Proposta de ensaio para a determinação da retração de argamassa nas primeiras 24 horas de hidratação

Abstract

Resumo: A retração de materiais cimentícios é um fenômeno complexo que pode resultar em fissuração deletéria à durabilidade desses materiais. As principais manifestações patológicas causadas pela retração são empenamento, descolamento e fissuração e suas consequências, como infiltração e ingresso de agentes agressivos. Esse fenômeno vem sendo amplamente estudado e mensurado em diversas abordagens para concretos endurecidos. No entanto, existe carência de estudos quanto a esse fenômeno em argamassas de revestimento no estado fresco, estado no qual ocorre a retração no estado plástico, ou seja, quando o material está mais suscetível a apresentar microfissuras devido às condições externas de temperatura e umidade do meio no qual está inserido e às condições internas da mistura, principalmente o processo de hidratação. A norma brasileira NBR15261 "Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da variação dimensional" aborda a retração a longo prazo sem ênfase na fase inicial (<24h) da hidratação, que contém o estado plástico do material cimentício. Portanto, o principal objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento de um método de mensuração da retração nas primeiras vinte e quatro horas de hidratação de argamassas. Foi proposto um estudo para a definição de um método de determinação da retração inicial em argamassas, em escala laboratorial, a partir de amostras prismáticas, utilizando: o molde da norma NBR15261 (285x25x25mm); elementos rígidos que transmitem deslocamentos horizontais da amostra para relógios comparadores. Foram estudados traços de argamassa de cimento (cimento:areia em volume) com a relação água/matérias secos fixa em 0,168 e variando a relação aglomerante/agregados linearmente: 33% (1:3); 25% (1:4); e 17% (1:6). Também foram estudadas argamassas mistas (cimento:cal:areia em volume) com a relação água/aglomerantes fixa em 0,9 e a relação cal/aglomerantes variando linearmente: 30% (1:1:6); 45% (1:1,8:7,6); e 60% (1:3,5:10,5). Para os traços de argamassa de cimento foram aplicadas diferentes exposições ao ambiente (selado, aberto e vento). A retração a longo prazo dada pela NBR 15261 também foi obtida. As análises indicaram que o ensaio proposto foi sensível o suficiente para indicar relações estatisticamente significativas entre as retrações iniciais máximas e a variação da concentração dos aglomerantes, assim como indicar variações de comportamento da retração inicial. O aumento da concentração de cimento causou um aumento da retração inicial média de 76% nas amostras expostas ao ar, 54% nas expostas ao vento de 5m/s e 22% nas seladas.

Abstract: Cementitious materials' shrinkage is a complex phenomenon that can result in deleterious cracking to the durability of these materials. The main pathological manifestations caused by the retraction are curling, detachment and cracking and their consequences such as infiltration and ingress of aggressive agents. This phenomenon has been widely studied and measured in several approaches for hardened concretes. However, there is a lack of studies regarding this phenomenon in fresh mortar, a state in which shrinkage occurs in the plastic state, that is, when the material is more susceptible to microcracks due to the external temperature and humidity conditions of the ambient in which it is inserted and the internal conditions of the mixture due mainly to the hydration process. The Brazilian standard NBR15261 "Mortar for laying and covering walls and ceilings - Determination of dimensional variation" addresses longterm shrinkage without emphasis on the initial phase (<24h) of hydration that contains the plastic state of the cementitious material. Therefore, the main objective of the present work is the development of a method for measuring the shrinkage in the first twenty-four hours of hydration of mortars. A study was proposed to define a method for determining the initial shrinkage in mortars, on a laboratory scale, from prismatic specimens, using: the mold of the NBR15261 (285x25x25mm); rigid elements that transmit horizontal displacements of the sample to digital dial gauges. Traits of simple mortar (cement:sand in volume) with the water/dry materials ratio fixed at 0.168 and varying the algomerant/aggregate ratio linearly were studied: 33% (1:3); 25% (1:4); and 17% (1:6). Mixed mortars (cement:lime:sand in volume) were also studied with the water/binder ratio fixed at 0.9 and the lime/binder ratio varying linearly: 30% (1:1:6); 45% (1:1.8:7.6); and 60% (1:3.5:10.5). For the simple mortar mixes, different exposures to the environment (sealed, open and wind) were applied. The long-term shrinkage given by NBR 15261 was also obtained. The analyzes indicated that the proposed method was sensitive enough to indicate statistically significant relationships between the maximum initial shrinkages and the variation in the concentration of binders, as well as to indicate variations in the behavior of the initial shrinkage. The increase in cement concentration caused an increase in the average initial shrinkage of 76% in the specimens simply exposed to air, 54% in those exposed to 5m/s wind and 22% in sealed specimens.