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Boletins Técnicos

Argamassa Polimérica como Revestimento Impermeável VIAPLUS 1000


A construção civil tem como tendência utilizar cada vez mais sistemas que garantam a proteção às estruturas de concreto, o que tem contribuído para o incremento do surgimento de novos produtos e métodos de execução.


Quando o objetivo é o aumento da vida útil da estrutura, várias alternativas são viáveis, umas com maior ou menor eficácia técnica ou na relação custo/benefício.


Este boletim , baseado no trabalho apresentado pelo Engº. Marcos Storte, na 34ª Reunião do IBRACON em 1992 na cidade de Curitiba - PR , objetiva abordar as características da argamassa polimérica, ou seja, modificada com a introdução de um polímero, observando os requisitos necessários e complementando com exemplos de aplicações práticas. Assim, a eficiência do Viaplus 1000 será demonstrada, como impermeabilização e proteção para estruturas de concreto.

 

Este tema é muito oportuno, uma vez que temos a norma NBR 6118 - Projeto de Estruturas de Concreto, que estabelece responsabilidades quanto à efetiva proteção ao concreto, bem como a iniciativa da Caixa Ecônomica Federal junto ao COBRACON, com o projeto de norma ABNT - CE 02:136.01, intitulada Desempenho de Edifícios Habitacionais, no qual o item Estanqueidade é relevante e remete à exigências de durabilidade e manutenabilidade.

 

Introdução


A argamassa de cimento Portland é um excelente material de construção devido ao seu fácil manuseio, produzindo uma massa plástica que pode ser lançada o moldada de forma e tamanho pré-determinados quando endurecida.


Sendo um produto fabricado pelo próprio engenheiro, deve apresentar características e propriedades compatíveis com a finalidade a que se destina.Entretanto, a argamassa tem demonstrado certas limitações com relação à resistência à tração na flexão, absorção de água, abrasão. etc.


Contudo, novos materiais de construção tem sido investigados em vários laboratórios por todo o mundo, entre eles a argamassa polimérica, na qual a tecnologia da argamassa de cimento é combinada com polímeros. A Introdução de polímeros nas argamassas de cimento Portland pode ser feita da seguinte maneira:

a) impregnação de uma argamassa normal de cimento Portland endurecido por monômero, seguido de polimerização e obtendo a argamassa impregnada de polímero;

b) mistura de monômero com agregado, seguido de polimerização após moldagem e adensamento, obtendo a argamassa de resina ,

c) introdução direta de um monômero ou polímero na argamassa e no amassamento, seguido de cura e polimerização após a aplicação, obtendo a argamassa polimérica.

Dentre os três tipos de argamassa com polímero, a argamassa polimérica, por não necessitar de mão-de-obra e equipamentos especializados, bem como não introduzir modificações quanto ao aspecto operacional, tornou-se a mais utilizada para aplicações na área de impermeabilizações e proteção de estruturas de concreto.

 

Histórico


O conceito de argamassa polimérica, teve seu início em 1923, quando a primeira patente do processo foi efetuada por Cresson (1) e se referia à utilização de borracha natural no concreto de cimento aplicado a calçamentos, onde o cimento era utilizado como carga. A primeira aplicação com intenção de produção de um cimento e polímero foi a patente de Lebefure (2) na qual também se usava a borracha natural através de um método racional de mistura, o que é relevante do ponto de vista histórico, haja vista que em 1925, uma idéia similar foi patenteada por Kirkpatrick (3).


Entre os anos 20 e 30, o conceito de cimento e polímero foi sendo desenvolvido, utilizando-se um látex de borracha natural, quando em 1932 foi sugerido pela primeira vez a utilização de látex de borracha sintética por Bond (4), sendo que a primeira utilização de látex de acetado de polivinila em argamassa de cimento e polímero foi efetuada por Rodwell (5) em 1933.


Em síntese, a década de 30 foi o divisor entre o uso de látex de borracha natural para o látex de borracha sintética ou de resina na argamassa de cimento e polímero.
Nos anos 40, várias patentes de sistemas com látex sintéticos foram publicadas, tais como de policloropreno (6) e látex de éster poliacrílico.

Também, as argamassas modificadas com acetato de polivinila foram desenvolvidas para aplicações práticas e tiveram nestes anos, na Inglaterra, utilização em convés de navio, em tabuleiros de pontes, em pisos anticorrosivos e como material adesivo. Ainda na Inglaterra, os estudos da possibilidade de aplicação do látex de borracha natural foram conduzidos por Griffths (7) e Stevens (8), entrementes o grande interesse no uso de látex sintético para as argamassa de cimento e polímeros.

Em 1953, Geist et alii (9) apresentou um estudo detalhado sobre argamassa modificada com acetato de polivinila e proporcionou um grande número de sugestões para as pesquisas posteriores e desenvolvimento dos sistemas de
concretos polímeros.


Nos Estados Unidos, os estudos sobre argamassa de cimento e polímeros foram iniciados em 1952 (10), e a primeira aplicação prática foi na restauração de concreto da ponte de Cheyboygam, Michigan, em 1959 e que ainda hoje apresenta-se em boas condições de utilização.

Nos anos 60, houve um grande incremento nas aplicações de argamassa de cimento e polímero, utilizando-se o látex de estireno-butadieno (11), o éster poliacrílico (12) e os ésteres polivinílicos (13) e desde esta data as pesquisas e o desenvolvimento da argamassa de cimento e polímero tem tido considerável avanço em vários países, particularmente Estados Unidos, Japão e Inglaterra. Consequentemente, um considerável número de publicações incluindo patentes, artigos e trabalhos surgiram. No final dos anos 60, Nutt (14-15) desenvolveu um processo com o uso de resina poliéster insaturada, que recebeu o nome de “Estercrete”. Em 1971, Dikeou, Steinberg et alli (16) estudaram outros sistemas, Donelly (17) e Duff (18) patentearam o sistema baseado em resina epoxi em 1965 e 1973 respectivamente.

 

Também nos anos 60 (19) a metil celulose começou a ser utilizada como um polímero solúvel em água para modificar argamassa de assentamento de placas cerâmicas.

Em 1981, Kuhlman (20) relatou baseado em experiências, que o concreto de cimento e látex estireno-butadieno apresentava excelentes resultados com relação à aderência e resistência à tração na flexão e posteriormente, em 1986 (21), complementou estas experiências com ensaios de absorção d’água e resistência química, também com bons resultados.

 

Em 1981, por ocasião do Terceiro Congresso Internacional sobre polímeros em concreto, na cidade de Koriyama no Japão, foi fundada uma organização internacional para organizar os congressos e disseminar as informações existentes sobre polímeros em concreto e argamassa em todo o mundo.
Em 1985, Ohama e Shiroishida (22) apresentaram um trabalho sobre a utilização de polímeros de acetato de polivinila e de poliacetato de vinila-etileno (EVA) para modificação de argamassas modificadas com látex de estireno-butadieno.
Em 1986, Lavelle efetuou experiências com látex acrílico, verificando propriedades semelhantes às do concreto de cimento e látex estireno-buradieno, utilizado com revestimento superficial para concretos que buscam grande durabilidade, impermeabilidade e flexibilidade e que tem sido o polimero mais utilizado atualmente.

 

Características e Propriedades da Argamassa Polimérica

 

A argamassa polimérica é produto da associação de um composto inorgânico cimento e um composto orgânico látex polímero e tem uma estrutura definida que consiste no gel do cimento e as microfibras do polímero. Consequentemente, as propriedades do cimento e polímero são notadamente incrementadas quando utilizamos como parâmetro a argamassa convencional, como podemos ver , baseados nos ensaios a seguir . (23)

 

Descrição do Sistema


Revestimento impermeável à base de dispersão acrílica com carga de cimento e aditivos minerais, fornecidos em dois componentes, sendo o componente A a dispersão acrílica e componente B o cimento e aditivos minerais.

Preparação da Mistura


O componente B (pó) deve ser adicionado aos poucos ao componente A (resina) e misturado mecanicamente por 3 minutos ou manualmente por 5 minutos, tomando-se o cuidado para dissolver possíveis grumos. Utilizar até 30 minutos após a misturados componentes.

Aplicação e Cura


A aplicação deve ser feita com o substrato previamente úmido e a proporção de mistura é de 1 parte de componente A para 3 partes de componente B quando em consistência de pintura ou 1:5 como revestimento aplicado com desempenadeira metálica. Para os ensaios os corpos de prova após a sua secagem, foram mantidos 28 dias em câmara úmida.

Massa Especifica (A+B) – 2,01 g/cm3.
Resistência à tração na flexão aos 28 dias.
corpos de prova prismáticos nas dimensões 4x4x16 cm, sendo a carga aplicada com um cutelo no meio do vão e dois apoios com vão de 120 mm.

n.º do - Resistência a tração na flexão
cp (MPa)
8,4
8,4
8,9
Resistência a compressão simples aos 28 dias
corpos de prova cilindricos nas dimensões 5x10 cm.

n.º do cp - Resistência á compressão (MPa)
33,1
32,1
32,3
32,3
33,4
31,0
30,8
30,0

Determinação do módulo de deformação aos 28 dias.
corpos de prova cilíndricos nas dimensões 15x30 cm, ensaiados conforme NBR – 8522, plano de carga tipo I.
n.º do cp - Módulo de deformação (GPa)
20,0
15,7
Estanqueidade à água.
corpos de prova prismáticos nas dimensões 25x25x13 cm, ensaiados conforme DIN-1048.

Tipo de aplicação Tempo Pressão hidrostática Resultado
Pintura 7 dias 0,5 kgf/cm² sem alteração
Pintura 7 dias 1,0 kgf/cm² sem alteração
Pintura 7 dias 2,0 kgf/cm² sem alteração
Revestimento 7 dias 0,5 kgf/cm² sem alteração
Revestimento 7 dias 1,0 kgf/cm² sem alteração
Revestimento 7 dias 2,0 kgf/cm² sem alteração
1 kgf/cm² = 10 m.c.a 7 dias    

 

Potabilidade de água

corpos de prova prismáticos nas dimensões 15x5x2,5 cm, curados por 28 dias , com posterior aplicação da argamassa polimérica.

Os resultados obtidos nas análises físicas, organolépticas e químicas de duas amostras de água atendem ao exposto na norma NBR 12170 - Potabilidade da água aplicável em sistema de impermeabilização , da A.B.N.T , Associação Brasileira de Normas Técnicas.

Comentários

É importante observar que os dados científicos, comprovam a eficiência do Viaplus 1000, como revestimento adequado e compatível à uma estrutura de concreto, principalmente quanto buscamos estanqueidade e como decorrência proteção , que contribui para a maior durabilidade das edificações.

Referências bibliográficas

 

CRESSON L., British Patent 191,474; Jan.12 1923
LEFEBURE V., British Patent217,279; June.5 1924
KIRKPATRICK S.M., British Patent 242,345; Nov.6 1925
R.CRITCHLEY LTD. AND BOND A.E, British Patent 369,56; March.17 1932
RODWELL A.G., German Patent 680,312; Aug.29 1939
COOKE G.B., U.S. Patent 2,227533; Jan 1941 assigned to Crow Cork & Seal Co., Inc.
GRIFFITHS L.H., Floor Surfacings for Food Processing Plants Food Manufature 26(9) : 369-372-1951.
STEVENS W.H., Latex Processes and Potentialities Rubber Deve lopments (3) 10/13/1948.
GEIST J.M.; AMAGNA, S.V., AND MELLOR B.B., Improved Portland Cement Mortars with polyvinyl Acetate Emulsions. Indústrial and Engineering Chemistry 45(4) : 759-767-1953
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STORTE, M. Látex Estireno Butadieno - Aplicação em concretos de cimento e polimero, Dissertação para obtenção do título de Mestre em Engenharia à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo. 1991

 

 


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