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ESTUDO DO COMPORTAMENTO DO BETÃO DE BASE NO ÂMBITO DA APLICAÇÃO DE ENDURECEDORES DE
SUPERFÍCIE
ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DAS ADIÇÕES, DOS ADJUVANTES E DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS NA HIDRATAÇÃO INICIAL DE
BETÕES
Vasco Nuno Aguiar Medina
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Construção
Engenharia Civil
Orientadores Supervisores: Prof. Augusto Martins Gomes
Doutor António Carlos Bettencourt Simões Ribeiro
Júri Presidente: Prof. João Pedro Ramôa Ribeiro Correia
Orientador: Doutor António Carlos Bettencourt Simões Ribeiro Vogais:
Doutor Manuel Gomes Vieira Prof. José Alexandre de Brito Aleixo Bogas
outubro de 2015
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ESTUDO DO COMPORTAMENTO DO BETÃO DE BASE NO ÂMBITO DA APLICAÇÃO DE ENDURECEDORES DE SUPERFÍCIE,
ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DAS ADIÇÕES, DOS ADJUVANTES E DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS NA HIDRATAÇÃO INICIAL DE BETÕES
Palavras-chave: Betão, Adições, Adjuvantes, Filer Calcário, Cinzas, Condições Ambientais
Resumo. Tem-se verificado um crescente número de anomalias em pavimentos de betão onde foram
aplicados endurecedores de superfície, nomeadamente em armazéns, parques de estacionamento,
áreas industriais, etc. Estas patologias são principalmente fissuras e fenómenos de delaminação. Os
fatores que podem potenciar a ocorrência destes problemas resultam da utilização de redutores de
água cada vez mais eficientes e também do uso de ligantes com um maior grau de finura e conteúdo
de silicato tricálcico, em relação às composições anteriormente utilizadas. O betão e os endurecedores
de superfície são ambos materiais cimentícios, que contudo são aplicados em instantes distintos.
Consequentemente, e uma vez que se encontram em fases de hidratação distintas, tal facto pode
resultar numa falta de homogeneidade entre estes dois materiais, o que pode conduzir eventualmente
a fenómenos de fissuração e delaminação. Este estudo avalia a influência de diferentes adições e
adjuvantes químicos na disponibilidade de água superficial do betão de base, quer por exsudação
natural, quer por métodos mecânicos. Avalia igualmente a evolução da hidratação e da resistência à
penetração ao longo do tempo nas primeiras 12 horas de idade. É analisada também a influência das
condições atmosféricas no comportamento do betão de base, simulando-se condições de vento e
vento associado a calor, fazendo-se uma caracterização comparativa do tempo aberto disponível para
a aplicação do endurecedor de superfície.
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Keywords: Concrete, Mineral Admixtures, Chemical Admixtures, Limestone, Fly Ash, Environmental
Conditions
Abstract: There has been an increasing number of problems in concrete pavements, such as cracks
and delamination, in which surface hardeners have been used, especially in car parks, industrial areas,
warehouses etc. Factors that can potentiate the occurrence of these problems are the increasing use
of more effective water reducers in concrete and also the use of binders with higher fineness and higher
tricalcium silicate content than the former ones. Concrete and surface hardeners are both cementitious
materials, which however are applied at different instants. Distinct stages of hydration may lead to lack
of homogeneity and, eventually, to cracking and delamination. This study evaluates early hydration and
bleeding behaviour of concrete, which are relevant factors for finishing with surface hardeners. The
influence of chemical admixtures, mineral admixtufres and environmental conditions were tested by
penetration resistance and bleed water, which highlights the shortening of the period in which surface
hardener application is possible.
iv
Índice
1. INTRODUÇÃO E OBJETIVO ........................................................................................................... 1
2. ENQUADRAMENTO DO PROBLEMA …………………………………………………………………. 3
3. MÉTODOS E MATERIAIS UTILIZADOS .......................................................................................12
3.1 Materiais ................................................................................................................................ 12
3.2 Métodos ................................................................................................................................. 14
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................................................................17
4.1 Argamassas com adições ..........................................................................................................17
4.1.1 Espalhamento ........................................................................................................................ 17
4.1.2 Resistência à penetração ...................................................................................................... 17
4.1.3 Exsudação sem compactação / vibração .............................................................................. 19
4.1.4 Exsudação com compactação/vibração ................................................................................ 21
4.2 Argamassas com Adjuvantes Químicos ................................................................................ 22
4.2.1 Espalhamento ........................................................................................................................ 22
4.2.2 Resistência à penetração ...................................................................................................... 22
4.2.3 Exsudação sem compactação/vibração ................................................................................ 25
4.2.4 Exsudação com compactação/vibração ................................................................................ 26
5 CONCLUSÕES ..............................................................................................................................29
BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................................31
v
Índice de Figuras
Figura 1 – Colocação e espalhamento do betão [9] ................................................................................ 3
Figura 2 – Regularização da superfície com régua [9] ............................................................................ 4
Figura 3 – Regularização da superfície com régua e compactação do betão de base [9] ..................... 4
Figura 4 – Operação simultânea de regularização da superfície e compactação com régua vibratória [9]
................................................................................................................................................................. 5
Figura 5 – Verificação do momento de entrada na laje [9]...................................................................... 5
Figura 6 – Primeira passagem com talocha mecânica (antes do espalhamento do endurecedor) [9] ... 6
Figura 7 – Espalhamento do endurecedor de superfície [9] ................................................................... 6
Figura 8 – Segunda passagem com talocha mecânica (incorporação do endurecedor) [9] ................... 7
Figura 9 – Passagem final com talocha mecânica (acabamento final) [9] .............................................. 7
Figura 10 – Aplicação de produto de cura (selagem da superfície) [9] ................................................... 8
Figura 11 – Esquema em corte com aumento dos tons de cinzento a representar o crescente teor de
endurecedor do interior para a superfície do pavimento ......................................................................... 9
Figura 12 – Esquema em corte que ilustra um pavimento onde não ocorre penetração do endurecedor
no betão de base ..................................................................................................................................... 9
Figura 13 – Esquema em corte da Figura 1, com indicação de linhas e bolsas de exsudação ........... 10
Figura 14 – Patologias encontradas em pavimentos onde foi aplicado endurecedor de superfície:
destacamento/ delaminação, micro-fissuração/craquelé ...................................................................... 11
Figura 15 – Sobrecarga usada no processo de determinação da exsudação com compactação: a) forma
como o aparato é colocado sobre os provetes, onde se pode observar os tubos que permitem a
ascensão do exsudado; b) vista da base, onde se pode observar os canais de circulação do exsudado
............................................................................................................................................................... 16
Figura 16 – a) Esquema da disposição dos cubos no interior do túnel; b) imagem do interior do túnel
............................................................................................................................................................... 16
Figura 17 – Resistência à penetração de argamassas, cubos 8, 9, e 11: a) Filer 10% com circulação de
ar forçada, sem aquecimento; b) Filer 10% com condições de vento e calor ...................................... 17
Figura 18 – Resistência à penetração do cubo 11: a) provetes cobertos com filme plástico; b) provetes
sujeitos a circulação de ar forçada, sem calor ...................................................................................... 18
Figura 19 – Resistência à penetração para as diferentes composições (cubo 11, condições de vento e
calor) ...................................................................................................................................................... 18
Figura 20 – Resistência à penetração para a composição de 20% de cinzas (cubo 11), para todas as
condições ambientais) ........................................................................................................................... 19
Figura 21 – Exsudação sem compactação: a) provetes selados, cobertos com filme plástico; b) Cinzas
40%, circulação forçada de ar com calor .............................................................................................. 20
Figura 22 – Exsudação sem compactação, cubo 10: a) provetes sujeitos a circulação de ar forçada; 20
Figura 23 – Exsudação com compactação, provetes selados, cobertos com filme plástico ................ 21
Figura 24 –. Exsudação com compactação: a) provetes sujeitos a circulação de ar forçada; b) provetes
sujeitos sujeitos a circulação de ar forçada e calor ............................................................................... 22
vi
Figura 25 – Resistência à penetração de argamassas, cubos 8, 9, e 11: a) Sikaplast 898 com circulação
de ar forçada, sem aquecimento; b) Melment L10 com condições de vento e calor ............................ 23
Figura 26 – Resistência à penetração do cubo 11: a) provetes cobertos com filme plástico; b) provetes
sujeitos a circulação de ar forçada, sem calor ...................................................................................... 23
Figura 27 – Resistência à penetração para as diferentes composições (cubo 11, condições de vento e
calor) ...................................................................................................................................................... 24
Figura 28 – Resistência à penetração para a composição com Glenium C313 (cubo 11), para todas as
condições ambientais ............................................................................................................................ 24
Figura 29 –. Exsudação sem compactação: a) provetes selados, cobertos com filme plástico; b) Glenium
C313 com circulação forçada de ar ....................................................................................................... 25
Figura 30 – Exsudação sem compactação, cubo 10: a) provetes sujeitos a circulação de ar forçada; b)
provetes sujeitos sujeitos a circulação de ar forçada e calor ................................................................ 26
Figura 31 – Exsudação com compactação, provetes selados, cobertos com filme plástico ................ 27
Figura 32 – Exsudação com compactação: a) provetes sujeitos a circulação de ar forçada; b) provetes
sujeitos sujeitos a circulação de ar forçada e calor ............................................................................... 27
Índice de Tabelas
Tabela 1 – Composição do betão de referência ................................................................................... 12
Tabela 2 – Propriedades do cimento (II/A-L 42.5R, informação fornecida pelo fabricante) ................. 13
Tabela 3 – Composição das argamassas ............................................................................................. 13
Tabela 4 – Adjuvantes químicos (informação fornecida pelos fabricantes, exceto o conteúdo sólido dos
primeiros 4 produtos, que foram determinados) ................................................................................... 14
Tabela 5 – Características dos ambientes agressivos utilizados no interior do túnel ........................... 16
Tabela 6 – Espalhamento das argamassas (mm) ................................................................................. 17
Tabela 7 – Espalhamento das argamassas (mm) ................................................................................. 22
1
1. INTRODUÇÃO E OBJETIVO
Uma das técnicas mais utilizadas para obter, em pavimentos de betão, um acabamento resistente e
com superfície com muito baixa rugosidade é a incorporação de endurecedores de superfície. Este
material é utilizado em pavimentos destinados a variadas utilizações, incluindo parques de
estacionamento, oficinas, parques de cargas e descargas, armazéns, pavilhões de exposição, parques
de recreio, entre outros.
Nos últimos anos tem-se verificado um aumento significativo do número de problemas neste tipo de
pavimentos de betão. Estas anomalias têm consequências económicas significativas, visto ser
necessário proceder à reparação destes pavimentos, processo que por vezes envolve áreas
significativas, para além de se empregarem métodos e materiais de reparação dispendiosos.
A necessidade deste tipo de intervenções leva a atrasos na conclusão da obra e, consequentemente
adia o início da operação nestas infraestruturas.
Não existe ainda um estudo sistemático sobre a prevalência/causas destas anomalias em pisos de
betão onde foi aplicado endurecedor de superfície, contudo o Laboratório Nacional de Engenharia Civil
(LNEC) tem vindo a ser chamado, por diferentes entidades, a intervir em diversos casos onde ocorrem
destacamentos e fissuração do endurecedor de superfície. Estes casos têm ocorrido em diferentes
regiões do nosso país, sem qualquer correlação aparente entre si, o que demonstra tratar-se de um
problema generalizado [1-2]. A aplicação de endurecedores de superfície em pavimentos de betão não
é procedimento recente, contudo a ocorrência de problemas sistemáticos parece indicar para a
existência de alterações na composição dos materiais utilizados, quer no cimento do betão de base,
quer nos endurecedores de superfície.
Um dos fatores que tem contribuído para a ocorrência de fenómenos de fissuração e delaminação, tem
sido o uso no betão de redutores de água cada vez mais eficientes. O decréscimo do conteúdo de
água no betão de base e a pressão que existe no sector da construção, no sentido de se aumentar a
produção, tem vindo a conduzir a condições cada vez menos propícias para que se consiga um
acabamento homogéneo nos pavimentos onde é aplicado endurecedor de superfície.
A composição do betão de base deve garantir que não existe água de exsudação em excesso à
superfície do pavimento, de forma a permitir uma apropriada ligação do endurecedor de superfície [3].
Contudo, por outro lado, a ausência de exsudação conduz a um decréscimo na hidratação do
endurecedor de superfície, sendo esta ausência ainda mais significativa quando o endurecedor é
aplicado tardiamente, como muitas vezes ocorre.
O controlo do comportamento da exsudação do betão é um aspeto crucial para que se consiga obter
um bom acabamento neste tipo de pavimentos.
Este trabalho analisa a influência de algumas adições, designadamente cinzas e filer calcário, na
ocorrência da exsudação.
Analisa igualmente a influência de diversos adjuvantes químicos, entre plastificantes e
superplastificantes, no fenómeno de exsudação.
2
É investigada ainda a influência das condições ambientais na exsudação. Foi medida a exsudação
após a mistura e durante o tempo aberto do betão (considerado como o período durante o qual é
possível aplicar o endurecedor de superfície).
3
2. ENQUADRAMENTO DO PROBLEMA
Apesar de existirem diferentes materiais e métodos de aplicação, as operações envolvidas na execução
de pavimentos com aplicação de endurecedores de superfície podem ser resumidas nas seguintes
etapas:
1. Colocação e espalhamento do betão (Figura 1)
2. Regularização e compactação do betão (Figuras 2, 3 e 4)
3. Verificação do estado de endurecimento da superfície da laje (Figura 5)
4. Primeira passagem com talocha mecânica (Figura 6)
5. Espalhamento do endurecedor (Figura 7)
6. Segunda passagem com talocha mecânica (incorporação do endurecedor) (Figura 8)
7. Operações de afagamento e acabamento/cura (Figuras 9 e 10)
Figura 1 – Colocação e espalhamento do betão [9]
4
Figura 2 – Regularização da superfície com régua [9]
Figura 3 – Regularização da superfície com régua e compactação do betão de base [9]
5
Figura 4 – Operação simultânea de regularização da superfície e compactação com régua vibratória
[9]
Figura 5 – Verificação do momento de entrada na laje [9]
6
Figura 6 – Primeira passagem com talocha mecânica (antes do espalhamento do endurecedor) [9]
Figura 7 – Espalhamento do endurecedor de superfície [9]
7
Figura 8 – Segunda passagem com talocha mecânica (incorporação do endurecedor) [9]
Figura 9 – Passagem final com talocha mecânica (acabamento final) [9]
8
Figura 10 – Aplicação de produto de cura (selagem da superfície) [9]
As técnicas envolvidas e a sequência das operações depende da experiência dos aplicadores e, em
Portugal, muitas vezes não são seguidos os procedimentos sugeridos pelos fabricantes dos
endurecedores ou pelos documentos guia, como por exemplo o instante de pulverização do
endurecedor ou a adição de água na superfície após a colocação do endurecedor.
A utilização de procedimentos diferentes dos recomendados não implica, necessariamente, que o
endurecedor apresente um desempenho inadequado, mas pode aumentar o risco de ocorrerem
problemas, caso incluam métodos não previamente validados. Para a validação de novos métodos não
basta experiências anteriores bem-sucedidas, uma vez que as características dos materiais utilizados
e as condições ambientais particulares podem sofrer variações significativas.
Apesar de ser comum obter pavimentos em que a superfície apresenta o acabamento desejado, em
termos de resistência e aparência, são também recorrentes casos de fissuração e delaminação, cuja
reparação pode envolver a remoção de toda a camada superficial para execução de novo revestimento.
Estas deficiências têm em geral consequências significativas para as obras, particularmente quando
estão envolvidas grandes áreas de aplicação, face aos custos envolvidos e a eventuais atrasos na
conclusão da obra.
Entre as possíveis origens dos problemas estão naturalmente as características dos materiais e as
condições de exposição durante a execução do pavimento. Distingue-se, por exemplo a influência dos
constituintes do betão, como a granulometria do agregado, o tipo de ligante, tipo de adjuvantes, etc.
No que se refere ao tipo de ligante, objeto deste estudo, cimentos compostos apresentam menores
fracções de clínquer portland, constituinte do cimento responsável pelas reações de hidratação iniciais.
Menores frações de clínquer podem levar a uma maior possibilidade de segregação de componentes,
o que pode diminuir a capacidade de ligação do betão de base ao endurecedor. Quanto aos adjuvantes
9
redutores de água, de uso corrente neste tipo de betões, procedeu-se também à sua avaliação, visto
que apesar de melhorarem a trabalhabilidade levam também à diminuição da água disponível para
hidratação do endurecedor. No caso dos superplastificantes, estes aceleram muito o instante fim de
presa, ou reduzem o período entre o início e o fim de presa, o que provoca uma diminuição do tempo
disponível para aplicação do endurecedor, podendo colocar em causa a ligação endurecedor/betão de
base.
O acabamento das lajes de pavimentos com um endurecedor de superfície, apesar de ser uma prática
corrente com nível de sucesso assinalável, não é uma atividade que se possa considerar como isenta
de riscos no que se refere à obtenção de superfícies sem defeitos. Efetivamente, esta atividade envolve
a manipulação do betão numa fase crítica da hidratação do ligante, durante a transição do estado fresco
para o endurecido, onde podem ocorrer quebras de ligações irrecuperáveis em compostos já
hidratados, que quando em larga escala conduzem a fissuração ou destacamento. Para além disso, a
introdução de um endurecedor de superfície no betão de base constitui uma mistura de dois materiais
distintos, em que o ligante de cada um deles se encontra em fase de hidratação diferente. Uma correta
incorporação do endurecedor deveria permitir uma transição gradual da composição do pavimento em
profundidade, partindo de uma mistura equivalente ao do betão de base situada a alguns centímetros
de profundidade até uma mistura rica em endurecedor na superfície (Figura 11).
Figura 11 – Esquema em corte com aumento dos tons de cinzento a representar o crescente teor de
endurecedor do interior para a superfície do pavimento
Quando o endurecedor é aplicado numa fase em que o betão de base já se encontra suficientemente
endurecido para existir penetração do endurecedor, formam-se duas camadas e uma interface entre
materiais distintos (Figura 12).
Figura 12 – Esquema em corte que ilustra um pavimento onde não ocorre penetração do endurecedor
no betão de base
espessura de penetração do endurecedor na laje
espessura da laje
Betão do pavimento
Betão do pavimento enriquecido com endurecedor
espessura de endurecedor
Endurecedor hidratado
Betão do pavimento espessura da laje
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Na primeira situação (Figura 11) não existe plano de separação entre materiais e a superfície
apresenta-se com as propriedades que o endurecedor permite conferir, sendo diminuto o risco de
fissuração e destacamento associado à colocação do endurecedor. Apesar de ser esta a situação ideal
para a aplicação do endurecedor, por vezes pode ocorrer delaminação, mesmo com aplicação
adequada do endurecedor, associada a exsudação em excesso do betão de base ou à hidratação
prematura da camada superficial. Este problema está ilustrado na Figura 13 e deve-se ao efeito barreira
que a camada superficial confere à passagem do ar e da água provenientes das camadas inferiores. O
endurecedor, ao enriquecer a camada superficial com cimento, faz diminuir a porosidade pelo que pode
existir acumulação de ar e água sob a camada enriquecida, levando à existência de uma zona de
transição enfraquecida (relação A/C mais elevada), resultante da acumulação de bolhas, entre a
camada superficial e as camadas subjacentes.
Figura 13 – Esquema em corte da Figura 1, com indicação de linhas e bolsas de exsudação
Na situação em que o endurecedor não penetra no betão, Figura 12, o comportamento do endurecedor
está dependente da sua aderência ao betão de base, a qual pode, em caso limite, ser nula.
Efetivamente, a aderência entre dois materiais cimentícios com ligantes diferentes, em estágios de
hidratação diferenciados e com deformabilidades distintas, pode ser comprometida. Esta aderência é
particularmente colocada em causa quando na superfície do betão de base se acumulam partículas
orgânicas ou quando a superfície exposta do endurecedor está sujeita a evaporação acelerada (devida
ao vento e/ou à exposição solar), permitindo a acumulação de sais ou resíduo sólido do adjuvante,
presentes na solução intersticial do betão, na superfície da laje.
Entre a incorporação perfeita do endurecedor, como ilustrado na Figura 11, e a completa separação
dos dois materiais, ilustrada na Figura 12 podem surgir casos intermédios, cujo risco de comportamento
indevido cresce na medida em que a situação se aproxima da situação representada na Figura 12.
espessura de penetração do endurecedor na laje
espessura da laje
Betão do pavimento
Betão do pavimento enriquecido com endurecedor
Bolsas de acumulação de água e ar exsudados
Linhas de percurso de água e ar durante a exsudação
11
Figura 14 – Patologias encontradas em pavimentos onde foi aplicado endurecedor de superfície:
destacamento/ delaminação, micro-fissuração/craquelé
O estudo experimental realizado focou-se essencialmente nas características do betão e nas condições
ambientais que podem potenciar a ocorrência destes problemas (Figura 14).
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3. MÉTODOS E MATERIAIS UTILIZADOS
3.1 Materiais
Foram levados a cabo testes em argamassas para avaliar a sua exsudação. Primeiramente foi obtida
uma argamassa de referência por peneiração de um betão formulado sem adições ou adjuvantes
químicos, adequado para a aplicação em pavimentos. A Tabela 1 apresenta a composição do betão
de referência.
Tabela 1 – Composição do betão de referência
Material Dosagem (kg/m3)
Cimento CEM I 32.5 R 295
Areia natural 785
Agregado grosso (5-15 mm) 556
Agregado grosso (15-25 mm) 524
Água 196
Após peneiração, a trabalhabilidade da argamassa foi determinada através de um ensaio de
espalhamento, no sentido de se obter um valor de referência (150mm) [4].
Nas argamassas com adições e adjuvantes químicos a relação ligante/areia foi mantida constante (C/a
=0,375), mas a relação A/C foi afinada de forma a obter um espalhamento perto do de referência (142-
153mm). Foi utilizada água potável da rede de abastecimento de Lisboa. Foi utilizado cimento CEM
II/A-L 42,5R (Tabela 2).
No total foram formuladas 9 argamassas, analisando 2 composições com cinzas (20 e 40%), uma com
10% de filer calcário e 5 composições com diferentes adjuvantes químicos, entre plastificantes e
superplastificantes.
As composições das argamassas são apresentadas na Tabela 3. A Tabela 4 apresenta as
caraterísticas dos adjuvantes químicos utilizados.
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Tabela 2 – Propriedades do cimento (II/A-L 42.5R, informação fornecida pelo fabricante)
Propriedades
Químicas Resultados Propriedades Físicas Resultados
Perda ao fogo (%) 5.93 Água da pasta normal (%) 29
SiO2 (%) 17.65 Tempo inicial de presa (min.) 125
Al2O3 (%) 5.18 Tempo final de presa (min.) 180
Fe2O3 (%) 2.92 Expansão (mm) 0.5
CaO (%)Total 62.81 Resistência à compressão 2
dias (MPa) 30.8
MgO (%) 1.61 Resistência à compressão 7
dias (MPa) 43.0
SO3 (%) 2.67 Resistência à compressão 28
dias (MPa) 53.0
K2O (%) 0.99
CaO (%) Livre 1.57
Filler content (%) 12.9
Tabela 3 – Composição das argamassas
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Tabela 4 – Adjuvantes químicos (informação fornecida pelos fabricantes, exceto o conteúdo sólido
dos primeiros 4 produtos, que foram determinados)
Propriedade Rheobuild
561
Glenium
C313
Melment
L10
Pozzolith
390NP
Sikaplast
898
Função
Principal
Super
Plastificante
Super
Plastificante
Super
Plastificante
Plastificante Plastificante
Base
Química
Nafetaleno
Sulfonato
Éter
Policarboxílico
Melamina
Sulfonatada
Linhosulfonato
Modificado
Éter
Policarboxílico
Modificado
Cor Castanho
Escuro
Castanho
Escuro
Incolor Castanho
Escuro
Castanho
Claro
pH 7±1 6±1 9±1 8.5±1 5±1
Densidade 1.18±0.03 1.03±0.03 1.12±0.03 1.17±0.03 1.07±0.02
Viscosidade
(cps)
≤100 ≤50 ≤30 ≤75 –
Dosagem
Recomen.(%)
0.9-1.4 0.6-2.6 0.8-3.9 0.5-1.2 0.5-1.5
Cloretos (%) ≤ 0.1 ≤ 0.1 ≤ 0.1 ≤ 0.1 ≤ 0.1
Álcalis (%) ≤ 9 ≤1.5 ≤6.5 ≤6.8 –
Conteúdo
Sólido (%)
50.3 11.5 19.2 40.0 32±2
3.2 Métodos
Foram aplicados os seguintes testes às argamassas:
espalhamento [4],
resistência à compressão [5],
resistência à penetração [6],
determinação da exsudação sem compactação
determinação da exsudação com compactação.
A determinação da exsudação sem compactação / vibração foi efetuada de acordo com o seguinte
procedimento:
i) encheram-se cubos de 100mm com argamassa até uma altura de 90±3 mm;
ii) em seguida procedeu-se à compactação, 25 pancadas, com um varão de apiloamento (16mm de
diâmetro e aproximadamente 600mm de comprimento);
iii) em seguida, a superfície do provete foi alisada e foi medido o peso líquido do provete;
iv) dependendo do método de cura previsto, os provetes ou foram cobertos com um filme plástico, de
forma a evitar trocas gasosas com o ambiente ou então foram deixados expostos a condições
ambientais agressivas (circulação de ar forçada com ou sem aquecimento);
v) de hora a hora foi recolhido o exsudado com uma seringa, tendo este procedimento começado 2
horas após a mistura, em seguida efetuou-se a pesagem dos provetes expostos a condições
ambientais agressivas, com o objetivo de determinar a taxa de evaporação.
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A determinação da exsudação com compactação / vibração foi efetuada de acordo com o seguinte
procedimento: pontos i) a iv) acima descritos;
v) quando atingidas as resistências à penetração de aproximadamente 1, 2, 5, 15 e 25 MPa
(resistências medidas num cubo auxiliar), foi extraída, com o auxílio de uma seringa, a água de
exsudação (caso existisse na superfície dos provetes), em seguida o provete foi tarado e vibrado com
a aplicação de uma sobrecarga de 10,8kg (Figura 15) numa mesa Vebê [7], de forma a simular a
pressão introduzida pelas máquinas de consolidação e acabamento utilizadas na prática construtiva;
vi) após a vibração do provete, remover a sobrecarga e medir a perda de massa.
No sentido de simular os diferentes ambientes a que os pavimentos podem estar sujeitos, foram
aplicadas 3 condições de cura diferentes. Cada condição apresentava taxas de evaporação distintas,
impostas pela aplicação de vento e calor [8]:
i) ambiente controlado, sem secagem, com temperatura entre os 21±2ºC;
ii) ambiente ventoso, em que é imposta uma circulação de ar forçada, sem aquecimento;
iii) ambiente ventoso com calor, circulação de ar quente forçada
Nos 2 ambientes em que foi aplicada uma circulação de ar forçada sobre a superfície dos provetes, foi
utilizado um túnel (0,345m de raio, 2,1m de comprimento), na abertura do qual foram colocados ou
dois ventiladores de calor ou uma ventoinha, com apresentado na Figura 16. Uma vez que tanto a
ventoinha como os ventiladores de calor foram colocados num extremo do túnel, a taxa de evaporação
não era constante, diminuindo à medida que progredíamos no seu interior. Os gradientes de
temperatura, humidade, velocidade do vento e a taxa de evaporação entre a entrada e a saída do túnel
são apresentados na Tabela 5.
Para as condições ambientais agressivas, para cada composição, foram usados 11 moldes cúbicos
numerados, posicionados no interior do túnel como apresentado na Figura 16.
Os provetes 8, 9 e 11 foram utilizados para ensaios de penetração, enquanto os provetes 7 e 10 foram
utilizados para a determinação da exsudação sem compactação e para a determinação da taxa de
evaporação. Sendo que os restantes provetes foram utilizados na determinação da exsudação com
compactação. Para a condição ambiental controlada (ambiente não agressivo, provetes protegidos da
evaporação), para cada composição, foram utilizados 11 moldes cúbicos, 4 para a determinação da
resistência à penetração, 1 para a determinação da exsudação sem compactação e os restantes 6
para a determinação da exsudação com compactação. Dos 4 provetes destinados à determinação da
resistência à penetração, 2 deles encontravam-se isolados com um filme plástico, enquanto os outros
2 estavam desprotegidos e expostos à secagem.
16
Tabela 5 – Características dos ambientes agressivos utilizados no interior do túnel
(velocidade do vento medida com recurso a anemómetro)
Propriedade Local de
Medição
Condições
de Vento
Condições de
Vento e Calor
Temperatura (ºC) Entrada
22±2 68±2
Saída 48±2
Humidade Relativa (%) Entrada 50±5 10±5
Saída 55±5 20±5
Velocidade do vento
(km/h)
Entrada 15-16 4.5-5.5
Saída 7-8 3
Taxa de
evaporação da
água kg/(m2.h)
Entrada 0.55±0.05 0.90±0.05
Saída 0.37±0.02 0.45±0.05
a) b)
Figura 15 – Sobrecarga usada no processo de determinação da exsudação com compactação: a)
forma como o aparato é colocado sobre os provetes, onde se pode observar os tubos que permitem a
ascensão do exsudado; b) vista da base, onde se pode observar os canais de circulação do
exsudado
a) b)
Figura 16 – a) Esquema da disposição dos cubos no interior do túnel; b) imagem do interior do túnel
17
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Argamassas com adições
4.1.1 Espalhamento
A Tabela 6 apresenta os valores de espalhamento para as 4 argamassas estudadas. Os valores
obtidos estão dentro do intervalo pré-determinado, e evidenciam que as diferentes argamassas têm
espalhamentos similares.
Tabela 6 – Espalhamento das argamassas (mm)
Referência Cinzas 20% Cinzas 40% Filer 10%
150 148 147 147
4.1.2 Resistência à penetração
A resistência à penetração foi medida nos cubos 8, 9 e 11, situados a diferentes distâncias da fonte de
calor/vento.
Como se pode observar na Figura 17 a), a aplicação de vento (sem calor), promovendo uma circulação
de ar forçada dentro do túnel, revelou que as diferenças entre os 3 provetes são pequenas e
praticamente negligenciáveis. Contudo um pequeno atraso na curva de resistência pode ser observado
no cubo 11, provavelmente por se encontrar mais próximo da ventoinha (arrefecimento por
evaporação).
Em oposição, com a aplicação de calor, e devido ao gradiente de temperatura existente ao longo do
túnel, é possível observar um comportamento distinto entre aos 3 provetes, sendo o ganho de
resistência no cubo 11 significativamente superior aos restantes.
a) b) Figura 17 – Resistência à penetração de argamassas, cubos 8, 9, e 11: a) Filer 10% com circulação
de ar forçada, sem aquecimento; b) Filer 10% com condições de vento e calor
18
As Figuras 18, 19 e 20 apresentam a resistência à penetração para as diferentes argamassas, mas
focando apenas os resultados obtidos para o cubo 11.
a) b)
Figura 18 – Resistência à penetração do cubo 11: a) provetes cobertos com filme plástico; b) provetes
sujeitos a circulação de ar forçada, sem calor
Figura 19 – Resistência à penetração para as diferentes composições (cubo 11, condições de vento e
calor)
Fazendo uma análise das Figuras 18 e 19, é possível observar que a adição de cinzas retarda o
endurecimento e que quanto maior é a percentagem adicionada, maior é o retardo. Por outro lado a
adição de filer parece ter pouco impacto na curva de endurecimento, facto que não será alheio à
presença de filer na composição do cimento de referência, dado tratar-se de um CEM II/A-L.
19
Figura 20 – Resistência à penetração para a composição de 20% de cinzas (cubo 11), para todas as
condições ambientais)
Conclui-se também que para as condições ambientais mais agressivas, vento e calor (Figura 19), o
processo de endurecimento começa mais cedo e se dá de forma mais rápida em relação aos restantes
casos.
Por outro lado, e analisando a Figura 20, é possível verificar que o vento tem um efeito retardador no
processo de endurecimento, provavelmente em resultado do arrefecimento superficial fruto da maior
evaporação.
4.1.3 Exsudação sem compactação / vibração
A exsudação sem compactação foi medida em 1 cubo selado e em 2 cubos para cada uma das
condições ambientais agressivas (cubos 7 e 10). A Figura 21 a) mostra a exsudação sem
compactação, para provetes selados, para os 4 casos de estudo, expressa em gramas de exsudado
por quilograma de argamassa.
A Figura 21 b) apresenta um exemplo dos valores obtidos para a exsudação sem compactação para
os cubos 7 e 10, não selados, na argamassa com 40% de cinzas. Como pode ser observado, a
exsudação mais elevada é medida no cubo 10, que se encontra mais perto da ventoinha. Um
comportamento similar foi observado nas restantes 3 argamassas. Dessa forma, e no sentido de
facilitar a análise da evolução da exsudação sem compactação, na Figura 22 apenas são apresentados
os resultados obtidos nos cubos 10, para as diferentes argamassas.
20
a) b)
Figura 21 – Exsudação sem compactação: a) provetes selados, cobertos com filme plástico; b) Cinzas
40%, circulação forçada de ar com calor
Para os ambientes agressivos, a exsudação é determinada pela soma da massa de líquido recolhido
à superfície, usando uma seringa, com a variação da massa do provete devida à evaporação.
a) b) Figura 22 – Exsudação sem compactação, cubo 10: a) provetes sujeitos a circulação de ar forçada;
b) provetes sujeitos sujeitos a circulação de ar forçada e calor
Como se pode observar, nas Figuras 21 a), 22 a) e 22 b), as composições com cinzas apresentam
maior exsudação.
A análise das mesmas figuras também evidencia que com o aumento da temperatura a exsudação
sem compactação também aumenta. Este aumento não se deve apenas à elevação da temperatura,
mas também à diminuição acentuada da humidade relativa no interior do túnel.
O mesmo acontece, mas em menor escala, com a introdução apenas de vento, mas neste caso a
exsudação sem compactação deverá aumentar em resultado da evaporação superficial e fruto do
endurecimento mais longo.
21
Fazendo uma análise comparativa entre as Figuras 21 a) / 22 a) e as Figuras18 a) / 18 b), verifica-se
que a disposição relativa entre as curvas se mantém, sendo que as misturas que apresentam um
endurecimento mais tardio são as que têm uma maior exsudação.
4.1.4 Exsudação com compactação/vibração
As figuras 23 e 24 apresentam a exsudação com compactação para as diferentes composições
estudadas e para as 3 condições ambientais analisadas. Estes resultados, contrariamente à
exsudação sem compactação onde se apresentam valores cumulativos, são medições pontuais, que
refletem a disponibilidade de água em cada momento. Nestes resultados não foi levada em
consideração a evaporação ocorrida entre medições, nem a evaporação ocorrida desde a mistura até
à primeira medição. Há que ter igualmente em consideração que as condições ambientais não são
constantes ao longo do túnel, decrescendo a agressividade das mesmas da entrada para a saída. No
entanto, os gradientes de temperatura e humidade são limitados e todos os espécimenes foram
sujeitos às mesmas condições, o que não afetará a análise comparativa entre as diferentes misturas.
As figuras 23 e 24 mostram que, com a utilização da compactação, a disponibilidade de água superficial
se estende por mais tempo e que a energia fornecida pela vibração aumenta a ascensão de água à
superfície
A análise das mesmas figuras também evidencia que com o aumento da temperatura a exsudação
com compactação também aumenta.
Por outro lado, a introdução de vento parece fazer diminuir a disponibilidade de água superficial, em
relação às restantes condições, provavelmente pelo efeito de evaporação.
Figura 23 – Exsudação com compactação, provetes selados, cobertos com filme plástico
22
a) b) Figura 24 –. Exsudação com compactação: a) provetes sujeitos a circulação de ar forçada; b)
provetes sujeitos sujeitos a circulação de ar forçada e calor
4.2 Argamassas com Adjuvantes Químicos
4.2.1 Espalhamento
A Tabela 7 apresenta os valores de espalhamento para as 6 argamassas estudadas. Os valores
obtidos estão dentro do intervalo pré-estabelecido, e evidenciam que as diferentes argamassas têm
uma consistência similar.
Tabela 7 – Espalhamento das argamassas (mm)
Referência Rheobuild
561
Glenium
C313
Melment
L10
Pozzolith
390NP
Sikaplast
898
150 142 146 142 142 153
4.2.2 Resistência à penetração
A resistência à penetração foi medida nos cubos 8, 9 e 11, situados a diferentes distâncias da fonte de
calor/vento.
Como já foi referido no ponto 4.1.2, a aplicação de vento (sem calor), promovendo uma circulação de
ar forçada dentro do túnel, revelou que as diferenças entre os 3 provetes são pequenas e praticamente
negligenciáveis (Figura 25 a). Contudo um pequeno atraso na curva de resistência pode ser observado
no cubo 11, provavelmente por se encontrar mais próximo da ventoinha (arrefecimento por
evaporação).
Em oposição, com a aplicação de calor, e devido ao gradiente de temperatura existente ao longo do
túnel, é possível observar um comportamento distinto entre os 3 provetes, sendo o ganho de
resistência no cubo 11 superior aos restantes (Figura 25 b).
23
a) b) Figura 25 – Resistência à penetração de argamassas, cubos 8, 9, e 11: a) Sikaplast 898 com
circulação de ar forçada, sem aquecimento; b) Melment L10 com condições de vento e calor
As figuras 26, 27 e 28 apresentam a resistência à penetração para as diferentes argamassas, mas
focando apenas os resultados obtidos para o cubo 11.
a) b)
Figura 26 – Resistência à penetração do cubo 11: a) provetes cobertos com filme plástico; b) provetes
sujeitos a circulação de ar forçada, sem calor
A Figura 26 mostra a evolução da resistência à penetração para o cubo 11, em provetes selados. É
claramente observado um efeito de retardo na presa, causado pela utilização dos adjuvantes químicos,
sendo o produto com naftaleno (Rheobuild 561) o mais eficiente.
Para condições com vento, sem calor (Figura 26 b), existe um retardo no processo de endurecimento
em 1-2 horas relativamente às condições seladas, dependendo do tipo de adjuvante empregue. Este
atraso deverá estar ligado ao arrefecimento superficial dos provetes resultante do fenómeno de
evaporação. Apesar do retardo no processo de endurecimento, a posição relativa das diferentes curvas
mantém-se constante, excetuando a argamassa com linhosulfonato (Pozzolth 390 NP).
24
Figura 27 – Resistência à penetração para as diferentes composições (cubo 11, condições de vento e
calor)
Conclui-se também que para as condições ambientais mais agressivas, vento e calor (Figura 27), o
processo de endurecimento começa mais cedo e se dá de forma mais rápida em relação aos restantes
casos.
Verifica-se, igualmente que nestas condições os produtos à base de naftaleno e linhosulfonato mantêm
o seu efeito retardador, quando comparado com o comportamento da argamassa de referência.
Figura 28 – Resistência à penetração para a composição com Glenium C313 (cubo 11), para todas as
condições ambientais
Por outro lado, e analisando a Figura 28, é possível verificar que o vento tem um efeito retardador no
processo de endurecimento, provavelmente em resultado do arrefecimento superficial fruto da maior
evaporação.
Estes resultados demonstram a influência significativa dos adjuvantes químicos e das condições
ambientais no processo de endurecimento das argamassas, sendo parâmetros essenciais a ter em
conta na construção de pavimentos.
25
4.2.3 Exsudação sem compactação/vibração
A exsudação sem compactação foi medida em 1 cubo selado e em 2 cubos para cada uma das
condições ambientais agressivas (cubos 7 e 10). A Figura 29 a) mostra a exsudação sem
compactação, para provetes selados, para os 6 casos de estudo, expressa em gramas de exsudado
por quilograma de argamassa.
Como pode ser observado, a argamassa com o adjuvante de naftaleno (Rheobuild 561) apresenta o
valor de exsudação mais elevado, seguido pela argamassa com adjuvante de linhosulfonato Pozzolith
390NP). Estes resultados estão de acordo com os obtidos para o teste de resistência à penetração,
demonstrando mais uma vez que estes dois produtos têm um efeito significativo de retardamento do
início de presa. Este efeito possibilita um período mais alargado de tempo para que o líquido ascenda
à superfície do provete. Os resultados obtidos para as argamassas com os restantes adjuvantes
químicos demonstram que o efeito de retardo nestes casos é insuficiente para compensar a relação
A/C mais baixa destas misturas, comparando com a argamassa de referência. Uma outra vantagem
significativa da argamassa de referência está no fornecimento de água mais precoce, em resultado da
sua relação A/C ser mais elevada, tendo um conteúdo de água superior.
A Figura 29 b) apresenta um exemplo dos valores obtidos para a exsudação sem compactação para
os cubos 7 e 10, não selados, na argamassa com Glenium C313. Como pode ser observado, a
exsudação mais elevada é medida no cubo 10, que se encontra mais perto da ventoinha. Um
comportamento similar foi observado nas restantes 5 argamassas. Dessa forma, e no sentido de
facilitar a análise da evolução da exsudação sem compactação, na Figura 30 apenas são apresentados
os resultados obtidos nos cubos 10, para as diferentes argamassas.
a) b)
Figura 29 –. Exsudação sem compactação: a) provetes selados, cobertos com filme plástico; b)
Glenium C313 com circulação forçada de ar
26
Para os ambientes agressivos, a exsudação é determinada pela soma da massa de líquido recolhido
à superfície, usando uma seringa, com a variação da massa do provete devida à evaporação.
Analisando a Figura 30 a) verifica-se que a presença de vento é um fator crucial no desenvolvimento
da exsudação, uma vez que a dispersão das curvas é muito pequena. Comparando com os resultados
obtidos com os provetes selados, a exsudação é maior para a condições de vento, mas diferença de
valores entre as misturas testadas é quase insignificante.
a) b)
Figura 30 – Exsudação sem compactação, cubo 10: a) provetes sujeitos a circulação de ar forçada; b)
provetes sujeitos sujeitos a circulação de ar forçada e calor
A análise das Figuras 29 a), 30 a) e 30 b) evidencia que com o aumento da temperatura a exsudação
sem compactação também aumenta. Este aumento não se deve apenas à elevação da temperatura,
mas também à diminuição acentuada da humidade relativa no interior do túnel (Tabela 5).
O mesmo acontece, mas em menor escala, com a introdução apenas de vento, mas neste caso a
exsudação sem compactação deverá aumentar em resultado da evaporação superficial, fruto do
endurecimento mais longo.
Comparando as Figuras 29 a) e 30 b), é possível observar que o comportamento relativo das diferentes
misturas se mantém, sendo a exsudação máxima obtida na argamassa com naftaleno e a exsudação
mínima ocorrendo na argamassa com éter policarboxílico.
4.2.4 Exsudação com compactação/vibração
As Figuras 31 e 32 apresentam a exsudação com compactação para as diferentes composições
estudadas e para as 3 condições ambientais analisadas. Estes resultados, contrariamente à
exsudação sem compactação onde se apresentam valores cumulativos, são medições pontuais, que
refletem a disponibilidade de água em cada momento. Nestes resultados não foi levada em
27
consideração a evaporação ocorrida entre medições, nem a evaporação ocorrida desde a mistura até
à primeira medição. Há que ter igualmente em consideração que as condições ambientais não são
constantes ao longo do túnel, decrescendo a agressividade das mesmas da entrada para a saída. No
entanto, os gradientes de temperatura e humidade são limitados e todos os espécimenes foram
sujeitos às mesmas condições, o que não afetará a análise comparativa entre as diferentes misturas.
As Figuras 31 e 32 mostram que com a utilização da compactação, a disponibilidade de água superficial
se estende por mais tempo e que a energia fornecida pela vibração aumenta a ascensão de água à
superfície.
Figura 31 – Exsudação com compactação, provetes selados, cobertos com filme plástico
a) b)
Figura 32 – Exsudação com compactação: a) provetes sujeitos a circulação de ar forçada; b) provetes
sujeitos sujeitos a circulação de ar forçada e calor
Comparando a Figura 30 a) com a Figura 32 a), ambas para condições de vento, verifica-se um
comportamento muito distinto, em que no primeiro caso todas as curvas são praticamente
sobreponíveis, sendo que no segundo caso, em que se aplicou vibração, as argamassas com naftaleno
e linhosulfonato apresentam uma disponibilidade de água durante um período mais longo. Tal facto
28
deverá estar relacionado com a baixa relação A/C das argamassas com adjuvantes, e com a
consequente maior percentagem de conteúdo sólido, que bloqueia a ascensão da água.
A Figura 32 a) apresenta os resultados para condições de vento. Nestas condições a disponibilidade
de água diminui em resultado do processo de evaporação, contudo o comportamento relativo das
diferentes argamassas não é afetado significativamente. A Figura 32 b) revela um padrão similar para
condições de vento e calor, mas em idades mais precoces, em virtude da aceleração do processo de
hidratação causado pelo aquecimento dos provetes. Apesar disso, os valores de exsudação são
superiores aos obtidos para condições apenas com vento, fruto de um tempo de evaporação mais
curto.
29
5 CONCLUSÕES
Este estudo avalia a evolução da hidratação e da exsudação nas idades mais precoces do betão,
fatores que são preponderantes na qualidade do acabamento quando são aplicados endurecedores
de superfície.
Quanto à influência do ligante no endurecimento, verifica-se que a adição de 10% de filer parece ter
pouco impacto, facto que estará relacionado com a presença de filer na composição do cimento de
referência, dado tratar-se de um CEM II/A-L. Pelo contrário, a utilização de cinzas volantes retarda o
endurecimento, sendo o retardo tanto maior quanto maior a percentagem de substituição de cimento.
No que se refere à exsudação, que está também, naturalmente, relacionada com o tempo de
endurecimento e com as condições de exposição, observa-se que o comportamento das misturas com
cinzas se afasta do comportamento da composição de referência, tendendo para a obtenção de maior
exsudação. A influência das condições de exposição faz-se sentir especialmente no comportamento
relativo da mistura com filer, obtendo-se uma redução rápida na exsudação no caso de exposição ao
calor e ao vento.
Os resultados obtidos apontam para uma influência significativa do tipo de adjuvante químico utilizado
na evolução da hidratação, sendo o atraso no início de presa na ordem das 0,5 a 8 horas, quando
usadas as dosagens recomendadas pelos fabricantes.
Em particular, verificou-se que os adjuvantes Rheobuild 561 e Pozzolith 898, para além de
superplastificantes/redutores de água têm um maior efeito de retardador de presa.
A influência das condições ambientais traduz-se por uma aceleração das reações com o aumento de
temperatura e retardo da hidratação por arrefecimento superficial devido à evaporação por vento.
As diferenças na hidratação inicial das diferentes composições influenciam o tempo aberto e a
disponibilidade de água de exsudação, fatores relevantes para um bom acabamento da superfície.
Para ambientes agressivos, principalmente para ambientes ventosos, tempos de endurecimento mais
longos (fruto do fenómeno de arrefecimento superficial) conduzem a maiores volumes de evaporação
de água, deixando menos água disponível para a hidratação do endurecedor de superfície, levando a
uma maior propensão para a ocorrência de defeitos superficiais.
Com o calor, ocorre uma aceleração do processo de hidratação e existe um encurtamento do tempo
aberto, mas por outro lado conduz a um decréscimo do tempo de evaporação, o que beneficia a
disponibilidade de água para hidratar o endurecedor.
30
Desenvolvimentos futuros
Esta dissertação dedicou-se essencialmente à análise da influência das características dos materiais
e das condições ambientais na propensão para a ocorrência de problemas na aplicação de
endurecedores. No entanto, a influência da mão-de-obra é de reconhecida importância, pelo que o
estudo de diferentes condições de aplicação associadas às equipas de trabalho deve ser também
objeto de investigação. Esta avaliação foi iniciada no Projeto FCT PTDC/ECM/105075/2008, mas esse
projecto não foi estabelecido com esse fim, tendo-se antes identificado que a metodologia usada diferia
de equipa para equipa.
31
BIBLIOGRAFIA
[1] A.B. Ribeiro e A. Monteiro, “Análise das Causas do Destacamento do Endurecedor de Superfície
Aplicado no Armazém Industrial Keramic – Zona Industrial Costa do Valado”, LNEC,
Departamento de Materiais, Núcleo de Betões, (2009)
[2] A. Monteiro e A. Gonçalves, “Delaminação de Lajes Afagadas – Centro Comercial Dolce Vita
Tejo”, LNEC, Departamento de Materiais, Núcleo de Betões, (2009)
[3] ACI 302.1R – 96 (1996), Guide for concrete floor and slab construction, ACI Committee 302
[4] ASTM C1437 – 07 (2007), Standard Test Method for Flow of Hydraulic Cement Mortar, ASTM
Volume 04.01 Cement; Lime; Gypsum.
[5] CEN EN 196-1 (2005), Methods of testing cement - Part 1: Determination of strength, European
Committee for Standardization.
[6] ASTM C403/C403M – 08 (2008), Standard Test Method for Time of Setting of Concrete Mixtures
by Penetration Resistance, ASTM Volume 04.02 Concrete and Aggregates.
[7] ASTM C1170/C1170M – 08 (2008), Standard Test Method for Determining Consistency and
Density of Roller-Compacted Concrete Using a Vibrating Table, ASTM Volume 04.02 Concrete
and Aggregates.
[8] Concrete Society (1992), Standard Non-structural cracks in concrete, Technical report Nº22
[9] “Guia para a Aplicação de Endurecedores de Superfície em Pavimentos de Betão”,
Departamento de Materiais, Núcleo de Betões, (2013)
32
ANEXOS
– Resultados Experimentais –
Resistência à Penetração
Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa)
3,3 1,58 3,2 1,3 3,4 1,2 4,2 1,8
3,9 3,77 3,9 3,2 3,9 2,1 4,7 3,1
4,5 7,36 4,1 3,6 4,7 5,0 4,7 2,7
5,2 15,33 4,3 4,9 5,3 10,7 5,4 5,5
5,7 25,75 4,7 10,7 5,6 11,0 6,1 11,0
5,0 15,9 6,1 20,8 6,7 18,4
5,3 19,0 6,5 27,6 7,2 25,1
5,5 21,5
5,7 31,9
Cinzas 20% (não protegido)Referência (Não protegido) Filler 10% (Não Protegido) Cinzas 40% (não protegido)
Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa)
3,0 0,2 8,0 0,5 4,9 0,5 8,8 0,4 3,1 0,4
3,8 0,8 8,4 0,9 5,4 1,0 9,6 0,9 3,5 1,0
4,5 2,1 9,1 1,6 5,9 2,2 10,7 2,1 3,8 1,5
5,1 5,6 9,6 2,7 6,6 6,0 11,4 6,0 4,6 4,5
5,6 9,8 10,1 4,5 7,2 9,5 12,2 13,5 5,1 13,5
6,1 17,2 10,8 10,7 7,7 15,9 12,4 15,3 5,1 13,5
6,5 27,6 11,3 16,2 7,8 21,5 12,6 21,5 5,7 20,8
11,5 19,0 8,2 31,9 12,8 28,8 6,1 30,7
11,9 29,4
Glenium (não protegido) Pozzolith (não protegido) Sikaplast (não protegido) Rheobuild (Não Protegido) Melment (não protegido)
Resistência à Penetração
Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa)
3,4 2,38 3,2 1,9 3,6 2,1 4,2 2,1
3,9 4,68 3,9 4,7 3,9 2,7 4,8 3,5
4,5 12,26 4,1 6,2 4,8 6,9 5,4 8,9
5,2 24,53 4,4 8,6 4,8 7,1 6,2 15,9
5,7 31,88 4,7 13,5 5,4 14,1 6,7 25,1
5,0 19,6 5,6 16,6 7,3 38,0
5,3 22,1 6,2 27,6
5,5 27,0 6,3 29,4
Referência (Protegido) Filler 10% ( Protegido) Cinzas 20% ( Protegido) Cinzas 40% ( Protegido)
Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa)
3,8 1,1 8,6 1,2 5,0 1,0 8,8 0,6 3,1 0,9
4,5 3,0 9,1 1,8 5,5 1,8 9,6 1,5 3,6 1,9
5,2 8,3 9,6 3,6 6,0 3,6 10,7 5,7 3,8 2,9
5,6 12,0 10,1 5,7 6,8 10,4 11,5 13,5 3,9 3,2
6,1 21,5 10,9 16,6 7,3 23,3 12,2 28,2 4,6 6,7
6,5 30,7 11,3 27,6 7,7 34,9 5,1 12,9
5,7 23,3
6,2 36,8
Glenium ( Protegido) Pozzolith ( Protegido) Sikaplast ( Protegido) Rheobuild ( Protegido) Melment (Protegido)
Resistência à Penetração
Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa)
2,0 0,06 2,1 0,9 3,8 0,8 4,5 1,8
3,0 0,67 2,9 1,1 4,7 2,4 5,3 3,2
3,9 2,72 4,0 4,2 5,3 4,2 5,4 3,8
4,5 6,64 4,7 10,1 6,2 9,8 6,1 5,7
4,9 10,42 5,3 17,2 6,2 9,2 7,0 13,2
5,7 17,17 5,8 23,3 6,9 19,0 7,4 19,6
6,3 26,98 7,3 25,1 7,8 20,8
8,0 27,6
Referência + Vento (Cubo 11) Filler 10% + Vento (Cubo 11) Cinzas 20% + Vento(Cubo 11) Cinzas 40% + Vento (Cubo 11)
Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa)
3,5 0,2 9,3 1,0 5,3 1,0 7,7 0,3 3,1 0,4
4,1 0,5 10,2 1,8 5,8 2,2 8,5 0,5 3,9 1,5
4,8 1,0 11,2 3,9 6,5 5,9 9,4 1,2 4,5 3,0
5,5 2,1 12,1 7,2 7,2 8,9 10,1 1,1 4,9 5,4
6,2 5,6 13,2 9,2 7,8 20,2 11,0 2,3 5,6 12,3
6,4 6,4 14,1 23,9 8,1 27,6 11,7 4,9 6,4 20,8
7,2 12,9 14,5 28,8 12,3 10,4 6,7 25,1
7,7 20,8 13,2 23,9
8,0 28,8
Glenium +Vento (Cubo 11) Pozzolith + Vento (Cubo 11) Sikaplast + Vento (Cubo 11) Rheobuild + Vento (Cubo 11) Melment + Vento (Cubo 11)
Resistência à Penetração
Hora Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa)
3,1 6,94 2,1 1,2 2,3 0,5 3,3 3,2
3,7 28,20 2,6 5,1 2,9 3,0 3,4 3,5
3,2 20,8 2,9 3,3 3,7 10,7
3,5 42,9 3,9 31,3 4,2 23,3
Referência + Vento + Calor Filler 10% + Vento + Calor Cinzas 20% + Vento + Calor Cinzas 40% + Vento + Calor
Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa) Intervalo (horas) Resistência (Mpa)
2,4 0,5 5,3 0,67 2,9 0,5 4,3 0,5 2,0 0,2
3,1 5,9 6,1 4,98 3,8 8,1 5,1 1,0 2,7 1,9
3,9 8,3 6,1 2,5 3,1 7,7
6,9 6,0 3,4 15,0
7,9 16,2
Glenium + Vento + Calor Pozzolith + Vento + Calor Sikaplast + Vento + Calor Rheobuild + Vento + Calor Melment + Vento + Calor
Exsudação Sem Compactação
Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg)
2,0 4,82 2,1 3,6 1,9 5,6 2,0 10,3
3,3 4,93 3,1 4,2 2,9 7,4 3,2 12,6
4,0 4,93 4,0 4,2 4,1 7,6 4,2 12,9
10,0 4,93 5,1 7,6 4,9 12,9
Referência Filler 10% Cinzas 20% Cinzas 40%
Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg)
1,9 0,3814 2,0 1,4 2,0 0,9 2,3 4,9 1,9 1,3
2,9 0,9807 3,0 2,8 3,3 2,3 3,2 6,1 3,0 1,9
3,8 1,1442 4,0 4,3 4,3 3,4 4,2 9,7 3,8 1,9
10,0 1,1442 5,2 6,2 5,3 4,0 5,4 11,2 10,0 1,86
6,1 7,4 6,1 4,0 6,5 12,6
7,1 8,4 10,0 4,0 7,9 13,6
8,0 9,0 8,7 14,0
9,1 9,1 9,9 14,0
10,1 9,1
Glenium Pozzolith Sikaplast Rheobuild Melment
Exsudação Sem Compactação
Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg)
2,1 3,55 2,1 5,6 2,1 8,1 2,0 6,6
3,0 5,33 2,9 7,5 3,2 11,0 3,4 10,7
3,9 7,61 4,0 10,7 4,2 13,1 4,4 12,5
5,0 9,83 5,3 13,3 5,2 14,8 5,4 14,3
6,3 11,77 5,8 14,3 6,3 16,7 6,4 16,1
7,5 18,5 7,4 17,8
Referência + Vento Filler 10% + Vento Cinzas 20% + Vento Cinzas 40% + Vento
Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg)
2,1 3,7 2,1 2,8 2,1 3,5 2,3 3,5 1,8 2,9
3,0 5,5 4,4 7,2 3,0 5,1 3,5 5,6 3,1 5,3
4,1 7,5 5,4 9,0 4,1 7,2 4,6 7,5 3,9 6,8
5,0 9,1 6,3 11,1 5,3 9,3 5,7 9,3 5,0 8,8
6,3 11,0 7,2 12,6 6,0 10,4 6,6 10,6 6,2 11,5
7,2 12,0 8,3 14,2 7,3 11,5 7,7 12,1 6,7 12,4
8,0 12,7 9,3 15,6 8,0 12,0 8,5 13,2
10,3 17,1 10,1 15,1
11,2 18,2 11,6 16,6
12,1 19,2 12,3 17,7
13,2 20,2
Glenium + Vento Pozzolith + Vento Sikaplast + Vento Rheobuild + Vento Melment + Vento
Exsudação Sem Compactação
Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg)
1,8 7,72 2,1 7,3 2,4 7,3 2,1 9,1
3,3 11,44 3,2 11,4 3,3 11,7 3,4 14,7
3,8 12,99 4,1 14,1 4,3 15,5 4,2 18,2
5,0 15,71 5,3 18,5 5,1 21,8
Referência + Vento + Calor Filler 10% + Vento + Calor Cinzas 20% + Vento + Calor Cinzas 40% + Vento + Calor
Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado Acumulado (g/kg)
2,3 6,2 2,0 5,2 1,9 5,0 2,0 6,2 2,0 4,6
3,1 8,3 3,1 9,7 3,1 8,5 4,2 16,4 2,8 7,9
4,2 10,0 4,3 12,9 4,0 10,4 5,1 20,0 3,8 12,4
5,1 11,2 5,3 15,2 5,4 12,0 6,1 23,9
6,3 17,0 6,1 12,5 6,9 26,6
7,4 18,6 8,0 29,2
8,3 19,7 9,2 31,5
9,3 20,4 10,1 32,7
Melment + Vento + CalorSikaplast + Vento + Calor Rheobuild + Vento + CalorGlenium + Vento + Calor Pozzolith + Vento + Calor
Exsudação Com Compactação
Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg)
3,4 28,85 3,8 20,8 3,8 32,4 4,2 32,8
3,9 15,19 4,1 17,7 4,3 22,9 4,8 28,9
4,6 11,68 4,6 10,8 4,9 15,1 5,5 16,5
5,2 6,10 5,0 6,4 5,5 15,1 6,2 13,2
5,8 4,33 5,4 5,7 5,9 9,9 6,8 10,7
6,4 8,2 8,2 7,8
Referência Filler 10% Cinzas 20 % Cinzas 40%
Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg)
4,0 12,2 8,5 19,6 5,4 18,2 9,6 26,0 3,4 17,3
4,6 8,2 9,5 16,6 6,0 19,2 10,8 14,4 3,9 12,4
5,2 5,6 10,1 12,7 6,7 12,8 11,5 10,3 4,5 7,3
5,6 2,2 10,8 8,8 7,2 4,9 12,2 4,4 5,1 4,8
6,2 1,1 11,4 5,0 7,8 2,6 12,6 4,3 5,7 2,4
6,5 0,7 11,8 3,6 8,2 1,4 12,9 2,0 6,3 1,1
Glenium Pozzolith MelmentSikaplast Rheobuild
Exsudação Com Compactação
Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg)
3,7 12,37 4,2 19,5 3,8 22,0 4,6 33,9
4,5 8,05 5,0 13,9 4,4 17,6 5,3 20,0
5,1 3,92 5,8 7,8 5,3 11,8 6,1 14,1
5,6 1,62 6,4 3,6 5,9 7,5 7,1 10,0
6,5 0,55 6,8 1,2 6,6 4,2 7,5 4,8
7,1 2,0 8,0 2,5
Referência + Vento Filler 10% + Vento Cinzas 20 % + Vento Cinzas 40% + Vento
Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg)
4,9 8,1 9,4 18,2 5,5 10,4 9,5 8,5 3,8 16,2
5,6 7,5 10,5 8,0 6,0 9,7 10,2 5,7 4,4 14,2
6,3 5,4 11,7 6,3 6,6 7,2 11,7 3,3 5,0 6,1
7,1 1,1 12,5 2,4 7,2 2,8 12,4 1,9 5,7 3,3
8,0 0,1 13,1 2,9 7,9 0,5 13,3 0,4 6,3 1,7
13,5 1,9 13,6 0,2 6,7 0,9
Glenium + Vento Pozzolith + Vento Melment + VentoSikaplast + Vento Rheobuild + Vento
Exsudação Com Compactação
Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg)
3,3 12,54 2,4 23,4 3,0 32,5 3,5 45,8
3,7 8,25 2,7 17,7 3,4 20,2 4,0 26,5
4,0 7,43 3,1 10,9 3,9 16,3 4,5 15,5
4,5 3,09 3,5 6,3 4,5 7,0 5,1 14,8
4,9 0,37 4,0 1,9 4,9 4,9 5,5 6,6
4,5 0,5 5,2 1,0
Referência + Vento + Calor Filler 10% + Vento + Calor Cinzas 20 % + Vento + Calor Cinzas 40% + Vento + Calor
Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg) Intervalo (horas) Exsudado (g/kg)
3,0 7,7 6,2 27,5 4,8 3,4 5,3 14,2 2,7 22,5
3,7 4,8 7,0 15,2 5,3 0,8 6,2 15,0 3,1 13,6
4,1 2,4 7,7 9,0 5,7 0,5 7,0 13,6 3,5 10,6
4,6 0,5 8,4 5,1 6,1 0,6 8,5 8,6 4,0 4,7
5,0 0,4 8,8 3,6 10,0 1,1 4,4 2,4
5,3 0,6 9,2 0,7 10,2 1,1 4,8 0,7
Glenium + Vento + Calor Pozzolith + Vento + Calor Melment + Vento + CalorSikaplast + Vento + Calor Rheobuild + Vento + Calor