UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
GABRIEL AUGUSTO CARVALHO
MURILO GOMES
VICTOR AUGUSTO VILLARDO SIMÕES
EFEITO DA ADIÇÃO DE SÍLICA ATIVA, NANOTUBOS DE CARBONO E
NANOSSÍLICA NA RETRAÇÃO DE ARGAMASSAS DE REPARO DE CIMENTO
PORTLAND
CURITIBA
2013
GABRIEL AUGUSTO CARVALHO
MURILO GOMES
VICTOR AUGUSTO VILLARDO SIMÕES
EFEITO DA ADIÇÃO DE SÍLICA ATIVA, NANOTUBOS DE CARBONO E
NANOSSÍLICA NA RETRAÇÃO DE ARGAMASSAS DE REPARO DE CIMENTO
PORTLAND
Trabalho de conclusão de curso
apresentado à disciplina Trabalho
Final de curso como requisito parcial
à conclusão do Curso de Engenharia
Civil,
Setor
de
Tecnologia,
Universidade Federal do Paraná.
Orientador: Profº. Drº. Marcelo
Henrique Farias de Medeiros
CURITIBA
2013
AGRADECIMENTOS
Aos nossos pais José Irani Carvalho e Lúcia Kowalek Carvalho (Gabriel),
Renato João Gomes e Marise Blitzkow Gomes (Murilo), Sérgio Roberto de Camargo
Simões e Débora Vilardo Simões (Victor), pelo apoio, carinho e compreensão.
Aos nossos irmãos Letícia Viviane Carvalho, Renato Gomes, Rafaela Gomes
e Sérgio Simões pelo apoio e amizade dedicados.
Ao nosso orientador Professor Doutor Marcelo Henrique Farias de Medeiros,
pela dedicação, apoio e orientação neste trabalho.
Ao Professor Eduardo Pereira pelo apoio e conhecimentos técnicos
transmitidos.
Às garotas Cibele Maggioni Martins e Débora Harmel por compartilharem
seus conhecimentos e ao apoio durante o desenvolvimento do trabalho.
Aos nossos colegas Paulo Henrique (Linho) e José Carlos Amaral (Zé) pelo
auxílio prestado.
A todos que de alguma forma contribuíram para a conclusão deste trabalho.
RESUMO
Nas últimas décadas vem crescendo a necessidade de se aumentar a
durabilidade de estruturas de concreto. Neste contexto surgem os reparos,
elementos cada vez mais presentes nas estruturas. Estas intervenções são
necessárias em decorrência das mais diversas manifestações patológicas, desde
falhas construtivas a ação de intempéries. A técnica de intervenção corretiva mais
utilizada é a de reparos localizados com argamassas de base cimenticía, e uma das
patologias mais comumente encontrada quando se faz uso dessa técnica é a
fissuração devido a retração. Novas tecnologias como a adição de componentes a
argamassa visando a melhoria de suas características, entre elas a retração, vem
sendo estudadas. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo estudar os efeitos
da adição de novos materiais à argamassa de reparo como nanotubos de carbono
(NTC) e nanossílica (nS), em comparação com materiais já utilizados, como a sílica
ativa, no comportamento das argamassas de reparo quanto a retração, autógena e
por secagem. O ensaio de retração e a apresentação dos resultados foram
realizados segundo a norma ASTM C490-1997. A partir deste estudo concluiu-se
que a adição de nanotubos de carbono intensificou a retração da argamassa nas
idades iniciais, a adição de nanossilica não apresentou efeito sobre a retração da
argamassa em nenhuma idade e que nenhuma adição apresentou influência na
retração em idades avançadas.
Palavras-chave: Argamassa de Reparo, Retração, Sílica Ativa, Nanotubos de
Carbono e Nanossílica.
ABSTRACT
Recently has been growing the need to increase the durability of concrete
structures. In this context the repairs arise, elements increasingly present in
structures. These interventions are necessary as a result of various pathologie, from
constructive failures to weathertights. The most used corrective intervention is the
cementitious mortars localized repairs, and one of the most commonly encountered
pathologies is due to shrinkage cracking. Technologies as adding new components
to mortars in order to improve its features, including the retraction, have been
studied. Thus, this paper aims to study the effects of adding new materials such as
carbon nanotubes (NTC) and nanosilica (nS) on the behavior of repair mortars on
autogenous and drying shrinkage, comparing its results to the ones presented by
materials that have been already in use, such as silica fume. The tests and
presentation of results are performed according to ASTM C490-1997. From this
study it was concluded that the addition of carbon nanotubes intensified shrinkage in
the early ages of the mortar, adding nanossilica had no effect on the shrinkage of
the mortar at any age and that no additions have had any influence on shrinkage at
advanced ages.
Keywords: Repair Mortar, Shrinkage, Silica Fume, Carbon Nanotubes and
Nanosilica.
SUMÁRIO
1.
INTRODUÇÃO ................................................................................................................................... 1
1.1
ESCOPO GERAL ............................................................................................................................. 1
1.2
OBJETIVO ...................................................................................................................................... 2
1.3
JUSTIFICATIVA .............................................................................................................................. 2
1.4
ESTRUTURA DO TRABALHO .......................................................................................................... 3
2.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................................................. 4
2.1
ARGAMASSA ................................................................................................................................. 4
2.2
ARGAMASSA DE REPARO ............................................................................................................. 8
2.3
ADIÇÕES À ARGAMASSA ............................................................................................................ 11
2.3.1
SÍLICA ATIVA ........................................................................................................................... 13
2.3.2
NANOTECNOLOGIA ................................................................................................................ 16
2.3.2.1
NANOTUBOS DE CARBONO .................................................................................................... 17
2.3.2.2
NANOSSÍLICA .......................................................................................................................... 21
2.4
RETRAÇÃO .................................................................................................................................. 24
2.4.1
RETRAÇÃO PLÁSTICA .............................................................................................................. 26
2.4.2
RETRAÇÃO AUTÓGENA .......................................................................................................... 26
2.4.3
RETRAÇÃO TÉRMICA .............................................................................................................. 29
2.4.4
RETRAÇÃO POR SECAGEM ..................................................................................................... 29
2.5
3.
ASTM C490 ................................................................................................................................. 31
METODOLOGIA .............................................................................................................................. 33
3.1
MATERIAIS UTILIZADOS.............................................................................................................. 33
3.2
MOLDAGENS, PROPORCIONAMENTO DE MATERIAIS E FORMA DE MISTURA .......................... 36
3.2.1
PREPARO DAS ARGAMASSAS ................................................................................................. 37
3.2.2
MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA, DESFORMA E CURA .................................................. 40
3.3
4.
PROCEDIMENTO DO ENSAIO DE RETRAÇÃO .............................................................................. 41
RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................................................................................................... 43
4.1
ANÁLISE DE RESULTADOS........................................................................................................... 46
4.2
COMPARAÇÃO ENTRE OS TRAÇOS ............................................................................................. 50
5.
5.1
CONCLUSÕES.................................................................................................................................. 54
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS .................................................................................. 55
6.
REFERÊNCIAS ................................................................................................................................. 56
7.
ANEXOS .......................................................................................................................................... 61
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Esquema genérico de um sistema completo de reparo localizado, adaptado de Castro,
Pazini e Helene (1998) apud Medeiros (2002). ........................................................................................ 9
Figura 2 - Mecanismos de redução da exsudação na pasta de cimento pela adição de sílica ativa (L.
HJORTH apud MALHOTRA e MEHTA, 1996). .......................................................................................... 15
Figura 3 - Representação esquemática da formação dos nanotubos de carbono. (a) folha de grafeno,
(b) e (c) folha de grafeno enrolando e (d) nanotubo de carbonoo fechado (COUTO, 2006)................. 17
Figura 4– A) modelo para o nanotubo de parede simples; B) nanotubo de paredes múltiplas (NERI,
2011). ..................................................................................................................................................... 18
Figura 5 - Estrutura de NTC simples camada, poltrona, ziguezague, espiral (BATISTON, 2007)............ 19
Figura 6 - MEV indicando os NTC (setas em vermelho) no composto com matriz de cimento
(BATISTON, 2007). .................................................................................................................................. 20
Figura 7 - Esquema dos parâmetros do processo de formação da nanosílica. ...................................... 23
Figura 8 - Processo de Produção da Nanosilica...................................................................................... 24
Figura 9 - Redução do diâmetro do poro e água adsorvida nas superfícies, modificado (BATISTON,
2007). ..................................................................................................................................................... 28
Figura 10 - Movimento da água na estrutura de C-S-H baseada no modelo de Feldman; (BATISTON,
2007) ...................................................................................................................................................... 28
Figura 11- Fissuras causadas por retração hidráulica em viga de concreto (ISAIA, G. 2011). ............... 31
Figura 12 - Fluxograma de Metodologia ................................................................................................ 33
Figura 13 - Curvas Granulométricas das Areias utilizadas. LUAN (2012). .............................................. 35
Figura 14- Argamassadeira utilizada na preparação das argamassas .................................................... 37
Figura 15 - A) Ensaio de Consistência; B) Argamassa desagregada após o ensaio. ............................... 39
Figura 16 - Moldagem dos corpos de prova........................................................................................... 40
Figura 17 - Tanque de cura..................................................................................................................... 40
Figura 18 - A) Relógio Comparador zerado; B) Medição de corpo de prova. ........................................ 41
Figura 19 - Gráfico de Variação do comprimento. ................................................................................. 43
Figura 20 - Gráfico de Retração.............................................................................................................. 44
Figura 21 - Gráfico de Retração com eliminação de espúrios................................................................ 45
Figura 22 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios - REF..................................... 47
Figura 23 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios - SA - 0,10 ............................ 47
Figura 24 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios – SA – 0,20. .......................... 48
Figura 25 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios – NTC. .................................. 48
Figura 26 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios – nS. ..................................... 49
Figura 27 - Linhas de tendência de retração das amostras.................................................................... 50
Figura 28 - Retrações Médias ................................................................................................................. 50
Figura 29 - Gráfico comparativo das amostras aos 15 dias.................................................................... 51
Figura 30 - Gráfico Comparativo das Amostras aos 32 dias ................................................................... 52
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Critérios de classificação e tipos de argamassas (ISAIA, G. 2010) ........................................... 4
Tabela 3 - Propriedades Químicas e Físicas do Cimento Portland CP V................................................. 34
Tabela 4 - Granulometria das Areias ...................................................................................................... 34
Tabela 5 - Traços utilizados na pesquisa ................................................................................................ 36
Tabela 6 - Modelo de Tabela de Medição .............................................................................................. 42
1
1. INTRODUÇÃO
1.1 ESCOPO GERAL
Segundo Selmo (1989), argamassas são conceituadas pela Engenharia Civil
como materiais obtidos através da mistura, em proporções adequadas, de
aglomerante(s), agregado(s) miúdo(s) e água, com ou sem aditivos. A composição
das argamassas está fortemente condicionada pelo suporte onde são aplicadas e
pelos materiais que a compõe. A quantidade de água adicionada também influencia
na qualidade final da argamassa, dependendo de alguns fatores, tais como, a
natureza do suporte, a temperatura, o vento, a espessura das camadas
(MARGALHA, 2011).
As argamassas podem ser classificadas de acordo com vários critérios, tais
como tipo de aglomerante, consistência, forma de preparo, plasticidade e densidade
da argamassa. Podem ser classificadas também com base nas funções que
exercem, dentre as quais vale destacar a de construção de alvenaria, revestimento
de teto e paredes, revestimento de piso e recuperação de estruturas. As argamassas
que têm por função a recuperação de estruturas são chamadas argamassas de
reparo.
Os
principais
requisitos
para
este
tipo
de
argamassa
são
boa
trabalhabilidade, aderência ao concreto e armadura, baixa retração, alta resistência
mecânica e baixa permeabilidade (ISAIA, 2011).
Adição é todo o “material inorgânico finamente dividido, que pode ser
adicionado à argamassa com o objetivo de obter ou melhorar propriedades
especificas.” (ALMEIDA, 2010).
Estudos recentes apresentam novas formas de adição que buscam servir
como alternativas mais sustentáveis, pois atuam substituindo parcialmente o cimento
das argamassas. Dentre as novas tecnologias que vêm sendo aplicadas neste setor;
é válido citar os nanotubos de carbono (NTC) e a nanossílica. Os NTCs são
nanoestruturas cilíndricas com diâmetros da ordem de poucos nanômetros e
comprimentos
da
ordem
de
mícrons,
levando
a
grandes
razões
comprimento/diâmetro. Os nanotubos de carbono são formados a partir de uma
camada de grafite (grafeno) que se enrola, produzindo cilindros perfeitos
(FERREIRA, 2003).
2
Com relação a nanossílica é possível defini-la como sendo partículas de sílica
de tamanho nanométrico. Por apresentar a mesma composição química que o
quartzo, a mesma constituição física amorfa da Sílica Ativa e um tamanho muito
inferior em suas partículas, a nanosílica reage de forma mais eficiente nas adições
em argamassas e concreto, conferindo aos mesmos uma melhor coesão e baixa
permeabilidade (TECNOSIL, 2012). Assim sendo, no âmbito da construção civil,
ensaios são realizados a fim de se poder diagnosticar o real efeito que estas adições
proporcionam nas argamassas e concretos.
1.2 OBJETIVO
Desenvolver um estudo referente à adição de sílica ativa, nanotubos de
carbono e nanossílica em argamassa de reparo de cimento Portland e avaliar o
efeito gerado por essa adição em termos de retração da argamassa. Propõe-se a
realização do ensaio de retração da norma ASTM C490 em corpos de prova cuja
composição varia, a fim de comparar uma argamassa de referência (sem adições)
com outras que possuem adição de sílica ativa, nanotubos e nanossílica.
1.3 JUSTIFICATIVA
A argamassa de reparo é um excelente artifício utilizado para corrigir
deteriorações superficiais em estruturas de concreto, de modo a proteger as
armaduras dos efeitos causados por intempéries. Porém a perda de água da
argamassa para o meio, através da evaporação, gera o fenômeno de retração. Essa
ocorrência acaba por reduzir o desempenho da argamassa de reparo, o que
ocasiona na necessidade de fazer-se nova restauração.
O estudo de novas técnicas de adição a argamassas de reparo é de suma
importância, visto que pode resultar em meios de aumentar o desempenho e a
durabilidade destas argamassas. Dentre os estudos mais recentes na área, destacase a adição de sílica ativa, nanotubos de carbono e nanossílica.
Realizar pesquisas referentes a estes materiais permite avaliar qual sua
verdadeira contribuição para o mercado da construção civil, observando até que
3
ponto sua adição em argamassas fornece uma melhoria dos parâmetros químicos e
físicos considerados, além de analisar sua viabilidade econômica.
1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO
A estrutura deste trabalho está dividida em 6 capítulos.
O primeiro capítulo apresenta uma breve introdução sobre o assunto, bem
como objetivos e justificativas para o presente trabalho.
O capítulo seguinte, capítulo 02, comporta a revisão bibliográfica, em que são
abordados conceitos sobre argamassas, argamassa de reparo, adições feitas às
argamassas e retração das argamassas.
O capítulo 03 apresenta uma descrição dos materiais e métodos utilizados
neste trabalho para a obtenção dos resultados.
Já o capítulo 04 expõe os resultados obtidos na pesquisa, através de tabelas,
gráficos e comparações.
No capítulo 05 são apresentadas as conclusões, considerações finais e
sugestões para estudos futuros.
4
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 ARGAMASSA
As primeiras misturas a obter êxito na junção de blocos da alvenaria foram
denominadas de argamassa, mistura de cal, água e areia para as construções. Com
o passar do tempo, a prática dos artífices consagrou um novo tipo de argamassa
com um material aglomerante inventado em 1824, o cimento Porland, acrescentado
em proporções variadas, conforme a aplicação. A argamassa adquiriu então o
significado de mistura plástica cimentosa composta principalmente de cal hidratada,
cimento portland, areia e água, com ou sem aditivos, que penetra nas reentrâncias
dos blocos construtivos, aglomerando-os firmemente (GUIMARÃES, 2002).
Segundo Mehta (2008), as argamassas são misturas de cimento, areia, água
e outros materiais, como cal, saibro, barro, caulim ou outros plastificantes da região,
acrescentados à argamassa, visando ao aumento da plasticidade. No Brasil, este
material construtivo carece de estudos tecnológicos aprofundados. O conhecimento
técnico que se tem das argamassas inorgânicas até nossos dias, desenvolveu-se de
modo empírico, baseado em alguns conceitos para concreto. Para o concreto, por
exemplo, a resistência à compressão é de extrema importância, enquanto que para
muitas argamassas, esta propriedade representa apenas um parâmetro de
caracterização (RAGO et al., 1999).
As argamassas podem ser classificadas com relação a vários critérios, como
mostra a Tabela 1 apresentada a seguir.
Tabela 1 - Critérios de classificação e tipos de argamassas
Critério de Classificação
Tipos
Natureza do Aglomerante
Argamassa Aérea
Argamassa Hidráulica
5
Critério de Classificação
Tipos
Tipo do Aglomerante
Argamassa de cal
Argamassa de cimento
Argamassa de cimento e cal
Argamassa de gesso
Argamassa de cal e gesso
Número de Aglomerantes
Argamassa Simples
Argamassa Mista
Consistência da Argamassa
Argamassa Seca
Argamassa Plástica
Argamassa Fluida
Plasticidade da Argamassa
Argamassa pobre ou magra
Argamassa média ou cheia
Argamassa rica ou gorda
Densidade de massa da
Argamassa
Argamassa leve
Argamassa normal
Argamassa pesada
Forma de preparo ou
fornecimento
Argamassa preparada em obra
Mistura semipronta para
argamassa
Argamassa Industrializada
Argamassa dosada em central
FONTE: ISAIA, 2010.
As argamassas podem ainda ser classificadas segundo suas funções, sendo
elas para construção de alvenaria, para revestimento de paredes e tetos, para
revestimentos de piso, para revestimentos cerâmicos e para recuperação de
estruturas (ISAIA, 2010).
6
As propriedades das argamassas são diretamente influenciadas pelos
materiais empregados na sua execução. Estas propriedades são relevantes para a
utilização final da mesma. As proporções dos vários materiais utilizados na
elaboração da argamassa e a mistura resultante devem ser homogêneas e estar de
acordo com o tipo de argamassa desejada. No seu estado inicial estes materiais
ostentam boa plasticidade, mas, quando a mistura endurece, apresentam rigidez,
resistência e aderência (ALMEIDA, 2010).
Para o uso de determinada argamassa, a mesma deve apresentar certas
propriedades
fundamentais
para
seu
desempenho
como
consistência,
trabalhabilidade, coesão, plasticidade, retenção de água, adesão inicial, aderência e
elasticidade.
Segundo Cincotto et al. (1995), consistência é a propriedade pela qual a
argamassa no estado fresco tende a resistir à deformação. A consistência é
diretamente determinada pelo conteúdo de água, sendo influenciada pelos seguintes
fatores: relação água/aglomerante, relação aglomerante/areia, granulometria da
areia, natureza e qualidade do aglomerante.
Em termos práticos, a trabalhabilidade significa facilidade de manuseio. Podese dizer que uma argamassa é trabalhável, de um modo geral, quando ela distribuise facilmente ao ser assentada, não gruda na ferramenta quando está sendo
aplicada, não segrega ao ser transportada, não endurece em contato com
superfícies absortivas e permanece plástica por tempo suficiente para que a
operação seja completada (SABBATINI, 1984).
A coesão, segundo Cincotto et al. (1995), refere-se às forças físicas de
atração existentes entre as partículas sólidas da argamassa no estado fresco e às
ligações químicas da pasta aglomerante.
A plasticidade é a propriedade pela qual a argamassa no estado fresco tende
a conservar-se deformada após a redução das tensões de deformação. De acordo
com Cincotto et al. (1995), a plasticidade e a consistência são as propriedades que
efetivamente caracterizam a trabalhabilidade, e são influenciadas pelo teor de ar
aprisionado, natureza e teor de aglomerantes e pela intensidade de mistura das
argamassas.
A retenção de água é a capacidade da argamassa no estado fresco de manter
sua consistência ou trabalhabilidade quando sujeita a solicitações que provocam
7
perda de água por evaporação, sucção do substrato ou pela hidratação do cimento e
carbonatação da cal (CINCOTTO et al., 1995).
A adesão inicial da argamassa no estado fresco ao substrato é a propriedade
que caracteriza o comportamento futuro do conjunto substrato/revestimento quanto
ao desempenho decorrente da aderência (CINCOTTO et al., 1995).
A aderência da argamassa ao substrato pode ser definida como sendo a
capacidade que a interface substrato/argamassa possui de absorver tensões
tangenciais (cisalhamento) e normais (tração) a ela, sem romper-se SABBATINI
(1984).
Segundo Sabbatini (1984), elasticidade é a capacidade que a argamassa no
estado endurecido apresenta em se deformar sem apresentar ruptura quando sujeita
a solicitações diversas, e de retornar à dimensão original inicial quando cessam
estas solicitações. De acordo com Cincotto et al. (1995), a elasticidade é, portanto,
uma propriedade que determina a ocorrência de fissuras no revestimento e, dessa
forma, influi decisivamente sobre o grau de aderência da argamassa à base e,
conseqüentemente, sobre a estanqueidade da superfície e sua durabilidade (SILVA,
2006).
Segundo Carneiro (1999), usualmente a composição e a dosagem das
argamassas adotadas no Brasil são feitas com base em traços (massa ou volume)
descritos ou especificados em normas internacionais ou nacionais, como Associação
Brasileira de Normas Técnica (ABNT) e Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São
Paulo (IPT) e cadernos de encargos (SILVA, 2006). As proporções ideais devem ser
determinadas experimentalmente porque dependem dos materiais à disposição. Não
há receitas únicas, estas dependem do suporte e dos materiais que vão constituir a
argamassa (MARGALHA, 2011).
8
2.2 ARGAMASSA DE REPARO
Os serviços de reabilitação de estruturas de concreto envolvem a
implementação de uma série de procedimentos necessários à restituição dos
requisitos de segurança estrutural e de durabilidade originalmente previstos para
essas estruturas. Por outro lado, o reforço das estruturas desses concretos objetiva
adequá-las a novos requisitos funcionais, como por exemplo, mudança nos
carregamentos de uma edificação ou no trem tipo de uma ponte (ISAIA, 2010).
Segundo Souza e Ripper (1998), quando os serviços a serem executados
numa estrutura, não implicarem na introdução de materiais com a finalidade de
aumentar ou de reconstituir a capacidade portante dela, são denominados trabalhos
de recuperação ou de reparo da estrutura, em caso contrário, simplesmente reforço.
De acordo com a profundidade dos danos, os serviços de reparo ou
recuperação podem ser classificados em reparos rasos ou superficiais, reparos
semiprofundos e reparos profundos, sendo que os reparos rasos, por sua vez, são
classificados em pequenas ou em grandes áreas, de acordo com a dimensão da
área a intervir.
A função da argamassa de reparo para estruturas de concreto é reconstituir
geometricamente os elementos estruturais em processo de recuperação. Para isso
são necessários alguns requisitos e propriedades como a trabalhabilidade, aderência
ao concreto e armadura originais, baixa retração, resistência mecânica, baixa
permeabilidade e absorção de água (ISAIA, 2010).
Os reparos localizados são um dos sistemas de recuperação mais utilizados
em estruturas de concreto e podem ser diversificados em função do preparo do
substrato, tipo de argamassa, forma de aplicação e proteção final (MEDEIROS,
2002). A Figura 1 ilustra os quatro componentes que podem estar presentes em um
reparo localizado.
9
Figura 1 - Esquema genérico de um sistema completo de reparo localizado, adaptado de Castro, Pazini e
Helene (1998) apud Medeiros (2002).
Os reparos em argamassa destinam-se a superfícies de qualquer tamanho em
área, mas apenas para pequenas profundidades. Essa técnica é normalmente
empregada apenas para os casos em que o concreto está deteriorado nas camadas
de cobrimento das armaduras, sendo, portanto, de grande importância a inexistência
de anomalias no interior do elemento, ou que as mesmas sejam tratadas antes da
utilização desta técnica (ISAIA, 2008).
O tipo de argamassa a ser utilizada em reparos superficiais de concreto deve
ser definido basicamente em função da deterioração ocorrida, na qualidade final
desejada e no custo. Os tipos de argamassas que podem ser utilizadas em serviços
dessa natureza são argamassa de cimento e areia, argamassas com polímeros,
argamassas epoxídicas e argamassa projetada (ISAIA, 2008).
A argamassa projetada é um método que permite a aplicação do reparo sem a
necessidade de formas, além de ser feito em áreas muito restritas. É um método
bastante econômico e garante uma boa produtividade em relação aos demais.
Aceita, ainda, a incorporação de fibras para melhorar a aderência e reduzir a reflexão
(PINHO, 2006).
10
A argamassa de reparo convencional consiste em uma mistura de cimento,
areia e água, geralmente confeccionada no traço 1:3 em volume e com relação
água/cimento de 0,45. Ela pode ser aplicada diretamente sobre a superfície tratada,
ou sobre uma ponte de aderência que pode ser epóxi. No caso de reparos
superficiais em grandes áreas, a argamassa deve ser aplicada por faixas de no
máximo 1 m de largura e com uma espessura máxima de 1 cm, para diminuir os
efeitos da retração. No caso de reparos semiprofundos e profundos, o serviço deve
ser executado por camadas de no máximo 1 cm de espessura, pressionando com
força contra a camada anterior (LATORRE, 2002).
As argamassas com polímeros são argamassas de cimento e areia, com
adição de resinas sintéticas poliméricas e que permitem a redução da água da
mistura mantendo a plasticidade, reduzindo a permeabilidade e aumentando a
aderência (LATORRE, 2002).
As argamassas epóxis são aquelas em que o aglomerante é uma resina
epóxi, possuem elevadas resistências mecânica e química, além de apresentarem
excepcional aderência ao aço e ao concreto. São recomendadas para recuperação
de superfícies de vertedouros, canais e bordas de juntas de dilatação, pistas e
rodovias de concreto e elementos expostos a agentes agressivos (LATORRE, 2002).
O material a ser utilizado dependerá da natureza do serviço, das causas que o
tornaram necessário e da finalidade do elemento estrutural. A argamassa a ser
utilizada em reparos superficiais de concreto deve ser definida, basicamente, em
função da deterioração ocorrida, na qualidade final desejada e no custo (LATORRE,
2002).
11
2.3 ADIÇÕES À ARGAMASSA
Segundo a ASTM C 125 define-se aditivo/adição qualquer material, exceto
água, agregados, cimentos hidráulicos ou fibras, utilizado como ingrediente do
concreto ou da argamassa e adicionado à massa imediatamente antes ou durante a
mistura. Estes materiais são adicionados com inúmeras finalidades, como, por
exemplo, aumentar a plasticidade do concreto ou argamassa sem aumentar o
consumo de água, retardar ou acelerar o tempo de pega, acelerar as taxas de
desenvolvimento da resistência nas primeiras idades, entre outros (MEHTA, 2008).
As adições à argamassa podem ser do tipo mineral, materiais silicosos
finamente moídos, normalmente adicionados em grandes quantidades, que variam
por massa de material cimentício (MEHTA, 2008).
As adições minerais são utilizadas como um meio de substituição parcial do
clínquer ou cimento, que não só reduz o impacto ambiental como também o volume
de extração de matérias primas por parte da indústria da construção civil. Elas são,
normalmente, resíduos provenientes de outras indústrias, os quais geralmente
seriam descartados em locais impróprios e em grande quantidade. As adições
minerais podem ser classificadas em três grupos: material pozolânico, material
cimentante e fíler (TAVARES, 2008).
Os materiais pozolânicos podem ser divididos em naturais e artificiais (NBR
12653/1992; MONTANHEIRO et al., 2002). Pozolanas naturais são aquelas cuja
origem é vulcânica, geralmente de caráter petrográfico ácido (65% de SiO2) ou de
origem sedimentar com atividade pozolânica. Já as pozolanas artificiais são
materiais resultantes de processos industriais ou provenientes de tratamento térmico
com atividade pozolânica (NBR 12653/1992), e podem ser divididas em argilas
calcinadas, cinzas volantes e outros materiais (NETTO, 2006). A principal
propriedade de uma pozolana é a sua capacidade de reagir e se combinar com o
hidróxido de cálcio, formando compostos estáveis de poder aglomerante, tais como:
silicatos e aluminatos de cálcio hidratados. Dessa forma, em compostos a base de
cimento Portland, o hidróxido de cálcio liberado pela hidratação dos silicatos reage
com a pozolana, utilizada como substituição parcial do cimento, resultando em uma
produção extra de silicatos de cálcio hidratados, que são produtos mais estáveis do
cimento hidratado (OLIVEIRA et al., 2004). As pozolanas são normalmente utilizadas
12
de duas formas: como substituição parcial do cimento ou como adição em teores
variáveis em relação à massa ou volume do cimento, conforme SILVEIRA (1996)
apud SANTOS (2006). Porém, independentemente de como a pozolana é utilizada, a
reação pozolânica e os benefícios associados são os mesmos (MEHTA, 1987).
Porém, deve-se considerar que cada material possui suas características próprias, o
que proporciona resultados diferentes (NETTO, 2006).
O material cimentante é aquele capaz de formar produtos cimentantes, como
o C-S-H (silicato de cálcio hidratado), sem a necessidade do hidróxido de cálcio
presente no cimento Portland. Sua hidratação é lenta, porém quando usado como
adição ou substituição em cimento Portland, é acelerada na presença de hidróxido
de cálcio e gipsita, como é o caso da escória granulada de alto-forno (FONSECA,
2010). Sua composição é baseada em silicatos contendo Ca, Mg, Al e Si e possui
dimensões de agregado miúdo. O material cimentante passa pelo processo de
secagem e moagem ficando com dimensões inferiores a 45 µm (KANNING, 2010).
Com relação ao fíler, pode-se dizer que se trata de um material finamente
moído sem atividade química, cuja atuação é basicamente um efeito físico de
empacotamento granulométrico e ação como pontos de nucleação para a hidratação
dos grãos de cimento (DAL MOLIN, 2005). Segundo Neville (1987), o fíler calcário é
um material finamente moído, com aproximadamente a mesma finura do cimento
Portland que, devido a suas propriedades físicas apresenta um efeito benéfico sobre
as
propriedades
do
concreto,
tais
como
a
trabalhabilidade,
densidade,
permeabilidade, capilaridade ou exsudação. Geralmente são materiais inertes, no
entanto, é visto como vantajoso o fato de que podem apresentar alguma propriedade
hidráulica ou reagirem com os produtos de hidratação da pasta sem causar nenhum
prejuízo. De fato, os fílers podem ativar a hidratação do cimento atuando como
pontos de nucleação. Além do papel de nucleação, constatado por Ramachandran
(1984), o fíler calcário (CaCO3) se incorpora parcialmente na fase silicato de cálcio
hidratado, beneficiando a estrutura da pasta de cimento hidratada. Este material
difere das demais adições por ser praticamente inerte quimicamente, isto é, pouco
reage com a água e com os compostos de cimento hidratado. Isto significa que não
possui atividade pozolânica, produzindo apenas efeitos físicos de tamponamento dos
poros e complemento da curva granulométrica (MORAES, 2001).
Uma das principais estratégias no desenvolvimento sustentável na indústria
da construção civil é aumentar a durabilidade dos materiais. Normalmente, nos
13
materiais a base cimento Portland isso pode ser conseguido com a substituição
parcial do clínquer Portland por adições minerais. A presença de tais adições
modifica as características microestruturais e as propriedades dos materiais no
estado fresco e endurecido. No entanto, o desempenho de um material cimentício
depende da interação das adições com o cimento, sendo relevante a seleção
criteriosa dos muitos materiais disponíveis e das proporções dos constituintes para
sua composição (SENFFI, et al., 2010).
Os materiais adicionados na forma de particulados finos apresentam forte
tendência a formar aglomerações quando em contato com a água. Essas
aglomerações são indesejáveis no caso do cimento Portland, uma vez que afetam o
comportamento reológico no estado fresco e as propriedades mecânicas e de
durabilidade no estado endurecido. Desse modo, para produzir suspensões mais
estáveis procura-se elevar as forças repulsivas entre partículas, favorecendo sua
dispersão no meio aquoso. Aditivos químicos podem atuar através de fenômenos
físico-químicos distintos e reações superficiais podem acontecer em pontos
localizados das partículas de cimento que apresentam maior reatividade. Os
compostos adsorvidos modificam as propriedades da superfície do cimento e suas
interações com a fase líquida e com outras partículas sólidas, como agregados e
adições (SENFFI, et al., 2010).
A utilização de adições minerais à base de cimento em materiais tem crescido
nos últimos anos, devido à ação de sustentabilidade e meio ambiente ou devido às
vantagens técnicas alcançadas no produto final. Quando usado como uma
substituição parcial do cimento, adições adequadas podem melhorar o desempenho
dos materiais através de modificações nos estado fresco e endurecido, propriedades
físicas e químicas, bem como a hidratação e microestrutura (SENFFI, et al., 2010).
2.3.1 SÍLICA ATIVA
A sílica ativa, ou microssílica, é um resíduo oriundo das indústrias de ferroligas e silício metálico. Pelas suas propriedades químicas (teor de SiO2 > 85%) e
físicas (superfície específica média de 20 m²/g) este material é considerado uma
excelente pozolana que, quando usado no concreto, além de atuar quimicamente
14
também atua de forma física, através do efeito microfíler. Desta forma, a sílica ativa é
proposta como um material alternativo para melhorar as características de concretos
e argamassas de revestimento superficial. O emprego deste material melhora as
condições de porosidade, a aderência pasta/agregado e a reação com os produtos
de hidratação do cimento, resultando em compostos mais resistentes (DAL MOLIN,
et al., 2005).
Sua atuação química ocorre pela reação pozolânica. A sílica ativa consiste
num material altamente pozolânico, isto é, de alta reatividade, capaz de reagir com o
hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) para a formação de silicato de cálcio hidratado (C-SH), responsável pela resistência da pasta de cimento hidratado (ALMEIDA, et al.,
2006). O efeito físico (efeito microfíler) acontece pelo reduzido tamanho das
partículas (~ 0,1 µm), que se introduzem entre os grãos de cimento e se alojam nos
interstícios da pasta, reduzindo o espaço disponível para a água e atuando como
pontos de nucleação dos produtos de hidratação, o que proporciona um refinamento
da estrutura de poros (VIEIRA, et al., 2002).
Há diferentes tipos de sílica ativa com relação à composição química, cor,
distribuição granulométrica e outras características. Esta variação existe em função
do tipo de liga produzida, tipo de forno, composição química e dosagem das
matérias-primas (FONSECA, 2010). A partir do seu aproveitamento, a sílica ativa se
apresenta em diversos estados para uso na construção civil:
• Não-densificada: é a sílica em seu estado bruto, da maneira em que foi
produzida. Esta apresentação do material não é muito utilizada por dois
motivos básicos: primeiramente, por estar em pó, o manuseio da sílica é difícil
tanto para a indústria que a produz quanto para sua aplicação no concreto ou
argamassa, e como sua dispersão em pó é muito grande resulta numa
densidade pequena quando comparada a outras formas possíveis de tratar a
sílica. Esta densidade inferior implica em menor massa de material
transportado num mesmo volume, o que não é vantajoso em termos
econômicos.
• Densificada: esta é uma das maneiras mais comuns de se encontrar a sílica
ativa. Através de um processo eletroestático, partículas de sílica são
carregadas e terminam por atraírem-se umas às outras, formando pequenos
aglomerados esféricos.
15
• Suspensão Aquosa: a sílica ativa pode ser misturada a água em iguais
proporções de massa para formar uma calda de sílica pronta para ser
aplicada ao concreto/argamassa.
• Pelotizada: muitos produtores de sílica a aglomeram na forma de duras
pelotas através do uso de pequenas quantidades de água. Este processo
mostra-se muito eficiente como meio de descartar a sílica ativa por reduzir
bastante a poeira que esta produz e facilitar seu transporte até o local de
disposição. Este tipo de sílica não é recomendável para uso direto em
concretos ou argamassas uma vez que tal processo não é facilmente
reversível e a sílica não reagirá na mistura de maneira adequada, mesmo com
a utilização de vibração mecânica (ALMEIDA, 2007).
A sílica ativa é umas das adições minerais de maior reatividade, graças ao
tamanho extremamente pequeno de suas partículas e à sua natureza amorfa. Suas
partículas são esféricas, de diâmetro cem vezes menor que o do cimento. Por terem
uma área específica elevada e granulometria média mais fina que os cimentos, as
partículas da sílica ativa densificam a zona de transição por ação física e química,
gerando uma microestrutura mais densa e homogênea, com reduzido volume de
vazios (FONSECA, 2010).
A Figura 2 a seguir apresenta a atuação da sílica ativa na pasta de cimento.
Figura 2 - Mecanismos de redução da exsudação na pasta de cimento pela adição de sílica ativa (L. HJORTH
apud MALHOTRA e MEHTA, 1996).
16
2.3.2 NANOTECNOLOGIA
A palavra “nanotecnologia” está associada com tecnologias que possibilitam a
construção de materiais ou estruturas, a partir dos próprios átomos e numa escala
extremamente reduzida aos nossos sentidos: a do nanômetro (nm), uma subunidade do
metro e que corresponde à bilionésima parte do metro (10-9 m). Um referencial
comparativo dessa dimensão é tomar uma escala de 1000 km. Nela, um nanômetro
corresponderia a um objeto com 1 mm de extensão (RIBOLD, 2009).
A nanotecnologia se fundamenta no desenvolvimento de técnicas e de ferramentas
adequadas para posicionar átomos e moléculas em locais previamente estabelecidos, de
maneira a obter estruturas e materiais de interesse. Para tanto, estão sendo
constantemente desenvolvidos instrumentos adequados para trabalhar nessa escala
microscópica (RIBOLDI, 2009).
O surgimento desta tendência recente de desenvolvimento de nanotecnologia abriu
uma nova possibilidade para o melhoramento dos materiais cimentícios como concretos e
argamassas, e atualmente as adições em nano escala mais utilizadas são a nanossílica
(NS) e os nanotubos de carbono (NTC) (MARCONDES, 2012).
A justificativa para isto é que algumas pesquisas já realizadas comprovaram o bom
desempenho das nanopartículas quando adicionadas a argamassas de cimento. Devido
ao seu tamanho minúsculo, tais partículas contribuem para o preenchimento de vazios e,
conseqüentemente, para a melhoria de diversas propriedades desses materiais
(MARCONDES, 2012).
Para Sanchez (2010), quando se alteram as dimensões de um material do tamanho
macro para o nano, ocorrem mudanças significativas em sua condutividade elétrica,
absorção ótica, reatividade química e nas propriedades mecânicas. Com a redução no
tamanho, mais átomos localizam-se na superfície das partículas, implicando a uma
mudança considerável na energia de superfície e na morfologia desta superfície. Como
resultado, todos esses fatores alteram as propriedades básicas e a reatividade química
dos nanomateriais (MARCONDES, 2012).
17
2.3.2.1
NANOTUBOS DE CARBONO
O nanotubo de carbono, pequeno cilindro oco formado por átomos de
carbono, foi descoberto na década de 90 pelo pesquisador japonês Sumio Ijima.
Este material possui escala nanométrica e mede, aproximadamente, 3 nm de
diâmetro por 1000 nm de comprimento, sendo que um nanômetro corresponde a um
bilionésimo do metro (MARCONDES, et al., 2010).
Os nanotubos de carbono são materiais formados por uma folha de grafeno
enrolada em dimensões nanométricas, com a cavidade interna oca, conforme mostra
a Figura 3 (COUTO, 2006).
Figura 3 - Representação esquemática da formação dos nanotubos de carbono. (a) folha de grafeno, (b) e (c)
folha de grafeno enrolando e (d) nanotubo de carbonoo fechado (COUTO, 2006).
Desde a sua descoberta, os nanotubos de carbono têm sido alvo de intensa
pesquisa, graças às suas notáveis propriedades de condutividade térmica,
condutividade elétrica, entre outras. Podem obter-se dois tipos de nanotubos de
carbono, cujo diâmetro varia. Os nanotubos de carbono de parede única apresentam
reduzidos diâmetros, entre 1 e 2 nm, enquanto que os nanotubos de carbono de
parede múltipla têm um diâmetro maior, usualmente entre 10 e 100 nm. Após a sua
síntese, os tubos podem conter impurezas, cuja limpeza é crítica, de modo a obter
estabilidade térmica e uma boa dispersão dos tubos em nanocompósitos. Os
nanotubos de carbono, devido à sua natureza organofílica, podem ser dispersos
diretamente na matriz polimérica, ao invés das partículas de sílica e argila que,
devido a serem hidrofílicas, necessitam de um tratamento prévio (KASHIWAGI et al.
2002) apud (PARAMÉS et al., 2010).
18
Os nanotubos podem ser abertos, ou fechados em suas extremidades através
de dois semi-fulerenos; suas dimensões variam de 10 a 100 nm de diâmetro e
podem chegar a vários centímetros de comprimento. A direção em que as folhas de
grafeno se curvam para formar os tubos, ou quiralidade, determina suas
propriedades eletrônicas e estruturais.
Os nanotubos podem ainda ser classificados como de parede simples
(SWCNT – do inglês single walled carbon nanotube) ou de paredes múltiplas
(MWCNT – mult-walled carbon nanotube) como ilustra a Figura 4 a seguir.
Figura 4– A) modelo para o nanotubo de parede simples; B) nanotubo de paredes múltiplas (NERI, 2011).
Existem várias possibilidades de formação dos tubos de grafite. Estas
configurações
influenciam
as
propriedades
dos
NTC
principalmente
suas
características eletrônicas. Deste modo, a formação de um nanotubo é definida por
um vetor e um ângulo quiral (ROMERO et al., 2002). O vetor quiral é definido pela
equação:
Onde:
Ch é o vetor quiral;
a1 e a2 são vetores unitários do retículo de grafeno;
n e m são números inteiros.
O ângulo quiral, θ, é o ângulo entre a direção ziguezague e o vetor quiral do
nanotubo. Ele varia entre 0º e 30º, sendo que quando θ = 0º o nanotubo formado
será do tipo ziguezague, quando θ = 30º será do tipo poltrona e no restante do
intervalo será do tipo espiral. Os NTC dos tipos ziguezague e espiral são
19
semicondutores enquanto os do tipo poltrona são condutores (ROMERO et al.,
2002). O ângulo quiral θ pode ser dado pela equação:
A variação de combinações existe e não se controla a formação de um ou
outro tipo de NTC em específico, sendo que na configuração MWNT pode-se ter
NTC de vários tipos concêntricos, sendo poltrona, espiral ou ziguezague. O processo
de produção tanto de SWNT como de MWNT são os mesmos, porém para se obter
SWNT devem-se controlar com maiores cuidados os parâmetros de produção e
purificação. Estes também são produzidos em quantidade bem menor que os
MWNT, o que torna seu custo mais elevado (BATISTON, 2007). A Figura 5 a seguir
apresenta os vários tipos de nanotubos concêntricos.
Figura 5 - Estrutura de NTC simples camada, poltrona, ziguezague, espiral (BATISTON, 2007)
O estudo dos NTC como reforço em matriz de cimento é bastante recente e
existem poucas publicações sobre o assunto. Estes reforços foram citados pela
20
primeira vez em 2003 por Makar e Beaudoin (2003), porém com sérias restrições
quanto à porcentagem de NTC incorporada.
Segundo Li et al. (2005), os NTCs formam pontes através dos poros do
cimento e nas fissuras causando uma redistribuição de carregamentos na matriz. A
fibra de carbono também atua formando pontes através dos poros de cimento, porém
devido a menor área de contato entre a fibra e a matriz de cimento, tem força menor
que a ligação entre os NTCs e a matriz. A Figura 6 a seguir mostra os NTCs dentro
da microestrutura da matriz cimentícia.
Figura 6 - MEV indicando os NTC (setas em vermelho) no composto com matriz de cimento (BATISTON, 2007).
A ancoragem dos NTCs nas estruturas de C-S-H e o CH do cimento hidratado
se dá pelas estruturas carboxílicas resultantes do tratamento para dispersão.
Segundo Li et al. (2005), as carboxilas ligam-se ao cálcio tanto do CH quanto do CS-H formando uma ligação covalente, o que gera uma grande força de ancoragem
entre as estruturas e permite a redistribuição de esforços entre os NTCs e os
hidratos (BATISTON, 2007).
A aplicação dos nanotubos de carbono na dosagem dos concretos ainda é um
horizonte a ser perseguido. Os estudos atuais se concentram na interação dos
nanotubos de carbono com o cimento, de modo que as pesquisas têm se restringido
a pastas e argamassas (MARCONDES, et al., 2010).
21
2.3.2.2
NANOSSÍLICA
Nos últimos anos, o uso de nanopartículas tem recebido atenção especial em
muitos campos de aplicação com o propósito de fabricar materiais com novas
funcionalidades. No caso dos materiais a base de cimento, as partículas de sílica de
tamanho nanométrico, chamadas de nanossílica (NS), podem através das reações
pozolânicas com o hidróxido de cálcio, principalmente favorecer a maior formação de
silicato de cálcio hidratado (C-S-H). Como resultado, uma maior densificação da
matriz de cimento será obtida e, por conseguinte, uma maior resistência e
durabilidade de pastas, argamassas ou concretos. Vários autores estudaram a
influência da nano-SiO2 em propriedades como resistência a compressão ou flexão,
índice de consistência, calor de hidratação, tempo de pega, além da microestrutura.
Entretanto, não houve indicação do uso da reologia nos trabalhos consultados
(SENFFI, 2009).
Partículas de nanossílica ou nano-SiO2, podem ocupar os pequenos espaços
existentes entre as partículas de gel do C-S-H, atuando como um nanofiler das
partículas de cimento (LOCH, et al., 2011).
O termo sílica coloidal refere-se a dispersões estáveis de partículas discretas
de sílica amorfa (ILER, 1979). Uma dispersão estável de partículas coloidais nesse
caso significa que as partículas sólidas não se aglomeram e não sofrem
sedimentação a uma taxa significativa (BERGNA, 2006). Comercialmente, as sílicas
coloidais podem ser encontradas na forma de colóides ou de pós e tamanho de
partícula inferior a 100 nm. No interior das partículas de sílica existem SiO2 na forma
anidra e átomos de silício na superfície que estão ligados a grupos hidroxilas (OH-)
através de ligações covalentes (ILER, 1979; BERGNA, 2006). Além disso, é possível
encontrar na superfície da sílica os grupos silanóis (-Si-OH) e grupos siloxanos (-SiO-Si-). Para as partículas coloidais totalmente hidroxiladas em sua superfície,
(ZHURAVLEV, 1987) definiu que o valor da concentração de grupos OH se encontra
entre 4,6 a 4,9 OH/nm2. Esse resultado é independente da origem e das
características estruturais, tais como a área de superfície específica e densidade de
empacotamento da partícula (SENFF, 2009).
A presença de grupos silanóis sobre a superfície da sílica, associada a grande
área superficial, justifica o fato da nanossílica apresentar grande reatividade
22
superficial em relação aos demais tipos de adições minerais. Essa característica é
responsável pela elevada capacidade de adsorção de espécies aquosas, tais como
materiais iônicos ou de natureza orgânica (FUKUSHI & SATO, 2005). Portanto, o
comportamento da sílica será influenciada principalmente pelas reações químicas da
interface e vão depender da concentração, distribuição e tipo de grupos hidroxilas e
presença de pontes de siloxanos (BERGNA, 2006 e LUCIANO SENFF, 2009).
Nanosílica coloidais são suspensões aquosas de sílica gel amorfa em escala
nanométrica (geralmente entre 1 e 100 nm), não porosa e partículas normalmente
esféricas. Na superfície da partícula de nanosílica existem hidroxilas que lhe
conferem polaridade e fazem com que seja possível estabelecer ligações de
hidrogênio com a água. O pH da suspensão é aspecto relevante para a estabilidade
das nanocargas no meio aquoso. As hidroxilas do meio básico abstraem o
hidrogênio do grupo silanol (Si-OH), formando água, a superfície da nanocarga
apresenta grupos Si-O- com carga negativa, que evitam a aglomeração e
precipitação das nanopartículas (FERRAZ, 2012).
A seguir tabela que relaciona as características da nanopartícula com o pH.
Tabela 2 - Relação do pH com as características da nanopartícula
FAIXA DE
pH
CARACTERÍSTICA DA
NANOPARTÍCULA
Abaixo de
7,00
As partículas de nanosílica coloidal se
encontram aglomeradas
7,5 - 10,5
As partículas encontram-se em
suspensão
Acima de
10,5
O dióxido de silício apresenta-se
dissociado na forma de ânions HSiO3
e SiO²3
FONTE: FERRAZ, 2012
23
O processo de produção da nanosílica é ilustrado na Figura 7 a seguir:
Iniciação
Na2.SiO2
Trocador de
íons
Si(OH)4
Condensação - Polimerização
(OH)3Si(OH) + (OH)Si(OH)3
Trocador de
Íon
Trocador de
Íon
(Regenerador)
(OH)3Si-O-Si(OH)3 + H2O
Silicato de
Sódio
Reator
Concentrador
Produto
Acabado
Figura 7 - Esquema dos parâmetros do processo de formação da nanosílica.
Os parâmetros do processo de formação da nanosílica têm influências sobre o
tamanho médio das partículas de sílica coloidal formadas (FERRAZ, 2012).
O princípio geral é: o sódio do silicato de sódio é removido por troca iônica.
Sem o sódio, a polimerização toma conta e as partículas começam a crescer. Após o
final do crescimento o produto é estabilizado e concentrado de acordo com a
necessidade. Para geração de partículas maiores, o ponto de partida são as
partículas menores para servir como sementes (FERRAZ, 2012). A seguir a Figura 8
ilustra o processo de produção da nanossilica.
24
Figura 8 - Processo de Produção da Nanosilica.
2.4 RETRAÇÃO
A retração é o resultado de um mecanismo complexo, associado com a
variação de volume da pasta aglomerante e apresenta papel fundamental no
desempenho das argamassas aplicadas, especialmente quanto à estanqueidade e à
durabilidade (ISAIA, 2010).
São muitas as variáveis que influem na retração, e podem ser separadas em
dois grupos: quanto à composição da mistura e quanto à condição de exposição. As
variáveis mais influentes no tocante à composição da mistura são a relação a/c e o
volume de pasta. Já quanto à condição de exposição são o período de cura, a
umidade relativa do ambiente, temperatura, relação superfície/volume, grau de
restrição e vento (PEÑA, 2004).
A retração depende de diversos fatores, dentre eles a distribuição
granulométrica da areia utilizada na argamassa. Uma distribuição contínua apresenta
menor retração que uma distribuição granulométrica descontínua que, por sua vez,
apresenta uma menor retração que uma distribuição uniforme (ISAIA, 2010).
Os materiais cimentícios se deformam quando são submetidos a ações
mecânicas, térmicas e hídricas. Para as ações térmicas e hídricas, duas
componentes podem ser distinguidas: (1) uma componente chamada endógena,
gerada pelo próprio material e que afeta todo seu volume, (2) uma componente
25
exógena, gerada pelos desequilíbrios térmicos e hídricos entre o material e o meio
externo (BATISTON, 2007).
A componente endógena é uma propriedade intrínseca do material; ela gera
uma deformação uniforme que só levará à fissuração se houver um impedimento
pelo menos parcial à ocorrência desta deformação. A retração química ou contração
Le Chatelier, ocorre devido à soma dos volumes dos componentes do cimento anidro
mais a água serem menores que a soma dos volumes dos componentes hidratados
do cimento. A capacidade desse fenômeno em gerar ou não uma variação do
volume aparente da peça depende de dois fatores: a rigidez e a porosidade do
material (BATISTON, 2007).
A componente exógena gera deformações não uniformes no volume
(gradientes de temperatura em peças espessas, gradientes de umidade devido à
dessecação do material), o que leva à criação de tensões na peça (BATISTON,
2007).
O fenômeno da retração pode ocorrer anteriormente ou posteriormente ao
endurecimento da argamassa. Anteriormente ao endurecimento pode ocorrer a
retração plástica, causada pela secagem prematura do concreto ou argamassa e/ou
por existência de armadura próxima da superfície do concreto e tem sua origem
entre trinta minutos a seis horas após o lançamento do concreto ou aplicação da
argamassa. Já, posteriormente ao endurecimento, pode ocorrer a retração térmica,
autógena ou por secagem (ISAIA, 2008).
Parte da retração pode ser considerada reversível, retornando a valores mais
próximos das dimensões originais (MEHTA, 2008). Geralmente, esta recuperação se
dá através de um molhamento da peça. Porém, a maior parte da retração não é
recuperada com o molhamento, sendo esta parte denominada de retração
irreversível, provavelmente em razão de mudanças na estrutura do C-S-H durante o
período de secagem (MEHTA, 2008).
Seja qual for a origem ou tipo de retração, suas conseqüências são,
principalmente, a formação de fissuras e micro fissuras, o que causa diminuição de
resistência mecânica e aumento da permeabilidade do concreto (GARCIA, 2001).
26
2.4.1 RETRAÇÃO PLÁSTICA
A retração plástica ocorre antes do fim de pega, ainda no estado fresco
através da evaporação rápida inicial da água de amassamento, pela superfície
exposta da mistura cimentícia, resultando em fissuração superficial, facilmente
observável (NETO, 2002).
Segundo Wittmann (1976) apud Aitcin (2000), retração plástica é a
deformação que ocorre na superfície da peça pela evaporação da água logo após a
moldagem, atuando quando o material seja ele pasta, argamassa ou concreto ainda
no estado fresco (GARCIA, 2001).
A retração plástica é influenciada pelo consumo de cimento, granulometria da
areia, teor de material pulverulento, quantidade de água adicionada para mistura da
argamassa e condições climáticas desfavoráveis (temperatura alta, umidade relativa
baixa e ventos fortes), dentre outros fatores (SILVA, et al.,2010)
A ocorrência deste fenômeno será tão mais intensa quanto maior for o
consumo de cimento, a relação a/c e as proporções de finos no concreto, estando
ligado ao fenômeno da exsudação. Se a evaporação da água da superfície for mais
rápida que a exsudação, podem ocorrer fissuras por retração plástica (HASPARYK
et al., 2005). No entanto, a perda de água por si mesma não permite prever a
retração plástica; depende muito da rigidez. Pode haver fissuração se a quantidade
de água perdida por unidade de área for grande e maior do que a água que sobe à
superfície por efeito da exsudação (SILVA, et al., 2006).
2.4.2 RETRAÇÃO AUTÓGENA
A retração autógena ocorre devido ao fenômeno da auto-secagem, que
corresponde a uma redução da água livre nos poros do material cimentício. Esse tipo
de retração também é conhecido como retração por hidratação e retração química,
sendo o processo também chamado de auto-secagem ou auto-dessecamento.
(TAVARES, 2008).
COUTINHO (1994) define retração autógena como a variação do volume de
concreto conservado sem trocas de umidade com o ambiente externo, à temperatura
27
constante e reina praticamente no interior de grandes massas ou até em peças com
seções superiores a 30 ou 40 cm. A secagem do concreto é afetada apenas numa
profundidade de poucos decímetros ao fim de alguns anos. No interior nada
acontece, como se não ocorressem trocas de umidade.
A retração autógena pode ainda ser definida como a mudança de volume sob
temperatura constante, e sem perda de umidade da mistura cimentícia para o meio
ambiente, é causada pela redução da umidade relativa no interior dos poros em
decorrência da evolução da hidratação do cimento (POWERS, 1968). Neste tipo de
retração, ocorre o consumo da água dos capilares em razão das reações de
hidratação resultando na retração do material (NETO, 2002). Este processo gera o
aparecimento de uma interface líquido-gás e, conseqüentemente, depressões
capilares e uma retração uniforme do material. Este tipo de fenômeno só ocorre se a
água dos poros não puder ser reposta por uma fonte externa, causando uma
diminuição do volume interno de água no material, isto ocorre mais facilmente em
peças de grandes dimensões (BATISTON, 2007).
A intensidade da retração autógena pode ser explicada por três mecanismos
que correspondem respectivamente ao consumo da água capilar, da água entre as
lamelas de C-S-H e da água adsorvida (HUA et al,.1995):
- Mecanismo de depressão capilar, derivado da equação de Kelvin e Laplace,
demonstra o equilíbrio da pressão de vapor dentro do poro e a umidade do meio
externo.
- Mecanismo da variação da pressão de desligamento ocorre quando a água
que está entre as superfícies do C-S-H é retirada causando a aproximação destas
superfícies.
- Mecanismo de variação da tensão superficial do sólido causado pela
diminuição da espessura da camada de água adsorvida (GARCIA, 2001).
A seguir as Figuras 9 e 10 ilustram estes mecanismos.
28
Figura 9 - Redução do diâmetro do poro e água adsorvida nas superfícies, modificado (BATISTON, 2007).
Figura 10 - Movimento da água na estrutura de C-S-H baseada no modelo de Feldman; (BATISTON, 2007)
TAZAWA et al. (2000) sugere que o resultado macroscópico da retração
autógena é soma da retração química mais o efeito físico da autosecagem, que seria
a retração por depressão capilar (NETO, 2002).
Apesar da retração autógena ser tridimensional, ela é comumente expressa
em forma de deformação linear, podendo assim ser calculada em conjunto com a
retração hidráulica. Ela também tende a aumentar com temperaturas mais altas e
teores de cimento maiores (TAVARES, 2008).
29
2.4.3 RETRAÇÃO TÉRMICA
As reações de hidratação do cimento são exotérmicas, ou seja, liberam calor
enquanto se processam. O calor liberado eleva a temperatura do concreto ou
argamassa durante os primeiros dias no período em que os mesmos encontram-se
no estado plástico, causando sua expansão proporcionalmente ao seu coeficiente de
dilatação térmica. (ISAIA, 2008).
Ao entrar no estado visco elástico, iniciam-se as restrições às expansões e
criam-se tensões de compressão. Quando o concreto e argamassa atingem sua
temperatura máxima, tem início a retração, e consequentemente, a diminuição das
tensões de compressão. A queda de temperatura acentuada cria tensões de tração,
originando as fissuras. (ISAIA, 2008).
Quando a taxa de hidratação diminui, a temperatura diminui e, como
consequência, tem-se a retração térmica ou contração térmica, que pode causar
sérios danos a determinadas estruturas (WITTMANN, 1982) apud (NETO, 2002).
Isaia (2008) define que diversos fatores influenciam na evolução da
temperatura e subsequentes distribuições de tensões, dentre estes a dimensão e
forma das estruturas, condições climáticas de exposição, variação sazonal da
temperatura ambiente, entre outros.
Em suma, a retração por origem térmica é devida ao calor gerado durante a
hidratação do cimento Portland, que causa tensões térmicas que tracionam o
concreto na fase de resfriamento. Estes problemas ocorrem principalmente em
estruturas massivas, onde o esfriamento à temperatura ambiente pode levar à
fissuração (HASPARYK et al., 2005).
2.4.4 RETRAÇÃO POR SECAGEM
A retração por secagem, ou retração hidráulica, é definida como a diminuição
do volume da peça de concreto devido à remoção da água da pasta endurecida de
cimento, quando o concreto “seca” pelo contato com o ar. (LAPA, 2008).
A retração por secagem acontece depois do fim da pega do cimento e ocorre
devido à redução dimensional causada pela evaporação da água de poro da mistura
30
cimentícia. Em um ambiente com umidade abaixo de 100%, na pasta de cimento dáse à perda de água e a consequente retração (NETO, 2002). É definida como um
fenômeno inevitável em estruturas de concreto armado em ambientes cuja umidade
está abaixo da condição de saturação, pois o fenômeno ocorre devido à perda de
água das estruturas de concreto para o ambiente. (BALTAR, 2004 apud TAVARES,
2008).
Esse tipo de retração se deve às movimentações da água que podem sair por
evaporação ou entrar por capilaridade, permeabilidade ou ainda por condensação
capilar. (COUTINHO, 1994). A intensidade da retração por secagem é influenciada
pela interação entre a água que evapora e a estrutura da pasta de cimento (GARCIA,
2001).
Os mecanismos que originam essas fissuras de retração por secagem são
semelhantes aos de retração plástica, porém com uma velocidade muito menor. A
perda da água de amassamento por cura insuficiente ou por uso de cimento com
maior superfície específica é acentuada. (ISAIA, 2008).
O fenômeno é natural e ocorre como conseqüência da hidratação dos
compostos anidros dos cimentos Portland. Para a explicação do fenômeno é
importante saber que existem diversos tipos de água e com graus diferentes de
dificuldade para serem removidos, como água livre, água capilar, água interlamelar
(água de gel), água adsorvida e água de cristalização (LAPA, 2008).
A água livre é toda a água que está na pasta de cimento ou no concreto, sem
sujeição a qualquer força, ficando livre para evaporar durante o endurecimento da
pasta e do concreto.
A água capilar pode ser livre ou retida por tensão capilar. A primeira se
localiza em grandes vazios, de diâmetro maior que 50µm, e sua remoção não causa
retração no sistema, enquanto a segunda se localiza em diâmetros menores (5 a
50µm) e sua remoção pode causar retração (LAPA, 2008).
A água adsorvida está próxima à superfície dos sólidos da pasta, com suas
moléculas fisicamente adsorvidas na superfície desta. Pode ser perdida por secagem
da pasta a 30% de umidade relativa, e sua perda é a principal responsável pela
retração da pasta por secagem.
A água de cristalização, ou quimicamente combinada, é parte integrante da
estrutura de vários produtos hidratados de cimento. Esta água não é perdida por
31
secagem, apenas por aquecimento a partir da decomposição dos hidratos (LAPA,
2008).
Concretos e principalmente pastas e argamassas que contenham maiores
teores de água de amassamento estão mais suscetíveis ao surgimento de fissuras
por retração hidráulica. A Figura 11 a seguir ilustra fissuras causadas por retração
hidráulica.
Figura 11- Fissuras causadas por retração hidráulica em viga de concreto (ISAIA, G. 2011).
2.5 ASTM C490
ASTM International (ASTM), originalmente conhecida como American Society for
Testing and Materials, é um órgão estadunidense de normalização. A ASTM
desenvolve e publica normas técnicas para uma ampla gama de materiais, produtos,
sistemas e serviços.
A ASTM C490 corresponde à prática padrão para o uso de aparelho para a
determinação da alteração do comprimento da pasta endurecida de cimento,
argamassa e betão. Esta prática tem a intenção de fornecer os requisitos padrão
para aparelho comum a muitos métodos de teste utilizados em ligação com o
cimento e concreto e os procedimentos normalizados para a sua utilização. Os
requisitos detalhados como materiais, misturas, espécimes, condicionamento de
amostras, número de amostras, idades em que as medições devem ser feitas,
32
interpretação dos resultados e de precisão e viés são deixados para serem tratados
em métodos de teste específicos.
A ASTM C490 é utilizada como base para o procedimento do ensaio de
retração em argamassas, pois mede a mudança no comprimento do corpo de prova.
Um aumento ou uma diminuição na dimensão linear de uma amostra de teste,
devido a outras causas que não a carga aplicada, é medida ao longo do eixo
longitudinal.
O cálculo da alteração do comprimento é realizado com base na seguinte
equação:
L=
( L x − Li )
× 100
G
L=Variação de Comprimento (%)
Lx=Valor Medido na data x
Li=Valor Medido Inicialmente
G=Comprimento útil do corpo de prova
33
3. METODOLOGIA
O estudo proposto desenvolveu-se por meio da comparação entre os
resultados de ensaios de retração presentes nas normas técnicas da ASTM. Foram
comparados os resultados de cinco diferentes traços, um para referência e os outros
com diferentes tipos de adições às argamassas.
O fluxograma a seguir apresenta a metodologia empregada.
Traços Utilizados
Ensaios
Realizados
• Referência;
• Sílica Ativa –
0,10;
• Sílica Ativa –
0,20;
• Nanotubos de
Carbono;
• Nanosílica.
Comparação
entre Resultados
• Ensaio de
Retração –
ASTM C4901997;
• Ensaio de
Flow-Table –
ABNT NBR
13276-2005.
• Apresentação
dos
Resultados;
• Discussão.
Figura 12 - Fluxograma de Metodologia
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS
Para a realização desta pesquisa optou-se por materiais facilmente
encontrados na região de Curitiba – PR de modo a garantir à pesquisa um caráter
prático.
O cimento utilizado foi o Cimento Portland CP V – ARI fornecido pela empresa
Cia. de Cimento Itambé, localizada em Balsa Nova, região Metropolitana de Curitiba
- PR. Este tipo de cimento se diferencia dos demais por ficar um período maior de
tempo dentro dos moinhos, fazendo com que ele atinja um maior valor de finura
(Blaine) obtendo assim uma maior superfície específica, tornando este cimento muito
reativo nas primeiras idades, o que possibilitou a desforma após 24 horas. Este
cimento apresenta um baixo teor de adições, 5% de fíler calcário. As propriedades
químicas e físicas do cimento utilizado estão descritas na Tabela 3.
34
Tabela 3 - Propriedades Químicas e Físicas do Cimento Portland CP V - ARI.
Químicas
2012
Al2O 3
SiO2
Fe2 O3
CaO
Nov.
%
4,06
%
19,22
%
2,65
%
60,61
2012
Nov.
Exp.
Quente
mm
0,7
Tempo de Pega
Inicio
02:44
MgO SO3
%
4,63
Perda ao
Fogo
%
2,26
Físicas
%
3,19
Blaine #200 #325
Fim
03:32
cm²/g
4.388
%
0,27
%
1,59
CaO
Livre
Resíduo
Insolúvel
Equivalente
Alcalino
%
1,75
%
0,76
%
0,62
Resistência à Compressão
1 dia
21
3 dias
35,2
7 dias
42,3
28 dias
49,9
FONTE: Itambé 2012.
Buscou-se utilizar a areia de rio de fornecedores da região de Curitiba – PR.
Foi utilizada areia em duas graduações: Fina e Média. Na Tabela 4 estão
apresentados os resultados dos Ensaios de Granulometria das Areias. A Figura 13
indica a curva granulométrica dos dois agregados miúdos empregados na confecção
das argamassas de reparo.
Tabela 4 - Granulometria das Areias
Resultados
Malha da peneira (mm)
4,76
2,36
1,19
0,6
0,3
0,15
< 0,150
Total
Usual
4
8
16
30
50
100
Areia Média Natural
Areia Fina Natural
% média
retida
passante % média
retida
passante
retida
acumulada em cada
retida
acumulada em cada
0,000
0,000
100
0,000
0,000
100,000
0,542
0,542
99,458
0,000
0,000
100,000
16,386
16,928
83,072
0,012
0,012
99,988
23,098
40,026
59,974
19,912
19,924
80,076
15,032
55,058
44,942
13,357
33,280
66,720
35,224
90,283
9,717
50,466
83,746
16,254
9,717
100,000
0,000
16,254
100,000
0,000
100
100
Dimensão Máx. Caract.: 2,36mm Dimensão Máx. Caract.: 1,19mm
Módulo de Finura:
Módulo de Finura:
2,028
1,370
Teor de pulverulento = 6,44%
Teor de pulverulento = 11,823%
FONTE: Ensaios realizados pelo aluno Luan Rodrigo de Almeida Souza.
35
Figura 13 - Curvas Granulométricas das Areias utilizadas. LUAN (2012).
O aditivo plastificante utilizado foi o TEC-FLOW 7035 da RheoSet, a base de
Policarboxilato
Modificado,
com
concentração
de
35%,
como
comprovado
experimentalmente durante os ensaios deste trabalho.
A Sílica Ativa utilizada foi de fabricação da Silmix, composta de 85% de Sílica
Amorfa, 0,5% de Sílica Cristalina, 1,5% de Óxido de Sódio, 6% de Estruturas de
Carbono e 3% de umidade e possui um diâmetro médio de 0,4 µm.
Por se tratar de um material relativamente novo, é grande a dificuldade para
encontrar Nanossilica no mercado. Por este motivo, a Nanossilica utilizada foi
fornecida pela MC – Bauchemie. Devido à politicas da empresa, não foi fornecido
nenhuma informação a cerca das propriedades físicas e químicas da amostra. Foi
fornecida uma amostra de Nanossilica dispersa em água. Então, a fim de calcular a
água contida na amostra, foi realizado um ensaio de teor de sólidos, que consistiu
em colocar uma amostra previamente pesada em estufa a 60 oC até a evaporação
completa da parte líquida. Por diferença de massa, obteve-se uma concentração de
32 gramas de nS para cada 100 gramas de amostra.
Os Nanotubos de Carbono utilizados foram produzidos pelo Laboratório de
Nanomateriais da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais) através do
processo de Deposição Química da Fase de Vapor. Este processo dá origem a
Nanotubos de paredes múltiplas. A amostra utilizada apresentou pureza superior a
36
93%, 2% de outras estruturas de Carbono e menos de 5% de Contaminantes (Pó
Catalisador: MgO – Co – Fe).
3.2 MOLDAGENS, PROPORCIONAMENTO DE MATERIAIS E FORMA DE
MISTURA
Para a realização dos ensaios fixou-se um traço de referência (sem adições
de SA, NTC e nS) para que fosse possível estabelecer comparações entre os efeitos
obtidos com a adição e aqueles encontrados na argamassa convencional. Os traços
foram definidos tomando como ponto de partida os traços apresentados em
Medeiros (2002), fazendo pequenas alterações para que as argamassas atingissem
a consistência de massa de modelar. Os traços utilizados estão apresentados na
Tabela 5.
Tabela 5 - Traços utilizados na pesquisa
Tabela de Traços
REF
SA 0,10
SA 0,20
NTC
nS
Traço
Cimento
Areia
Fina
Areia
Média
Água
Aditivo
Plastificante
SA
nTC
nS
1
1,05
1,95
0,45
0,01
0
0
0
Massa (g)
Traço
450
1
472,5
1,05
877,5
1,95
202,5
0,45
4,5
0,01
0
0,1
0
0
0
0
Massa (g)
Traço
450
1
472,5
1,05
877,5
1,95
202,5
0,45
4,5
0,01
45
0,2
0
0
0
0
Massa (g)
Traço
450
1
472,5
1,05
877,5
1,95
202,5
0,45
4,5
0,015
90
0
0
0,003
0
0
Massa (g)
Traço
450
1
472,5
1,05
877,5
1,95
202,5
0,45
6,75
0,015
0
0
1,35
0
0
0,07
Massa (g)
450
472,5
877,5
202,5
6,75
0
0
31,5
A nomenclatura utilizada se refere ao REF, como traço de referência,
sem adições; ao SA – 0,10, como o traço preparado com a adição de Sílica Ativa a
10% do peso de cimento; ao SA – 0,20, como sendo o traço preparado com a adição
de Sílica Ativa a 20% do peso de cimento; ao NTC, como o traço que recebeu a
adição de NTCs; e ao nS como sendo o traço preparado com a adição de
Nanossilica.
37
Para a realização dos ensaios fixou-se a relação água/cimento em 0,45 para
todos os traços. A relação a/c foi a mesma em todos os traços para que a quantidade
de água colocada não interferisse na futura comparação dos resultados.
Foram feitas cinco misturas em um misturador de argamassa, uma para cada
traço. Cada argamassada foi suficiente para moldar todos os quatro corpos de prova
de 25 mm x 25 mm x 250 mm que foram utilizados nos ensaios de retração.
Figura 14- Argamassadeira utilizada na preparação das argamassas
3.2.1 PREPARO DAS ARGAMASSAS
As argamassas foram misturadas em um misturador de argamassa com
capacidade para 5 litros. Ver Figura 14. Para fazer o controle da relação
água/cimento, foi descontada da massa de água adicionada, a água contida no
aditivo e na solução de Nanossilica. O preparo das argamassas se deu da seguinte
forma:
• Procedimento Geral:
1-
Separar os materiais utilizados;
2-
Pesar os materiais de acordo com o traço utilizado;
3-
Umedecer os componentes da argamassadeira de forma a evitar a
perda de água da argamassa.
38
•
Traço REF:
1 - Adicionar a areia fina, o cimento, a areia média e metade da água de
amassamento e misturar por 30 segundos em velocidade baixa;
2 - Adicionar o aditivo e o restante da água de amassamento e misturar por 4
minutos em velocidade baixa;
3 - Parar e raspar a parede da argamassadeira a fim de retirar a argamassa
grudada nas paredes do equipamento e misturar por mais 3 minutos em
velocidade alta.
•
Traço SA – 0,10:
1 - Adicionar a areia fina, o cimento, a sílica ativa, a areia média e metade da
água de amassamento e misturar por 30 segundos em velocidade baixa;
2 - Adicionar o aditivo e o restante da água de amassamento e misturar por 4
minutos em velocidade baixa;
3 - Parar e raspar a parede da argamassadeira a fim de retirar a argamassa
grudada nas paredes do equipamento e misturar por mais 3 minutos em
velocidade alta.
•
Traço SA – 0,20:
1 - Adicionar a areia fina, o cimento, a sílica ativa, a areia média e metade da
água de amassamento e misturar por 30 segundos em velocidade baixa;
2 - Adicionar o aditivo e o restante da água de amassamento e misturar por 4
minutos em velocidade baixa;
3 - Parar e raspar a parede da argamassadeira a fim de retirar a argamassa
grudada nas paredes do equipamento e misturar por mais 3 minutos em
velocidade alta.
•
Traço NTC:
1 - Adicionar a areia fina, o cimento, os Nanotubos de carbono, a areia média e
metade da água de amassamento e misturar por 30 segundos em
velocidade baixa;
39
2 - Adicionar o aditivo e o restante da água de amassamento e misturar por 4
minutos em velocidade baixa;
3 - Parar e raspar a parede da argamassadeira a fim de retirar a argamassa
grudada nas paredes do equipamento e misturar por mais 3 minutos em
velocidade alta.
•
Traço nS:
1 - Adicionar a areia fina, o cimento, a solução de nS, a areia média e metade
da água de amassamento e misturar por 30 segundos em velocidade baixa;
2 - Adicionar o aditivo e o restante da água de amassamento e misturar por 4
minutos em velocidade baixa;
3 - Parar e raspar a parede da argamassadeira a fim de retirar a argamassa
grudada nas paredes do equipamento e misturar por mais 3 minutos em
velocidade alta.
A fim de se caracterizar a trabalhabilidade e consistência de cada mistura, foi
realizado o ensaio de consistência (Flow-Table) das argamassas preparadas,
segundo a ABNT NBR 13726/2005. Porém, por se tratar de argamassas com
aspecto de massa de modelar, muito seco, não foi possível utilizar os resultados do
ensaio, uma vez que, a cada golpe da mesa, o material se esfarelava (ver Figura 15)
ao invés de fluir. Após os ensaios de Flow-Table, retornou-se a argamassa para a
argamassadeira para efetuar a mistura por mais 30 segundos de modo a prepará-la
para as moldagens.
Figura 15 - A) Ensaio de Consistência; B) Argamassa desagregada após o ensaio.
40
3.2.2 MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA, DESFORMA E CURA
Para moldagem dos corpos de prova, utilizaram-se as formas para corpos de
prova de 25 mm X 25 mm X 285 mm (250 mm comprimento útil), segundo a norma
ASTM C490-1997.
Por se tratar de corpos de prova muito esbeltos e como a desforma seria feita
24 horas após o momento da moldagem, aplicou-se desmoldante nas formas a fim
de facilitar a desforma, diminuindo os riscos de os corpos de prova serem quebrados
no momento da desforma e consequentemente perdidos.
A aplicação da argamassa nos corpos de prova foi feita manualmente. Já a
compactação foi realizada em duas camadas aplicando-se 10 golpes do soquete
metálico utilizado para compactar a amostra do ensaio de Flow-Table.
Figura 16 - Moldagem dos corpos de prova
Após o término das moldagens, foi aplicado um filme plástico nos corpos de
prova, para tentar amenizar a perda de água nas primeiras 24 horas.
No que se refere à cura, foi definido que no momento da desforma seria feita
a primeira leitura da maior dimensão dos corpos de prova, para que este fosse o
comprimento inicial (L0) dos mesmos. E logo após esta leitura os corpos de prova
seriam mergulhados em um tanque de cura (ver Figura 17), onde ficariam por um
período de 28 dias.
Figura 17 - Tanque de cura.
41
3.3 PROCEDIMENTO DO ENSAIO DE RETRAÇÃO
O ensaio de retração foi feito através de leituras diárias durante um período de
tempo específico, neste trabalho este tempo foi definido como 28 dias durante o
período de cura mais um período de 32 dias onde os corpos de prova permaneceram
em uma câmara seca de temperatura controlada, totalizando um período total de 60
dias.
Esta câmara seca é um ambiente controlado através de um desumidificador
de ar e um controlador de temperatura. Esta câmara tem como objetivo minimizar os
efeitos climáticos na realização do ensaio, além de, por ser um ambiente de baixa
umidade, acelerar o fenômeno da retração.
Para efetuar as medições é necessário à utilização de um relógio comparador.
O relógio comparador é equipado com um relógio sensível as variações de
comprimento, dois apoios, um fixo e um móvel para captar as variações de
comprimento. Este conjunto está acoplado a duas barras de aço inoxidável que
fornecem a rigidez ao conjunto.
Figura 18 - A) Relógio Comparador zerado; B) Medição de corpo de prova.
Antes de se iniciar qualquer etapa de medições é necessário “zerar” o relógio
com um gabarito de aço inoxidável. Este gabarito deve ser colocado sempre na
mesma posição a fim de minimizar a interferência de possíveis deformações na
ponta do gabarito.
42
Após este processo iniciam-se as medições dos corpos de prova. A fim de se
evitar possíveis erros de leitura, ficou definido que seriam feitas três leituras para
cada face do corpo de prova, totalizando 12 leituras para cada corpo de prova,
minimizando assim qualquer interferência do operador do ensaio. Foi utilizada a
média entre as 12 leituras como o valor do dia. Durante o período de cura, os corpos
de prova retornavam ao tanque de cura logo após o término da medição. Na Tabela
6 está apresentado um modelo de planilha utilizada para a anotação dos dados
obtidos.
Tabela 6 - Modelo de Tabela de Medição
1
149
143
141
2
144
143
141
1
241
239
239
2
240
239
239
SA - 0,10
1
3
144
142
141
Média:
3
3
240
239
239
Média:
4
144
143
141
143
1
71
73
72
4
240
239
239
239
1
550
511
508
Data:
17/12/12
2
2
3
4
69
73
75
73
72
74
72
72
72
Média: 72
4
2
3
4
588
575
519
564
543
508
508
508
508
Média: 533
43
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Esta parte do trabalho foi dedicada a um estudo dos resultados obtidos nos
ensaios de retração segundo a norma ASTM C 490-1997.
Foi realizada uma análise entre os valores medidos com o objetivo de
estabelecer parâmetros de comparação entre os materiais utilizados no estudo.
Através dessa análise foi possível entender melhor a influência desses materiais no
comportamento das argamassas quanto à retração.
A partir dos dados obtidos através das medições realizadas foram elaborados
gráficos, como apresentado na sequência:
A Figura 19 que apresenta a média da variação de cada traço estudado
em milésimos de milímetro dos corpos de prova, no dia de cada leitura.
Figura 19 - Gráfico de Variação do comprimento.
Figura 20, Gráfico da Retração: Apresenta a média da variação de cada traço
em porcentagem, no dia de cada leitura, segundo a fórmula:
L=
( L x − Li )
× 100
G
Onde:
L= variação do comprimento por idade, em %;
Lx= leitura do comprimento do corpo de prova na idade x dias;
Li= leitura do comprimento inicial do corpo de prova;
G= valor do comprimento útil, conforme citado na metodologia (250mm).
44
Figura 20 - Gráfico de Retração
Figura 21, Gráfico da Retração pelo Critério de Eliminação dos Espúrios:
Apresenta a média da variação de cada traço em porcentagem, no dia de
cada leitura, conforme fórmula apresentada anteriormente. Porém, para uma
maior confiabilidade nos dados foi realizada uma análise estatística, através
do Critério de Eliminação dos Espúrios. Onde se calcula a média e o desvio
padrão dos dados medidos, e todos os valores que estiverem fora do intervalo
(média mais desvio padrão; média menos desvio padrão) são eliminados, pois
considera-se que estes são valores atípicos e não fazem parte do espaço
amostral. Com isso, obtém-se uma nova média, somente com os valores
considerados. Os resultados individuais serão apresentados através desses
gráficos. Para a melhor visualização dos valores retirados (espúrios),
rejeitados no cálculo da nova média, foram colocadas as chamadas barras de
erros, utilizando o valor do desvio padrão. Vale ressaltar que nenhum corpo
de prova teve todas as suas medições descartadas. Foram retirados da média
apenas os pontos atípicos.
45
Figura 21 - Gráfico de Retração com eliminação de espúrios
Os gráficos das Figuras 19 a 21 apresentam uma linha vermelha, que
representa o dia exato que os corpos de provas saíram do tanque de cura,
conforme já explicado no capítulo referente ao procedimento. A partir dessa data,
as medições foram realizadas visando medir a parcela de retração por secagem.
Acima foram apresentados os gráficos relativos ao traço de referência, os
demais gráficos serão apresentados no anexo deste trabalho.
Gráfico de Linhas de Tendência da Retração das Amostras: Para representar os
resultados de todos os corpos de prova de uma maneira de fácil visualização, foi
feito um gráfico com as linhas de tendência, utilizando os valores médios obtidos
através do Critério de Eliminação de Espúrios. A reta vertical azul marca a idade
em que os corpos de prova passaram a apresentar menor variação, e a reta
laranja indica a última idade considerada no ensaio.
Gráfico de Comparação de Retração das Amostras: Foi elaborado o gráfico que
apresenta os valores médios de retração obtidos através do Critério de
Eliminação de Espúrios das amostras em cada idade.
Gráfico de Comparação dos Resultados da Retração: Apresenta a média da
variação de cada traço em porcentagem em determinada idade.
46
4.1 ANÁLISE DE RESULTADOS
As Figuras 22 a 26 apresentam os gráficos de retração em percentual para o
caso do critério de eliminação dos dados espúrios para as séries de referência, com
sílica ativa (10 %), com sílica ativa (20 %), com nanotubos de carbono e com
nanossílica, respectivamente.
Em todos os corpos de prova foi constatada uma pequena dilatação nos
primeiros dias, isso se deve ao fato que, ainda na forma, ficaram expostos às
condições de laboratório por 24 horas, ou seja, perderam água e consequentemente
retraíram. Essa perda foi compensada quando os corpos de prova foram submersos
no tanque de cura, isso explica o motivo da dilatação inicial. O ideal seria que
durante o período entre a moldagem e a desforma as amostras permanecessem em
câmara úmida.
Os corpos de prova se comportaram de forma semelhante, como poderá ser
observado a seguir, obedecendo a certo padrão. Houve grande oscilação nos
valores anotados durante o período em que os corpos de prova ficaram submersos
no tanque de cura.
Após o período de cura, os corpos de prova praticamente só retraíram, até
atingir certa estabilidade após aproximadamente 15 dias na câmara seca. A única
variação anormal que ocorreu após esse período pode ser notada nos corpos de
prova de REFERÊNCIA, SA – 0,10, SA – 0,20 e NTC, devido a uma mudança nos
níveis de umidade e temperatura da câmara seca, pois o desumidificador de ar não
estava funcionando. Isso mostra o quão sensível é o ensaio.
Com a finalidade de melhor visualizar os gráficos, a seguir estão
apresentados os resultados individuais de cada traço.
47
Figura 22 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios - REF.
Figura 23 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios - SA - 0,10
48
Figura 24 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios – SA – 0,20.
Figura 25 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios – NTC.
49
Figura 26 - Gráfico de Retração pelo Critério de Eliminação de Espúrios – nS.
50
4.2 COMPARAÇÃO ENTRE OS TRAÇOS
Neste item é feita uma análise comparativa entre todos os traços estudados,
no período em que estiveram na câmara seca. Na sequência apresentam-se os
gráficos das Figuras 27 e 28 que contém os pontos médios sem considerar os
valores da eliminação dos espúrios de todos os traços, juntamente com uma linha de
tendência logarítmica de modo a possibilitar a comparação.
0,03%
0,02%
)
%
( 0,01%
o
t 0,00%
n
e
-0,01%
im
r
p -0,02%
m
o -0,03%
C
o
d -0,04%
o
ãç -0,05%
ai
ra -0,06%
V
-0,07%
-0,08%
REF - R² = 0,970
SA - 0,10 - R² = 0,971
SA - 0,20 - R² = 0,983
NTC - R² = 0,861
nS - R² = 0,920
0
5
10
15
20
25
30
35
Idade (dias)
Figura 27 - Linhas de tendência de retração das amostras
0,03%
0,02%
)
%
( 0,01%
o
t 0,00%
n
e
m
ir -0,01%
p -0,02%
m
o -0,03%
C
o
d -0,04%
o
ãç -0,05%
ai
ra -0,06%
V
-0,07%
-0,08%
REF
SA - 0,10
SA - 0,20
NTC
nS
0
5
10
15
20
Idade (dias)
Figura 28 - Retrações Médias
25
30
35
51
Através da análise da Figura 27 pode-se perceber que os valores de retração
obtidos nos traços REF, SA – 0,20 e nS apresentaram valores muito próximos como
nota-se pelas barras de erros que essa diferença não é significativa. Porém, o traço
SA – 0,10 apresentou uma melhora considerável, ao contrário do traço de NTC que
teve uma retração maior que as barras de erros, levando em conta a linha de
tendência, mas vale ressaltar que se for considerado os últimos dias essa diferença
passa a ser insignificante.
Os resultados encontrados para os valores de retração das argamassas com
adição de Sílica Ativa condizem com os resultados apresentados por Rao (1998),
onde as argamassas com adição de 10% de sílica ativa apresentaram retrações
inferiores àquelas apresentadas por argamassas com 20% de adição de Sílica Ativa.
Porém, segundo Rao (1998) as adições de sílica ativa fizeram com que as
argamassas apresentassem maiores retrações nas primeiras idades, em relação ao
traço de referência.
O gráfico da Figura 29 apresenta os valores de retração obtidos 15 dias após
terem sido colocados os corpos de prova em câmara seca. Esta foi a idade a partir
da qual os corpos de prova passaram a ter menor variação. Esta idade está
representada no gráfico anterior através da reta vertical que passa pela idade 15.
GRÁFICO COMPARATIVO DAS
AMOSTRAS - 15 DIAS
-0,0700%
-0,0600%
) -0,0500%
%
(
o
ãç -0,0400%
ar
ta -0,0300%
e
R -0,0200%
REF
SA - 0,10
SA - 0,20
NTC
nS
-0,0100%
0,0000%
Figura 29 - Gráfico comparativo das amostras aos 15 dias
A análise da Figura 29 vem a confirmar o que foi comentado anteriormente. A
retração dos traços SA – 0,20 e nS realmente é muito próxima à do traço de
52
referência.
Sendo
impossível
afirmar,
estatisticamente,
que
estas
adições
apresentaram alguma influência no comportamento quanto à retração das
argamassas.
O traço com adição de nanotubos de carbono foi o único que apresentou
valores de retração maiores do que aqueles obtidos pelo traço de referência. Porém
não se pode descartar a utilização desta adição através deste resultado, pois, até
então, não existem valores de norma que sirvam como limite máximo para o ensaio
de retração, ou seja, o ensaio só informa se a adição aumentou ou diminuiu os níveis
de retração, mas não indica um valor limite a partir do qual a retração é elevada a
ponto de causar manifestações patológicas como o surgimento de trincas e fissuras.
A Figura 29 também confirma a melhora dos valores de retração da SA –
0,10, em relação ao traço de referência.
O gráfico da Figura 30 apresenta os valores de retração obtidos 32 dias após
terem sido colocados os corpos de prova em câmara seca. Esta foi a última idade
em que foram medidas as variações no comprimento dos corpos de prova.
GRÁFICO COMPARATIVO DAS
AMOSTRAS - 32 DIAS
-0,0700%
-0,0600%
) -0,0500%
%
(
-0,0400%
o
ãç
ar
t -0,0300%
e
R
-0,0200%
REF
SA - 0,10
SA - 0,20
NTC
nS
-0,0100%
0,0000%
Figura 30 - Gráfico Comparativo das Amostras aos 32 dias
Por meio da análise do gráfico da Figura 30, pode-se afirmar que os traços
apresentam uma tendência de obter uma mesma retração final, conforme estudos
anteriores. No estudo de Rao, todos os traços elaborados por ele apresentaram
tendência de chegar a um mesmo valor de retração para idades elevadas. Essa
mesma tendência aconteceu com as amostras utilizadas neste estudo, incluindo as
53
amostras de nanotubos de carbono e nanosílica, ou seja, as adições tendem a
apresentar variações somente nas primeiras idades. Conforme comprovado pelo
Gráfico 30 apresentado acima.
54
5. CONCLUSÕES
Este trabalho teve como foco produzir informações relacionadas a influência
das adições de sílica ativa, nanotubos de carbono e nanossílica especificamente na
retração por secagem, que é um dos pontos chaves para a dosagem de argamassas
de reparo de alta eficiência.
Desse modo, as conclusões resultantes do trabalho desenvolvido encontramse a seguir:
• A adição de 20 % de sílica ativa e de 7 % de nanossílica nas argamassas
empregadas neste trabalho não afetaram estatisticamente o comportamento
da argamassa quanto a retração.
• A adição de sílica ativa no teor de 10 % em relação à massa de cimento
reduziu a retração da argamassa em relação à série de referência.
• A adição de 0,3 % de nanotubos de carbono elevou o nível de retração da
argamassa de reparo estudada, indicando poder ser este um ponto crítico
quanto ao possível emprego deste material na formulação de argamassas
destinadas a serviços de reparo localizado.
55
5.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
• Estudar a influência de teores distintos de cada uma das três adições testadas
de modo a verificar se existe um teor de eficiência ótima para cada caso.
• Abordar propriedades além da retração, mas também de forte importância
para as argamassas de reparo, tais como resistência à tração, à compressão,
resistência de aderência, módulo de elasticidade, coeficiente de expansão
térmica, entre outras possibilidades.
56
6. REFERÊNCIAS
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – Materiais
Pozolânicos: Requisitos NBR 12653/2012.
ALMEIDA, A. E. F. S., SICHIERI, E. P. - Propriedades microestruturais de
argamassas de cimento Portland com adições minerais e poliméricas utilizadas na
fixação de porcelanato, 2006 – São Paulo.
ALMEIDA, D. C. – Desempenho de argamassas com sílica ativa em ambiente
marinho, 2007 – Maceió.
ALMEIDA, J. L. M. S. L. Argamassas Tradicionais e Industriais em Edifícios, 2010 –
Universidade do Porto.
ASTM C125 – Standard Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates.
ASTM C490/1997 – Standard Practice for Use of Apparatus for the Determination of
Lenght Change of Hardened Cement Paste, Mortar, and Concrete
BATISTON, E. R. – Estudo exploratório dos efeitos de nanotubos de carbono em
matrizes de Cimento Portland, 2007 – Florianópolis.
BERGNA, H. E. e ROBERTS, W. O. Colloidal Silica: Fundamentals and Applications.
Ed. CRC Press, 2006, 912 p.
CARNEIRO, A. M. P. – Contribuição ao estudo da influência do agregado nas
propriedades de argamassas compostas a partir de curvas granulométricas, 1999 São Paulo.
CINCOTTO, M. A., SILVA, M. A. C., CASCUDO, H. C. - Argamassas de
revestimento: características, propriedades e métodos de ensaio. São Paulo: Instituto
de Pesquisas Tecnológicas, 1995. Boletim Técnico n. 68.
COUTINHO, A. S. S.; GONÇALVES, A., Fabrico e propriedades do betão. Vol. III.,
1994 – Lisboa.
COUTO, G. G. – Nanoparticulas de níquel: síntese, caracterização, propriedades e
estudo de sua utilização como catalisadores na obtenção de nanotubos de carbono,
2006 – Curitiba.
DAL MOLIN, D.C.C. Adições Minerais para Concreto Estrutural. In: Concreto: Ensino,
Pesquisa e Realizações. São Paulo: IBRACON, 2005.
FERRAZ, D. – Nanotecnologia – IPT, Nanosílica e Concreto, 2012.
57
FERREIRA, O. P. - Nanotubos de Carbono: Preparação e Caracterização, 2003 Campinas, SP.
FONSECA, G. C. – Adições minerais e as disposições normativas relativas à
produção de concreto no Brasil: Uma abordagem epistêmica, 2010 – Belo Horizonte.
FUKUSHI, K. e SATO, T. Using a surface complexation model to predict the nature
and stability of nanoparticles. Environmental Science and Technology, v. 39, p. 12501256, 2005.
GARCIA, B.S. Retrait au jeune âge du béton. Développement d´une méthode
expérimentale et contribution à l´analyse physique du retrait endogène. Laboratoire
Central des Ponts et Chaussées, 2001.
GUIMARÃES, J. E. P.. A Cal – Fundamentos e Aplicações na Engenharia Civil. 1
edição. Associação Brasileira dos Produtores de Cal. Editora PINI, 2002 – São
Paulo.
GUIMARÃES, J. E. P.. A Cal – Fundamentos e Aplicações na Engenharia Civil. 1
edição. Associação Brasileira dos Produtores de Cal. Editora PINI. 1998.
GUIMARÃES, J. E. P.. A Cal – Fundamentos e Aplicações na Engenharia Civil. 1
edição. Associação Brasileira dos Produtores de Cal. Editora PINI. 2002.
HASPARYK, N. P.; LOPES, A. N. M.; ANDRADE, M. A. S.; SANTOS, S. B. dos.
Deformações por Retração e Fluência. In: ISAIA, Geraldo Cechella (Ed.) Concreto:
Ensino, Pesquisa e Realizações. São Paulo: IBRACON, 2005. v. 1 cap. 22, p. 655685.
ILER, R. K. The chemistry of silica: solubility, polymerization, colloid and surface
properties and biochemistry. Ed. John Wiley, 1979. 866 p.
ISAIA, G – Materiais de Construção Civil, 2010 – São Paulo.
ISAIA, G. – Concreto: Ciência e Tecnologia, 2008 – São Paulo.
ISAIA, G. – Concreto: Ciência e Tecnologia, 2011 – São Paulo.
KANNING, R. C. – Caracterização da cinza de folha de bananeira (Musa spp) –
Avaliação do Potencial Pozolânico, 2010 – Curitiba.
Kashiwagi, T., Grulke, E., Hilding, J., Harris, R., Awad, W., Douglas, J. - "Thermal
Degradation and Flammability Properties of Poly (Propylene)/Carbon Nanotube
Composites", Macromolecular Rapid Communications 23 (13), 2002: 761-765.
LAPA, J. S. – Patologia, recuperação e reparo das estruturas de concreto, 2008 –
Belo Horizonte.
LATORRE, P. E. V. – Estudo de argamassas para reparos de estruturas de concreto
sujeitas à abrasão, em locais com umidade elevada, 2002 – Curitiba.
58
LOCH, F. C., CORREIA, S. L., SCHACKOW, A., EFFITING, C., GLEIZE, P. J. P. –
Desenvolvimento de material de construção nanoestruturado: efeito da substituição
parcial de cimento Portland por nanosílica em misturas de argamassa –
Florianópolis.
MARCONDES, C. G. N. – Adição de nanotubos de carbono em concretos de cimento
Portland – Absorção, permeabilidade, penetração de cloretos e propriedades
mecânicas, 2012 – Curitiba.
MARCONDES, C. G. N. – Nanotubos de Carbono (NTC) na tecnologia do concreto:
uma revolução possível, 2010 – Curitiba.
MARGALHA, M. G. – Argamassas – Conservação e Recuperação do Patrimônio,
2011 – Universidade de Évora.
MEDEIROS, M. H. F. – Estruturas de concreto com corrosão de armaduras por
carbonatação: comparação de argamassas de reparo quanto à proteção do aço,
2002 – São Paulo.
MEHTA, P. K. – Concreto: Microestrutura, Propriedades e Materiais, 2008 – São
Paulo.
MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M.. Concreto: estrutura, propriedades e materiais.
1ª Edição. São Paulo: IBRACON, 2008.
MEHTA, P.K. Natural Pozzolan. In: Suplementary Cementing Materials. Ottawa: V.
M. Malhotra. 1987. 427p.
METHA, P. K.; MOTEIRO, P. J. M. (1994) – Concreto: estrutura, propriedades e
materiais. São Paulo, Editora Pini, 1ª edição.
MONTANHEIRO, T. J., YAMAMOTO, J. K., KIHARA, Y. - Características e
Propriedades pozolânicas de arenitos opalinos da Serra de Itaqueri, SP, 2002 – São
Paulo.
MORAES, R. C. – Efeitos físico e pozolânico das adições minerais sobre a
resistência mecânica do concreto, 2001 – Santa Maria – RS.
NERI, D. M. – História da nanociência em uma perspectiva Kuhniana, 2011 – Belo
Horizonte.
NETO, A. A. M. - Estudo da Retração em Argamassa com Cimento de Escória
Ativada, 2002 – São Paulo.
NETTO, R. – “Materiais Pozolânicos”, 2006 – Belo Horizonte.
OLIVEIRA, M. P. de, NÓBREGA, A. F. da, DI CAMPOS, M. S., BARBOSA, N. P.
Estudo do caulim calcinado como material de substituição parcial do cimento
Portland. Conferência Brasileira de Materiais e Tecnologias Não-Convencionais:
Habitações e Infra-Estrutura de Interesse Social. Pirassununga, SP: NOCMAT, 2004.
59
PARAMÉS, J., BRITO, J. - Adições nanoparticuladas para materiais de construção
ignífugos, 2010 – Lisboa.
PEÑA, M. R. G. - Estudo da Fissuração Associada à Retração em Argamassas para
Reparo em Estruturas de Concreto, 2004 – São Paulo.
PINHO, J. R. S. – Avaliação de sistemas de reparo para o problema de abrasão do
concreto de superfícies úmidas em usinas hidrelétricas, 2006, Belém – PA.
RAO, G. A. – Retração de argamassas em elevadas idades: Influência da Sílica Ativa
e agregados miúdos, 1998 – Bangalore-Índia.
RAGO, F., CINCOTTO., M. A. - Influência do tipo de cal hidratada na reologia de
pastas. Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP – Departamento de
Engenharia Civil, são Paulo – 1999.
RAMACHANDRAN, V. S. - Concrete admixtures handbook. Noyes Publications, 1984
- New Jersey, USA.
RIBOLDI, B. M. – Nanotecnologia: Fundamentos e Aplicações, 2009 – Rio Claro.
SABBATINI, F. H. - O processo construtivo de edifícios de alvenaria estrutural
silicoícalcária, 1984 - São Paulo.
SANTOS, S. Produção e Avaliação do uso de pozolana com baixo teor de carbono
obtida da cinza de casca de arroz residual para concreto de alto desempenho.
Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2006.
SENFF, L – Efeito da adição de micro e nanossílica no comportamento reológico e
propriedades no estado endurecido de argamassas e pastas de cimento, 2009 –
Florianópolis.
SENFF, L., HOTZA, D., REPETTE, W. L. - Comportamento reológico de pastas de
cimento com adição de sílica ativa, nanossílica e dispersante policarboxílico, 2010.
SELMO, S. M. S. – Dosagem de argamassas de cimento Portland e cal para
revestimento externo de fachadas dos edifícios, 1989 – São Paulo.
SILVA, E. J., RICCI, E. C., AKASAKI, J. L., TASHIMA, M. M., BARBOSA, M. B. –
Análise da variação da retração por secagem em argamassas com a adição da cinza
de casaca de arroz, 2006 – São Paulo.
SILVA, N. G. – Argamassa de revestimento de cimento, cal e areia britada de rocha
calcária, 2006 – Curitiba.
SILVA, N. G., WALTER, F., PICHETTI, D. Z. C. M., JÚNIOR, M. C. A., GLEIZE, P. J.
P. – Retração restringida de argamassa de revestimento, 2010 – Florianópolis.
SOUZA, V. C. M. RIPPER, T. – Patologia, recuperação e reforço de estruturas de
concreto, 1998 – São Paulo.
60
TAVARES, L.R.C. Avaliação da retração autógena em concretos de alto
desempenho com diferentes adições. DEMC - UFMG. Belo Horizonte, 2008.
TECNOSIL – SÍLICA ATIVA - Criando novas possibilidades para um futuro
sustentável, 2012 – São Paulo
VIEIRA, F. P., KULAKOWSKI, M. P., DAL MOLIN, D., VILELA, A. C. F. –
Durabilidade e resistência mecânica de concretos e argamassas com adição de
sílica ativa ,2002 - Porto Alegre.
WITTMANN, F.H. Creep and shrinkage mechanisms. In: Z.P. Bazant, F.H. Wittmann
(Eds.), Creep and Shrinkage in Concrete Structures, Wiley, Chichester, 1982, p. 129161.
ZHURAVLEV, L. T. Concentration of Hydroxyl Groups on the Surface of Amorphous
Silicas. Langmuir, v. 3, p. 316–318, 1987.
61
7. ANEXOS
62
63
64