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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS CETA Centro Tecnológico da Argamassa AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMAS DE JUNTAS DE MOVIMENTAÇÃO EM REVESTIMENTOS DE FACHADAS Coordenador: Prof. Adailton de Oliveira Gomes Agosto/2006 Salvador/BA Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia Título do projeto Avaliação de desempenho de sistemas de juntas de movimentação em revestimentos de fachadas Objetivo geral Verificar o comportamento dos materiais componentes do sistema de juntas de movimentação de fachadas. Objetivo específico 1. Identificar as características dos materiais utilizados em juntas de movimentação de fachadas, conforme referências publicadas por seus fabricantes. 2. Avaliar o desempenho de selantes empregados em juntas de movimentação de sistemas de revestimento de fachadas. Justificativa Contemplando as grandes cidades atuais, constata-se uma verticalização acentuada das edificações face ao aumento vertiginoso da população. Atualmente, em Salvador, os edifícios facilmente ultrapassam os vinte e cinco pavimentos. Este fato implica que os sistemas de revestimento trabalhem de modo a suportar, com mais rigor, as ações de ventos e temperaturas principalmente. Além da maior incidência destas solicitações, os projetistas das estruturas de concreto têm ousado no aumento dos vãos e na redução das dimensões da peças, o que produz deformações diferenciadas nos encontros com as alvenarias, mesmo com o atendimento aos limites estabelecidos em normas técnicas. Por isso, as tensões diferenciadas, que ocorrem nos painéis do sistema de revestimento, exigem precauções adicionais para que não ocorram fissuras e, conseqüentemente, patologias, que ferem a beleza da edificação e favorecem a ocorrência a degradação e riscos aos habitantes. Por isso, os sistemas estruturais, de alvenaria de vedação e de revestimento, que constituem basicamente a envoltória do edifício, devem apresentar características compatíveis entre si, de modo a cumprir suas funções e atender aos requisitos de Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia desempenho. Para atenuar as tensões geradas nos acabamentos decorrentes do trabalho diferenciado das estruturas com as alvenarias, dos efeitos dos gradientes de temperatura e das demais solicitações do meio onde a edificação está inserida principalmente nos sistemas constituídos de argamassas e acabamentos cerâmicos e de rochas ornamentais recomenda-se a execução de juntas de movimentação de modo a aliviar essas tensões. Estas recomendações, cujos requisitos e critérios são estabelecidos em normas, contemplam o desempenho do sistema de revestimento, entretanto, não estabelecem os critérios que caracterizam os materiais utilizados e as dimensões destas juntas, nem o procedimento para sua execução. O meio acadêmico tem sugerido alguns parâmetros para especificação dos materiais, fundamentado na resistência dos materiais e cálculos de deformações das estruturas, porém sem um estudo mais apurado das solicitações, técnicas de execução e materiais disponíveis. Os projetistas, por sua vez, vêm fazem recomendações sobre o procedimento para execução de juntas, sem, no entanto efetuar estudos mais satisfatórios sobre a questão. Estas recomendações, em que pese o bom senso e experiência de cada autor, ainda necessitam de uma verificação sob a ótica da ciência. Este trabalho propõe enfrentar o desafio e dar os primeiros passos para auxiliar o meio técnico (projetistas e construtores) quanto às melhores soluções a serem adotadas através da análise dos materiais produzidos atualmente para esta finalidade, segundo os fabricantes, e do desempenho destes materiais obtidos em laboratório através de ensaios. Metodologia Inicialmente realizou-se um levantamento dos materiais disponíveis no mercado (nome do produto, características técnicas e preço), junto aos fabricantes, representantes e fornecedores dos materiais, recomendados para emprego em juntas de movimentação (selantes) de sistemas de revestimentos de fachadas com registro das características mais importantes para seu emprego. Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia Posteriormente levantou-se as normas existentes na ASTM que tratam dos selantes que são destinados a juntas de movimentação e podem ser utilizadas em uma próxima pesquisa. Visando obter dados relacionados com a durabilidade das juntas de movimentação criou-se um formulário considerando, as características físicas da obra, localização, altura, idade do edifício e de seu sistema, de revestimento matérias constituintes da argamassa, tipo de acabamento e o processo de execução das juntas critérios para definição do posicionamento, dimensões, procedimento para abertura, equipamentos, materiais, preenchimento. Foram registrados também aspectos relativos a qualificação do pessoal envolvido, equipamentos, ferramentas e produtividade para a execução das juntas de movimentação. Atualmente, estão sendo realizados os ensaios para avaliar o desempenho das juntas de movimentação no sistema de revestimento com acabamento cerâmico onde se pretende analisar seu comportamento relativo a solicitações climáticas, por meio dos seguintes ensaios: a) Ensaio de envelhecimento acelerado em execução O corpo-de-prova é constituído do substrato padrão, produzido conforme a NBR 14082, uma camada de 2 cm de argamassa industrializada para revestimento de parede externa, e pastilha cerâmica de cor branca fixada ao emboço com argamassa tipo AC III E. Para este ensaio foram preparados três corpos-de-prova para cada tipo de selante (poliuretano e acrílico), perfazendo um total de seis corpos-de-prova. Ao longo do corpo-de-prova, abriu-se a junta no sistema de revestimento com largura de 8 mm, até alcançar o substrato padrão. Após assentamento das pastilhas e seu posterior rejuntamento, foi introduzido o corpo-de-apoio com diâmetro de 10 mm, distante 4 mm da superfície, e aplicado o selante. Os corpos-de-prova ficarão em câmara de envelhecimento acelerado por 28 dias, com 90% de umidade relativa e temperaturas variando com a seguinte programação 4 horas com 15ºC, 6 horas com mudança progressiva de 15ºC a Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia 70ºC, 6 horas com 70ºC; e 6 horas com esfriamento de 70ºC a 15ºC, simulando uma rigorosa modificação climática diária. b) Ensaio de resfriamento acelerado em execução O corpo-de-prova é constituído de um painel vertical de alvenaria de bloco cerâmico, com dimensões 1,5 m x 1,5 m, onde foram aplicados o chapisco, a camada de 2 cm de argamassa industrializada para revestimento de parede externa e a pastilha cerâmica de cor branca, fixada ao emboço com argamassa tipo AC III E. No sentido vertical, abriu-se a junta no sistema de revestimento com abertura de 8 mm, até alcançar o bloco cerâmico. Fez-se uma junta para cada selante, distantes de aproximadamente 35 cm entre elas. Após o rejuntamento das pastilhas, foi Introduzido o corpo-de-apoio com diâmetro de 10 mm, distante 4 mm da superfície, e aplicado o selante. Os corpos-de-prova serão submetidos a 6 ciclos de aquecimento a 70ºC durante 22 horas e molhagem por 2 horas, simulando a solicitação de resfriamento rápido por chuva. Estão sendo estudados três diferentes tipos de selantes poliuretano, silicone e acrílico. A aplicação de cada selante foi executada conforme a orientação do fabricante,e segundo consta na embalagem. Nos ensaios de envelhecimento e resfriamento acelerado, a avaliação do desempenho das juntas está sendo feita por análise visual, comparando-se seu estado físico antes e após os ensaios. Aspectos relativos à colocação dos selantes nas juntas também são considerados. Resultados obtidos A tabela1, apresentada do anexo, traz um resumo das informações obtidas junto aos fabricantes, representantes e fornecedores dos selantes. A partir do levantamento bibliográfico realizado e da importância das características consideradas relevantes para o estudo de selantes destinados a junta de movimentação, pode-se relacionar as seguintes normas: Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia ASTM D 412 Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers Tension (Resistência à tração, Alongamento, Módulo de ruptura) ASTM D 624-81 Tear Strength of Conventional Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers (Resistência ao rasgo) ASTM C 719 - "Adhesion and cohesion of elastomeric joint sealants under cyclic movement (Hockman cycle)" (Adesão e coesão de selantes elastoméricos para juntas sob movimentos cíclicos (Ciclo de Hockman)) ASTM D 1004 Intial Tear Resistance of Plastic Film and Sheeting (Resistência ao cisalhamento) ASTM C 510 - "Staining and color change of single - or Multicomponent Joint Sealants" (Surgimento de manchas e mudanças de coloração) ASTM C 639 - "Rheological properties of elastomeric sealants" (Propriedades reológicas de selantes elastoméricos) ASTM C 679 Tack-Free Time of Elastromeric Sealants (Tempo de secagem ao tato) ASTM C 792 Efects of Heat Aging on Weight Loss, Cracking, and Chalking of Elastomeric Sealants (Perda de massa após envelhecimento, Fissuração e gizamento após Envelhecimento) ASTM C 793 - "Effects of accelerated weathering on Elastomeric Joint Sealants (Efeitos do intemperismo acelerado) ASTM C 1246 - "Effects of heat aging on weight loss, cracking and chalking of elastomeric sealants" (Efeitos da ação do calor na perda de massa, fissuração e esfarelamento de selantes elastoméricos) ASTM C 661 - "Hardness of elastomeric-type sealants" (Dureza de selantes elastoméricos) Dureza Shore A. Para a avaliação da durabilidade das juntas de movimentação, até o momento, foram inspecionadas oito edificações, em Salvador, construídas pelas empresas Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia Norberto Odebrecht, MRM, Luís Mendonça, Concreta e Chroma. O levantamento final, entretanto, será realizado em todas as empresas pertencentes a Comunidade da Construção de Salvador. O formulário utilizado na coleta das informações consta do anexo. A analise dos resultados de desempenho dos selantes serão apresentados oportunamente. Equipe Prof. MSc. Adailton de Oliveira Gomes (UFBA) Coordenador Profa. Dra. Fabiana Lopes Oliveira (UFBA) Profa. Dra. Tatiana Bittencurt Dumêt (UFBA) Profa. Dra. Vanessa Silveira Silva (UFBA) Enga. MSc. Célia Maria Martins Neves (CEPED) Eng. José Alberto Cardoso (CONCREMASSA) Emanuel Rodrigues do Nascimento (Técnico de laboratório CEPED) Paulo César de Jesus Santana (Técnico de laboratório UFBA) Sérgio Lucas Mateus Souza (Eng. Civil/UFBA estudante - 2005) Danielle de Oliveira dos Santos (Eng. Civil/UFBA estudante - 2006) Viviane Rabelo Sampaio (Eng. Civil/UFBA estudante - 2006). Bibliografia GOMES, Adailton de Oliveira; NEVES, Célia Maria Martins. Projeto de Execução do Sistema de Revestimento: uma contribuição prática. In V SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, V, 2003, São Paulo. Anais ... São Paulo: EPUSP-PCC/ANTAC, 2003. p. 95 110. GOMES, Adailton de Oliveira, VALOIS, João Guilherme Cerqueira. Reparo em Revestimento de Argamassa - Técnica e Parâmetros. In SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, 1., 1995, Goiânia. Anais ... Goiânia: UFG/ANTAC, 1995. p. 420 428. NBR 13554 - Solo-cimento - Ensaio de durabilidade por molhagem e secagem. Método. Rio de Janeiro: ABNT, 1996. Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia NBR 12142 - Concreto - Determinação da resistência à tração na flexão em corpos- de-prova prismáticos. Método. Rio de Janeiro: ABNT, 1991 TOMAZ, Ércio. Trincas em Edifícios: causas, prevenção e recuperação. São Paulo: Pini: Escola Politécnica da Universidade de São Paulo: Instituto de Pesquisa Tecnológica, 1989. Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia ANEXO I - FORMULÁRIO DE AVALIAÇÃO DE JUNTAS DE MOVIMENTAÇÃO EXECUTADAS Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia Tipo de acabamento: Pintura ( ) Textura ( ) Rocha ( ) Cerâmica : Chapisco: Argamassa de revestimento: Argamassa Colante: Cal ( ) Arenoso ( ) Existência de Projeto de Revestimento de Fachada SIM ( ) NÃO ( ) Definição do posicionamento: Vertical: Horizontal: Área: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMAS DE JUNTAS DE MOVIMENTAÇÃO DE EM REVESTIMENTO DE FACHADAS Profundidade da junta: QUESTIONÁRIO IDENTIFICAÇÃO DA EMPRESA Responsável pela informação: CARACTERÍSTICA DA EDIFICAÇÃO Empresa: Endereço: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica DCTM - Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais CETA Centro Tecnológico da Argamassa Telefone: PROCESSO DE EXECUÇÃO DAS JUNTAS Pastilha ( ) Placas ( ) Traço: Fabricante: Obs.: Obra: Construtora: Localização: Tipo do cimento: Base: Bloco Cerâmico ( ) Concreto ( ) Outra, qual? C/ adesivo ( ) S/ adesivo ( ) Fabricante: Não Industrializado ( ) Industrializado ( ) ( ) ( ) ( ) Outros ( ), qual? Largura da junta: Traço: Tipo: AC I ( ) AC II ( ) AC III ( ) AC III-E ( ) Colher de pedreiro Lápis de carpinteiro Espátula Linha de nylon Esquadro FERRAMENTAS UTILIZADAS: Régua de alumínio Nível de mangueira Nível de bolha Trena Recipiente para mistura da argamassa Prumo Equipamento de corte: ( ) ( ) Idade do Edifício: Altura: Nº de pavimentos: MATERIAIS UTILIZADOS Idade do Sistema de Revestimento: Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia Tipo de selante: Silicone: ( ) Polissulfeto: ( ) Poliuretano: ( ) Corpo-de-apoio: Tipo: Dimensão: Fabricante: Existência de Patologias SIM ( ) NÃO ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Treinado ( ) Não treinado ( ) Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica DCTM - Departamento de Ciência e Tecnologia dos Materiais CETA Centro Tecnológico da Argamassa QUALIFICAÇÃO DOS FUNCIONÁRIOS QUESTIONÁRIO ( CONT.) Procedimento de abertura da junta: Se treinado, onde? Produtidade do funcionário: Procedimento de preenchimento da junta: a) Formação de manchas de umidade, com desenvolvimento de bolor b) Formação de fissuras e trincas na argamassa de revestimento PATOLOGIAS c) Descolamento entre a camada de reboco e emboço d) Descolamento da argamassa de revestimento e) Formaçãode fissuras e trincas no revestimento cerâmico f) Destacamento de placas ou pastilhas cerêmicas j) Outros, quais? g) Manchas na pintura h) Eflorescência i) Gretamento (fissuras no esmalte cerêmico) MATERIAIS PARA EXECUÇÃO DAS JUNTAS: Cor: Fabricante: Considerações finais: Pesquisa: materiais e técnicas para juntas de movimentação de fachadas Comunidade da Construção Sistema à base de cimento Salvador - Bahia ANEXO II CARACTERÍSTICAS DOS SELANTES UTILIZADOS EM SALVADOR Fabricante Eliane Joongbo Quilosa Produto NP1 Ultra Selafacil Nitoseal PU30 Primer 4 Bastão Sinabuild 276 Vedaflex Tarucel Monopol Monopol Monopol Função Selante Selante Selante Selante Imprimação Corpo-de-apoio Selante Selante Corpo-de-apoio Selante Selante Selante Consumo (1x1cm) 3m / cartucho (300ml) 3m / cartucho (300ml) 3m / bisnaga (310ml) 3m / bisnaga (305ml) Variado (depende da porosidade) Bastão de 12mm sache (600ml) 3m / cartucho (380g) Bastão de 15mm 3m / bisnaga (310ml) 3m / cartucho (300ml) 3m / bisnaga (310ml) Preço (R$) 28,75 / cartucho 58,46 / cartucho 23,55 / bisnaga 28,75 / bisnaga 0,72 / m 14,34 / sache 29,70 / cartucho 0,38 / m 18,13 / bisnaga 21,15 / bisnaga 16,93 / bisnaga Propridades e características Base Poliuretano Poliuretano Poliuretano Poliuretano NA Polietileno Poliuretano Poliuretano Polietileno Polissufetos Poliuretano Silicone Teor de sólido x x 94 a 96% Min. 97% NA NA x x NA x x x Densidade (kg/dm3) x x 1,2 a 1,3 1,15 (massa específica) 0,815 (massa específica) x 1,2 a 1,4 (peso específico) 1,2 x x x x Durabilidade à aderência (ciclo RT 20 a 30%) (ASTM C 719) x Satisfatória x x NA x x x x x x x Fator de acomodação x x x 25% junta de topo 50% junta de sobreposição NA x x x x x x x Movimentação máxima 25% 25% x 50% NA x x 25% x 17,50% x x Dureza Shore A (ASTM C 661) 25 a 30 45 a 55 20 a 35** 30 a 40 NA x 25* x x x x x Dureza Shore A (NBR 7318) 3 pontos x x x x NA x 25* 25 x x x x Resistência ao rasgo (N/m) (ASTM D 624- 81) x x 13 x NA x x x x x x x Temperatura de trabalho (ºC) (-40 a 82) (-40 a 82) (-20 a 70) (-40 a 93) x x (-40 a 80) x x x x (-50 a 200) Tempo de secagem ao tato (horas) (ASTM C 679) 2 a 4 <72 1mm / dia* 2 a 4 2 a 5 minutos NA 3 4* NA 24* 2* 15 minutos* Cura, secagem total (dias) 8 8 7 1 a 2 2 a 5 minutos NA 2 a 4 mm / dia 7 NA 2 a 5 semanas 7 1 Envelhecimento acelerado (arco de xenônio 3000h) Sem variação x x x NA x x x x x x x Perda de masa após envelhecimento (%) (ASTM C 792) x 9,2 x x NA x x x x x x x Efeitos da ação do calor na perda de massa (%) (ASTM C 1246) x x x 2,2 x x x x x x x x Envelhcimento acelerado (NBR 9957-87) (6 semanas a 80ºC) x x Aprovado x NA x x x x x x x Fissuração e gizamento após envelhecimento (ASTM C 792) x Nenhum x x NA x x x x x x x Resitência ao cisalhamento (pit) (ASTM D 1004) x 100 x x NA x x x x x x Deformação máxima x x x x x x x x x x x 50% Resitência à tração (MPa) (ASTM D 412) 1,8 3,4 1,8 2,07 NA x x x x x x Alongamento (ASTM D 412) 1000% na ruptura 650 a 750% 700% 500 a 600% (81% recuperado) NA x x x x x x x Módulo de ruptura (MPa) (ASTM D 412) x 1,1 x x NA x x x x x x x Módulo elástico em 100% x x x x x x < 0,6 N / mm2 x x x x x Resistência a ruptura x x x x x x >400% x x x x x Resitência à tração (MPa) (NBR 7462) tensão de ruptura x x x x NA x x 2,9 x x x x alongamento de ruptura x x x x NA x x 930% x x x x Resiliência (ASTM D 2632) (NBR 8619) (ASTM D3574) x x x 81%* x x x x x x x x Vida útil prevista até 20 anos até 20 anos x x x x x x x até 25 anos x x NA * ** Não se aplica Não indicou a Norma do ensaio ASTM D 2240-81 Degussa ViapolFosroc Vedacit This document was created with Win2PDF available at http://www.daneprairie.com. 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