ARTIGO TÉCNICO AT 21 - EFLORESCÊNCIAS E CRISTALIZAÇÃO DE SAIS

Apresentamos a temática das eflorescências em argamassas. A partir de um estudo observativo conduzido em laboratório foi possível qualificar sistemas que se propõem direta ou indiretamente ao controle das eflorescências.

Boa leitura,

Prof. E. Bauer (materials and materiais)

ESTUDO DO COMPORTAMENTO DAS EFLORESCÊNCIAS EM ARGAMASSAS COM O EMPREGO DE BLOQUEADORES DE UMIDADE 

Elton Bauer(*), Maria Cláudia Salomão(**), Maria de Nazaré Batista da Silva(**)

(*) Professor Doutor, Universidade de Brasília. 

(**) Doutoranda, Universidade de Brasília, DF, Brasil.

Revisão e adequação: pesquisadora Maria Claudia Salomão (mat and mat)

Encaminhado por: Elton Bauer

 INTRODUÇÃO/ JUSTIFICATIVA/ OBJETIVOS

Os sais solúveis podem causar danos consideráveis em materiais porosos como as argamassas alterando os padrões estéticos do revestimento, diminuindo a habitabilidade das edificações além de gerar custos com reparos frequentes. Os sais podem ser introduzidos na alvenaria pela própria água do solo, estar presentes nos materiais de construção ou ainda formar-se por reação com poluentes atmosféricos(1). 

As eflorescências são depósitos cristalinos, formados na superfície e no interior de painéis de alvenaria por cristalização de soluções salinas. Esse fenômeno ocorre como resultado do processo de evaporação ou variação de temperatura geralmente acompanhando a presença de umidade(2).

A cristalização ocorre com a presença de umidade e sais solúveis nos poros dos materiais de construção. No entanto, é necessário que ocorra a dissolução e a destes sais, e que a solução se torne supersaturada. À medida que a água presente numa solução salina evapora, a concentração da solução aumenta. 

No caso de ser ultrapassada a concentração correspondente à máxima solubilidade do sal, a solução fica supersaturada e o sal em excesso pode cristalizar(3). A cristalização pode ainda ocorrer quando há mudanças de temperatura, caso os sais tenham solubilidade variável com a temperatura. Assim, nota-se que as condições climáticas exercem grande influência na cristalização dos sais, principalmente a temperatura, a umidade relativa e a velocidade do ar.

Para solucionar o problema de surgimento das eflorescências deve-se, primeiramente, buscar conhecer a fonte de sais e de umidade. Caso seja possível, a primeira solução é controlar ou eliminar o contato dessas fontes com o revestimento (ou alvenaria). No entanto, apesar dessa solução funcionar na etapa de projeto, dificilmente ela poderá ser concretizada na fase utilização da edificação, pois exige investigações e técnicas onerosas. 

Quando do surgimento das eflorescências, a solução mais adotada é a utilização de materiais impermeabilizantes. Bauer et al (4) ressaltam que existem diversos produtos e sistemas impermeabilizantes, de qualidade e desempenho variáveis, de diversas origens e métodos de aplicação normalizados ou não. 

A seleção dos materiais utilizados deve ser objeto de estudo aprofundado, principalmente de suas características específicas, restrições e especificidades. Assim, devem ser considerados aspectos relativos à vida útil do material de impermeabilização, sendo fundamental o conhecimento do seu comportamento ao longo do tempo (4).

Neste sentido, este trabalho teve como objetivo analisar o desempenho de produtos impermeabilizantes por meio de um ensaio acelerado de eflorescência. Buscou-se avaliar os aspectos de formação de eflorescências em substratos usualmente empregados na construção civil, e tratados com produtos amplamente utilizados para combater as eflorescências.

MATERIAIS/ MÉTODOS/ DESENVOLVIMENTO

Para este estudo forma moldados 12 corpos de prova confeccionados em argamassa de dimensão (45x35x8)cm, chamados de paredes. As paredes diferem-se quanto à composição da argamassa, sendo dois tipos empregados: o primeiro composto por cimento e areia (tipo A) e o segundo composto por cimento, areia e cal (tipo B). 

Do total de exemplares, 5 foram moldados com a argamassa tipo A e 7 constituídos de argamassa do tipo B. 

Os traços adotados para as argamassas tipo A e tipo B se encontram descritos na Tabela 1. Ainda na Tabela 2 observa-se que as misturas produzidas foram separadas em séries (de 1 a 6) de acordo com a data de moldagem. As séries 5 e 6 foram produzidas apenas para realização de ensaios de caracterização das argamassas no estado endurecido.

Tabela 1 – Identificação das séries e traços adotados nas argamassas tipo A e tipo B.

Foram realizados ensaios de caracterização no estado fresco e endurecido. No estado fresco, logo após a mistura das argamassas, realizou-se o ensaio de penetração de cone de acordo com os procedimentos adotados pela ASTM C 780: 1996 (5). Os resultados obtidos estão descritos na Tabela 2.

Tabela 2 – Ensaio no estado fresco – Argamassas tipo A e tipo B.

Após 28 dias foram conduzidos os ensaios no estado endurecido cujos resultados se encontram descritos na Tabela 3. 

Tabela 3 – Ensaio no estado endurecido – Argamassas tipo A e tipo B.

Além dos ensaios já descritos, este trabalhou avaliou os resultados do ensaio de eflorescência. Depois de moldadas, dez paredes foram secas em estufas a 50°C antes do ensaio e as outras duas, que são séries de referência, foram ensaiadas após secagem à temperatura ambiente.

Os 12 exemplares foram identificados e preparados para o ensaio com a aplicação de pintura epóxi em uma faixa contornando toda a base. Na etapa seguinte, foram aplicados os produtos de mitigação da eflorescência. Foram estudados dois diferentes sistemas de combate à eflorescência por barreira. Os produtos escolhidos foram separados em: tintas e argamassas poliméricas. Algumas paredes não receberam aplicação dos produtos e foram ensaiados como referência.

Figura 1 – Paredes preparadas para o ensaio de eflorescência

Para verificar o desempenho das argamassas poliméricas e tintas selecionadas, os produtos foram aplicados na superfície das paredes obedecendo às recomendações dos fabricantes. As tintas foram caracterizadas quanto teor de sólidos, e argamassas poliméricas quanto ao teor de sólidos de seus componentes líquidos (Tabela 4).

Tabela 4 – Caracterização dos produtos.

O ensaio de eflorescência com os dois tipos de materiais (tinta e argamassa polimérica) foi iniciados em duas datas distintas. Em um primeiro momento, as amostras com aplicação de tinta foram preparadas e colocadas em contato com solução de 90% de H2O e 10% de NaCl, para acelerar o processo de eflorescência. Em um segundo momento, as amostras com aplicação de argamassa polimérica foram preparadas e também colocadas em contato com solução de 90% de H2O e 10% de NaCl.

As tabelas 5 e 6 mostram a identificação das séries em função de cada fase do ensaio de eflorescência para as paredes tipo A e B.

Tabela 5 – Identificação das paredes – Parede tipo A (argamassa de cimento e areia).

Tabela 6 – Identificação das paredes – Parede tipo B (argamassa de cimento, cal e areia).

A análise da evolução do progresso da eflorescência nas paredes foi feita em 3 etapas: 

- Primeira análise: aos 32 dias das séries com aplicação de tintas, 19 dias das séries com aplicação das argamassas poliméricas em solução de 90% H2O e 10% NaCl.

- Segunda análise: aos 50 dias das séries com aplicação de tintas, 37 dias das séries com aplicação das argamassas poliméricas em solução de 90% H2O e 10% NaCl.

- Terceira análise: aos 71 dias das séries com aplicação de tintas, 58 dias das séries com aplicação das argamassas poliméricas em solução de 90% H2O e 10% NaCl.

RESULTADOS/DISCUSSÃO

Tinta 1 - Paredes tipo A (argamassa de cimento e areia)

Figura 2 - Parede tipo A com aplicação de tinta 1 após (a) 32 dias (b) 50 dias e (c) 71 dias de ensaio.

Tinta 1 - Paredes tipo B (argamassa de cimento, cal e areia)

Figura 3 - Parede tipo B com aplicação de tinta 1 após (a) 32 dias (b) 50 dias e (c) 71 dias de ensaio.

Tinta 2 - Paredes tipo A (argamassa de cimento e areia)

 

Figura 4 - Parede tipo A com aplicação de tinta 2 após (a) 32 dias (b) 50 dias e (c) 71 dias de ensaio.

Tinta 2 - Paredes tipo B (argamassa de cimento, cal e areia)

Figura 5 - Parede tipo B com aplicação de tinta 2 após (a) 32 dias (b) 50 dias e (c) 71 dias de ensaio.

Argamassa polimérica 1 - Paredes tipo A (argamassa de cimento e areia)

Figura 6 - Parede tipo A com aplicação de argamassa polimérica 1 após (a) 19 dias (b) 37 dias e (c) 58 dias de ensaio.

Argamassa polimérica 1 - Paredes tipo B (argamassa de cimento, cal e areia)

Figura 7 - Parede tipo B com aplicação de argamassa polimérica 1 após (a) 19 dias (b) 37 dias e (c) 58 dias de ensaio.

Argamassa polimérica 2 - Paredes tipo A (argamassa de cimento e areia)

Figura 8 - Parede tipo A com aplicação de argamassa polimérica 2 após (a) 19 dias (b) 37 dias e (c) 58 dias de ensaio.

Argamassa polimérica 2 - Paredes tipo B (argamassa de cimento, cal e areia)

Figura 9 - Parede tipo B com aplicação de argamassa polimérica 2 após (a) 19 dias (b) 37 dias e (c) 58 dias de ensaio.

Comparação entre os sistemas

De maneira geral, as paredes do tipo A (argamassa de cimento e areia) apresentaram melhor desempenho ao longo do ensaio quando comparadas às paredes do tipo B, confeccionadas com argamassas de cimento, cal e areia. Os resultados enfatizam a importância da análise do substrato para a escolha do sistema impermeabilizante.

Quanto aos produtos estudados, a tinta 1 apresentou o melhor desempenho pois não foram visualizadas eflorescências ao longo do ensaio. No outro extremo, a tinta 2 foi o produto que apresentou o desempenho menos satisfatório permitindo o desenvolvimento de eflorescências que levaram a desagregação de material na parede tipo B.

As argamassas poliméricas, por sua vez, tiveram desempenho intermediário. Ambas se mostraram mais adequadas ao substrato tipo A (cimento e areia), com destaque para a argamassa polimérica 1 que não apresentou – nesse tipo de parede - cristalização visível de sal ao longo do ensaio. No substrato tipo B, as duas argamassas poliméricas apresentaram falha, permitindo a formação de eflorescências, porém menos intensificadas que as formadas no sistema tinta 2.

CONCLUSÕES/AGRADECIMENTOS

Sobre a metodologia de avaliação – embora semi-qualitativa, a metodologia adotada se mostrou eficaz para avaliação do desempenho dos sistemas adotados para a mitigação de eflorescência.

Sobre os sistemas de mitigação de eflorescência – o melhor desempenho observado foi o da tinta 1, que se manteve sem eflorescências ao longo dos ensaios tanto na parede tipo A quanto na parede tipo B. Esse resultado pode ser atribuído à correta formulação da tinta, adequada à mitigação da cristalização e das eflorescências subsequentes.

Sobre as falhas dos sistemas de mitigação de eflorescência - as falhas na capacidade de impermeabilização dos sistemas adotados, observadas nas paredes pelo surgimento de manchas de umidade, originaram posteriormente regiões de desenvolvimento de eflorescências.

Os autores agradecem o apoio do Laboratório de Ensaio de Materiais da Universidade de Brasília (LEM UNB), do Centro de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico da Universidade de Brasília (CDT/UnB), da CAPES e do CNPq no desenvolvimento dessa pesquisa.

REFERÊNCIAS

1 - TUNA, J. M. R. Caracterização in-situ de eflorescências e de outros compostos salinos em paramentos. 2011. Dissertação de mestrado - Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, 2011.

2 - GONÇALVES, T. C. D. Salt crystallization in plastered or rendered walls. 2007. Tese de doutorado - Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, 2007.

3 – RUEDRICH, J.; SIEGESMUND, S. Salt and ice crystallization in porous sandstones. Environ Geol, 52, 2007.

4 – BAUER, E.; VASCONCELOS, P.H.C.O.; GRANATO, J.E. Sistemas de impermeabilização e isolamento térmico. In: ISAIA, G.C. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. 2 ed. São Paulo, IBRACON, 2010.

5 - AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C 780-96 Standard Test Method for Preconstruction and Construction Evaluation of Mortars for Plain and Reinforced Unit Masonry. Philadelphy, 1996. 

6 - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13279 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão. Rio de Janeiro, 2005.

7 - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15258 - Argamassa para revestimento de paredes e tetos - Determinação da resistência potencial de aderência à tração. Rio de Janeiro, 2005.

8 - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9778 - Argamassa e concreto endurecidos - Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro, 2009.

9 - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15259 - Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da absorção de água por capilaridade e do coeficiente de capilaridade. Rio de Janeiro, 2005.