Resumo

Ogesso é um material largamente utilizado na construção civil, mas seu uso se restringe a áreas com pouca umidade ou ação da água. O estudo mostra a influência da aplicação de um aditivo hidrofugante comercial na produção de pastas de gesso. O ensaio de absorção de água por imersão total definiu os teores utilizados na caracterização das pastas no estado fresco e endurecido. A absorção de água diminuiu em 1,0% de adição e volta a crescer aos 2,0%, revelando que o teor ótimo do hidrofugante utilizado deve estar entre 0,3% e 1,0%. Na absorção de água por capilaridade, o aditivo apresentou melhor resultado quando utilizado em 1,0%, sendo a mistura classificada como preventiva à água. A resistência à compressão diminuiu em 3,6% e a dureza superficial em até 6,2% nas pastas, quando comparadas às de referência. O aditivo provocou a modificação das propriedades das pastas de gesso no estado fresco e endurecido. A formação da barreira impermeabilizante não foi verificada, e a utilização de maiores teores de hidrofugação poderá ser inviável devido ao elevado custo do aditivo.

Palavras-chave:
Gesso; Aditivo hidrofugante; Resistência à compressão; Absorção de água

Abstract

Gypsum is a widely used material in civil construction, but its use is restricted to areas with low humidity or water action. The study shows the influence of the application of a commercial water-repellent additive in production of gypsum pastes. The total immersion water absorption test defined the contents used for the characterization of fresh and hardened plasters. The water absorption decreased in 1.0% and returned to increase in 2.0%, revealing that the optimal content of the water repellent used must be between 0.3% and 1.0% According to the capillary water absorption test, the water repellent additive showed the best results when used the content of 1.0% and was classified as water-preventive. The compressive strength decreased by 3.6% and the surface hardness by up to 6.2% in the pastes, when compared to the reference ones. The additive caused a change in the properties of gypsum pastes in the fresh and hardened state. The waterproofing barrier was not verified, the use of higher levels of water repellent may be unfeasible due to the high cost of the additive.

Keywords:
Gypsum; Water-repellent additive; Compressive strength; Water absorption

Introdução

As pastas de gesso são largamente utilizadas na produção de painéis, blocos, argamassas, revestimento de paredes e elementos decorativos devido às suas propriedades de isolamento termoacústico e boa estética, além de ser um material sem odor, resistente ao fogo e ecológico (MAGALLANES-RIVERA; ESCALANTE-GARCÍA; GOROKHOVSKY, 2009MAGALLANES-RIVERA, R. X.; ESCALANTE-GARCÍA, J. I.; GOROKHOVSKY, A. Hydration reactions and microstructural characteristics of hemihydrate with citric and malic acid. Construction and Building Materials , v. 23, n. 3, p. 1298-1305, 2009.; HEIM et al., 2018HEIM, D. et al. Influence of Tylose MH1000 content on gypsum thermal conductivity. Journal of Materials in Civil Engineering, v. 30, n. 3, p. 04018002, 2018.). O uso dessas pastas em elementos de vedação apresenta potencial positivo devido à grande quantidade de depósitos de gipsita e do baixo consumo de energia e tecnologia na produção do gesso (PANCHENKO; KOZLOV, 2016PANCHENKO, A. I.; KOZLOV, N. Water-resistant gypsum binder. In: MATEC WEB OF CONFERENCES, 86., Moscow, 2016. Proceedings […] Moscow: EDP Sciences, 2016.).

Existe uma considerável diferença de aplicação de materiais de construção à base de gesso e à base de cimento. Isso se deve ao fato de o gesso, por ser um aglomerante aéreo, possuir baixa resistência mecânica e à água, sendo recomendado para ambientes secos e com baixa umidade (KONDRATIEVA et al., 2017KONDRATIEVA, N. et al. Study of modified gypsum binder. Construction and Building Materials, v. 149, p. 535-542, 2017.). Enquanto o cimento é um aglomerante hidráulico que em contato com a água entra em processo físico-químico, tornando-se um elemento sólido com grande resistência à compressão e resistente a água e a sulfatos, recomendado para os diversos tipos de ambientes dependendo do cimento utilizado (CASTRO et al., 2020CASTRO, C.et al. Avaliação microestrutural e de desempenho de aditivo hidrofugante para concreto. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 18., Porto Alegre, 2020. Anais [...].Porto Alegre: ANTAC, 2020.).

O gesso comum, ou seja, o hemidrato beta ou gesso rápido, tem uma taxa de absorção de água de aproximadamente 50%, resultando em alta deformação plástica, diminuição da resistência aos esforços e baixa resistência aos impactos (PANCHENKO; KOZLOV, 2016PANCHENKO, A. I.; KOZLOV, N. Water-resistant gypsum binder. In: MATEC WEB OF CONFERENCES, 86., Moscow, 2016. Proceedings […] Moscow: EDP Sciences, 2016.; LI; LI; YU, 2007LI, J.; LI, G.; YU, Y. The influences of gypsum water-proofing additive on gypsum crystal growth. Materials Letters, v. 61, n. 3, p. 872-876, 2007.), além de necessitar de maior quantidade de água por massa para atingir a consistência adequada (WU et al., 2014WU, H. et al. Improvement on mechanical strength and water absorption of gypsum modeling material with synthetic polymers. Ceramics International, v. 40, n. 9, p. 14899-14906, 2014.).

A expansão da utilização de produtos à base de gesso depende do melhoramento de suas propriedades físicas e mecânicas, obtidas por meio da redução do efeito da ação da água (YAKOVLEV et al., 2015YAKOVLEV, G. et al. Anhydrite and gypsum compositions modified with ultrafine man-made admixtures. Procedia Engineering, v. 108, p. 13-21, 2015.). A aplicação de aditivos e adições tem sido uma das formas mais eficazes de aumentar a resistência do gesso à água e à umidade (KONDRATIEVA et al., 2017KONDRATIEVA, N. et al. Study of modified gypsum binder. Construction and Building Materials, v. 149, p. 535-542, 2017.). Existem aditivos provenientes de descartes industriais capazes de aumentar a resistência mecânica e à água das pastas de gesso (YAKOVLEV et al., 2015YAKOVLEV, G. et al. Anhydrite and gypsum compositions modified with ultrafine man-made admixtures. Procedia Engineering, v. 108, p. 13-21, 2015.). Os aditivos orgânicos, como a sílica em gel, e a aplicação de cimento na pasta de gesso não evidenciaram resultados benéficos quanto à absorção de água, assim como ocorrido com tintas orgânicas impermeabilizantes (LI; LI; YU, 2007LI, J.; LI, G.; YU, Y. The influences of gypsum water-proofing additive on gypsum crystal growth. Materials Letters, v. 61, n. 3, p. 872-876, 2007.).

Os aditivos hidrofugantes são usados na fabricação de blocos de gesso, reduzindo a capacidade de absorção de água, possibilitando a utilização em áreas molhadas e molháveis, como banheiros, cozinhas e áreas de serviço (MEDEIROS, 2016MEDEIROS, M. P. Desempenho térmico de blocos de vedação com o uso de gesso e de resíduos poliméricos. João Pessoa, 2016. 115f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2016.; WINCKLER, 2019WINCKLER, V. L. Estudo comparativo de custo e produtividade entre sistemas de vedação com bloco cerâmico e bloco de gesso. Curitiba, 2019. 37 f. Trabalho de conclusão de curso (Especialização em Gerenciamento de Obras) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.).

O processo de hidratação do gesso em gipsita é simples, mas o uso de aditivos pode alterar as características do material no estado fresco e endurecido, morfologicamente (MAGALLANES-RIVERA; ESCALANTE-GARCÍA; GOROKHOVSKY, 2009MAGALLANES-RIVERA, R. X.; ESCALANTE-GARCÍA, J. I.; GOROKHOVSKY, A. Hydration reactions and microstructural characteristics of hemihydrate with citric and malic acid. Construction and Building Materials , v. 23, n. 3, p. 1298-1305, 2009.). Essa modificação nas propriedades das pastas de gesso influencia no arranjo dos cristais e na redução das propriedades mecânicas, causando uma repulsão eletrostática que alarga os cristais de di-hidrato, criando vazios na estrutura (MURAT; PUSZTASZERI; GREMION, 1979 apudANTUNES, 1999ANTUNES, R. P. N. Estudo da influência da cal hidratada nas pastas de gesso. São Paulo, 1999. 145 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1999.; PAN; WANG, 2011PAN, W.; WANG, P. Effect of compounding of sodium tripolyphosphate and super plasticizers on the hydration of α-calcium sulfate hemihydrate. Journal of Wuhan University of Technology, Materials Science Edition, v. 26, n. 4, p. 737-744, 2011.).

Santos (2017)SANTOS, A. N. Comportamento higrotérmico de paredes em gesso: avaliação da adequabilidade a zonas climáticas do Brasil. Porto, 2016. 210 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2017. estudou o comportamento higrotérmico de paredes de gesso e elementos de fachada em locais de variedade climática, utilizando diferentes teores de hidrofugação. Os resultados mostraram possibilidade de aplicação do material apenas em locais com baixos índices de pluviosidade e de alta insolação.

Silva (2018)SILVA, D. B. P. Efeito do aditivo hidrofugante nas propriedades e na durabilidade das pastas de gesso de fundição. Juazeiro, 2018. 109 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2018. observou que a utilização do aditivo hidrofugante reduziu a absorção de água em pastas de gesso, ao mesmo tempo em que ocasionou a diminuição de propriedades físicas como resistência à compressão e dureza superficial.

Crateú (2017)CRATEÚ, T. L. C. Avaliação dos efeitos, nas propriedades do gesso, provocados pela incorporação de aditivo impermeabilizante. Juazeiro, 2017. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2017. analisou pastas de gesso de fundição produzidas com dois aditivos hidrofugantes para materiais cimentícios, obtendo resultados positivos quanto ao comportamento das pastas nos ensaios de absorção de água por imersão total e de capilaridade.

Silva et al. (2018)SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018. avaliaram as propriedades das pastas de gesso de fundição produzidas com aditivos hidrofugantes comerciais para gesso, as quais apresentaram redução das propriedades mecânicas (resistência à compressão e dureza), da absorção de água, além de alterações nos tempos de pega. Palha et al. (2011)PALHA, F. et al. Effect of water on the degradation of gypsum plaster coatings: Inspection, diagnosis, and repair. Journal of Performance of Constructed Facilities, v. 26, n. 4, p. 424-432, 2011. atestam que a umidade, além de configurar um problema específico, atua como fator estimulante para a proliferação de diferentes agentes deteriorantes, tais como o aparecimento de manchas, a modificação da estrutura cristalina da gipsita, o aparecimento de sais solúveis na pasta e o desenvolvimento de mofo e fungos.Essas patologias comprometem a eficiência do material, a qualidade do ambiente interno e a saúde dos usuários.

Através da caracterização estatística das manifestações patológicas mais recorrentes em 119 amostras de gesso aplicadas a paredes e tetos, Pereira et al. (2014)PEREIRA, A. et al. Diagnosis and repair of gypsum plaster coatings: statistical characterization and lessons learned from a field survey. Journal of Civil Engineering and Management, v. 20, n. 4, p. 485-496, 2014. revelaram que a umidade foi a mais frequente, ocorrendo em 50% dos casos. Os problemas causados pela ação da água no gesso, como eflorescência, criptoflorescência e biodeterioração, além da própria umidade, aparecem entre os com maior urgência de reparo, uma vez que podem se propagar em partes adjacentes.

Tendo em vista a problemática decorrente da ação da água e da umidade sobre as pastas de gesso, o presente trabalho tem o objetivo de estudar a influência da adição de um aditivo hidrofugante comercial nas propriedades no estado fresco e endurecido das pastas de gesso de fundição.

Método

Materiais

Água

A água utilizada no preparo das pastas foi obtida em poço artesiano, e quando necessário o uso de água destilada, por determinação normativa, foi utilizado o destilador.

Gesso

Foi usado um hemihidrato beta de fundição, também conhecido como gesso rápido, proveniente do Polo Gesseiro do Araripe, de Araripina, PE. O gesso foi fornecido em 40 sacos plásticos de 1 kg, de um mesmo lote. As pastas foram produzidas em consistência normal, com relação água/gesso (a/g) de 0,61, e analisadas de acordo com os requisitos da NBR 13207 (Tabela 1) (ABNT, 2017aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13207: gesso para construção civil: requisitos. Rio de Janeiro, 2017a.).

Aditivo hidrofugante

O hidrofugante utilizado é um aditivo de massa comercializado por empresa pernambucana, é incolor, possui densidade de 0,5 g/cm³ a 0,7 g/cm³ e validade de 12 meses. O material possui consistência fluida e aspecto translúcido. De acordo com as informações contidas na embalagem do produto, o aditivo deve ser diluído em água na proporção de 2 ml/kg de gesso, para uso em revestimento interno ou blocos, e de 3 ml/kg de gesso para uso em revestimento externo. O fabricante recomenda que a proporção do aditivo para a produção de blocos esteja entre 0,2% e 0,3%, em relação à massa de gesso. Nesta pesquisa foram utilizadas duas proporções do aditivo hidrofugante na faixa recomendada (0,25% e 0,3%) e dois teores fora da recomendação do fabricante (1,0% e 2,0%).

Métodos

Serão descritos os procedimentos para a caracterização física e mecânica do gesso e das pastas.

Variáveis analisadas

As propriedades físicas e mecânicas foram avaliadas em pastas de gesso com relação água/gesso (a/g) fixada a 0,80, buscando obter as características dos blocos de gesso produzidos comercialmente no Polo Gesseiro do Araripe (PE).

As pastas estão identificadas por GF referente à gesso de fundição, seguidas do tipo: R, para a pasta de referência, sem aditivos, e GFH1, GFH2, GFH3 e GFH4 para as pastas de gesso com diferentes teores do aditivo hidrofugante (Tabela 2).

Inicialmente, esta pesquisa avaliou as propriedades físicas e mecânicas das pastas de gesso apenas com os teores de hidrofugação pertencentes à faixa recomendada pelo fabricante, GFH1 e GFH2. Após a avaliação da absorção de água por imersão total, foram definidos dois teores fora da faixa recomendada, GFH3 e GFH4. Foram realizados os ensaios no estado fresco e endurecido com as proporções do aditivo que obtiveram os melhores resultados de absorção de água por imersão total.

Ensaios e procedimentos

Os ensaios e procedimentos foram realizados de acordo com as referências normativas brasileiras e internacionais, com o intuito de avaliar e comparar as características das pastas de gesso com e sem hidrofugante (Quadro 1).

Resultados e discussões

Avaliação das pastas no estado fresco

Tempos de pega

Os tempos de início e fim de pega das pastas analisadas, juntamente com os requisitos máximos (Figura 1), são detalhados pela NBR 13207 (ABNT, 2017aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13207: gesso para construção civil: requisitos. Rio de Janeiro, 2017a.).

Considerando a pasta com teor de 0,25% de aditivohidrofugante (GFH1), os tempos de início e fim de pegaforamaceleradosem 12,3% e 4,1%, respectivamente, emrelação à pasta semaditivo (GFR). Com o aumento do teor de hidrofugação para 0,30% (GFH2), os tempos de início e de fim de pegaforamaceleradosem 14,7% e 10,4%, respectivamente, quanto à pasta sem aditivo hidrofugante. Na pasta com teor de 1,0% (GHF3), verificou-se que o tempo de início de pega foi acelerado em 7,9%, enquanto o tempo de fim de pega foi retardado em2,8%, emcomparação à pasta de referência. O comportamento de pega da GHF3 diferiu das pastas com percentuais menores de hidrofugante, o que pode ser explicado pela extrapolação dos limites de uso indicados pelo fabricante do aditivo.

Os tempos úteis (tempo de fim de pegamenos o tempo de início de pega) das pastas analisadas com aditivo hidrofugante aumentaram em relação à pasta de referência. Os tempos úteis aumentaram em 14,3%, 0,05% e 23,2% para as pastas GFH1, GFH2 e GFH3, respectivamente. Verificou-se que a pasta com teor 0,3% (GFH2) de aditivo hidrofugante obteve o menor tempo útil, indicando melhor aplicabilidade, visto que nafabricação de blocos de gesso não é necessário estender esse tempo, diferentemente das pastas de gesso para revestimento.

Sousa (2015)SOUSA, P. R. C. Avaliação das propriedades do gesso hemidrato aditivado de composto hidrófugo. Juazeiro, 2015. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2015. e Crateú (2017)CRATEÚ, T. L. C. Avaliação dos efeitos, nas propriedades do gesso, provocados pela incorporação de aditivo impermeabilizante. Juazeiro, 2017. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2017. analisaram o efeito de diferentes teores de aditivos hidrofugantes em pastas de gesso e, de acordo com osrequisitos da NBR 13207 (ABNT, 1994ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13207: gesso para construção civil: requisitos . Rio de Janeiro, 1994.), em que o início de pega era entre 4 e 10min e o fim de pega entre 20 e 45min, nenhuma das pastas atendeu às determinações estabelecidas. Porém, emrelação à versão da NBR 13207 vigente, apenas os tempos de início de pega não foram atendidos (ABNT, 2017aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13207: gesso para construção civil: requisitos. Rio de Janeiro, 2017a.). No estudo de Silva et al. (2018)SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018. as pastas de gesso foram avaliadas com dois aditivos hidrofugantes distintos, em que apenas uma das pastas atendeu ao requisite normativo no tempo de início de pega.

A formação mais rápida dos cristais de di-hidrato ocasiona o aumento da velocidade de endurecimento das pastas (SILVA et al., 2021SILVA, D. B. P. et al. Pasta autonivelante de gesso para utilização como camada de contrapiso. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 21, n. 2, p. 311-329, abr./jun. 2021.). Aaceleração do tempo de fim de pega se torna vantajosa na produção de placas de gesso, reduzindo o tempo de desmolde das peças. Em relação aos resultados obtidos nesta pesquisa, verificou-se que as pastas analisadas com o aditivo hidrofugante atenderam satisfatoriamente aos requisites normativos e apresentaram melhor desempenho aos obtidos por Sousa (2015)SOUSA, P. R. C. Avaliação das propriedades do gesso hemidrato aditivado de composto hidrófugo. Juazeiro, 2015. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2015. e Crateú (2017)CRATEÚ, T. L. C. Avaliação dos efeitos, nas propriedades do gesso, provocados pela incorporação de aditivo impermeabilizante. Juazeiro, 2017. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2017..

Calor de hidratação

O ensaio de calor de hidratação foi feito em condições pseudoadiabáticas (Figura 2), conforme descrito por Pinheiro (2011)PINHEIRO, S. M. M. Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes. Campinas, 2011. 329f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2011..

As curvas de calor de hidratação apresentaram formato semelhante aos obtidos por Silva et al. (2018)SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018., Silva (2018)SILVA, D. B. P. Efeito do aditivo hidrofugante nas propriedades e na durabilidade das pastas de gesso de fundição. Juazeiro, 2018. 109 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2018., Santana (2018)SANTANA, C. V. Avaliação de desempenho de blocos fabricados com gesso reciclado em processo industrial. Recife, 2018. 114 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Escola Politécnica, Universidade de Pernambuco, Recife, 2018. e Pinheiro (2011)PINHEIRO, S. M. M. Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes. Campinas, 2011. 329f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2011., porém o deslocamento das curvas foi mais discreto, indicando menor variação dos tempos de pega entre os diferentes teores de aditivo (Figura 3).

Tem-se que oaumento no teor de hidrofugação influenciou na redução da temperatura máxima das pastas e, consequentemente, na redução do tempo de fim de pega. As temperaturas máximas foram 47,4 °C, 47,0 °C e 45,2 °C para as pastas GFR, GFH1 e GFH3, respectivamente (Tabela 3).

Verifica-se que as pastas com os hidrofugantes tiveram os tempos de início de pega retardados e que o tempo de fim da pega manteve-se constante em relação às pastas de referência. No entanto, os tempos úteis foram reduzidos com o aumento do teor de hidrofugação.

A atividade cinética está diretamente ligada à hidratação do gesso, demostrando o aceleramento ou retardamento da cristalização da gipsita (FERREIRA, 2017FERREIRA, F. C. Estudo de caracterização do gesso para revestimento produzido no Polo Gesseiro do Araripe. Recife, 2017. 204 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2017.). O aumento na proporção do aditivo também influenciou na redução da ativida de cinética das pastas indicando uma variação da temperature em relação à duração do ensaio. A pasta GFH3 obteve o menor valor de ativida de cinética, 0,97 °C/min. Dada a adição e o aumento do percentual do aditivo, pode-se observar a redução da variação de temperatura e a consequente redução da ativida de cinética, o que pode ter motivado o aumento do tempo de início de peganas pastas hidrofugadas.

Emrelaçãoaos tempos de pegaobtidospormeio do aparelho de Vicat, conforme a NBR 12128 (ABNT, 2019aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12128: gesso para construção civil: determinação das propriedades físicas da pasta de gesso. Rio de Janeiro, 2019a.), tem-se que os tempos de início de pegaatravés do calor de hidratação são menores e que ofim de pega é maior. Consequentemente, os tempos úteisobtidos no calorímetro são maiores, conforme observado por Silva et al. (2018)SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018..

Silva et al. (2021)SILVA, D. B. P. et al. Pasta autonivelante de gesso para utilização como camada de contrapiso. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 21, n. 2, p. 311-329, abr./jun. 2021. avaliaram pastas de gesso para contrapiso, verificaram que ocorreram diferenças entre os tempos de pega obtidos através do ensaio pelo aparelho de Vicat e o calorímetro pseudo adiabático. Os resultados comparatives podem ser observados na Tabela 4.

Silva et al. (2021)SILVA, D. B. P. et al. Pasta autonivelante de gesso para utilização como camada de contrapiso. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 21, n. 2, p. 311-329, abr./jun. 2021. relataram que o ensaio de tempos de pega a partir das curvas de calor de hidratação permitem analisar a cinética química e as alterações físicas durante a hidratação das pastas, sem que haja interferência do operador. Os autores também indicam que o ensaio com o aparelho de Vicat pode facilitar a ocorrência de erros causados pela interação entre a agulha e os agregados ou cargas presents nas misturas.

Quanto ao tempo útil de hidratação das pastas, pode-se observar um comportamento oposto. No ensaio usando o aparelho de Vicat, observa-se que o tempo útil aumentou com o aumento do teor de aditivo, enquanto no ensaio utilizando o calorímetro o tempo útil diminuiu. Tal fenômeno pode ter sido ocasionado por interferência do operador, como descrito por Silva et al. (2021)SILVA, D. B. P. et al. Pasta autonivelante de gesso para utilização como camada de contrapiso. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 21, n. 2, p. 311-329, abr./jun. 2021..

Avaliação das pastas no estadoendurecido

Absorção de águaporimersão total

O ensaio de absorção de água por imersão total (Figura 4) foi realizado de acordo com a NBR 16495 (ABNT, 2016ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16495: bloco de gesso para vedação vertical: método de ensaio. Rio de Janeiro, 2016.).

Os valores obtidos no ensaio de absorção de água por imersão total das pastas (Figura 5) foram analisados de acordo com os requisitos da NBR 16494 (ABNT, 2017cASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16494: blocos de gesso para vedação vertical: requisitos. Rio de Janeiro, 2017c.).

Observa-se que a pasta com o menor teor do aditivo (GFH1) apresentou a absorção de água próxima à da pasta semaditivo (GFR), menor em 4,3%. A pasta com teor de aditivos 0,3% (GFH2) apresentou redução na absorção em 9,8%, comparada à pasta de referência.

Nas pastas com os teores de hidrofugação fora da faixa recomendada verificou-se comportamento distinto. A pasta com 1,0% de aditivo (GFH3) obteve o menor valor de absorção, com redução de 64,5% emrelação à de referência. Já a pasta GFH4, com o maior teor do aditivo, apresentou diminuição de absorção de água de 56,0% sobre a de referência; no entanto, foi maior em relação à GFH3. Observa-se que o aumento no teor de hidrofugação resultou no aumento da absorção de água por imersão total, nas amostras com extrapolação do teor para além da indicação do fabricante.

A NBR 16494 (ABNT, 2017cASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16494: blocos de gesso para vedação vertical: requisitos. Rio de Janeiro, 2017c.) determina que a absorção de água, após 120 minutos de imersão total, seja no máximo 5%. Nenhuma pasta analisada atendeu ao requisito normativo, inclusive na faixa recomendada pelo fabricante do aditivo. Tem-se que houve o aumento da absorção de água na pasta com 2,0% do aditivo, indicando que o teor ótimo do hidrofugante está abaixo deste valor.

Sousa (2015)SOUSA, P. R. C. Avaliação das propriedades do gesso hemidrato aditivado de composto hidrófugo. Juazeiro, 2015. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2015. mostrou que a absorção de água por imersão total diminuiu significativamente, de 49,4% na pasta sem aditivo para 18,6% com o maior teor de aditivo, com valor de adição em 0,4%.

Através dos estudos realizados por Silva (2018)SILVA, D. B. P. Efeito do aditivo hidrofugante nas propriedades e na durabilidade das pastas de gesso de fundição. Juazeiro, 2018. 109 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2018., com diferentes teores de hidrofugação, foi observado, em relação à absorção de água por imersão total, que os aditivos também não proporcionaram o efeito adequado reduzindo a absorção de água, em que, em algumas pastas com o aditivo, a absorção foi maior que a pasta de referência, sendo um aspecto negativo. O teor que apresentou o melhor resultado foi o de 1,0%, reduzindo a absorção de água de 32,8% para 30,4%.

Silva et al. (2018)SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018. analisaram a absorção de água por imersão total em diferentes proporções de aditivo hidrofugante e concluiu que, com o aumento do teor do aditivo, houve a redução da absorção de água por imersão total, em que o maior teor do aditivo, 0,60%, proporcionou uma absorção de 9,8%, tendo a pasta sem aditivo apresentado 35,2% de absorção.

Constata-se que o aditivo utilizado nesta pesquisa não possui boa eficiência em termos de absorção de água por absorção total em relação aos parâmetros mínimos exigidos em norma, quando aplicados nos percentuais indicados pelo fabricante. É possível inferir que o teor ótimo de aditivo para absorção de água pode estar acima de 0,3% e abaixo de 2,0%, uma vez que 1,0% exibiu o melhor resultado.

Absorção de água por capilaridade

O ensaio de absorção de água por capilaridade foi realizado conforme a norma americana C1794 (AMERICAN…, 2015AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. C1794: standard test methods for determination of the water absorption coefficient by partial immersion.New York, 2015.), por meio do qual foi possível determinar o coeficiente de capilaridade das pastas (Figura 6).

A pasta de referência obteve um comportamento diferente das pastas com o aditivo hidrofugante, apresentando um crescimento acelerado na absorção de água na primeira hora de ensaio e constância próximo aos 120 minutos ou 84,85 s^1/2, classificado como Tipo B. Verificou-se que a água atingiu a superfície superior do corpo de prova antes de finalizar o ensaio (Figura 7).

As pastas produzidas com o aditivo hidrofugante apresentaram uma absorção de água lenta e crescente ao longo do ensaio sem alcançar a superfície superior dos corpos de prova, classificado como Tipo A. Constatou-se que a pasta GFH3 apresentou o menor valor de absorção de água por capilaridade, em relação à pasta de referência.

Os valores dos coeficientes de absorção de água por capilaridade das pastas também foram avaliados segundo a C1794 (AMERICAN…, 2015AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. C1794: standard test methods for determination of the water absorption coefficient by partial immersion.New York, 2015.) (Figura 8).

A Norma DIN 52617 apudSantos (2017)SANTOS, A. N. Comportamento higrotérmico de paredes em gesso: avaliação da adequabilidade a zonas climáticas do Brasil. Porto, 2016. 210 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2017. classifica os materiais de construção em função do coeficiente de absorção de água por capilaridade (Quadro 2).

Nota-se que a pasta de referência é classificada como de sucção rápida, juntamente com a pasta de menor teor de aditivo, GFH1, também classificada como de sucção rápida, apesar de ter o coeficiente de absorção reduzido em 88,2%, em relação à pasta semaditivo.

A pasta na faixa intermediária de teor de aditivo, GFH2, é classificada como de sucção rápida, apesar de apresentar redução de 91,3% comparada à pasta de referência. No caso da pasta com o teor de aditivo fora da faixa recomendada pelo fabricante, GFH3, foi classificada como preventiva à água, indicando maior resistência à absorção capilar de água que condiz com menor absorção por imersão total, em comparação com a pasta sem o aditivo. A pasta GFH3 apresentou redução de 98,2% no coeficiente de absorção de água por capilaridade.

Sousa (2015)SOUSA, P. R. C. Avaliação das propriedades do gesso hemidrato aditivado de composto hidrófugo. Juazeiro, 2015. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2015. analisou a absorção de água por capilaridade das pastas de gesso através da NBR 9779 (ABNT, 1995ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9779: argamassa e concreto endurecidos: determinação da absorção de água por capilaridade. Rio de Janeiro, 1995.), constatando que osteores de 0,2% e 0,4% de aditivo hidrofugante resultaram na redução em 77,8% e 92,2% após 24h de ensaio.

Estudos realizados por Silva (2018)SILVA, D. B. P. Efeito do aditivo hidrofugante nas propriedades e na durabilidade das pastas de gesso de fundição. Juazeiro, 2018. 109 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2018., utilizando dois aditivos hidrofugantes comerciais, apontaram que todas as pastas analisadas possuem comportamento de sucção rápida, indicando que os aditivos não atuam de forma satisfatória na formação da barreira impermeabilizante, mesmo utilizando as proporções recomendadas pelo fabricante, de 0,2%, 0,6%, 0,8% e 1,0%.

Os valores apresentados apontam uma melhora nos resultados em relação aos de Silva (2018)SILVA, D. B. P. Efeito do aditivo hidrofugante nas propriedades e na durabilidade das pastas de gesso de fundição. Juazeiro, 2018. 109 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2018., uma vez que o mesmo teor de 1,0% obteve classificação diferente, passando de “sucção rápida” para “preventivo à água”.

Dureza superficial

O ensaio de dureza superficial das pastas de gesso seguiu a metodologia descrita na NBR 16495 (ABNT, 2016ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16495: bloco de gesso para vedação vertical: método de ensaio. Rio de Janeiro, 2016.) (Figura 9), e a análise dos requisitos de acordo com a NBR 16494 (ABNT, 2017cASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16494: blocos de gesso para vedação vertical: requisitos. Rio de Janeiro, 2017c.), utilizando um durômetro SHORE C.

De acordo com os requisitos normativos da NBR 16494 (ABNT, 2017cASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16494: blocos de gesso para vedação vertical: requisitos. Rio de Janeiro, 2017c.), todas as pastas estudadas classificam-se como de dureza superficial média. Observa-se que o aumento no teor de hidrofugação reduziu o valor médio da dureza superficial em 2,2% e 6,2% para as pastas GFH1 e GFH3, respectivamente. Em relação ao requisito da norma francesa CEN/TC241, verifica-se que todas as pastas atenderam ao critério de, no mínimo, 60 u.s.c (ASSOCIATION…, 1991ASSOCIATION FRANÇAISE DE NORMALISATION. CEN/TC 241: plâtres et produits à base de plâtre. Paris, 1991.).

A NBR16494 (ABNT, 2017cASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16494: blocos de gesso para vedação vertical: requisitos. Rio de Janeiro, 2017c.) classifica a dureza superficial de blocos de gesso emgeral(Tabela 5).

Santos (2017)SANTOS, A. N. Comportamento higrotérmico de paredes em gesso: avaliação da adequabilidade a zonas climáticas do Brasil. Porto, 2016. 210 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2017. analisou a dureza superficial de blocos de gesso com aditivos hidrofugantes, obtendo os valores de 79,1 u.s.c e 75,8 u.s.c. para os teores de hidrofugação de 0,1% e 0,3%, respectivamente, observando que o aumento da hidrofugação causa a redução da dureza superficial.

Utilizando as especificações da NBR 13207 (ABNT, 2017aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13207: gesso para construção civil: requisitos. Rio de Janeiro, 2017a.) como diretrizes para o ensaio, Silva et al. (2018)SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018. observaram que as pastas com aditivo hidrofugante tiveram redução da dureza superficial em comparação com a pasta semaditivo. Apenas as pastas de referência e com 1,0% de aditivo atenderam ao requisite normativo, com dureza de 22,7 N/mm² e 20,1 N/mm², respectivamente(SILVA et al., 2018SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018.).

Assim como observado nos estudos de Santos (2017)SANTOS, A. N. Comportamento higrotérmico de paredes em gesso: avaliação da adequabilidade a zonas climáticas do Brasil. Porto, 2016. 210 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2017., esta pesquisa também obteve resultados de dureza superficial satisfatórios, uma vez que atenderam ao requisite mínimo de dureza da NBR 16494(ABNT, 2017cASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16494: blocos de gesso para vedação vertical: requisitos. Rio de Janeiro, 2017c.) e da norma francesa CEN/TC 241 (ASSOCIATION…, 1991ASSOCIATION FRANÇAISE DE NORMALISATION. CEN/TC 241: plâtres et produits à base de plâtre. Paris, 1991.). A utilização do aditivo hidrofugante pode ter resulted na modificação da morfologia, reduzindo a porosidade dos cristais de di-hidrato causada pela repulsão eletrostática do aditivo, como ocorrido em Silva et al. (2021)SILVA, D. B. P. et al. Pasta autonivelante de gesso para utilização como camada de contrapiso. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 21, n. 2, p. 311-329, abr./jun. 2021..

Resistência à compressão axial

O ensaio de resistência à compressão axial foi realizado de acordo com a NBR 12129 (ABNT, 2019bASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12129: gesso para construção civil: determinação das propriedades mecânicas. Rio de Janeiro, 2019b.). A versão vigente da NBR 13207 não apresenta requisite mínimo de resistência à compressão, por isso os resultados serão analisados de acordo com a versão anterior da NBR 13207, publicada no ano de 1994 (Figura 10) (ABNT, 1994ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13207: gesso para construção civil: requisitos . Rio de Janeiro, 1994., 2017aASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13207: gesso para construção civil: requisitos. Rio de Janeiro, 2017a.).

Observa-se que as pastas com os teores de hidrofugação 0,25% e 1,0% tiveram diminuição de 3,6% na resistência à compressão, em relação à pasta sem o aditivo; contudo, o aumento no teor do hidrofugante não influenciou na resistência à compressão das pastas. A NBR 13207 (ABNT, 1994ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13207: gesso para construção civil: requisitos . Rio de Janeiro, 1994.) indica o valor de 8,4 MPa como requisite mínimo de resistência. Apenas a pasta de referência (GFR) atendeu a esse requisito.

Santos (2017)SANTOS, A. N. Comportamento higrotérmico de paredes em gesso: avaliação da adequabilidade a zonas climáticas do Brasil. Porto, 2016. 210 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2017. analisou a resistência à compressão de blocos de gesso com aditivo hidrofugante e observou que o aumento do teor de aditivo, de 0,1% para 0,3%, causou diminuição de 5,6 MPa para 4,7 MPa (16,6%).

Ao analisar a resistência à compressão de pastas de gesso hidrofugadas, Silva et al. (2018)SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018. verificaram que a presença do aditivo atuou diminuindo a resistência das pastas hidrofugadas, em relação à pasta de referência. Apenas as pastas de referência e a de menor teor (0,6%) atenderam ao requisite mínimo de 8,4 MPa de resistência à compressão, com 9,7 MPa e 8,4 MPa, respectivamente.

A avaliação da resistência à compressão com aditivo hidrofugante realizada por Sousa também indicou que o aditivo reduziu esta propriedade obtendo os valores de 5,2 MPa e 5,5 MPa para os teores de 0,2% e 0,4%, respectivamente.

O aditivo hidrofugante utilizado nesta pesquisa atuou de forma negativa quanto a resistência à compressão, assim como nos estudos de Silva et al. (2018)SILVA, D. B. P. et al. Avaliação da influência do aditivo hidrofugante nas pastas de gesso de fundição. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., Foz do Iguaçu, 2018. Anais [...] Porto Alegre: ANTAC , 2018., Santos (2017)SANTOS, A. N. Comportamento higrotérmico de paredes em gesso: avaliação da adequabilidade a zonas climáticas do Brasil. Porto, 2016. 210 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Porto, 2017. e Sousa (2015)SOUSA, P. R. C. Avaliação das propriedades do gesso hemidrato aditivado de composto hidrófugo. Juazeiro, 2015. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Vale do São Francisco, Juazeiro, 2015.. Tal fenômeno pode ter ocorrido devido ao aumento da porosidade, como descrito na propriedade de dureza superficial.

Conclusões

Após a análise dos resultados obtidos, é possível concluir que:

Referências

Datas de Publicação

Histórico