Avaliação da aderência dos revestimentos argamassados: uma contribuição à identificação do sistema de aderência mecânico

• Main Author: Antonio Neves de Carvalho Junior
• Other Authors: Paulo Roberto Gomes Brandao
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2005
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/ISMS-6NARYH

=== The evaluation of finishing coat of mortar in the construction practice is commonly carried out by a macroscopic approach. However, for a better understanding of the several mechanisms related to mortar characterization and performance a microstructure assessment on these materials is necessary. The adherence of a mortar to the substrate proceeds by mechanical and/or chemical means and the former is allegedly found in mortar coverings. Since the mechanical bonding takes place by the migration of the cement paste toward the substrates pores followed by the interlocking with the hydration products, this work evaluates the paste penetration and tries to correlate it to the bond strength, by means of pull-off tests. In this research approach, three mortar types have been employed: an industry-produced, a 1:6 cement-sand ratio (by volume) and a 1:1:6 cement-hydrated lime-sand ratio (by volume); these mortars were applied over ceramic block (brick) masonry and structural concrete block masonry. Different surface conditions were simulated: wet, dry, dust covered, gravel, greased and watersaturated (very wet); the following additions were also employed: styrene-butadiene resin and nylon fibers. Considering the properties evaluated under the plastic condition (flow table value, water retention and retained air), the best performances were observed for the additive-containing mortars (industry-produced and styrene-butadiene resin mortars) and lime-containing mortars. Concerning the properties evaluated in the hardened condition (compression resistance and bending strength), the best results corresponded to those for a particular mix with high cement ratio (1:6 cement-sand ratio followed by the 1:1:6 cement-hydrated lime-sand ratio type). Regarding the hardened condition properties associated with the elastic behavior and fissure-formationpossibility (elastic module and drying shrinkage), the best results were obtained for the additive-containing mortars (industry-produced and styrene-butadiene resin mortars) and lime-containing mortars. Taking into account the substrate surface conditions, the highest pull-off values corresponded to the suitable surface preparation situations. However, the lowest in situ water permeability results were obtained for the 1:6 cementsand ratio mortar. The mineralogical and microstructural analyses carried out on the mortar-substrate interface by means of X-ray fluorescence spectrometry, scanning electron microscope with attached EDS microanalyser and X-ray diffraction showed the evidences of paste-derived phases penetrating the ceramic block minute pores (such as portlandite, CSH and etringite). Analyses on the penetration profile and relative concentration of the chemical element calcium inside the pores network have demonstrated its important role in the bonding, when correlated with the pull-off strength values; usually, the best results could be associated with the highest relative calcium concentration within the initial 500km in depth, from the mortar-brick interface. === A avaliação dos revestimentos argamassados é comumente realizada, no meio da construção civil, sob um enfoque macroscópico. Ressalta-se, no entanto, que para o melhor entendimento de diversos fenômenos e mecanismos relacionados com a caracterização e desempenho das argamassas, é necessária uma avaliação microestrutural deste material. A aderência de uma argamassa à base ocorre por processo mecânico e/ou químico, sendo que o primeiro é o mecanismo mais comumente encontrado nas argamassas de revestimento. Como a aderência mecânica se dá pela migração da pasta de aglomerante para os poros da base e intertravamento dos produtos da hidratação do cimento nesta, este trabalho avalia a penetração desta pasta e a correlaciona com a resistência de aderência à tração obtida através de ensaios de arrancamento. A matriz de trabalho foi composta por três tipos de argamassa: industrializada, argamassa de cimento e areia no traço 1:6 (em volume) e argamassa de cimento, cal aditivada e areia, no traço 1 : 1 : 6 (em volume), aplicadas sobre alvenarias de blocos cerâmicos e blocos estruturais de concreto. As variações no preparo de base foram: umedecida, seca, com pulverulência, com saibro, com gordura, saturada em água e ainda com as adições de resina a base de estireno-butadieno e fibras de nylon. De maneira geral, nas propriedades avaliadas no estado plástico (consistência, retenção de água e teor de ar incorporado) observou-se um melhor desempenho das argamassas aditivadas (industrializada e argamassas com introdução de resina a base de estirenobutadieno) e argamassas com a presença do aglomerante cal. Já em relação às propriedades avaliadas no estado endurecido (resistência à compressão e resistência à tração na flexão), os melhores resultados estão associados aos traços mais fortes (argamassa 1:6 cimento e areia seguida da argamassa 1:1:6 cimento, cal e areia). Nas propriedades no estado endurecido associadas com a elasticidade e a possibilidade de fissuração (módulo de elasticidade e retração na secagem) os melhores resultados foram obtidos nas argamassas aditivadas (industrializada e argamassas com introdução de resina a base de estireno-butadieno) e argamassas com a presença do aglomerante cal. Na avaliação das propriedades das argamassas aplicadas sobre as bases observou-se uma estreita relação do adequado preparo da base na obtenção dos melhores resultados de resistência de aderência à tração. Já a permeabilidade à água in situ apresentou menores resultados nos traços mais fortes (argamassa 1:6 cimento e areia). As análises mineralógicas e microestruturais do revestimento argamassado / alvenaria realizadas utilizando-se difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com microanálise EDS (MEV-EDS) e espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX) conduziram à identificação de fases derivadas da pasta penetrando os microporos do bloco (tais como portlandita, CSH e etringita). As avaliações do perfil de penetração e concentração relativa do elemento cálcio dentro do emaranhado destes poros demonstraram sua importância no processo, uma vez correlacionadas com a resistência de aderência à tração. Observou-se que, de maneira geral, os melhores resultados dos testes de arrancamento puderam ser associados com a maior concentração relativa do cálcio nos primeiros 500m de profundidade a partir da interface argamassa/base.