
15
10
5
0
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
Resistência de aderência à tração (MPa)
Figura G1 – Verificação da hipótese de normalidade dos dados obtidos para a determinação do
tamanho da amostra.
APÊNDICE G – 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:
n = 1,96² x
36²
= 12,45 = 12
20²
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.
APÊNDICE G – Determinação do tamanho da amostra
205
Tabela E1 – Resultados individuais, do ensaio de resistência de aderência à tração, utilizados para o
cálculo da estimativa do valor verdadeiro.
CP
Variável
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 Corpo-de-prova
11 circular 50 mm
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28 Tipo de cola Poliéster
29
30
31
32
33
34
35
36
Rader (MPa)
0,60
0,29
0,35
0,45
0,47
0,43
0,46
0,53
0,41
0,46
0,23
0,48
0,50
0,51
0,56
0,43
0,65
0,45
0,63
0,45
0,33
0,31
0,26
0,21
0,22
0,60
0,23
0,51
0,52
0,23
0,24
0,47
0,33
0,42
0,16
0,20
CP
Variável
37
38
39
Tipo de cola 40
Poliéster
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
Tipo de cola 54
Epóxi
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
Dinamômetro
68
de tração 69
CONSUTARE
70
71
72
Rader (MPa)
0,23
0,20
0,15
0,44
0,44
0,24
0,24
0,33
0,30
0,36
0,19
0,19
0,36
0,18
0,24
0,19
0,52
0,44
0,25
0,16
0,39
0,36
0,26
0,48
0,33
0,24
0,33
0,16
0,33
0,18
0,33
0,45
0,35
0,33
0,43
0,34
CP
Variável
73
74
75
76
77
Dinamômetro
78
de tração 79
CONSUTARE
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95 Dinamômetro
96
de tração DYNA
97
PROCEQ
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
Rader (MPa)
0,16
0,36
0,52
0,23
0,55
0,37
0,53
0,33
0,22
0,33
0,18
0,56
0,39
0,48
0,35
0,37
0,31
0,25
0,39
0,19
0,40
0,31
0,23
0,47
0,19
0,47
0,17
0,44
0,35
0,45
0,23
0,20
0,29
0,25
0,21
0,24