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Centro de Tecnologia Mineral
Ministério da Ciência , Tecnologia e Inovação
Coordenação de Apoio Tecnológico à Micro e Pequena Empresa – CATE
Serviço de Apoio aos Arranjos Produtivos - SAPL
CARACTERIZAÇÃO DAS ARGAMASSAS DAS FACHADAS DA
COMPANHIA NACIONAL DE NAVEGAÇÃO COSTEIRA
Roberto Carlos Ribeiro
Pesquisador do CETEM
D.Sc. Eng. Químico
Rosana Elisa Coppedê
Bolsista PCI/CETEM
D.Sc. Eng.ª Geóloga
Rio de Janeiro
Setembro de 2012
RRM0003-00-12– Relatório técnico elaborado para a Associação de Amigos do
Teatro Municipal do Rio de Janeiro
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1. INTRODUÇÃO
Atendendo solicitação da Associação de Amigos do Teatro Municipal do Rio de
Janeiro, apresentamos o relatório técnico da estratigrafia, caracterização química,
mineralógica, traço das argamassas e cor original do prédio onde funcionou a
Companhia Nacional de Navegação Costeira, para fins de restauro de 3 das
fachadas do prédio.
Esses ensaios foram realizados nas instalações laboratoriais do Centro de
Tecnologia Mineral - CETEM/MCT (Rio de Janeiro).
2. SITUAÇÃO DO IMÓVEL E LOCALIZAÇÃO DAS AMOSTRAS COLETADAS PARA
OS ENSAIOS
A edificação em estudo localiza-se na região portuária, no bairro da Gamboa, que
está sendo revitalizada pelo Governo do Estado, no projeto denominado “Porto
Maravilha”. Na Figura 2.1, pode-se verificar a localização da edificação, que fica
na Avenida Rodrigues Alves, esquina com a Rua Antônio Lage, em frente ao
Armazém 6 do cais do porto.
Figura 2.1: Localização da edificação em relação ao “Porto Maravilha”. Fonte: Google
Earth.
Para facilitar a coleta de amostras, a fachadas (indicadas na figura 2.2) foram
assim denominadas: fachada frente (Figura 2.3 - Av. Rodrigues Alves), fachada
Antonio Lage (Figura 2.4) e fachada fundos (Figura 2.5). A fachada Polinter
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(Figura 2.3) está revestida de mármore branco, que descaracterizou totalmente a
argamassa e ornatos antigos. Esta fachada utilizará os dados das outras
argamassas para ser restaurada.
Figura 2.2: Denominação das fachadas estudadas. Fonte: Google Earth.
Figura 2.3: Detalhe da fachada da frente original com a fachada revestida da Polinter.
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Figura 2.4: Vista geral da fachada Rua Antonio Lage.
Figura 2.5: Vista geral da fachada dos fundos.
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3. BREVE HISTÓRICO
As argamassas são materiais constituídos basicamente de dois componentes: o
aglomerante e o agregado. Ocasionalmente, também se emprega um aditivo. No
passado, foram usados diferentes tipos de agregados (areias) e aditivos.
A areia podia ser natural de rio, de jazida, ou mesmo de conchas, tijolos, pedras
(mármores, dolomitos) e outras fontes. Nas argamassas de cal, o tipo e a
granulometria da areia vão influir na cor, textura, resistência, porosidade e muitos
outros aspectos das argamassas. A areia a ser utilizada nas argamassas de
reconstituição deve ser, portanto muito bem escolhida, pois pode influir na
aparência do edifício, bem como na porosidade (microestrutura física), textura,
resistência mecânica e, ainda, determinar a qualidade e a durabilidade da
intervenção.
No Brasil, utilizou-se a cal de conchas marinhas desde os primeiros tempos de
colonização, nas argamassas e revestimentos das construções da cidade de
Salvador da Bahia, fortificações e casarios ao longo do território brasileiro. Mais
tarde, fabricou-se, também, cal de calcários ou dolomitos ainda de forma
tradicional, bem como foram importados aglomerantes hidráulicos, até que, no
século XX a partir de 1950, surge a indústria da cal e do cimento, e desaparecem
as antigas fábricas de cal de conchas tradicionalmente conhecidas por caieiras.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 – Amostragem e Preparação
Foram avaliadas quatro diferentes argamassas e três ornatos das fachadas dos
fundos, da frente e da Rua Antonio Lage, coletadas pelos técnicos do CETEM
juntamente com a equipe do Theatro Municipal, com cerca de 500g de cada
amostra.
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Figura 4.1: local da coleta da amostra 1 (embasamento da fachada dos fundos).
Figura 4.2: Local de coleta da amostra 2 (ornato).
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4.2 – Determinação Colorimétrica
O ensaio foi realizado utilizando um colorímetro da marca Technidyne Color
Touch 2 Model ISSO para determinação dos valores nos eixos a, b e L, nas
amostras na forma como foram extraídas e posteriormente após limpeza água e
detergente neutro.
Os resultados de coloração devem ser interpretados segundo a distribuição
espacial das cores como indicado na Figura 4.3. Com base nessa Figura, verifica-
se que os materiais apresentam 3 valores dispostos nos eixos a, b e L. O eixo a
indica a variação de cor do verde (-a) ao vermelho (+a), o eixo b indica a variação
de cor do azul (-b) ao amarelo (+b), e o eixo L indica a variação do branco (100)
ao preto (0).
Figura 4.3: determinação espacial das cores, nos eixos a, b e L.
4.3 - Determinação dos índices físicos (ABNT NBR 12766/1992)
Os corpos de prova foram pesados a seco após 24 h em estufa a 70 ºC.
Posteriormente, foram submersos em água destilada por 24 h, obtendo-se seus
pesos saturado e submerso, com o auxílio de uma balança de precisão. O ensaio
foi realizado em uma balança hidrostática de alta precisão utilizada na
determinação desses índices em gemas, no Laboratório de Gemologia do
CETEM. Deve se destacar que o tamanho da amostra afeta o resultado desses
parâmetros já que ao se diminuir o tamanho aumenta-se a superfície específica
disponível para a entrada d’água, obtendo-se valores que podem ser em torno de
25 a 30% superiores aos obtidos com corpos de prova determinados para análise
(cubos).
Posteriormente, calculou-se sua porosidade e sua absorção de água por meio de
fórmulas especificadas na norma ABNT 12.766/92 e apresentada a seguir:
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Porosidade (%) → 100 x (massa saturada - massa seca)/(massa saturada -
massa submersa)
Absorção de Água (%) → 100 x (massa saturada - massa seca)/massa seca
4.4 – Ensaios de Determinação Química e Mineralógica
Para determinação dos elementos químicos presentes utilizou-se a técnica de
fluorescência de raios-x (FRX), onde as amostras foram preparadas por fusão na
diluição de 1 para 10 utilizando como fundente a mistura de boratos (Li2B4O7 –
LiBO2) Maxxflux. Os resultados são expressos em percentagem, calculados como
óxidos e normalizados a 100%. Para determinação dos compostos mineralógicos
foram utilizados os métodos de difração de raios-x e de microscopia eletrônica de
varredura – MEV.
O difratograma de Raios-X (DRX) da amostra foi obtido pelo método do pó e foi
coletado em um equipamento Bruker-D4 Endeavor, nas seguintes condições de
operação: radiação Co Kα (35 kV/40 mA); velocidade do goniômetro de 0,02o 2θ
por passo com tempo de contagem de 1 segundo por passo e coletados de 5 a
80º 2θ. As interpretações qualitativas de espectro foram efetuadas por
comparação com padrões contidos no banco de dados PDF02 (ICDD, 2006) em
software Bruker DiffracPlus.
As interpretações qualitativas de espectro foram efetuadas por comparação com
padrões contidos no banco de dados PDF02 (ICDD, 2006) em software Bruker
DiffracPlus.
O MEV utilizado foi um FEI Quanta 400, equipado com um sistema de
microanálise por espectrometria de raios X (EDS) Oxford link ISIS 300, com
análise através das imagens adquiridas pelo detector de elétrons retroespalhados.
As análises foram executadas com 25kV de tensão de aceleração de elétron, e
analisadas no MEV através de imagens formadas pelo detector de elétrons
secundários (ETD, na faixa de dados das imagens).
Para a análise dos resultados, utilizamos os dados de composição comum das
argamassas, cujas fórmulas químicas são as seguintes:
1. Agregado: quartzo (SiO2), plagioclásio {(Ca,Na)Al (Al,Si)Si2O8}, feldspato
(KAlSi3O8) ou mica {K2(Mg, Fe2+)6-4(Fe3+,Al, Ti)0-2Si6-5Al2-3O20(OH,F)4}
2. Aglomerante: dolomita(Mg CO3), calcita (CaCO3)
3. Materiais pozolânicos: com sílica ou alumina reativa
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4.5 – Ensaios de Determinação do traço
O método de reconstituição do traço de argamassa utili zado foi o desenvolvido
originalmente pelo Instituo de Pesquisas Tecnológicas (IPT).
O método de reconstituição de traço tem sido utilizado para argamassas, com
algumas adaptações; baseia-se no princípio de que a argamassa, ao ser atacada
com ácido clorídrico, dá origem a duas frações distintas: uma insolúvel e outra
solúvel. Para argamassas convencionais de cimento Portland, cal hidratada e
agregado quartzoso, a fração solúvel é composta essencialmente pelos
aglomerantes e a fração insolúvel é constituída pelo agregado. Temos ainda uma
terceira fração volátil, que permite quantificar as reações ocorridas após a
aplicação da argamassa. A Tabela 4.1 apresenta esquematicamente a
composição fracionada de argamassas.
Tabela 4.1: Resumo da análise fracionada de argamassas.
Assim sendo, o método prevê as determinações quantitativas do agregado na
forma de resíduo insolúvel (RI) e dos aglomerantes na forma de seus íons
principais e comuns solubilizados, cujos resultados são expressos na forma dos
óxidos correspondentes: anidrido silícico (SiO2), óxido de cálcio (CaO), óxido de
magnésio (MgO) e óxidos de ferro e alumínio (R2O3). Na fração volátil determina-
se a umidade (UM), perda ao fogo (PF) e anidrido carbônico (CO2).
Cada amostra coletada foi quarteada e moída até granulometria inferior a 0,84mm
e separada em amostras analíticas para os diferentes ensaios químicos. O
método de análise química está apresentado, resumidamente, na Figura 4.4.
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Figura 4.4: Fluxograma do método de análise química para argamassas.
Com base nos dados da análise, calculou-se a proporção
aglomerante(s):agregado, isto é, o traço da argamassa em massa, que poderá ser
convertido em volume a partir das massas unitárias dos materiais empregados. A
determinação do teor de um constituinte da argamassa, que provém
exclusivamente do agregado ou do aglomerante, permite estimar, através de
cálculo, a relação aglomerante:agregado presente na mesma.
Os resultados da análise química são recalculados na base de material não
volátil, isto é, excluindo o valor da perda ao fogo até 1000ºC, ou seja, água livre,
água combinada e anidrido carbônico dos materiais empregados ou incorporados
à argamassa na evolução do processo de endurecimento. Justifica-se este
artifício de cálculo para permitir a obtenção dos teores de materiais originalmente
utilizados na confecção da argamassa: anidros e não carbonatados.
Com os valores na base não volátil (NV) e admitindo-se o teor de resíduo
insolúvel como sendo a fração agregado (areia), e os óxidos restantes
solubilizados como sendo a fração aglomerante (cimento e/ou cal), são calculadas
as respectivas proporções percentuais, em referência aos materiais empregados,
bem como o traço. Para calcular os constituintes da argamassa, tem-se o
seguinte procedimento:
a) teor de agregado: é o teor de resíduo insolúvel da argamassa expresso na
base não volátil (%RI(ARG,NV)).
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b) teor de cimento: primeiramente é calculado na base não volátil (%Cim (ARG,NV)),
a partir da sílica solúvel da argamassa (% SiO2 (ARG,NV)) e da sílica solúvel do
cimento empregado (% SiO2 (CIM,NV)):
%Cim(ARG,NV) = (%SiO2(ARG,NV) . 100)
(%SiO2(CIM,NV)) (1)
Para se obter o teor de cimento originalmente dosado (%Cim(ARG,OR)), corrige-se o
calculado na base não volátil, acrescentando a perda ao fogo do cimento
empregado (%PF(CIM)), através da seguinte equação:
%Cim(ARG,OR) = (%Cim(ARG,NV) . 100)
(100 - %PF(CIM)) (2)
Quando o cimento não é conhecido, adota-se para a perda ao fogo, o valor
máximo especificado em norma ou de algum cimento de referência escolhido.
c) teor de cal: primeiramente é calculado o teor de cal na base não volátil,
expresso como cal virgem, (%CV). Este pode ser calculado de duas maneiras:
• 1ª alternativa: A partir dos teores de agregado e cimento, o teor de cal virgem é
obtido por diferença do total (100% do total):
%CV = 100 – (%Cim(ARG,NV) + %RI(ARG,NV)) (3)
• 2ª alternativa: A partir do teor de óxido de cálcio da argamassa (%CaO(ARG,NV),
descontando-se o CaO proveniente do cimento (%CaO(CIM,NV)):
%CV = (%CaO(ARG,NV) – (%CaO(CIM,NV) . % Cim(ARG,NV)) .100 (4)
%CaO(CAL,NV)
• Para se obter o teor de cal hidratada originalmente empregada (%Cal(ARG,OR)),
corrige-se o teor de cal calculado na base não volátil, em função da perda ao fogo
da cal original (%PF(CAL)), através da seguinte equação:
%Cal(ARG,OR) = %CV .100 (5)
100 - %PF(CAL)
4.6 – Estratigrafia
Foram preparados dois cortes estratigráficos, observados com microscópio. As
amostras foram retiradas (Figura 4.5) com serra copo, para que todas as
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camadas pudessem ser observadas. A partir dessas amostras foram
confeccionadas lâminas, como as feitas para petrografia de rochas sedimentares,
conforme indica a Figura 4.6.
Os exames dessas seções estratigráficas através de um microscópio ajudam
muito a identificar ainda mais as características físicas: a distribuição dos grãos,
presença de fibras, aderência do aglomerante ao inerte, estratigrafia dos rebocos
e das camadas pictóricas, bem como outras identificações.
As seções delgadas foram observadas em microscópio de luz transmitida e
polarizada, e as microfotografias foram ser feitas com a câmera acoplada a esse
microscópio. Essas informações podem ajudar muito a determinar a estratigrafia
das camadas de reboco e as pictóricas, bem como características e áreas da
amostra a serem examinadas através da microscopia eletrônica de varredura.
Figura 4.5: Retirada de amostras para estratigrafia da fachada frente embasamento.
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Figura 4.6: Cortes e lâminas para a estratigrafia.
4.7 Ataque de Névoa Salina
Primeiramente, os corpos de prova foram lavados com água destilada para a
remoção de resíduos. A secagem foi realizada em torno de 70 ± 5º C, até que se
obtivesse uma massa constante. Isto é alcançado quando a diferença entre as
duas últimas pesagens no intervalo de 24 horas não exceder 0,1%.
Os corpos-de-prova foram colocados na câmara de névoa salina (figura 4.7),
sendo submetidos a diferentes ciclos Durante os ciclos a temperatura da câmara
foi mantida em (40 ± 5)ºC. O ensaio consistiu em 30 ciclos (perfazendo 540
horas).
A cada 15 ciclos, os corpos-de-prova foram retirados da câmara para um exame
visual.- Ao término do ensaio, os corpos-de-prova foram imersos em água
deionizada de modo que todos os sais depositados fossem removidos.
Após essa lavagem os corpos-de-prova foram secos em estufa a temperatura de
70 ± 5º C por 24 h. Após a secagem foram esfriados em dessecador, para evitar a
absorção de umidade, e finalmente pesados para obtenção da massa final além
da inspeção visual. Os resultados são representados em termos da perda de
massa. Para realização deste ensaio utiliza-se a norma ABNT 8094/83.
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Figura 4.7: Realização de ensaio de ataque de névoa salina.
4.8 Ataque de umidade
Inicialmente pesaram-se os corpos de prova , após secagem em estufa por 24
horas à 70ºC. Reservou-se um corpo-de-prova padrão para avaliação visual da
degradação por comparação com os que foram expostos. Os corpos-de-prova
ficaram suspensos e atrelados aos suportes por meio de fios de nylon na câmara
de umidade. Ao fim dos 10 ciclos de 24 horas, retiraram-se os corpos-de-prova e
realizou-se o procedimento de secagem. Posteriormente, realizou-se a pesagem
final e observaram-se possíveis alterações superficiais, comparando-se com o
corpo-de-prova padrão. Utilizou-se a normaABNT/NBR 8095/83 que avalia a
degradação após condensação na superfície dos materiais metálicos revestidos e
não revestidos.
5. RESULTADOS DOS ENSAIOS
5.1. Determinação colorimétrica
Na tabela 5.1 pode-se observar o padrão colorimétrico das amostras em estudo,
onde se verifica que em todas as amostras, antes da limpeza, apresentam uma
tendência ao tom escuro, uma vez que os valores de L são bem inferiores a 50,
possivelmente, relacionado com a sujeira acumulada nas fachadas. Em geral, as
amostras apresentam nos padrões a e b, tendências de coloração entre vermelho
e amarelo, que seria o tom alaranjado.
Após a limpeza das amostras, verifica-se que a coloração apresenta uma
alteração consubstancial, uma vez que os valores de L aumentam para cerca de
60, indicando a tendência mais clara das amostras. Além disso, observa-se um
aumento nos valores de b e uma pequena diminuição nos valores de a, indicando
a maior tendência ao tom amarelo das amostras.
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Tabela 5.1: Padrões colorimétricos das amostras.
Orn.fach.
ext.fr
Orn.sanca
friso 04
Embasam.
fundos
Ornato
fundos
Pav.térreo
prin
Pavim.tér
reo 03
Em.Anton.
Lage08
antes depois antes depois antes depois antes depois antes depois antes depois antes depois
a 2,8 1,9 2,8 1,7 3,1 2,1 2,7 2,2 3,3 2,5 2,8 1,9 3,1 2,6
b 5,4 5,8 4,6 5,2 4,4 5,1 5,3 5,5 5,6 6,0 5,1 5,7 5,7 6,1
L 22 63 23 61 44 60 26 67 39 57 38 57 43 58
5.2. Índices Físicos
Na figura 5.1 pode-se verificar o comportamento da absorção de água das
amostras em função do tempo. Verifica-se que todas as amostras, a partir de 16h
de estudo já apresentam sua saturação máxima, chegando-se a 100% de
absorção de água. No entanto, é possível verificar-se que os ornatos apresentam
maiores índices de absorção, 17% em 0,5h e 25% em 4h. Tal fato pode estar
relacionado com a maior quantidade de cal presente em suas composições,
representando a maior absorção de água. Em relação às demais amostras,
pavimento e embasamentos, verifica-se que a absorção de água aumenta, porém
em um tempo muito mais lento, sendo que em 0,5h chega-se a 3% de absorção e
em 4 h chega-se a 11% de absorção. Em especial, observa-se que o
comportamento da amostra de embasamento da Antônio Lage apresenta um
comportamento diferenciado dos demais embasamentos, assemelhando-se muito
mais ao comportamento dos ornatos, talvez por apresentar uma composição
química e mineralógica similar a estes materiais.
Em termos de porosidade, observou que as amostras de ornatos e o
embasamento da Antônio Lage apresentam valores em torno de 30%, que são
invariáveis com o tempo. Já as fachadas (pavimento e embasamento)
apresentam valores de porosidade um pouco menores, cerca de 20%, que
também não variam significativamente com o tempo.
Figura 5.1: Absorção de água (%) x tempo (h)
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5.3 Análise Química
A tabela 5.2 apresenta os resultados da análise química realizada com as
amostras em estudo.
Observa-se que as fachadas apresentam um teor de sílica (SO2) variando entre
50 e 70%, no embasamento dos fundos, no pavimento térreo principal e
pavimento térreo 03, indicando que o teor de areia utilizada nessas fachadas foi
muito similar, com destaque para a fachada principal que apresentou o menor teor
de sílica entre as três.
Os ornatos da fachada principal e dos fundos apresentam menores teores de
sílica, 15 e 38%, respectivamente, indicando que houve redução de areia na
confecção dessas peças, que é corroborada pela maior concentração de cálcio,
representado na forma de CaO, onde os valores são 40 e 29%, respectivamente.
Tal fato, deve estar relacionado com a maior facilidade de moldagem das peças
com elementos mais “macios” como a cal que a areia, daí o maior teor de cálcio.
O ornato da sanca friso 04 é um ornato diferenciado dos demais, pois é
praticamente um complemento da porta, seguindo a tendência da parede e com
isso, sua composição assemelha-se mais á composição das paredes, em termos
de sílica e cálcio, do que dos outros ornatos.
Já a amostra do embasamento da Rua Antônio Lage, apresentou um teor muito
elevado de cálcio, 35%, diferenciando-se das demais paredes.Baseado nisto,
repetiu-se o processo de extração na referida fachada em outro ponto de coleta, a
fim de se certificar se a composição daquela fachada é diferenciada ou ocorreu
alguma intervenção equivocada ao longo do tempo.
Em termos de teores de magnésio, representado na forma da MgO, observam-se
teores pouco expressivos em todas as amostras, não sendo superiores a 1%, o
que indica que tanto as fachadas como ornatos, apresentam em sua composição
material calcítico e não dolomítico.
Pode-se verificar que os teores de cloreto (Cl-) em todas as amostras é
extremamente baixo indicando que o ataque salino naquela região é pouco
significativo nas fachadas em estudo. No entanto, vale ressaltar que no momento
das coletas o prédio pode ter sido atacado pela chuva e o sal ter sido lixiviado.
O teor de SO3 representa a quantidade de dióxido de enxofre que foi oxidado pelo
oxigênio do ar. Ele pode reagir violentamente com a água formando-se ácido
sulfúrico (efeito da chuva ácida) que pode degradar as fachadas e ornatos. Pode-
se verificar que o ornato da fachada principal apresenta maior percentual desse
composto, cerca de 10%, possivelmente por estar localizado na via de maior
concentração de veículos e liberação de SO2. Além disso, sua estrutura permite o
maior acúmulo que as paredes em si.
Em termos de teores de ferro, observam-se valores altos, não muito comuns para
as argamassas, sendo em alguns casos, como o ornato da sanca friso, o ornato
dos fundos e o pavimento térreo principal, superiores a 1%. Tais resultados
podem estar relacionados com a oxidação das bases e estruturas de ferro que
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foram oxidadas a Fe3+, foram incorporadas às argamassas e foram detectadas na
análise.
Os demais elementos são acessórios e não fornecem informações de interesse.
No entanto, o teor de alumínio, que varia de 1 a 3%, deve estar relacionado com a
presença de feldspatos e argilas, em associação com a sílica, formando os
aluminossilicatos.
Tabela 5.2: Análise química (%) das argamassas.
Orn.fach.
ext.fr
Orn.sanca
friso 04
Embasam.
fundos
Ornato
fundos
Pav.térreo
prin
Pavim.tér
reo 03
Em.Anton.
Lage08
SiO2 15,4 56,1 70,7 28,9 52,9 68,0 30,0
CaO 40,5 20,2 13,0 38,2 23,9 14,4 34,8
Fe2O3 0,52 1,6 0,82 1,2 1,2 0,95 0,51
K2O 0,20 0,28 0,48 0,51 0,23 0,34 0,18
MgO 0,33 0,50 0,34 0,59 0,81 0,37 0,51
Na2O 0,22 0,14 0,29 0,63 0,22 0,19 0,55
P2O5 0,06 0,06 0,08 0,09 0,09 0,08 0,15
Al2O3 1,2 1,9 n.d. 3,3 2,3 1,9 1,3
SrO 0,12 0,07 0,06 0,10 0,12 0,07 0,12
Cl- 0,14 n.d. 0,08 0,47 0,07 0,05 0,51
SO3 10,9 1,3 0,34 1,8 0,77 1,2 2,2
TiO2 0,06 0,21 0,25 0,34 0,16 0,22 0,17
ZnO 0,03 0,03 0,01 0,02 0,01 0,01 n.d.
ZrO2 n.d. 0,06 0,06 0,08 n.d. 0,06 0,05
PF 30,3 17,5 11,7 23,7 18,1 12,2 28,9
5.4. Análise Mineralógica
5.4.1 Microscopia eletrônica de varredura – MEV
Neste trabalho, a microscopia eletrônica teve como objetivo a identificação de
fases minerais e outros constituintes de cada amostra analisada.
a) Ornato Fachada Externa Frente
Na figura 5.2 pode-se observar que os cristais de quartzo são os maiores e os de
calcita são de vários tamanhos, pois advém da argamassa e do cimento.
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Figura 5.2: Resultado do difratograma para amostra do ornato da fachada externa da
frente.
A figura 5.3 apresenta o resultado de EDS da amostra de ornato da fachada
principal onde se pode observar os picos do silício e do oxigênio, que formam a
sílica (SiO2). O pico de cálcio é o mais marcante, e indicativo da composição
principal da cal. Há ainda um pico de magnésio, porém sem muita significância.
Tais resultados corroboram as avaliações de traço e a composição química, que
identificaram maiores teores de cálcio e, consequentemente, maior teor de cal no
traço deste ornato.
20Figura 5.3: Resultado das imagens obtidas no EDS para amostra do ornato da fachada externa da frente.
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b) Ornato da sanca friso
Na figura 5.4 pode-se observar as fases minerais mais evidentes. Os cristais de
quartzo são de vários tamanhos, pois advém da areia da argamassa e do
cimento. O aglomerante é calcítico.
Figura 5.4: Resultado do difratograma para amostra do ornato da sanca-friso da
frente.
A figura 5.5 apresenta o resultado de EDS da amostra da sanca friso onde se
pode observar que os picos do silício e do oxigênio, que formam a sílica (SiO2)
são mais proeminentes que na argamassa anterior, indicando maior quantidade
de areia. O pico de cálcio é o mais marcante, e indicativo da composição principal
da cal ser de origem calcítica.
22
Figura 5.5: Resultado das imagens obtidas no EDS para amostra do ornato da sanca-friso.
23
c) Argamassa do Embasamento dos Fundos
Na figura 5.6 pode-se observar as fases minerais mais evidentes. Os cristais de
quartzo são de vários tamanhos, pois advém da areia da argamassa e do
cimento, e são muito mais expressivos que os anteriores, indicando uma
quantidade mais significante de areia nessa composição. O aglomerante é
calcítico.
Figura 5.6: Resultado da imagem obtidas no MEV para amostra de argamassa do
embasamento fundos.
A figura 5.7 apresenta o resultado de EDS da amostra de argamassa do
embasamento dos fundos, onde se observam que os picos do silício e do
oxigênio, que formam a sílica (SiO2) são mais proeminentes que nas argamassas
anteriores, indicando maior quantidade de areia. O pico de cálcio (Ca) é indicativo
da composição principal da cal.
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Figura 5.7: Resultado das imagens obtidas no EDS para amostra de argamassa do embasamento fundos.
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d) Ornato dos Fundos
Na figura 5.8 pode-se observar as fases minerais mais evidentes. Os cristais de
quartzo são de vários tamanhos, pois advém da areia da argamassa e do
cimento. O aglomerante é calcítico.
Figura 5.8: Resultado do difratograma para amostra do ornato da fachada dos fundos.
A figura 5.9 apresenta o resultado de EDS da amostra de ornato da fachada
fundos onde se pode observar os picos de silício e de oxigênio, que formam a
sílica (SiO2) e o pico de cálcio, são mais proeminentes e em mesma intensidade,
indicando que, possivelmente a composição principal da amostra tem teores de
cal e areia muito similares.
26
Figura 5.9. Resultado das imagens obtidas no EDS para amostra do ornato da fachada dos fundos.
27
e) Argamassa do Pavimento Térreo da Fachada Principal
Na figura 5.10 pode-se observar as fases minerais mais evidentes. Os cristais de
quartzo são de vários tamanhos, pois advém da areia da argamassa e do
cimento. O aglomerante é calcítico.
Figura 5.10: Resultado do difratograma para amostra da argamassa do pavimento
térreo da frente.
Na figura 5.11 pode-se observar que os picos do silício e do oxigênio, que formam
a sílica (SiO2) são mais proeminentes que na argamassa anterior, indicando maior
quantidade de areia. O pico de cálcio é indicativo da composição principal da cal.
Há ainda um pico de magnésio sem muita representatividade.
28
Figura 5.11: Resultado das imagens obtidas no EDS para amostra da argamassa do pavimento térreo da frente.
29
f) Argamassa do Pavimento Térreo (amostra 03)
Na figura 5.12 pode-se observar as fases minerais mais evidentes. Os cristais de
quartzo são de vários tamanhos, pois advém da areia da argamassa e do
cimento. O aglomerante é calcítico.
Figura 5.12: Resultado do difratograma para amostra da argamassa do pavimento
térreo.
Na figura 5.13 pode-se observar que os picos do silício e do oxigênio, que formam
a sílica (SiO2) são mais proeminentes que na argamassa anterior, indicando maior
quantidade de areia. O pico de cálcio é indicativo da composição principal da cal.
30
Figura 5.13: Resultado das imagens obtidas no EDS para amostra de argamassa do pavimento térreo.
31
g) Embasamento da Rua Antônio Lage (amostra 08)
Na figura 5.14 pode-se observar as fases minerais mais evidentes. Os cristais de
quartzo são de vários tamanhos, pois advém da areia da argamassa e do
cimento. No entanto, observa-se um quantidade significante de um aglomerante
calcítico.
Figura 5.14: Resultado do difratograma para amostra da argamassa do embasamento
da Rua Antônio Lage.
Na figura 5.15 pode-se observar os picos do silício e do oxigênio, que formam a
sílica (SiO2). No entanto, o pico de cálcio é o mais marcante, e indicativo da
composição principal da amostra ser a cal.
32
Figura 5.15: Resultado das imagens obtidas no EDS para amostra da argamassa do embasamento da Rua Antônio Lage.
33
5.5 Difração de Raios-X
Os resultados de difração de raios-x estão apresentados desde a figura 5.16 à
figura 5.21 e indicaram que as amostras de ornatos apresentam picos mais
expressivos de calcita, confirmando o que a análise química e o MEV já haviam
apontados e que as argamassas das fachadas apresentam picos mais
proeminentes do quartzo, presente na areia. Além disso, observam-se nas
amostras de ornatos, picos específicos de gipsita, indicando a presença de
gesso em sua composição, possivelmente, responsável para acelerar a
secagem do material. Em relação à amostra da Rua Antônio Lage, verifica-se
um pico mais proeminente de calcita, comprovando mais uma vez que esta
amostra é diferenciada das demais fachadas.
Figura 5.16: DRX do Embasamento da Rua Antonio Laje 08.
34
Figura 5.17: DRX do ornato da fachada externa frente.
Figura 5.18: DRX do Embasamento dos fundos
35
Figura 5.18: DRX do ornato fundos.
Figura 5.19: DRX do ornato da sanca-friso 04
36
Figura 5.20: DRX do Pavimento térreo 03
Figura 5.21: DRX do pavimento térreo principal
37
5.6 Determinação do traço das argamassas
Na tabela 5.3 estão apresentados os resultados dos constituintes das argamassas
em estudo, cal, cimento e areia.
O cálculo do traço é realizado com base nos constituintes percentuais de resíduo
insolúvel, cimento e cal, em massa correspondente de cada argamassa em
relação ao cimento.Dessa forma, verifica-se que o traço não é uniforme em todas
as fachadas, observando-se que os ornatos da fachada externa e dos fundos
apresentam um alto teor de cal, sendo 2 e 3, respectivamente. Em termos de
areia, verifica-se que o ornato dos fundos apresenta um teor de areia igual ao de
cimento e que o ornato da fachada externa apresenta um teor de 0,5 de areia, em
relação ao cimento . Em relação ao ornato da sanca, observa-se um alto teor de
areia, ou seja, 4 vezes mais que o cimento, indicando ser um ornato diferenciado,
que apresenta maior teor de areia, possivelmente pela sua posição na fachada do
prédio, que requer maior esforço, uma vez que compõe o friso do portal dos
fundos. Em relação às demais argamassas, embasamento fundos e Pavimento
térreo 03, verifica-se que o teor de areia é 3 vezes o teor de cimento e que o teor
de cal é igual ao teor de cimento. Já o pavimento térreo principal, apresenta um
teor de areia referente ao dobro do teor de cimento e tal fato pode estar
relacionado com sua composição química, que apresentava um teor de sílica
inferior que as argamassas do embasamento fundos e pavimento térreo 03.
Um fato a ser destacado é a composição do traço do embasamento da Rua
Antônio Lage, que apresentou um teor de areia 3 vezes maior que o cimento e um
teor de cal 5 vezes maior que o cimento. Tais resultados merecem atenção, já
que essa composição, bem como as análises químicas e mineralógicas indicavam
que essa amostra apresentava um comportamento diferenciado. Baseado nisto, a
fim de se ter certeza se a composição daquela fachada era completamente
diferente das demais, ou se em alguma época da história houveuma intervenção
justamente no ponto de coleta, tornou-se necessário uma nova amostragem e
realização de novos experimentos que serão apresentados no item 5.6.
Tabela 5.3: Determinação do traço, em massa, das argamassas .
Orn.fach.
ext.fr
Orn.sanca
friso 04
Embasam.
fundos
Ornato
fundos
Pav.térreo
prin
Pav ter-
reo 03
Em.A.
Lage08
Cimento 1 1 1 1 1 1 1
Areia 0,5 4 3 1 2 3 3
Cal 2 3 1 3 1 1 5
5.7 Embasamento da Rua Antônio Lage – Nova amostragem
Devido à discrepância nos resultados da amostra do embasamento da Rua
Antônio Lage, uma nova amostragem foi realizada, dessa vez afastada do portão
de acesso de veículos, como indica a figura 5.22, onde se pôde retirar uma
amostra contendo três camadas de argamassas distintas (parte externa, meio e
38
parte interna). Além disso, retirou-se um ornato desse embasamento, como indica
a figura 5.23.
Figura 5.22: Argamassa extraída do embasamento da fachada Antônio Lage.
Figura 5.23: ornato da Rua Antônio Lage.
39
Foram realizados ensaios de avaliação química e determinação do traço e tais
resultados são apresentados, respectivamente, nas tabelas 5.4 e 5.5. Em termos
de composição química, verifica-se que na argamassa da parte externa, o teor de
sílica é alto, correspondendo a cerca de 50% da amostra. Observa-se ainda um
alto teor de cálcio, 27%, relacionado com o teor de cal presente nessa
composição. Quando se observam as argamassas subsequentes, ou seja, a que
estava no meio e na parte interna, próxima à estrutura de concreto, observa-se
um teor de sílica muito similar, em torno de 73% e um teor de cálcio em torno de
13%. Isso indica que as argamassas internas devem apresentar maiores teores
de areia do que a parte externa e menor teor de cal. Além disso, realizou-se a
avaliação química das 3 argamassas em conjunto (mistura) e pôde-se verificar
que o teor de sílica continua o mais elevado, 64% e que o teor de cálcio encontra-
se em torno de 18%.
Em termos de ferro, observa-se que as amostras mais internas apresentam maior
teor de ferro, possivelmente por estarem mais próximas à estrutura em oxidação
que transfere esse metal para as argamassas. Em relação ao SO3, relacionado
com a oxidação do SO2, ou seja está associado à poluição automotiva, verifica-se
que o ornato apresenta um grande acúmulo desse composto e também a parte
mais externa das camadas de argamassas estudadas nesse embasamento.
Em termos de ornato, verifica-se um alto teor de cálcio, em torno de 45%,
apresentando um comportamento similar aos ornatos das demais fachadas.
Tabela 5.4; composição química das argamassas da Rua Antônio Lage.
Externo Meio Interno Mistura Ornato
SiO2 48,4 72,6 73,4 63,5 14,7
CaO 26,7 13,3 12,3 18,2 45,4
K2O 0,18 0,10 0,27 0,19 0,16
MgO 0,41 0,16 0,21 0,28 0,42
Na2O 0,20 -- 0,28 0,23 --
P2O5 0,10 0,04 0,03 0,07 0,03
Al2O3 1,1 1,1 1,5 1,2 1,5
SrO 0,08 0,13 0,03 0,05 0,15
Fe2O3 0,45 0,63 0,86 0,76 0,83
SO3 2,6 0,15 0,11 0,94 10,3
TiO2 0,22 0,11 0,15 0,10 --
ZnO 0,03 -- -- 0,01 0,02
ZrO2 0,04 -- -- -- --
PF 19,5 11,6 11,1 14,5 26,5
Na tabela 5.5 verifica-se o traço das 3 camadas de argamassas extraídas da Rua
Antônio Lage, bem como da mistura e do ornato. Observa-se que a amostra mais
externa apresenta um traço similar a do pavimento térreo principal. As demais
argamassas, apresentarem uma composição idêntica, com 6 vezes o teor de
areia e 1 vez o teor de cal, em relação ao cimento. Já em termos de ornato,
verifica-se um comportamento similar ao ornato da fachada externa, com um teor
de 2 vezes de cal e 0,5 de areia em relação ao cimento.
40
Tabela 5.5: determinação do traço das argamassas extraídas na Rua Antônio Lage.
Externo Meio Interno Mistura Ornato
Cimento 1 1 1 1 1
Areia 2 6 6 5 0,5
Cal 1 1 1 2 2
5.7 Estratigrafia
Primeiramente as lâminas foram observadas em lupa binocular, cujo aumento
máximo pode chegar a 40X. Infelizmente não há câmera acoplada à lupa, mas
nela foi possível observar as seguintes características: cor, distribuição e forma
dos grãos, matriz.
A lâmina da argamassa coletada na parte superior do térreo da fachada
principal apresenta as seguintes características: argamassa bege de granulação
média em contato com argamassa branca de granulação fina. A argamassa bege
é mais próxima à parte interna da fachada. Possui cristais de quartzo de várias
granulometrias, a maioria com arestas arredondadas. Os cristais maiores estão
fraturados. Há alguns cristais brancos, de feldspato, que reagiram com a
argamassa e englobam alguns grãos de quartzo. A matriz é uma massa difusa de
pequenos cristais de quartzo com cal. Alguns cristais de quartzo apresentam
cavidades, provavelmente partes arrancadas durante a confecção da lâmina.
A argamassa branca é mais fina, com grãos de quartzo menores em matriz de
cal. Como essa é a camada em contato com o ar ocorrem óxidos em algumas
partes formando manchas castanhas.
A lâmina da argamassa coletada na parte inferior do térreo da fachada
principal apresenta as mesmas características, mudando apenas a cor da
argamassa: argamassa bege clara e argamassa branca.
41
Figura 5.24: Minerais constituintes da argamassa (aumento de 5X).
42
Figura 5.25 (a): Luz transmitida (aumento de 2,5X) Figura 5.25 (b): Luz polarizada (aumento de 2,5X)
43
Figura 5.26 (a): Luz transmitida (aumento de 2,5X) Figura 5.26 (b): Luz polarizada (aumento de 2,5X)
44
6. CONCLUSÕES
Pôde-se concluir que as argamassas que constituem o prédio da antiga Cia de
Navegação Costeira, após limpeza, apresentam padrões colorimétricos amarelo
claro.
É possível observar que os ornatos apresentam altos teores de cálcio, que foram
comprovados na identificação de calcita e na presença de maior percentual de cal
em seu traço. Além disso, observou-se a presença de gesso na composição dos
ornatos.
Em termos de argamassas das fachadas e do ornato da sanca observou-se um
alto teor de silício, comprovado na presença de cristais de quartzo e no maior teor
de areia em sua composição de traço.
Além disso, observou-se que os ornatos apresentam maior porosidade e
capacidade de absorção de água que as demais argamassas, devido,
possivelmente ao maior teor de cal.
A primeira amostra coletada na Rua Antônio Lage apresentou um comportamento
diferenciado das demais fachadas, devido a alguma intervenção no passado. No
entanto, após nova coleta, observou que sua composição química, mineralógica e
o traço se adequaram aos valores encontrados nas demais fachadas.
7. BIBLIOGRAFIA
? ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1992,
NBR 12.766/92: rochas para revestimento, determinação da massa
específica aparente, porosidade aparente e absorção d'água aparente, Rio
de Janeiro.
? _______. (1983) NBR 8094/83: Material metálico revestido e não revestido
– Corrosão por exposição à névoa salina, Rio de Janeiro.
? _______. (1983) NBR 8095/83: Material metálico revestido e não revestido
– Corrosão por exposição à umidade, Rio de Janeiro.
? Frascá, M. H. B. O., Estudos Experimentais de Alteração Acelerada em
Rochas Graníticas para Revestimento, Tese de Doutorado, Universidade
de São Paulo, São Paulo, 2003.
? Frazão, E. B. E Farjallat, J. E. S., Características tecnológicas das
principais rochas brasileiras usadas como pedras de revestimento, I
Congresso Internacional da Pedra Natural, Lisboa, 1995, 47 - 58 p.
45
Roberto Carlos da Conceição Ribeiro
D.Sc., Eng. Químico
Rosana Elisa Coppedê da Silva
D.Sc., Eng.ª Geóloga
Francisco Wilson Hollanda Vidal
Coordenação de Apoio Tecnológico à Micro e Pequena Empresa – CATE