Aderência de argamassas de reparo em substrato de concreto com ênfase no comportamento reológico

Abstract

Resumo: Estruturas de concreto armado quando submetidas às intempéries do meio ambiente ficam sujeitas ao surgimento de manifestações patológicas durante sua vida útil. Em países desenvolvidos, como os Estados Unidos da América, o orçamento destinado pela indústria da construção civil para reparos estruturais chega a 21 bilhões de dólares por ano. No Brasil, não há estimativas concretas a respeito do investimento em reparo estrutural. O desempenho do sistema de reparo dessas estruturas é influenciado pelo substrato do concreto devidamente preparado para esta intervenção, pela argamassa de reparo, que é a matriz que substitui o concreto danificado e pela zona de transição que separa a matriz e o substrato. O objetivo deste trabalho é avaliar a resistência de aderência das argamassas de reparo com o substrato de concreto levando em consideração a influência das características reológicas da argamassa de reparo em estado fresco. Os elementos que caracterizam as argamassas de reparo como sua composição física e química têm importância fundamental no comportamento em estado fresco de argamassas e, também, no desempenho em estado endurecido, como resistência mecânica, módulo de elasticidade, variação dimensional linear e resistência de aderência com o substrato. Foram estudadas cinco (5) argamassas industrializadas e comercializadas no mercado da construção civil de Curitiba/PR, além de três (3) argamassas dosadas em laboratório - uma referência, uma com adição de 10% de polímero EVA e uma com 10% de adição de sílica ativa - com a finalidade de estudar o efeito destes materiais isoladamente. O programa experimental foi dividido em cinco (5) partes: caracterização físico-química das argamassas industrializadas; caracterização reológica através de ensaios de squeeze-flow e outros ensaios auxiliares; ensaios de desempenho mecânico das argamassas; ensaios de resistência de aderência com o substrato; e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para análise da zona de transição de cada sistema de reparo. Concluiu-se que as características reológicas de argamassas no estado fresco influenciam no desempenho de aderência com o substrato, sendo que argamassas menos viscosas obtêm melhor resistência de aderência, supostamente por proporcionarem maior extensão de aderência pelo substrato. Dentre as argamassas industrializadas, a granulometria foi o principal fator que influenciou no comportamento reológico entre as amostras. Com relação às argamassas de reparo dosadas em laboratório, a adição de polímero EVA se mostrou mais eficaz na melhoria do comportamento reológico do que a sílica ativa com o mesmo traço em massa. Palavras-chave: argamassas de reparo, aderência, comportamento reológico de argamassas, reparo estrutural.

Abstract: Reinforced concrete structures, when submitted to the environment are allowed to the appearance of pathological manifestations during their useful life. In developed countries, such as the United States of America, the budget earmarked by the construction industry for structural repairs amounts to US$ 21 billion per year. In Brazil, there are no concrete estimates regarding investment in structural repair. The repair system of these structures is comprised of the concrete substrate duly prepared for this intervention, by the repair mortar, which is the matrix that replaces the damaged concrete and the transition zone that separates the matrix and the substrate. This work deals with the evaluation of the adhesion strength of repair mortars with the concrete substrate taking into account the influence of the rheological characteristics of the repair mortar in the fresh state. The objective of this work is to study the elements that characterize repair mortars as their physical and chemical composition, which are of fundamental importance in the fresh state mortar behavior, and thus to characterize the performance of the mortars in the hardened state, as resistance Mechanics, modulus of elasticity, linear dimensional variation and adhesion resistance with the substrate. Five (5) commercially manufactured mortars were commercialized in the Curitiba / PR civil construction market, in addition to three (3) mortars dosed in the laboratory - a reference, one with addition of 10% EVA polymer and one with 10% addition of active silica - in order to study the effect of these materials alone. The experimental program was divided into five (5) parts: physical-chemical characterization of industrialized mortars; Rheological characterization by squeeze-flow and other auxiliary assays; Compatibility tests with the substrate, where the mechanical performance of the mortars was verified; Adhesion resistance tests with the substrate; And scanning electron microscopy (SEM) for analysis of the transition zone of each repair system. It was concluded that the rheological properties of mortars in the fresh state influence the adhesion performance with the substrate, whereas less viscous mortars obtain better adhesion resistance, supposedly because they provide a greater extension of the substrate. Among the industrialized mortars, the granulometry was the main factor that influenced the rheological behavior among the samples. With regard to dosed mortars, the addition of EVA polymer proved more effective in improving rheological behavior than active silica with the same mass trait. Keywords: repair mortars, adhesion, mortar rheological behavior, structural repair.