3.1.5.1 Reologia da matriz sobre o substrato – Squeeze flow
Para avaliar o efeito da sucção do substrato na capacidade de espalhamento da argamassa foram realizados ensaios de squeeze-flow ou escoamento por compressão axial. O ensaio consiste em medir o esforço necessário para comprimir um corpo-de-prova cilíndrico de uma suspensão entre duas placas paralelas. Nesse trabalho, os ensaios de squeeze-flow foram realizados substituindo a placa inferior pelo substrato cimentício em acordo com a metodologia proposta por Barbosa13 ao analisar o contato de diferentes tipos de pastas aplicadas em substratos porosos.
A condição de contorno adotada foi squeeze-flow sem confinamento do fluxo radial, no qual a amostra comprimida é inferior ao diâmetro da placa superior e do substrato, o que irá permitir a avaliação do espalhamento da argamassa sobre uma dada superfície.
Após a mistura da argamassa, essa foi aplicada sobre o substrato com auxílio de um molde cilíndrico de PVC posicionado no centro do substrato. O molde foi preenchido em camada única sem aplicação de golpes e nivelado com espátula para obtenção de uma
superfície regular. O nivelamento da superfície é condição essencial para a realização do ensaio, pois a superfície da placa superior deve tocar perfeitamente o material.
Os ensaios foram realizados cinco e dez minutos após o contato da argamassa com o substrato. O conjunto substrato/argamassa foi colocado na prensa, enquanto os demais corpos- de-prova foram cobertos para evitar a saída de água para o meio. A placa superior foi fixada a uma distância de 10 mm equivalente à altura do anel.
O carregamento foi aplicado por uma prensa universal da marca Instron, modelo 3345, com célula de carga igual a 5 kN, taxa de deformação de 0,1 mm/s. O ensaio era finalizado quando a carga aplicada atingia a carga de 1 kN, obtendo-se como resposta experimental resultados de carga x deslocamento. O deslocamento da placa superior é uma medida indireta do espalhamento da argamassa.
Para cada tratamento superficial foram feitas três repetições e paralelamente aos ensaios de squeeze-flow foi realizado o ensaio de perda de água da argamassa para o substrato, cuja metodologia está descrita no próximo item.
3.1.5.2 Transporte de massa entre a matriz e o substrato
A absorção de água da argamassa pelo substrato foi medida conforme procedimento elaborado por Póvoas32. O ensaio consiste em determinar a massa do substrato antes e após a aplicação da argamassa num intervalo de tempo pré-estabelecido.
Nesse trabalho, as leituras foram realizadas nos intervalos de 5 min e 10 min, sendo avaliados cinco corpos-de-prova em cada tempo e tratamento aplicado no substrato. Foram também ensaiadas as bases utilizadas para os ensaios de squeeze-flow. O teor de água da argamassa absorvido pelo substrato foi calculado pela Equação 3.2:
). (Equação 3.2)
em que Mso é a massa do substrato seco; Mcj a massa do conjunto (argamassa+substrato)
imediatamente após aplicação da argamassa no substrato; Ms a massa do substrato após
remoção da argamassa no tempo pré-estabelecido; e, Msf a massa do substrato seco após
remoção da argamassa.
A massa das partículas aderidas ao substrato após a remoção da argamassa (Mp) foi
substrato seco ( ). Para a obtenção da massa seca dos substratos, esses foram secos em estufa a 50°C até constância de massa.
3.1.5.3 Desempenho mecânico da interface matriz-substrato
O desempenho mecânico da interface argamassa-substrato foi avaliado mediante ensaios de resistência de aderência à tração, vinte e oito dias após a aplicação da argamassa sobre o substrato.
A argamassa foi misturada e aplicada em camada única, sem aplicação de golpes e rasada com sentido centro-extremidade. A espessura da argamassa foi fixada em 10 mm, controlada com auxílio de um molde de PVC fixado no substrato. Após a moldagem, esses conjuntos foram submetidos à cura úmida por 26 dias; e, para eliminar a umidade superficial antes da colagem das pastilhas, foram mantidos em estufa por 24h em temperatura de 50°C.
Na tentativa de minimizar a variabilidade inerente a esse ensaio42,43 alguns cuidados foram considerados, a saber:
(a) Os corpos-de-prova foram moldados com diâmetro de 50 mm para eliminar a etapa de corte; e, para a realização do ensaio era necessário colar uma placa metálica na parte inferior e uma pastilha na parte superior do corpo-de-prova.
(b) Para garantir o alinhamento da pastilha e da placa metálica no corpo-de-prova foi elaborado um dispositivo para a colagem da pastilha (Figura 3.15) com massa de poliéster após uma limpeza superficial para a retirada das partículas soltas. A cola foi curada por 24h.
Figura 3.15 – Dispositivo utilizado para manter a ortogonalidade da pastilha durante a colagem no corpo-de-prova. Fotos: Mário Takeashi.
(c) Os ensaios foram realizados em máquina universal INSTRON 3345, com célula de carga de 5000 N, taxa de deformação de 0,2 mm/s. A Figura 3.15 apresenta o dispositivo de
Pastilha metálica
Base metálica Substrato
adaptação da máquina universal que permite o alinhamento dos corpos-de-prova minimizando os esforços não normais.
(d) Os ensaios foram realizados em laboratório com umidade e temperatura controladas; foi determinada a umidade de cada corpo-de-prova ensaiado, visto que o teor de umidade do revestimento pode interferir nos valores de aderência reduzindo-o43. Foram ensaiados trinta corpos de prova para cada tratamento superficial do substrato.
(a)
(b)
(c)
Figura 3.16 – Adaptação da máquina universal de ensaios para ensaio de resistência de aderência à tração: (a) visão geral; (b) sistema de acoplamento célula de carga-pastilha; (c) acoplamento pastilha-
base prensa. Fotos: Mário Takeashi. 3.1.5.4 Análise da interface substrato-argamassa
Os defeitos na interface argamassa-substrato (BN e BH) foram avaliados qualitativamente utilizando sistema de microscopia óptica digital (equipamento Hirox KH 7700). As imagens foram obtidas com ampliação de 250x das seções transversais da interface argamassa-substrato após 28 dias da aplicação da argamassa. O corte das seções foi realizado com auxílio da serra de alta precisão Minitom Struers executado com água. Após o corte, as amostras foram lavadas para remoção de partículas aderidas e, posteriormente secas em estufa a 50 °C.