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3o SIMPÓSIO ARGAMASSAS E SOLUÇÕES TÉRMICAS DE REVESTIMENTO 11 e 12 de outubro 2018 @ ITeCons — Coimbra LI VR O DE A TA S 3o SIMPÓSIO ARGAMASSAS E SOLUÇÕES TÉRMICAS DE REVESTIMENTO 11 e 12 de outubro 2018 @ ITeCons — Coimbra LI VR O DE A TA S Os rebocos à base de argamassas continuam a ser, sem duvida alguma, os revestimentos de paredes mais comuns no nosso país. Quer sejam de paredes exteriores quer sejam mesmo de paredes interiores. Quer no âmbito da construção nova quer no âmbito da reabilitação. Por outro lado, a Reabilitação de Edificios continua na senda de crescimento. Embora não tenha ainda atingido o patamar ideal, podemos afirmar que a sua evolução tem sido bastante positiva. Como é do conhecimento geral a reabilitação de argamassas tem exigências muito especificas, em particular se estiveram em causa edifícios antigos. Nesse sentido continua a ser muito importante o desenvolvimento de novas formulações especificas para esse fim. Sabe-se também que a problemática da deposição de resíduos em aterros é cada vez mais atual e acarreta cada vez mais problemas ambientais. Se conseguirmos promover a sua redução através da incorporação em argamassas de construção que possam não só reduzir esta deposição, mas também melhorar, de algum modo, as características dessas argamassas estaremos com certeza no bom caminho para um ambiente mais saudável. Adicionalmente, mantem-se o crescimento expressivo das soluções usadas em Isolamento Térmico de Edifícios (do tipo Argamassas Térmicas e/ou ETICS), como solução de melhoria do comportamento energético dos edifícios. Estas são algumas das razões pelas quais se considera bastante importante continuar a promover a I&D do sector. É neste contexto que se realiza o mais um Simpósio de Argamassas e Soluções Térmicas de Revestimento. A comissão organizadora convida-o a participar no 3º Simpósio de Argamassas e Soluções Térmicas de Revestimento, que decorrerá em Coimbra nos dias 11 e 12 de outubro de 2018. OBJETIVOS DO SIMPÓSIO ORGANIZADORES ITeCons O Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico para a Construção, Energia, Ambiente e Sustentabilidade é uma associação sem fins lucrativos que tem como principal missão estabelecer uma colaboração estreita e ágil entre a Universidade de Coimbra, a Sociedade e o tecido empresarial. Universidade de Coimbra Localizada no Centro de Portugal, a Universidade de Coimbra é a mais antiga Universidade do país e uma das mais antigas do mundo. Através das suas oito Faculdades e das inúmeras Unidades de Investigação associadas, a Universidade de Coimbra proporciona um ensino de excelência e uma investigação multidisciplinar e inovadora. APFAC A Associação Portuguesa dos Fabricantes de Argamassas de Construção (APFAC) tem como objetivos contribuir para a solidariedade entre os associados, representando-os e defendendo os seus interesses, promover as Argamassas de Construção e os ETICS junto de Prescritores, Donos de Obra, Projetistas, Comerciantes, Empresas de Construção, Empresas de Fiscalização e Aplicadores e contribuir para a manutenção dos níveis de Qualidade exigidos pela Diretiva Europeia dos Produtos de Construção. COMISSÕES Presidente da Comissão Organizadora Isabel Torres ITeCons/ ADAI-LAETA/ UC COMISSÃO CIENTÍFICA Ana Luísa Velosa Universidade de Aveiro Anabela Paiva Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro António Santos Silva LNEC António Tadeu ITeCons/ ADAI-LAETA/ UC Carla Maria Costa ISEL Gina Matias ITeCons/ ADAI-LAETA Inês Flores-Colen IST, Universidade de Lisboa Inês Simões ITeCons/ ADAI-LAETA Isabel Torres ITeCons/ ADAI-LAETA/ UC João Almeida ITeCons João Coroado Instituto Politécnico de Tomar Jorge de Brito IST, Universidade de Lisboa Jorge Tiago Pinto Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro José Aguiar Universidade Técnica de Lisboa José Luís Barroso de Aguiar Universidade do Minho Luiz Pereira de Oliveira Universidade da Beira Interior Lurdes Belgas Instituto Politécnico de Tomar Manuela Almeida Universidade do Minho Maria do Rosário Veiga LNEC Nuno Simões ITeCons/ ADAI-LAETA/ UC Paulina Faria Universidade Nova de Lisboa Raimundo Mendes da Silva Universidade de Coimbra Teresa Pinheiro-Alves Universidade de Évora Vasco P. Freitas FEUP Victor Ferreira Universidade de Aveiro COMISSÃO ORGANIZADORA Ângela Coelho ITeCons António Tadeu ITeCons/ ADAI-LAETA/ UC Beatriz Marques ITeCons Carlos Duarte ITeCons Catarina Serra ITeCons/ ADAI-LAETA Gina Matias ITeCons/ ADAI-LAETA Hugo Macedo ITeCons Inês Simões ITeCons/ ADAI-LAETA Isabel Torres ITeCons/ ADAI-LAETA/ UC Joana Figueiredo ITeCons Joana Prata ITeCons/ ADAI-LAETA João Almeida ITeCons Julieta António ITeCons/ ADAI-LAETA/ UC Lisa Relvão ITeCons Nuno Simões ITeCons/ ADAI-LAETA/ UC Mário Jordão APFAC SECRETARIADO ITeCons - Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico para a Construção, Energia, Ambiente e Sustentabilidade Rua Pedro Hispano, s/n Pinhal de Marrocos 3030-289 Coimbra Telefone: +351 239 79 89 49 Email: argamassas2018@itecons.uc.pt URL: http://argamassas2018.uc.pt PATROCÍNIOS E APOIOS A Comissão Organizadora do 3o Simpósio de Argamassas e Soluções Térmicas de Revestimento agradece o apoio prestado através da concessão de patrocínios e de apoio no processo de divulgação. Este trabalho é financiado pelo Programa Operacional Competitividade e Internacionalização na sua componente FEDER e da FCT — Fundação para a Ciência e a Tecnologia, na sua componente de Orçamento de Estado, no âmbito do projeto “IF MORTAR”, referência POCI-01-0145-FEDER-032223. APOIO À DIVULGAÇÃO APOIO INSTITUCIONAL PATROCÍNIO OURO PATROCÍNIO PRATA ISOLAMENTOS F d E u d D l i R gi l un o urope e esenvo v mento e ona u ÍNDICE Argamassas Inovadoras ARGAMASSAS TÉRMICAS SUPER-ISOLANTES: ANÁLISE EXPERIMENTAL DA SUA APLICAÇÃO ........................................................................15 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE ARGAMASSAS COM ADITIVOS HIDROFUGANTES E SÍLICA ATIVA............................................................. 27 DOSAGEM DE ARGAMASSA AUTONIVELANTE PARA APLICAÇÃO EM CONTRAPISO .............................................................................................41 AVALIAÇÃO DO CALOR DE HIDRATAÇÃO EM ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO COM ADIÇÃO DE MICROFIBRAS DE CELULOSE .........53 ANÁLISE MECÂNICA DE ARGAMASSA MISTA COM REUTILIZAÇÃO DE PÓ DE VIDRO COMO AGREGADO MIÚDO .......................................63 ESTUDO EXPERIMENTAL E NUMÉRICO DA INTERFACE ARGAMASSA-SUPORTE ................................................................................................. 75 INFLUÊNCIA DA PRESENÇA DE CHAPISCO NAS CARACTERÍSTICAS DAS ARGAMASSAS APLICADAS ............................................................87 MARCAÇÃO CE DE ARGAMASSAS ..................................................................................................................................................................................... 97 Argamassas Térmicas COMPORTAMENTO A TEMPERATURAS EXTREMAS DE ARGAMASSAS DE CIMENTO COM INCORPORAÇÃO DE PCM ............................. 105 ESTUDO DAS PROPRIEDADES TÉRMICAS DA ARGAMASSA BRASILEIRA UTILIZANDO POLIESTIRENO EXPANDIDO COMO SUBSTITUINTE PARCIAL DO AGREGADO MIÚDO .......................................................................................................................................................... 115 STUDY OF THE PERFORMANCE OF THE FACADE ON A NEARLY ZERO ENERGY BUILDING .............................................................................125 Argamassas Sustentáveis ARGAMASSA ECOLÓGICA COM MICROPARTÍCULAS DE BORRACHA DE PNEU RECICLADO PARA PAVIMENTO DE RAMPA DE ACESSIBILIDADE ................................................................................................................................................... 133 ESTUDO SOBRE O DESENVOLVIMENTO DE ARGAMASSA UTILIZANDO RESÍDUOS DE CERÂMICA VERMELHACOMO AGREGADO ALTERNATIVO .................................................................................................................................. 139 NA SENDA DA ECONOMIA CIRCULAR: REUTILIZAÇÃO DE RESÍDUO DA INDÚSTRIA PETROLÍFERA EM ARGAMASSAS DE ANCORAGEM DE ARMADURAS DE AÇO ........................................................................ 151 ESTUDO DA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DE AREIA POR PARTÍCULAS DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE EM ARGAMASSAS ........... 163 ARGAMASSAS ECOEFICIENTES PARA A REGULAÇÃO DA QUALIDADE DO AR INTERIOR ..................................................................................175 PATOLOGIA EM REVESTIMENTO DE PROTEÇÃO TÉRMICA, CASO DE ESTUDO: INSPEÇÃO E SOLUÇÕES ..................................................................187 DOSAGEM DE ARGAMASSA AUTONIVELANTE COM RESÍDUO DO CORTE DE MARMÓRE E GRANITO (RCMG) PARA CONTRAPISO .... 199 ESTUDO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DA ARGAMASSA BRASILEIRA UTILIZANDO POLIESTIRENO EXPANDIDO COMO SUBSTITUINTE PARCIAL DO AGREGADO MIÚDO ..................................................................................................................... 211 ARGAMASSA SUSTENTÁVEL PARA QUADRAS DE ESPORTES COM MICROPARTÍCULAS DE BORRACHA DE PNEU ..................................223 ESTUDO DA RESISTÊNCIA MECÂNICA DE ARGAMASSAS PRODUZIDAS COM RESÍDUO DE CORTE DE MÁRMORE ..................................229 ESTUDO PARA USO DO RESÍDUO DO BIOETANOL CELULÓSICO ADICIONADO AO CIMENTO EM ARGAMASSAS DE CONCRETO ......... 237 AVALIAÇÃO DO IMPACTO AMBIENTAL PELA ANÁLISE DO CICLO DE VIDA: ESTUDO EM ARGAMASSAS DE CONSTRUÇÃO ....................249 DESEMPENHO DE ARGAMASSAS COM INCORPORAÇÃO DE FIBRAS NATURAIS: CONTRIBUIÇÃO PARA O COMPORTAMENTO À FISSURAÇÃO ......................................................................................................................................................................................................................... 261 ARGAMASSAS COM INCORPORAÇÃO DE CASCA DE OVO ..........................................................................................................................................271 Inspeção e Diagnóstico de Patologias DETALHES CONSTRUTIVOS E SUA INFLUÊNCIA NO DESENVOLVIMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS NAS FACHADAS DE EDIFICAÇÕES ........................................................................................................................................................................................................................283 ANÁLISE COMPARATIVA DA FISSURAÇÃO PROVENIENTE DA RETRAÇÃO PLÁSTICA EM ARGAMASSAS REFORÇADAS COM FIBRA DE POLIPROPILENO ..................................................................................................................................................................................................................295 DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA PARA AVALIAR O APARECIMENTO DE EFLORESCÊNCIAS EM REVESTIMENTOS CERÂMICOS ...................................................................................................................................... 303 Soluções Térmicas de Revestimento (ETICS e outras) AVALIAÇÃO IN SITU DE REVESTIMENTOS EM SISTEMAS ETICS COM INTRODUÇÃO DE PIGMENTOS REFLETANTES ............................. 313 DESEMPENHO DE PAINÉIS DE AQUECIMENTO EM BETÃO INTELIGENTE ...........................................................................................................325 TRIPLA-RESISTÊNCIA À ÁGUA, AOS GRAFFITI E À BIOCOLONIZAÇÃO EM ETICS – O PROJECTO WGB_SHIELD ........................................335 APLICAÇÃO DE TERMOGRAFIA ATIVA NA DETEÇÃO DE BUCHAS DE FIXAÇÃO EM ETICS ................................................................................345 Casos de Estudo AVALIAÇÃO DO RISCO DE FISSURAÇÃO POR RETRAÇÃO PLÁSTICA EM ARGAMASSAS DE REVESTIMENTO .............................................355 REABILITAÇÃO DO EDIFÍCIO NOVA PÓVOA – PÓVOA DO VARZIM ..........................................................................................................................367 ARGAMASSAS TÉRMICAS SUPER-ISOLANTES: ANÁLISE EXPERIMENTAL DA SUA APLICAÇÃO Marco Pedroso1, Inês Flores-Colen1*, Luís Silva2, Pedro Sequeira2, José D. Silvestre1, M. Glória Gomes1 1: CERIS-ICIST, DECivil, IST, Universidade de Lisboa Avenida Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Portugal marco.pedroso@tecnico.ulisboa.pt ines.flores.colen@tecnico.ulisboa.pt * jose.silvestre@tecnico.ulisboa.pt maria.gloria.gomes@tecnico.ulisboa.pt 2: Grupo Saint-Gobain Weber Aveiro, Portugal Luis.Silva@saint-gobain.com Pedro.Sequeira@saint-gobain.com Palavras-chave: Argamassas térmicas super-isolantes, formulações inovadoras, aerogel de sílica, desempenho, ensaios experimentais. Resumo A necessidade de obtenção de elementos de revestimento de paredes termicamente mais isolantes, tem potenciado o desenvolvimento de novas argamassas térmicas super-isolantes (λ ≤ 0,050 W/m.K). Apesar destas argamassas apresentarem reduzidos valores de condutibilidade térmica, possuem resistências mecânicas não declaradas, ou reduzidas, tornando difícil, atualmente, a sua aplicação em construções novas ou em reabilitações. No âmbito do projeto Parede Eficiente Plus (PEP), foram desenvolvidas diversas formulações inovadoras de argamassas térmicas super-isolantes, recorrendo-se à utilização de agregados leves e nanomateriais, como o aerogel de sílica, que permitiram a obtenção de características mecânicas e de condutibilidade térmica promissoras e que representaram um avanço significativo ao estado da arte das argamassas térmicas. Assim, apresenta-se o conjunto de resultados obtidos na aplicação destas argamassas, nomeadamente quanto à absorção de água capilar, resistência ao impacto de corpo rígido, bem como à permeabilidade ao vapor de água. O presente trabalho apresenta assim os principais avanços que se obtiveram no desenvolvimento das argamassas térmicas super-isolantes (SIM) no âmbito do projeto PEP, de modo a permitir a sua futura introdução no mercado da construção. 15 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 2 1. INTRODUÇÃO E ENQUADRAMENTO Com a crescente importância associada à eficiência energética dos edifícios, o desempenho térmico dos materiais utilizados tem conduzido à necessidade de aplicação de materiais de revestimento com propriedades super-isolantes (λ ≤ 0,050 W/m.K). Algumas argamassas são disso exemplo, podendo trazer vantagens, relativamente às soluções clássicas em placas isolantes, tais como [1], [2]: possibilidade de regularizar zonas complexas, melhoria da reação ao fogo e maior resistência mecânica. Neste contexto de utilização de materiais inovadores de alto desempenho, desenvolveu-se o projeto Parede Eficiente Plus (PEP), propondo-se criar um conjunto bloco de betão leve e argamassa térmica super-isolante (SIM – Super Insulating Mortar), com resultados iniciais já publicados [3], [4]. Atualmente, as alternativas aos materiais isolantes térmicos clássicos, aplicados nos sistemas ETICS (External Thermal Insulation Composite System), consistem em argamassas de revestimento com condutibilidades térmicas (λ), classificadas na EN 998-1 [5] como apresentando λ ≤ 0,2 W/m.K. Essas argamassas apresentam, no mercado Europeu, valores entre 0,055 e 0,200 W/m.K [6], que permitiram reduzir as espessuras para uma mesma resistência térmica, muito embora ainda aquém dos clássicos XPS (poliestireno expandido extrudido), com 0,036 W/m.K, EPS (poliestireno expandido moldado), com 0,032 W/m.K, ou lãs minerais, com 0,039 W/m.K [7]. Sublinha-se, assim, a necessidade de redução das condutibilidades térmicas das argamassas, de modo a poderem ser alternativas. Ao mesmo tempo, o desenvolvimento de novas formulações de argamassas térmicas, tem originado a diminuição quer da incorporação de matérias-primas processadas, quer de gastos energéticos no fabrico, promovendo a redução dos impactes ambientaisassociados (produção, utilização e fim de vida útil) [8]. Verificou-se ainda a introdução da nanotecnologia [9]–[11], que contribui para uma melhoria de desempenho das paredes dos edifícios e minimiza os consumos energéticos [12], [13]. Apesar deste contexto, a introdução de aerogéis de sílica nas formulações só recentemente tem sido estudada [12], [14], mas justifica-se pelas suas propriedades [15]: materiais sólidos, constituídos maioritariamente por ar [16], com massas volúmicas entre 60 e 100 kg/m3, condutibilidades térmicas baixas, 0,018 – 0,020 W/m.K) [17], inferiores à do ar à pressão atmosférica (0,026 W/m.K), e com boa resistência ao fogo [13], [18], . No entanto, este material oferece uma reduzida resistência mecânica, o que tem limitado a sua aplicação [10]. Tanto mais que, até agora, as argamassas incorporando aerogéis de sílica só declaram algumas das características requisitadas na EN 998-1 [5]. Considerando os estudos realizados, o projeto PEP desenvolveu uma inovadora formulação de argamassa térmica super-isolante (SIM) contendo aerogéis de sílica. Face aos bons indicadores obtidos [3], [4], [7], apresentam-se os principais avanços no desenvolvimento dessa formulação, aplicada em bloco de betão leve, através dos resultados da campanha experimental realizada. Essa caracterização e comparação com os requisitos impostos, permitiu, não só, avaliar o desempenho e compatibilidade dos materiais utilizados, mas também, contribuir para o desenvolvimento deste tipo de solução e demonstração das suas propriedades híbridas, entre uma argamassa térmica e um material isolante térmico clássico, de modo a permitir a sua futura comercialização. 2. MATERIAIS E METODOLOGIAS 2.1. Materiais utilizados A formulação definida para a SIM resultou após o ensaio de dezenas de iterações, tendo como base de partida os trabalhos apresentados por Pedroso et al. [4]. Esta argamassa é composta por ligantes minerais, agentes reológicos, resinas, agentes hidrofóbicos, entre outros, contendo, como agregado leve e material isolante térmico, o aerogel de sílica. Na Figura 1 é visível o aspeto da SIM. Após a produção da SIM, esta foi colocada em moldes e aplicada em blocos de betão leve, consistindo o seu processo de cura em: i) colocação dos provetes em sacos de polietileno durante 7 dias, para cura húmida; ii) remoção dos provetes dos sacos; iii) desmoldagem após 14 dias; iv) cura em câmara, com condições de temperatura e humidade controladas, 20ºC ± 5ºC e humidade relativa de 50%, até perfazer 28 dias, conforme a ISO 1015-11 [19]. A Figura 2 permite observar a argamassa aplicada. 16 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 2 1. INTRODUÇÃO E ENQUADRAMENTO Com a crescente importância associada à eficiência energética dos edifícios, o desempenho térmico dos materiais utilizados tem conduzido à necessidade de aplicação de materiais de revestimento com propriedades super-isolantes (λ ≤ 0,050 W/m.K). Algumas argamassas são disso exemplo, podendo trazer vantagens, relativamente às soluções clássicas em placas isolantes, tais como [1], [2]: possibilidade de regularizar zonas complexas, melhoria da reação ao fogo e maior resistência mecânica. Neste contexto de utilização de materiais inovadores de alto desempenho, desenvolveu-se o projeto Parede Eficiente Plus (PEP), propondo-se criar um conjunto bloco de betão leve e argamassa térmica super-isolante (SIM – Super Insulating Mortar), com resultados iniciais já publicados [3], [4]. Atualmente, as alternativas aos materiais isolantes térmicos clássicos, aplicados nos sistemas ETICS (External Thermal Insulation Composite System), consistem em argamassas de revestimento com condutibilidades térmicas (λ), classificadas na EN 998-1 [5] como apresentando λ ≤ 0,2 W/m.K. Essas argamassas apresentam, no mercado Europeu, valores entre 0,055 e 0,200 W/m.K [6], que permitiram reduzir as espessuras para uma mesma resistência térmica, muito embora ainda aquém dos clássicos XPS (poliestireno expandido extrudido), com 0,036 W/m.K, EPS (poliestireno expandido moldado), com 0,032 W/m.K, ou lãs minerais, com 0,039 W/m.K [7]. Sublinha-se, assim, a necessidade de redução das condutibilidades térmicas das argamassas, de modo a poderem ser alternativas. Ao mesmo tempo, o desenvolvimento de novas formulações de argamassas térmicas, tem originado a diminuição quer da incorporação de matérias-primas processadas, quer de gastos energéticos no fabrico, promovendo a redução dos impactes ambientais associados (produção, utilização e fim de vida útil) [8]. Verificou-se ainda a introdução da nanotecnologia [9]–[11], que contribui para uma melhoria de desempenho das paredes dos edifícios e minimiza os consumos energéticos [12], [13]. Apesar deste contexto, a introdução de aerogéis de sílica nas formulações só recentemente tem sido estudada [12], [14], mas justifica-se pelas suas propriedades [15]: materiais sólidos, constituídos maioritariamente por ar [16], com massas volúmicas entre 60 e 100 kg/m3, condutibilidades térmicas baixas, 0,018 – 0,020 W/m.K) [17], inferiores à do ar à pressão atmosférica (0,026 W/m.K), e com boa resistência ao fogo [13], [18], . No entanto, este material oferece uma reduzida resistência mecânica, o que tem limitado a sua aplicação [10]. Tanto mais que, até agora, as argamassas incorporando aerogéis de sílica só declaram algumas das características requisitadas na EN 998-1 [5]. Considerando os estudos realizados, o projeto PEP desenvolveu uma inovadora formulação de argamassa térmica super-isolante (SIM) contendo aerogéis de sílica. Face aos bons indicadores obtidos [3], [4], [7], apresentam-se os principais avanços no desenvolvimento dessa formulação, aplicada em bloco de betão leve, através dos resultados da campanha experimental realizada. Essa caracterização e comparação com os requisitos impostos, permitiu, não só, avaliar o desempenho e compatibilidade dos materiais utilizados, mas também, contribuir para o desenvolvimento deste tipo de solução e demonstração das suas propriedades híbridas, entre uma argamassa térmica e um material isolante térmico clássico, de modo a permitir a sua futura comercialização. 2. MATERIAIS E METODOLOGIAS 2.1. Materiais utilizados A formulação definida para a SIM resultou após o ensaio de dezenas de iterações, tendo como base de partida os trabalhos apresentados por Pedroso et al. [4]. Esta argamassa é composta por ligantes minerais, agentes reológicos, resinas, agentes hidrofóbicos, entre outros, contendo, como agregado leve e material isolante térmico, o aerogel de sílica. Na Figura 1 é visível o aspeto da SIM. Após a produção da SIM, esta foi colocada em moldes e aplicada em blocos de betão leve, consistindo o seu processo de cura em: i) colocação dos provetes em sacos de polietileno durante 7 dias, para cura húmida; ii) remoção dos provetes dos sacos; iii) desmoldagem após 14 dias; iv) cura em câmara, com condições de temperatura e humidade controladas, 20ºC ± 5ºC e humidade relativa de 50%, até perfazer 28 dias, conforme a ISO 1015-11 [19]. A Figura 2 permite observar a argamassa aplicada. M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 3 Figura 1 – SIM em produção Figura 2 – SIM aplicada em bloco de betão leve 2.2. Metodologias de análise Como elementos de análise, estabeleceram-se os seguintes parâmetros, no estado fresco: massa volúmica, teor de ar, espalhamento em mesa de compactação e trabalhabilidade. Por sua vez, para o estado endurecido, os parâmetros de análise foram: retração em calha livre, massa volúmica, resistência à compressão, resistência à tração por flexão, condutibilidade térmica, permeabilidade ao vapor de água, permeabilidade à água líquida, absorção de água por capilaridade, aderência e resistência ao choque. Todos estes ensaios permitiram, assim, a avaliação do desempenho da SIM. Muito embora a SIM tenha sido aplicada,posteriormente, com sistema de revestimento de proteção [20], sendo, de certa forma, equivalente a um sistema ETICS, em que são usualmente aplicados materiais isolantes clássicos em placa, seguindo a ETAG 004 [21] (European Technical Approval Guidelines), nesta fase, dada a sua natureza - argamassa térmica -, a caracterização do seu desempenho seguiu as indicações da EN 998-1 [5] para argamassas térmicas. Apresentando-se os procedimentos de análise de seguida: 2.2.1. Principais propriedades no estado fresco Os ensaios associados ao estado fresco foram: massa volúmica, consistência em mesa de espalhamento, teor de ar e trabalhabilidade. A avaliação da massa volúmica no estado fresco realizou- se seguindo a EN 1015-6 [22]. O ensaio de consistência em mesa de espalhamento seguiu a EN 1015- 3 [23]. O teor de ar seguiu a EN 1015-7 [24]. A trabalhabilidade, foi classificada empiricamente, relativamente à facilidade com que, manualmente e utilizando uma espátula, a SIM era envolvida. Aqui, a EN 998-1 [5] tem como requisitos apenas a declaração dos valores por parte do fabricante. 2.2.2. Retração em calha livre A retração livre em calha metálica, seguiu as indicações presentes na ficha de ensaio LNEC E398 [25], aplicando-se, no estado fresco, a SIM dentro de uma cantoneira linear, possuindo esta, em cada uma das extremidades, uma cavilha metálica para aderir à SIM e verificar dessa forma a existência, ou não, de retração. Este ensaio não se encontra como requisito da EN 998-1 [5], mas realizou-se como ensaio de caracterização inicial da SIM e da sua potencial adequação a futuras aplicações. 2.2.3. Massa volúmica, resistência à compressão e tração Após o período de cura descrito em 2.1, a massa volúmica no estado endurecido foi avaliada seguindo as indicações presentes na EN 1015-10 [26]. Já a resistência à compressão, bem como o ensaio de resistência à tração por flexão, seguiram os procedimentos indicados na EN 1015-11 [27]. Quanto à massa volúmica no estado endurecido, a EN 998-1 [5] coloca como requisito apenas a declaração, por parte do fabricante, de um intervalo de valores possíveis. Já quanto à resistência à compressão, estabelece que o valor mínimo admissível, classe CS I, é de 0,4 MPa, não apresentando requisitos para o valor de resistência à tração. 2.2.4. Condutibilidade térmica Os ensaios associados à avaliação da condutibilidade térmica seguiram a EN 1745 [28], tal como indicado na EN 998-1 [5], e os trabalhos apresentados por Gomes et al. [29], seguindo o método transiente de sonda linear e utilizando-se o equipamento ISOMET 2114 da Applied Precision [30]. As 17 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 4 medições estão de acordo com as indicações normativas: ASTM-D-5334 [31], ASTM D 5930 [32] e EN 22007-2 [33]. Todos os testes foram realizados com uma temperatura média de 20 ± 3ºC, tendo sido posteriormente os resultados convertidos para uma temperatura de 10ºC, utilizando o método da ISO 10456 [34]. A sonda linear utilizada apresenta uma gama de medição entre 0,015 e 0,05 W/m.K, uma precisão de 5% do valor da leitura + 0,001 W/m.K e reprodutibilidade de 3% + 0,001 W/m.K [30]. Foram utilizados provetes cilíndricos com 80 mm de diâmetro e 130 mm de altura, previamente perfurados pela sonda linear. Após 28 dias, para a obtenção do estado seco, colocaram-se os provetes em estufa a 60ºC, até estabilização da sua massa (± 0,2%) durante, pelo menos, três dias. Foram envolvidos em película aderente e deixados arrefecer até equalização com a temperatura ambiente. A classe T1 presente na EN 998-1 [5] é, para argamassas térmicas, a mais exigente, sendo requisito mínimo a obtenção de uma condutibilidade térmica, a 10ºC e no estado seco, de λ ≤ 0,1 W/m.K. 2.2.5. Permeabilidade ao vapor de água Este ensaio foi realizado seguindo a EN 1015-19 [35], tendo as amostras sido acondicionadas 28 dias a 23 ± 2ºC e a 50 ± 5% HR. A espessura média dos provetes foi de 21 mm, com área média de 0,0203 m2. Após esse período, aplicou-se uma tinta bi-componente impermeável ao longo do perímetro dos provetes, de modo a manter o fluxo de vapor constante através do material em análise. Após a secagem da tinta, os provetes foram colocados em estufa a 60ºC até à estabilização da sua massa (± 0,2%) durante, pelo menos, 3 dias. Após arrefecerem em sílica gel, foram colocados nos moldes e isolados com mástique de forma a que o fluxo de vapor fosse realizado apenas através do provete. O método utilizado foi o da tina seca, utilizando sílica gel (aquecida a 100ºC para retirar a humidade) no interior das tinas de teste, com aproximadamente 1,5% de humidade e temperaturas médias de 23ºC. Segundo a EN 1015-19 [35], neste método, o processo de difusão do vapor realiza-se da mesma forma, apenas com ΔP diferente [36], [37]. Em termos da preparação, as tinas apresentavam a forma de disco, preenchidas com sílica gel. O provete circular foi colocado no topo a uma distância ≥ 1 cm da sílica gel e isolado lateralmente com mástique. O ensaio realizou-se na câmara de cura seca, sendo realizadas pesagens, em balança com precisão de 0,01 g, com registo da hora e massa, optando-se pela execução durante 168 h, uma vez que a norma deixa este valor ao critério do técnico. Após conclusão do ensaio, determinou-se graficamente o aumento de massa por unidade de tempo (kg/s) de cada conjunto, ou seja, a partir do gráfico determinou-se o fluxo de vapor de água através da argamassa. Os resultados foram, então, expressos através do coeficiente de permeabilidade ao vapor de água (µ), cujo valor, segundo a EN 998-1 [5], para argamassas térmicas, deverá ser ≤ 15. 2.2.6. Permeabilidade à água líquida Para a realização do ensaio de permeabilidade à água líquida, foi seguida a ficha de ensaio LNEC FE Pa 39.1 [38]. A realização deste ensaio utilizou SIM aplicada em bloco de betão leve, numa camada de 40 mm. Após esse período, foram aplicados tubos de Karsten à SIM utilizando silicone, com o cuidado de que este não ocupasse a área de contacto água/SIM, no seu interior. Após a secagem do silicone, iniciou-se o ensaio, introduzindo água nos tubos de Karsten e sua monitorização/reenchimento, sendo o principal resultado a quantidade total de água absorvida durante um período de 60 minutos. Este ensaio, apesar de não se encontrar especificado na EN 998-1 [5], foi realizado devido à importância associada à caracterização inicial desta inovadora formulação. 2.2.7. Absorção de água por capilaridade Este ensaio seguiu as indicações da EN 1015-18 [39]. Assim, após o período de cura, descrito em 2.1, os provetes prismáticos (160 x 40 x 40 mm) foram utilizados no ensaio de tração por flexão. Das metades resultantes, umas utilizaram-se no ensaio de resistência à compressão e, outras, neste ensaio. As amostras utilizadas viram as suas faces laterais impermeabilizadas com tinta adequada, de modo a que apenas uma das faces de topo (a que não foi sujeita a separação no ensaio de tração por flexão) 18 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 4 medições estão de acordo com as indicações normativas: ASTM-D-5334 [31], ASTM D 5930 [32] e EN 22007-2 [33]. Todos os testes foram realizados com uma temperatura média de 20 ± 3ºC, tendo sido posteriormente os resultados convertidos para uma temperatura de 10ºC, utilizando o método da ISO 10456 [34]. A sonda linear utilizada apresenta uma gama de medição entre 0,015 e 0,05 W/m.K, uma precisão de 5% do valor da leitura + 0,001 W/m.K e reprodutibilidade de 3% + 0,001 W/m.K [30]. Foram utilizados provetes cilíndricos com 80 mm de diâmetro e 130 mm de altura, previamente perfurados pela sonda linear. Após 28 dias, para a obtenção do estado seco, colocaram-se os provetes em estufa a 60ºC, até estabilização da sua massa (± 0,2%) durante, pelo menos, três dias. Foram envolvidos em película aderente e deixados arrefecer até equalização com a temperaturaambiente. A classe T1 presente na EN 998-1 [5] é, para argamassas térmicas, a mais exigente, sendo requisito mínimo a obtenção de uma condutibilidade térmica, a 10ºC e no estado seco, de λ ≤ 0,1 W/m.K. 2.2.5. Permeabilidade ao vapor de água Este ensaio foi realizado seguindo a EN 1015-19 [35], tendo as amostras sido acondicionadas 28 dias a 23 ± 2ºC e a 50 ± 5% HR. A espessura média dos provetes foi de 21 mm, com área média de 0,0203 m2. Após esse período, aplicou-se uma tinta bi-componente impermeável ao longo do perímetro dos provetes, de modo a manter o fluxo de vapor constante através do material em análise. Após a secagem da tinta, os provetes foram colocados em estufa a 60ºC até à estabilização da sua massa (± 0,2%) durante, pelo menos, 3 dias. Após arrefecerem em sílica gel, foram colocados nos moldes e isolados com mástique de forma a que o fluxo de vapor fosse realizado apenas através do provete. O método utilizado foi o da tina seca, utilizando sílica gel (aquecida a 100ºC para retirar a humidade) no interior das tinas de teste, com aproximadamente 1,5% de humidade e temperaturas médias de 23ºC. Segundo a EN 1015-19 [35], neste método, o processo de difusão do vapor realiza-se da mesma forma, apenas com ΔP diferente [36], [37]. Em termos da preparação, as tinas apresentavam a forma de disco, preenchidas com sílica gel. O provete circular foi colocado no topo a uma distância ≥ 1 cm da sílica gel e isolado lateralmente com mástique. O ensaio realizou-se na câmara de cura seca, sendo realizadas pesagens, em balança com precisão de 0,01 g, com registo da hora e massa, optando-se pela execução durante 168 h, uma vez que a norma deixa este valor ao critério do técnico. Após conclusão do ensaio, determinou-se graficamente o aumento de massa por unidade de tempo (kg/s) de cada conjunto, ou seja, a partir do gráfico determinou-se o fluxo de vapor de água através da argamassa. Os resultados foram, então, expressos através do coeficiente de permeabilidade ao vapor de água (µ), cujo valor, segundo a EN 998-1 [5], para argamassas térmicas, deverá ser ≤ 15. 2.2.6. Permeabilidade à água líquida Para a realização do ensaio de permeabilidade à água líquida, foi seguida a ficha de ensaio LNEC FE Pa 39.1 [38]. A realização deste ensaio utilizou SIM aplicada em bloco de betão leve, numa camada de 40 mm. Após esse período, foram aplicados tubos de Karsten à SIM utilizando silicone, com o cuidado de que este não ocupasse a área de contacto água/SIM, no seu interior. Após a secagem do silicone, iniciou-se o ensaio, introduzindo água nos tubos de Karsten e sua monitorização/reenchimento, sendo o principal resultado a quantidade total de água absorvida durante um período de 60 minutos. Este ensaio, apesar de não se encontrar especificado na EN 998-1 [5], foi realizado devido à importância associada à caracterização inicial desta inovadora formulação. 2.2.7. Absorção de água por capilaridade Este ensaio seguiu as indicações da EN 1015-18 [39]. Assim, após o período de cura, descrito em 2.1, os provetes prismáticos (160 x 40 x 40 mm) foram utilizados no ensaio de tração por flexão. Das metades resultantes, umas utilizaram-se no ensaio de resistência à compressão e, outras, neste ensaio. As amostras utilizadas viram as suas faces laterais impermeabilizadas com tinta adequada, de modo a que apenas uma das faces de topo (a que não foi sujeita a separação no ensaio de tração por flexão) M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 5 fosse sujeita ao contacto com água. Após secagem da tinta, as amostras foram colocadas em forno a 60 ± 5ºC até estabilização da massa (± 0,2%) durante três dias. Após a secagem, as amostras equalizaram temperatura no interior de um recipiente contendo sílica gel e foram introduzidas dentro de um recipiente com água, ficando imersas, pelo menos, 5 mm. Posteriormente, após 10 e 90 minutos foi avaliada a massa, para permitir o cálculo do coeficiente de absorção de água por capilaridade (C). A norma EN 998-1 [5] estabelece, para este parâmetro, três classes distintas, sendo W0 não especificada e W1 considerada como apresentando um valor de C ≤ 0,40 kg/(m2min0,5). 2.2.8. Aderência Para o ensaio de aderência, a referência foi a EN 1015-12 [40], utilizando-se provetes com SIM (40 mm de espessura) aplicada em blocos de betão leve. Após os períodos de cura descritos em 2.1, foram realizados entalhes na SIM até à superfície do bloco de betão leve e coladas, com epóxi, pastilhas metálicas de 50 x 50 mm. O ensaio de aderência foi efetuado a uma velocidade de 10 ± 1 mm/minuto, num equipamento Controls digital, com resolução de 0,001 kN e registo automático do valor obtido. A norma EN 998-1 [5], estabelece como requisito apenas que o valor obtido em ensaio seja maior ou igual ao valor declarado, bem como a necessidade de indicação do tipo de rotura. 2.2.9. Resistência ao choque O ensaio de resistência ao impacto de corpo rígido utilizou o equipamento Martinet-Baronnie. Este equipamento apresenta uma massa do conjunto esfera + braço de 1,5 kg e um comprimento de braço de 0,41 m, realizando-se a variação do seu ângulo de funcionamento para a obtenção da energia de impacto requerida. Foi, ainda, avaliado o índice esclerométrico utilizando um esclerómetro pendular Proceq tipo PT nr 6299. Para o ensaio de impacto de corpo rígido, seguiram-se as indicações da ficha LNEC FE Pa 25 [41] e. para a avaliação do índice esclerométrico. seguiram-se as indicações RILEM MS D.7 [42]. Ambos os ensaios foram realizados numa camada de SIM (40 mm de espessura) aplicada num bloco de betão leve, que cumpriu os períodos de cura estabelecidos em 2.1. Assim, para o ensaio de impacto de corpo rígido, foram escolhidos 4 pontos de ensaio para um impacto equivalente de 10 J (θ = 90º), observando-se: i) o diâmetro dos impactos (mm); ii) a presença de fissuras, quer no ponto de impacto, quer em redor. Para o índice esclerométrico, realizaram-se cinco pontos de ensaio, observando-se o valor obtido no equipamento. 3. ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS 3.1. Principais características no estado fresco Para o estado fresco, avaliaram-se quatro fatores principais: massa volúmica, teor de ar, consistência em mesa de espalhamento, bem como trabalhabilidade. A massa volúmica média obtida foi de 0,297 g/cm3. Por sua vez, a consistência em mesa de espalhamento, Figura 3, retornou valores, num dos eixos, de 143 mm e, no outro eixo, de 141 mm. Quanto ao teor de ar, Figura 4, o valor médio foi de 21%. Quanto à trabalhabilidade, do ponto de vista empírico, apresentava-se com uma consistência excelente, sendo facilmente envolvida com espátula. Estes valores, segundo a EN 998-1 [5], devem apenas ser apresentados na ficha técnica do material. Figura 3 – Consistência em mesa de espalhamento Figura 4 – Ensaio de teor de ar 19 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 6 3.2. Retração em calha livre A retração em calha livre da SIM (Figura 5) foi avaliada visualmente durante 60 dias, sendo que, não se encontrou qualquer fissuração relacionada com retrações da argamassa. Muito embora a EN 998-1 [5] não estabeleça este ensaio como requisito, considera-se ser relevante, dada a necessidade de manutenção da sua integridade ao longo do tempo, principalmente nas fases de cura iniciais devido à perda de água. Deste modo, a SIM apresentou boas características de manutenção da sua integridade. Figura 5 – Avaliação da retração da SIM em calha livre 3.3. Massa volúmica no estado endurecido, resistência à compressão e tração A massa volúmica no estado endurecido, aos 28 dias, foi ensaiada por medição por paquímetro dos provetes prismáticos normalizados, sendo posteriormente avaliada a massa de cada um deles e calculado o valor médio da sua massa volúmica, obtendo-se o resultado de 0,160 g/cm3. O ensaio de verificação da resistência à tração por flexão (Figura 6)para as três amostras prismáticas testadas, permitiu obter os valores presentes na Tabela 1, sendo o valor médio obtido de 0,10 MPa. Após o ensaio anterior, foram escolhidas três metades, de provetes distintos, para efetuar o ensaio de resistência à compressão (Figuras 7 e 8). Esse ensaio permitiu obter os valores da Tabela 2, com um valor médio de 0,23 MPa. Foi ainda avaliada a resistência à compressão da SIM, aplicada no bloco de betão leve, após recolha de amostras, com 50 x 50 x 40 mm, obtendo-se um valor médio de 0,20 MPa. Tabela 1 – Resultados obtidos para o valor de resistência à tração aos 28 dias Referência Valor obtido [kN] Valor em [MPa] I 0,062 0,097 II 0,062 0,097 III 0,066 0,103 Tabela 2 – Resultados obtidos para o valor de resistência à compressão aos 28 dias Referência Valor obtido [kN] Valor em [MPa] I 0,57 0,228 II 0,57 0,228 III 0,56 0,224 A massa volúmica, no estado endurecido aos 28 dias, mediante a EN 998-1 [5], deverá apenas ter um intervalo de valores declarado. Refira-se que o valor médio obtido, 0,160g/cm3, se situa muito próximo de uma lã mineral, 0,150 g/cm3 [43], ou até mesmo de um aglomerado negro de cortiça (ICB), 0,120 g/cm3 [2], usualmente utilizados como elementos isolantes térmicos em sistemas ETICS. A resistência à tração, não tem valores mínimos a cumprir na EN 998-1 [5]. Já a resistência à compressão tem, como requisito mínimo, apresentar-se ≥ 0,40 MPa. Muito embora os valores obtidos sejam inferiores (0,23 < 0,40 MPa), a discussão realizada por Pedroso et al. [7], demonstrou que as argamassas térmicas super-isolantes, especialmente a SIM, distanciam-se das argamassas térmicas correntes, quer pela sua baixa massa volúmica, quer ainda, como se verá adiante, pelos baixos valores de condutibilidade térmica. Assim, a SIM apresenta comportamento híbrido entre argamassa térmica e material isolante térmico clássico. Nesse mesmo estudo, para deformações de 10%, uma lã mineral com 0,150 g/cm3, apresenta resistência à compressão de 0,10 MPa. Daí a relevância do debate para a criação de regulamentos específicos, ou a adaptação, a esta nova realidade, dos existentes. 20 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 6 3.2. Retração em calha livre A retração em calha livre da SIM (Figura 5) foi avaliada visualmente durante 60 dias, sendo que, não se encontrou qualquer fissuração relacionada com retrações da argamassa. Muito embora a EN 998-1 [5] não estabeleça este ensaio como requisito, considera-se ser relevante, dada a necessidade de manutenção da sua integridade ao longo do tempo, principalmente nas fases de cura iniciais devido à perda de água. Deste modo, a SIM apresentou boas características de manutenção da sua integridade. Figura 5 – Avaliação da retração da SIM em calha livre 3.3. Massa volúmica no estado endurecido, resistência à compressão e tração A massa volúmica no estado endurecido, aos 28 dias, foi ensaiada por medição por paquímetro dos provetes prismáticos normalizados, sendo posteriormente avaliada a massa de cada um deles e calculado o valor médio da sua massa volúmica, obtendo-se o resultado de 0,160 g/cm3. O ensaio de verificação da resistência à tração por flexão (Figura 6) para as três amostras prismáticas testadas, permitiu obter os valores presentes na Tabela 1, sendo o valor médio obtido de 0,10 MPa. Após o ensaio anterior, foram escolhidas três metades, de provetes distintos, para efetuar o ensaio de resistência à compressão (Figuras 7 e 8). Esse ensaio permitiu obter os valores da Tabela 2, com um valor médio de 0,23 MPa. Foi ainda avaliada a resistência à compressão da SIM, aplicada no bloco de betão leve, após recolha de amostras, com 50 x 50 x 40 mm, obtendo-se um valor médio de 0,20 MPa. Tabela 1 – Resultados obtidos para o valor de resistência à tração aos 28 dias Referência Valor obtido [kN] Valor em [MPa] I 0,062 0,097 II 0,062 0,097 III 0,066 0,103 Tabela 2 – Resultados obtidos para o valor de resistência à compressão aos 28 dias Referência Valor obtido [kN] Valor em [MPa] I 0,57 0,228 II 0,57 0,228 III 0,56 0,224 A massa volúmica, no estado endurecido aos 28 dias, mediante a EN 998-1 [5], deverá apenas ter um intervalo de valores declarado. Refira-se que o valor médio obtido, 0,160g/cm3, se situa muito próximo de uma lã mineral, 0,150 g/cm3 [43], ou até mesmo de um aglomerado negro de cortiça (ICB), 0,120 g/cm3 [2], usualmente utilizados como elementos isolantes térmicos em sistemas ETICS. A resistência à tração, não tem valores mínimos a cumprir na EN 998-1 [5]. Já a resistência à compressão tem, como requisito mínimo, apresentar-se ≥ 0,40 MPa. Muito embora os valores obtidos sejam inferiores (0,23 < 0,40 MPa), a discussão realizada por Pedroso et al. [7], demonstrou que as argamassas térmicas super-isolantes, especialmente a SIM, distanciam-se das argamassas térmicas correntes, quer pela sua baixa massa volúmica, quer ainda, como se verá adiante, pelos baixos valores de condutibilidade térmica. Assim, a SIM apresenta comportamento híbrido entre argamassa térmica e material isolante térmico clássico. Nesse mesmo estudo, para deformações de 10%, uma lã mineral com 0,150 g/cm3, apresenta resistência à compressão de 0,10 MPa. Daí a relevância do debate para a criação de regulamentos específicos, ou a adaptação, a esta nova realidade, dos existentes. M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 7 Figura 6 – Resistência à tração por flexão Figura 7 – Resistência à compressão Figura 8 – Aspeto geral do ensaio Figura 9 – Provete recolhido da SIM aplicada ao bloco 3.4. Condutibilidade térmica A avaliação da condutibilidade térmica, aos 28 dias, foi realizada a 19,2 ºC e 53% HR (Figuras 10 e 11), obtendo-se um resultado médio de 0,0321 W/m.K. Com a correção realizada para 10 ºC, EN 10456 [34], o valor da condutibilidade térmica média, aos 28 dias, foi de 0,0312 W/m.K. Após esse ensaio, os provetes foram colocados a 60 ºC, até estabilização da massa (± 0,2%) durante, pelo menos, três dias, e envolvidos em película aderente, para equalizarem a temperatura com o ambiente, sem que voltassem a absorver humidade. Assim, este ensaio de avaliação, para estado seco, foi realizado a 19,2 ºC e 63% HR, obtendo-se um valor médio de 0,0301 W/m.K. Com a correção realizada para 10 ºC [34], a condutibilidade térmica média obtida, no estado seco, foi de 0,0293 W/m.K. Este é um requisito da EN 998-1 [5], indicando-se que, para pertencer à classe mais restritiva (T1), deverá apresentar λ ≤ 0,1 W/m.K, no estado seco e para 10 ºC. Como se pode verificar, 0,0293 << 0,1 W/m.K e, inclusivamente, o valor apresentado é inferior aos isolantes térmicos clássicos [7]: lã mineral (0,039 W/m.K [43]), XPS (0,036 W/m.K [2]) e EPS (0,032 W/m.K [44]). Figura 10 – Aspeto de provete cilíndrico Figura 11 – Sonda linear a realizar ensaio 3.5. Permeabilidade ao vapor de água A permeabilidade ao vapor de água da SIM avaliou-se pelo método de tina seca (Figuras 12 e 13). Uma vez que a EN 1015-19 [35], não indica tempos de ensaio, apresentam-se os resultados para diversas durações, Tabela 3. A norma EN 998-1 [5], para argamassas térmicas indica, como requisito mínimo, que o coeficiente de permeabilidade ao vapor de água (µ) seja ≤ 15. Como se pode verificar, mesmo na situação mais desvantajosa, 168 horas, a SIM cumpre o requisito (14,8 < 15), sendo que, durante as 24 horas iniciais, foi possível obter linearidade de medição em três momentos distintos. Tabela 3 – Resultados médios da permeabilidade ao vapor de água obtidos para algumas durações Duração [h] Permeância [kg/(s.m2.Pa)] Perm. vapor água [kg/(s.m.Pa)] Coef. perm. vapor água Camada de ar [m] 24 1,25 x 10-9 2,49 x 10-11 7,8 0,16 48 9,83 x 10-10 1,97 x 10-11 9,8 0,20 168 6,53 x 10-10 1,31 x 10-11 14,8 0,29 21 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva,P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 8 Figura 12 – Discos contendo sílica gel Figura 13 – Ensaio a decorrer 3.6. Permeabilidade à água líquida A SIM foi também avaliada quanto à permeabilidade à água liquida por baixa pressão, utilizando tubos de Karsten. O ensaio iniciou-se com colocação de água até ao valor ‘0 ml’, sendo controlado o tempo de ensaio (60 minutos) e as quantidades de água adicionadas nesse período. A execução deste ensaio permitiu obter um valor médio de permeabilidade de 4,19 kg/m2.min0.5. Em ambos os tubos de Karsten o comportamento foi semelhante, e a sua remoção permitiu, ainda, verificar que a integridade da SIM foi mantida, mesmo com a remoção do silicone (Figura 15). Este ensaio não é requisito na EN 998-1 [5], contudo, verifica-se que a SIM necessita de proteção face ao elevado valor obtido, quando comparado com o indicado por Flores-Colen et al. [45] de ≤ 0,2 kg/m2.min0.5. Figura 14 – Ensaio a decorrer Figura 15 – SIM após remoção do silicone 3.7. Absorção de água por capilaridade Na absorção de água por capilaridade, foram utilizadas metades dos prismas do ensaio de tração por flexão, impermeabilizados lateralmente (Figura 16), e colocados em estufa até estabilização da massa. O ensaio iniciou-se mergulhando os provetes em água a uma profundidade de 5 mm (Figura 17), apresentando-se na Tabela 4 os resultados obtidos. A EN 998-1 [5], para argamassas térmicas, requer que o coeficiente de absorção de água por capilaridade pertença à classe W1 (≤ 0,40 kg/m2.min0,5). Para a SIM, este valor não é cumprido, uma vez que 1,0 >> 0,40 kg/m2.min0,5. Assim, este seria um parâmetro interessante de estudar e comparar tendo por base os materiais isolantes térmicos clássicos, tal como a lã mineral, de modo a melhor enquadrar este inovador material de características híbridas. Tabela 4 – Resultados de absorção de água por capilaridade para os provetes de SIM testados Referência Massaestado seco [g] Massa10’ [g] Massa90’ [g] Coef. absorção água por capilaridade [kg/(m2.min0.5)] I 28,06 32,61 42,49 0,988 II 29,07 34,16 44,60 1,044 III 28,20 32,56 42,32 0,976 Figura 16 – Provetes com tinta impermeável Figura 17 – Provetes em ensaio 22 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 8 Figura 12 – Discos contendo sílica gel Figura 13 – Ensaio a decorrer 3.6. Permeabilidade à água líquida A SIM foi também avaliada quanto à permeabilidade à água liquida por baixa pressão, utilizando tubos de Karsten. O ensaio iniciou-se com colocação de água até ao valor ‘0 ml’, sendo controlado o tempo de ensaio (60 minutos) e as quantidades de água adicionadas nesse período. A execução deste ensaio permitiu obter um valor médio de permeabilidade de 4,19 kg/m2.min0.5. Em ambos os tubos de Karsten o comportamento foi semelhante, e a sua remoção permitiu, ainda, verificar que a integridade da SIM foi mantida, mesmo com a remoção do silicone (Figura 15). Este ensaio não é requisito na EN 998-1 [5], contudo, verifica-se que a SIM necessita de proteção face ao elevado valor obtido, quando comparado com o indicado por Flores-Colen et al. [45] de ≤ 0,2 kg/m2.min0.5. Figura 14 – Ensaio a decorrer Figura 15 – SIM após remoção do silicone 3.7. Absorção de água por capilaridade Na absorção de água por capilaridade, foram utilizadas metades dos prismas do ensaio de tração por flexão, impermeabilizados lateralmente (Figura 16), e colocados em estufa até estabilização da massa. O ensaio iniciou-se mergulhando os provetes em água a uma profundidade de 5 mm (Figura 17), apresentando-se na Tabela 4 os resultados obtidos. A EN 998-1 [5], para argamassas térmicas, requer que o coeficiente de absorção de água por capilaridade pertença à classe W1 (≤ 0,40 kg/m2.min0,5). Para a SIM, este valor não é cumprido, uma vez que 1,0 >> 0,40 kg/m2.min0,5. Assim, este seria um parâmetro interessante de estudar e comparar tendo por base os materiais isolantes térmicos clássicos, tal como a lã mineral, de modo a melhor enquadrar este inovador material de características híbridas. Tabela 4 – Resultados de absorção de água por capilaridade para os provetes de SIM testados Referência Massaestado seco [g] Massa10’ [g] Massa90’ [g] Coef. absorção água por capilaridade [kg/(m2.min0.5)] I 28,06 32,61 42,49 0,988 II 29,07 34,16 44,60 1,044 III 28,20 32,56 42,32 0,976 Figura 16 – Provetes com tinta impermeável Figura 17 – Provetes em ensaio M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 9 3.8. Aderência A aderência foi testada utilizando SIM aplicada em bloco de betão leve. Posteriormente, foram realizados entalhes e coladas pastilhas metálicas, realizando-se o ensaio no dia seguinte (Figura 18). Os resultados apresentam-se na Tabela 5, com um valor médio de 0,06 MPa e rotura coesiva no seio da SIM. As Figuras 19 e 20 apresentam o aspeto dos provetes após o ensaio. Embora a EN 998-1 [5] exija a declaração do valor e padrão de rotura, a utilização da SIM em sistema tipo ETICS, como isolante térmico, é regulada pela ETAG 004 [21]. Assim deve, segundo esse documento, apresentar valor ≥ 0,08 MPa, com rotura coesiva ou adesiva, ou a rotura deverá ocorrer no produto de isolamento (rotura coesiva) se a aderência for ≤ 0,08 MPa, sendo este último o verificado. Tabela 5 – Resultados de aderência obtidos para os provetes testados Referência Valor obtido [KN] Valor em [MPa] Rotura I 0,155 0,062 Coesiva II 0,150 0,06 Coesiva III 0,149 0,06 Coesiva Figura 18 – Equipamento utilizado Figura 19 – Provete após ensaio Figura 20 – Rotura coesiva 3.9. Resistência ao choque A resistência ao choque de corpo rígido, utilizou o Martinet-Baronnie, sendo o impacto gerado equivalente a 10 J (massa total do braço+esfera: 1,5 kg; comprimento do braço: 0,41m; θ: 90º), verificando-se nas Figuras 21, 22 e 23 o aspeto geral do ensaio e registando-se na Tabela 6 os resultados obtidos. Foi ainda realizado o ensaio para avaliação do índice esclerométrico utilizando esclerómetro PT, utilizando cinco pontos de ensaio, com os resultados presentes na Tabela 7. Nenhum destes ensaios se encontra na EN 998-1 [5], utilizando-se como referência os resultados de Flores-Colen et al. [45], para rebocos pré-doseados. Assim, para o diâmetro da mossa, a referência é de que deverá ser < 20 mm e o índice esclerométrico > 64 [45]. Verificou-se que o diâmetro médio da mossa apresentou 30,5 mm e o índice esclerométrico médio foi de 59,4. Uma vez mais, os resultados obtidos remetem para a necessidade de estabelecer parâmetros de desempenho específicos para estas inovadoras argamassas, por demonstrarem, nos mais diversos ensaios, comportamento híbrido. Tabela 6 – Resultados obtidos para os vários pontos de ensaio de impacto Referência Diâmetro [mm] Fissuras I 29 Sim II 30 Sim III 31 Sim IV 31 Sim Tabela 7 – Resultados obtidos para os vários pontos de contacto Referência Índice esclerométrico I 63 II 60 III 57 IV 57 V 60 23 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 10 Figura 21 – Realização do ensaio Figura 22 – SIM após impactos Figura 23 – SIM após limpeza 4. CONCLUSÕES E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS Após as campanhas experimentais e análise dos resultados obtidos, no âmbito do projeto PEP, foi possível obter a caracterização inicial de uma formulação inovadora de argamassa térmica super- isolante (SIM). Esta, foi caracterizada quer no estado fresco quer no estado endurecido, seguindo os parâmetros requisitados pela EN 998-1, bem como um conjunto de outros parâmetros relevantes. No estado fresco, os resultados obtidos demonstraram, desde logo, um comportamento diferenciado, sobretudo devido à baixa massa volúmica e teor de ar, sem comprometer a excelente trabalhabilidade, deixando ainda antever um elevado potencial de aplicação por máquinade projeção. Para o estado endurecido, realizou-se um conjunto adicional de ensaios, verificando-se: - Inexistência de retração, em calha livre, passados 60 dias após aplicação, sendo um bom indicador futuro de aplicação; - Massa volúmica bastante baixa, sendo equivalente a alguns materiais comuns de isolamento térmico; - Resistência mecânica, com valores consistentes, embora inferiores aos requisitos normativos, mas, quando considerados estudos recentes, correspondem a valores superiores aos isolantes térmicos; - Condutibilidade térmica com valores muito baixos, inclusivamente inferiores a materiais isolantes térmicos comuns (p. ex.: EPS com 0,032 W/m.K); - Permeabilidade ao vapor de água, cumprindo os requisitos mínimos da EN 998-1, mesmo quando considerado o tempo de ensaio mais penalizador; - Absorção de água por capilaridade com valores superiores aos requisitos da EN 998-1, muito embora seja interessante, futuramente, comparar com outros materiais, p ex.: lã mineral; - Aderência cumprindo a indicação da ETAG 004 de rotura coesiva no seio da SIM, por não ser indicado valor mínimo na EN 998-1; - Resistência ao choque com valores inferiores às argamassas comuns, muito embora fosse, também aqui, importante considerar o desempenho equivalente dos materiais isolantes térmicos comuns. Com estes ensaios, foi possível verificar potencial para aplicação futura, em construção ou reabilitação, da SIM, havendo um conjunto de requisitos, presentes na EN 998-1, que já são cumpridos. Reforça- se, uma vez mais, a importância da discussão dos requisitos a cumprir por este tipo de materiais inovadores, uma vez que possuem características híbridas (entre argamassas térmicas e materiais isolantes térmicos clássicos) e poderão assumir um papel importante no panorama da melhoria energética e do isolamento térmico de edifícios, devendo ser devidamente integrados. Como trabalhos futuros, interessará realizar a sua aplicação em condições reais, in situ, e avaliar a estabilidade das suas características. Também será relevante estudar outros tipos de alterações à sua formulação, bem como elaborar estudos comparativos com outros materiais, de modo a melhor enquadrar a sua avaliação, regulamentação e integração no mercado. 24 M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 10 Figura 21 – Realização do ensaio Figura 22 – SIM após impactos Figura 23 – SIM após limpeza 4. CONCLUSÕES E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS Após as campanhas experimentais e análise dos resultados obtidos, no âmbito do projeto PEP, foi possível obter a caracterização inicial de uma formulação inovadora de argamassa térmica super- isolante (SIM). Esta, foi caracterizada quer no estado fresco quer no estado endurecido, seguindo os parâmetros requisitados pela EN 998-1, bem como um conjunto de outros parâmetros relevantes. No estado fresco, os resultados obtidos demonstraram, desde logo, um comportamento diferenciado, sobretudo devido à baixa massa volúmica e teor de ar, sem comprometer a excelente trabalhabilidade, deixando ainda antever um elevado potencial de aplicação por máquina de projeção. Para o estado endurecido, realizou-se um conjunto adicional de ensaios, verificando-se: - Inexistência de retração, em calha livre, passados 60 dias após aplicação, sendo um bom indicador futuro de aplicação; - Massa volúmica bastante baixa, sendo equivalente a alguns materiais comuns de isolamento térmico; - Resistência mecânica, com valores consistentes, embora inferiores aos requisitos normativos, mas, quando considerados estudos recentes, correspondem a valores superiores aos isolantes térmicos; - Condutibilidade térmica com valores muito baixos, inclusivamente inferiores a materiais isolantes térmicos comuns (p. ex.: EPS com 0,032 W/m.K); - Permeabilidade ao vapor de água, cumprindo os requisitos mínimos da EN 998-1, mesmo quando considerado o tempo de ensaio mais penalizador; - Absorção de água por capilaridade com valores superiores aos requisitos da EN 998-1, muito embora seja interessante, futuramente, comparar com outros materiais, p ex.: lã mineral; - Aderência cumprindo a indicação da ETAG 004 de rotura coesiva no seio da SIM, por não ser indicado valor mínimo na EN 998-1; - Resistência ao choque com valores inferiores às argamassas comuns, muito embora fosse, também aqui, importante considerar o desempenho equivalente dos materiais isolantes térmicos comuns. Com estes ensaios, foi possível verificar potencial para aplicação futura, em construção ou reabilitação, da SIM, havendo um conjunto de requisitos, presentes na EN 998-1, que já são cumpridos. Reforça- se, uma vez mais, a importância da discussão dos requisitos a cumprir por este tipo de materiais inovadores, uma vez que possuem características híbridas (entre argamassas térmicas e materiais isolantes térmicos clássicos) e poderão assumir um papel importante no panorama da melhoria energética e do isolamento térmico de edifícios, devendo ser devidamente integrados. Como trabalhos futuros, interessará realizar a sua aplicação em condições reais, in situ, e avaliar a estabilidade das suas características. Também será relevante estudar outros tipos de alterações à sua formulação, bem como elaborar estudos comparativos com outros materiais, de modo a melhor enquadrar a sua avaliação, regulamentação e integração no mercado. M. Pedroso, I. Flores-Colen, L. Silva, P. Sequeira, J. D. Silvestre e M. Glória Gomes 11 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem o apoio do CERIS (ICIST) do Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa e do COMPETE 2020, uma vez que esta investigação foi realizada no âmbito do Projeto “PEP – Parede Eficiente Plus” (POCI-01-0247-FEDER-017417). Agradece-se, ainda, à FCT a bolsa de doutoramento do 1º autor - FCT SFRH/BD/132239/2017. REFERÊNCIAS [1] V. et al. Pereira, “Rehabilitation walls of ancient buildings, meeting the thermal requirements and maintaining the architectural façades,” in 9th International Masonry Conference 2014, 2014. [2] A. M. Freitas, Vasco Peixoto de; Miranda, “Patologias de sistemas de isolamento térmico pelo exterior do tipo ETICS - LFC-IC-282A-2014,” Porto - Portugal, 2014. [3] R. Sousa, H. Sousa, L. Silva, I. Flores-Colen, and M. Pedroso, “Development of energy efficient masonry system,” in 10th International Masonry Conference, 2018. [4] M. Pedroso, I. Flores-Colen, J. D. Silvestre, L. Silva, P. Sequeira, and G. 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P. de Freitas, “Ensaios in-situ e em laboratório para caracterização do desempenho em serviço de rebocos pré-doseados aplicados em fachadas de edifícios correntes,” in APFAC Congresso 2010, 2010. 1 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE ARGAMASSAS COM ADITIVOS HIDROFUGANTES E SÍLICA ATIVA Anne Biehl1*, Fabiana Ziegler1, Luciane Calheiro1, Ângela B. Masuero1 1: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Av. Osvaldo Aranha, 99 – 3º andar, Cidade Baixa, 90035190 - Porto Alegre, RS – Brasil annekbiehl@gmail.com, fabyziegler@gmail.com, lucalheiro@hotmail.com, angela.masuero@ufrgs.br Palavras-chave: Argamassas, Aditivos, Hidrofugantes, Sílica ativa Resumo Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento das argamassas, no estado fresco e endurecido, adicionando à sua composição, isoladamente, sílica ativa e dois hidrofugantes de diferentes fabricantes, analisando as três condições a partir de um traço de referência 1:1:6 (cimento:cal hidratada:areia, volume, areia seca). As análises em estado fresco se deram a partir da verificação do índice de consistência, densidade de massa, teor de ar incorporado e retenção de água. Nelas, alguns aspectos foram notados quando adicionados os novos elementos à argamassa de referência: o aumento do índice de consistência, que dificulta o manuseio em obra; não houve alteração em relação às novas densidades de massa; o teor de ar incorporado encontrado foi maior nas três condições de adição; menor retenção de água nos traços com hidrofugantes e maior retenção para a adição de sílica ativa, sendo que o aumento de retenção de água influi diretamente na hidratação do cimento, na aderência entre os componentes da argamassa com o substrato e no tempo disponível para sua aplicação, regularização e desempeno. Para as análises no estado endurecido, foram moldados 24 corpos de prova prismáticos (40x40x160mm) e 30 placas (181x74x9mm) , os quais foram submetidos aos ensaios de resistência à compressão e tração na flexão, módulo de elasticidade e absorção. Para os corpos de prova prismáticos, os resultados dos ensaios de compressão e tração na flexão apresentaram valores maiores para a argamassa com adição de sílica ativa e comportamentos diferentes nos dois aditivos hidrofugantes, visto que a argamassa com hidrofugante 2 (H2) teve maior resultado em relação à argamassa de referência e a argamassa com hidrofugante 1 (H1) menor; módulo de elasticidade teve o resultado maior também encontrado na argamassa com adição de sílica e houve uma redução para os valores encontrados nas argamassas com uso de aditivo; absorção apresentou resultados muito próximos entre si, notou- se apenas uma pequena redução no coeficiente de capilaridade da argamassa com sílica ativa (SA) que preencheu mais os poros da mistura. Para as placas, foi realizado um ensaio de molhabilidade (ensaio da gota) antes e após colocá-las em exposição às câmaras e não houve grande diferença dos ângulos encontrados nas 4 argamassas, não atendendo às expectativas ao uso de hidrofugantes que deveria proporcionar às novas argamassas uma condição mais hidrófuga 27 Anne Biehl, Fabiana Ziegler, Luciane Calheiro, Ângela Masuero 2 1. INTRODUÇÃO As argamassas são amplamente utilizadas na construção civil, desempenhando um papel importante nas soluções de revestimentos internos e externos. Segundo Henz (2009), não há um período definido para o início de seu uso, entretanto, no início do século XX, com o surgimento do cimento Portland, também se estabeleceu a argamassa como uma mistura homogênea de cimento, areia, água e cal para algumas delas.Entretanto, as argamassas disponíveis em mercado atualmente, em um conxteto geral, ainda não se apresentam de forma a não permitir a entrada de água por completo e o uso de alguns aditivos hidrofugantes durante a mistura são frequentes. Com isso, os aditivos hidrofugantes assumem a função de reduzir a taxa de penetração de água por absorção capilar, mas não previnem a penetração de água. Sendo assim, não se pode esperar que, com o uso desses aditivos, haverá um sistema efetivo de barreira de umidade no concreto ou na argamassa. Esses aditivos são usados para tornar o concreto ou a argamassa hidrófuga e, consequentemente, capaz de repelir água que não está sob pressão hidrostática (ACI 212.3R-91). Dessa forma, a adição de produtos como impermeabilizantes e sílica ativa no momento da mistura de argamassa tem o intuito de diminuir a passagem de água, reduzindo assim as manifestações patológicas provinentes desse fator como, por exemplo, eflorescências, descolamentos e desenvolvimento de fungos. 2. MATERIAIS E METODOLOGIA Para atender ao objetivo proposto nesse trabalho, foram analisados quatro traços de argamassas à base de cimento, cal hidratada e areia, aplicando a eles, isoladamente, um aditivo hidrofugante de dois diferentes fabricantes e sílica ativa, mantendo apenas um traço sem adições para ser usado como referência. As propriedades no estado fresco e endurecido dessas argamassas foram avaliadas a partir dos ensaios de índice de consistência, densidade de massa e teor de ar incorporado, retenção de água, extensão de aderência, absorção de água por capilaridade, resistência à compressão, resistência à tração na flexão e módulo de elasticidade. 2.1. Materias utilizados Em todas as argamassas produzidas, foi utilizado o Cimento Portland Composto com Filler (CP II F- 32) e cal hidratada do tipo CH I. As características físicas e químicas desses dois materiais são apresentadas na Tabela 1. A composição granulométrica do agregado miúdo foi determinada
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