caracterização de argamassas no estado fresco

Evolvere Scientia, V. 2, N. 1, 2013
Evolvere Scientia
ARTIGO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CARACTERIZAÇÃO DE ARGAMASSAS NO ESTADO FRESCO APLICANDO A
TÉCNICA DE CISALHAMENTO DIRETO
José Getulio Gomes de Sousa1* e Luiz Péricles Bahia de Aquino Filho1
1
Universidade Federal do Vale do São Francisco, 48902-300 Juazeiro, BA, Brasil.
*Email: [email protected]
Resumo: Este artigo apresenta a caracterização de argamassas em estado fresco, para
revestimento de alvenarias, baseado no ensaio de cisalhamento direto. O estudo foi realizado
com argamassas mistas de cimento, cal e areia, produzidas atendendo os padrões de
trabalhabilidade usuais. Como resultado, a partir das curvas de tensão de cisalhamento máximo
em função da tensão normal aplicada, determinou-se os valores do ângulo de atrito interno e de
intercepto de coesão. Analisando os dados, observou-se que quando a proporção de cal aumenta
na composição das argamassas, os valores para o ângulo de atrito tendem a aumentar também,
mas os valores para coesão tendem a diminuir. Entretanto, essa tendência é minimizada nas
argamassas com maiores proporções de cimento, cujo efeito do aumento no teor de cal não é
perceptível, em relação a mudança no ângulo de atrito e na coesão da argamassa.
Palavras-chave: Argamassas, Trabalhabilidade, Cisalhamento Direto.
Abstract: This article presents a characterization of mortars in fresh state, for coating walls,
based on the direct shear test. The study was carried out with mortar mixed of cement, lime
and sand produced considering the usual standards of workability. As a result, from the curves
of maximum shear stress as a function of applied normal stress, was calculated the values of
the angle of internal friction and cohesion intercept. Analysis of the data revealed that when
the proportion of lime increases in the composition, values for the angle of friction tends to
increase too, but the values to the cohesion tend to decrease. However, this tendency is
minimized in mortar with higher proportions of cement, whose effect the increase in lime
content is not noticeable in relation to change in the angle of friction and cohesion of the
mortar.
Keywords: Mortar, Workability, Direct Shear.
68
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
INTRODUÇÃO
alguns casos, uma interpretação errônea do
real comportamento das argamassas.
As argamassas de revestimento são
definidas
na
engenharia
materiais
obtidos
pela
civil
mistura,
como
No meio científico, a necessidade de
uma
avaliação
das
propriedades
das
em
argamassas no estado fresco, com base em
proporções adequadas, de aglomerante
modelos de natureza quantitativa já tem
(cimento e cal), agregado miúdo e água,
sido discutida. É certo que essa nova
com ou sem aditivos e adições. Esses
avaliação ainda deve envolver e relacionar
materiais são amplamente utilizados na
os parâmetros usados atualmente para
execução dos revestimentos no Brasil,
avaliação qualitativa das argamassas no
exercendo diversas funções, tais como,
estado fresco, tais como: trabalhabilidade,
proteger os elementos de vedação dos
consistência, plasticidade, retenção de água,
edifícios da ação direta dos agentes
exsudação, aspereza, dentre outras. Nesse
agressivos; auxiliar no isolamento termo
sentido, algumas das possibilidades que
acústico e estanqueidade das vedações;
surgem estão baseadas na aplicação de
regularizar a superfície dos elementos de
ferramentas da Mecânica dos Solos no
vedação, servindo de base adequada ao
estudo do comportamento desse material.
recebimento de outros revestimentos; além
de contribuir para a estética da edificação.
Os
estudos
Solos para um melhor entendimento do
revestimento vêm sendo motivados pelo
comportamento das argamassas no estado
interesse em se conhecer melhor as
fresco,
propriedades dos materiais constituintes e
promissor e têm alguns pontos favoráveis,
como
que se justificam:
podem
argamassas
e métodos já consolidados da Mecânica dos
de
estas
das
A utilização de conceitos, propriedades
influenciar
nas
propriedades da argamassa no estado fresco
e no estado endurecido.
Em relação as argamassas em estado
parece
• primeiro,
um
trata-se
campo
de
bastante
uma
teoria
amplamente explorada nos cursos de
engenharia
civil,
das
principais
fresco, existe uma carência de estudos
universidades do país, e portanto conta
capazes de avaliar, sistematicamente, e de
com um bom corpo técnico-científico
forma quantitativa suas propriedades. Isso
para estudo desse material;
se deve, principalmente a tradição corrente
• Em segundo lugar, a disponibilidade de
do uso de critérios e procedimentos
técnicas e equipamentos usados na
baseados em avaliações qualitativa e táctil-
análise dos solos, mas potencialmente
visual, os quais infelizmente permitem, em
adaptáveis ao estudo das argamassas,
69
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
como por exemplo, as técnicas de
A trabalhabilidade é uma propriedade
Cisalhamento Direto e Compressão
das argamassas no estado fresco muito
Triaxial.
importante, haja vista a sua obrigatoriedade
O presente trabalho, portanto, busca
para um fácil manuseio do material. Essa
contribuir para a discussão sobre as
propriedade
propriedades das argamassas no estado
complexidade, pois é influenciada por
fresco, analisando a trabalhabilidade do
inúmeros fatores, tanto internos (teor de
material a partir de uma técnica de
água; proporção entre aglomerantes e
cisalhamento direto comum a Mecânica dos
agregado; natureza e teor dos plastificantes;
Solos. Para tanto, pretende-se desenvolver
distribuição granulométrica, forma e textura
estudos para avaliar como alterações na
dos grãos do agregados; natureza, teor e
composição das argamassas, a saber, o teor
tipo de aditivos), quanto externos (tipo de
e tipo das partículas do aglomerante, podem
mistura; tipo de transporte; técnica de
influenciar no cálculo de parâmetros tais
execução do revestimento; e características
como o intercepto de coesão e o ângulo de
da base de aplicação).
atrito, os quais são obtidos pelo uso da
técnica de cisalhamento direto.
de
Materiais
certo
grau
de
A avaliação da trabalhabilidade ainda é
feita de forma qualitativa, embasada no
Este trabalho está inserido na linha de
pesquisa
oferece
e
conhecimento
e
na
experiência
dos
Técnicas
profissionais envolvidos na produção desse
Construtivas do Grupo de Pesquisas em
material. A sua determinação é, portanto,
Construção Civil da UNIVASF (GPEC).
intuitiva,
difícil
de
avaliar,
e
busca
subsídios em outras características da
REVISÃO
argamassa. Na literatura técnica, inclusive,
são
Trabalhabilidade das argamassas
apontadas
definições
para
essa
propriedade meramente descritivas.
Em termos práticos, é certo que a
Na construção civil, termos como
trabalhabilidade
está
diretamente
trabalhabilidade, consistência, coesão e
relacionada a facilidade de aplicação das
plasticidade são usados para descrever o
argamassas pelo operário. Contrapondo a
comportamento
isso,
de
materiais
como
a
falta
de
trabalhabilidade
da
argamassas e concretos no estado fresco. A
argamassa é traduzida por aspectos como
trabalhabilidade das argamassas, de um
uma argamassa áspera, muito seca ou muito
modo geral, é traduzida em termos de
fluida,
parâmetros
consistência,
excessiva, com dificuldade de espalhar
plasticidade, coesão, exsudação, aspereza e
sobre a base de aplicação, falta de adesão e
capacidade de retenção de água e adesão.
em certas dificuldades para início das
70
como:
com
segregação
e
exsudação
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
operações de acabamento. Em alguns casos,
O método mais utilizado para avaliar a
a forma mais simples para ajustar a
consistência das argamassas é o método da
trabalhabilidade de uma
é
Mesa de Consistência (NBR 13276, 2005).
alterando seu teor de cimento e cal (assim,
Entretanto, apesar da grande utilização, esse
modificando a plasticidade e a coesão) ou a
é um dos ensaios mais criticados quanto à
quantidade de água (portanto, alterando a
avaliação
consistência).
um
trabalhabilidade, pois o método é bastante
revestimento, normalmente, o operário
influenciado pelas propriedades intrínsecas
executa
de cada argamassa.
Na
argamassa
execução
de
de
forma
intuitiva
tais
procedimentos
para
ajuste
da
trabalhabilidade,
porém,
sem conhecer
de
uma
condição
de
Técnicas da mecânica dos solos
conceitualmente a influência de cada
material nas propriedades das argamassas.
A mecânica dos solos constitui-se
A consistência e a plasticidade são as
numa ciência na qual o engenheiro civil se
principais propriedades que determinam
baseia para desenvolver projetos como, por
uma condição de trabalhabilidade das
exemplo,
argamassas de revestimento. Em alguns
pavimentos,
momentos, essa condição torna-se sinônimo
utilização dos conceitos, propriedades e
dessas duas propriedades. Segundo RILEM
métodos de ensaio da mecânica dos solos
(1982), consistência e plasticidade podem
para
ser definidas das seguintes formas:
argamassas de revestimento no estado
• Consistência – é a propriedade pela qual
a
argamassa
tende
a
resistir
às
deformações que lhe são impostas;
• Plasticidade – é a propriedade que
permite a argamassa deformar-se, sob a
ação de forças superiores às que
promovem a sua estabilidade, mantendo
a deformação depois de retirado o
esforço.
De um modo geral, é certo que as duas
propriedades
são
interligadas
e,
em
determinados momentos, não podem ser
tratadas
independentemente
quando
analisa uma condição de trabalhabilidade.
71
se
fundações,
túneis,
caracterizar
dentre
barragens,
outros.
propriedades
A
das
fresco, justifica-se por que determinados
tipos de solos apresentarem similaridades
com o material que se deseja analisar, no
caso, as argamassas de revestimento. A
existência de várias técnicas, utilizadas na
mecânica dos solos, que podem ser
plenamente
utilizadas
no
estudo
das
propriedades das argamassas no estado
fresco é outro ponto favorável como, por
exemplo, os ensaios de Cisalhamento direto
e de Compressão Triaxial. Entretanto as
análises, dos ensaios com argamassas
utilizando esses métodos, devem ser feitas
com cautela, pois no caso dos solos as
hipóteses colocadas permitem estabelecer
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
uma relação capaz de caracterizar cada
propriedade,
inclusive
estabelecendo
valores que são utilizados na classificação
de determinados tipos de solos e como
parâmetros de projetos de obras. Já nas
argamassas, as hipóteses levantadas devem
ser ajustadas, uma vez que as condições, às
quais os dois materiais (solos e argamassas)
estão submetidos, são bem diferenciadas na
prática.
Figura 1 – Configuração antes do ensaio de
cisalhamento direto
Fonte: SOUSA, 2005.
Técnica de Cisalhamento direto
A resistência ao cisalhamento pode ser
definida
como
cisalhamento
a
que
máxima
um
tensão
material
de
pode
suportar sem sofrer ruptura, ou de outro
modo, é a tensão de cisalhamento do
material no plano em que a ruptura estiver
ocorrendo. O entendimento do processo de
cisalhamento
é
feito
analisando
os
fenômenos de atrito e coesão.
O ensaio de cisalhamento direto, que foi
utilizado na presente pesquisa, é o mais
antigo procedimento para a determinação
da resistência ao cisalhamento e se baseia
diretamente no modelo de Coulomb. Um
esquema
do
procedimento,
utilizado
durante o ensaio, é apresentado nas Figuras
1 e 2.
Figura 2 – Configuração após o antes do ensaio
de cisalhamento direto
Fonte: SOUSA, 2005.
O material a ser ensaiado é colocado
parcialmente numa caixa de cisalhamento,
ficando com sua metade superior dentro de
um anel. Aplica-se, inicialmente, uma força
vertical (definida como força normal). Na
sequência, uma força tangencial é aplicada
ao anel que contém a parte superior da
amostra, provocando um deslocamento.
Registra-se então, a força suportada pela
amostra, o deslocamento horizontal e o
deslocamento vertical (ver Figuras 1 e 2).
A tensão normal (σ) e a tensão de
cisalhamento (τ) são respectivamente os
resultados da divisão entre a força normal e
72
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
força tangencial (obtidas durante o ensaio)
pela área da seção transversal do corpo de
Figura 4 – Tensão de cisalhamento em função
do deslocamento horizontal
Fonte: PINTO, 2000.
prova. O ensaio fornece a tensão de
cisalhamento em função do deslocamento
Ajustando os dados experimentais com
horizontal, sendo possível identificar a
uma reta, tem-se o intercepto de coesão (c)
tensão de ruptura (ou máxima) e a tensão
e a tangente do ângulo de atrito (φ), que são
residual, conforme ilustra a Figura 3. A
obtidas,
tensão residual corresponde à tensão que a
coeficiente linear e do coeficiente angular
amostra ainda suporta após ultrapassar a
da equação dessa reta.
respectivamente,
a
partir
do
condição de ruptura.
Critérios de ruptura de Coulomb
Os critérios de ruptura, que melhor
representam o comportamento dos solos,
são os critérios de Coulomb e de Mhor,
sendo o de Coulomb o mais conhecido e de
fácil
aplicação,
com
parâmetros
que
permitem uma analogia com o estudo das
Figura 3 – Tensão de cisalhamento em função
do deslocamento horizontal
Fonte: PINTO, 2000.
propriedades das argamassas no estado
fresco (PINTO, 2000).
O critério de Coulomb pode ser
O ensaio deve ser realizado com
expresso como: “não há ruptura se a tensão
diferentes tensões normais (no mínimo
de cisalhamento não ultrapassar um valor
três), condição necessária para a obtenção
dado pela Equação 1”.
da curva de resistência, ou envoltória de
resistência,
descrita
pelo
critério
Coulomb, conforme descreve a Figura 4.
τ = c + f.σ (1)
de
sendo,
c = coesão (Pa)
f = coeficiente de atrito interno
Os parâmetros c e f são constantes do
material e σ a tensão normal existente no
plano de cisalhamento. O coeficiente de
atrito interno pode ser expresso como a
73
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
tangente de um ângulo, denominado ângulo
acomodando-se em vazios encontrados no
de atrito (φ).
percurso.
Atrito interno
3.2.3. Coesão
A resistência por atrito entre partículas
pode ser simplificadamente demonstrada
por
analogias
com
o
problema
de
deslizamento de um corpo sobre uma
superfície plana horizontal (Figura 5).
A resistência ao cisalhamento dos solos
é essencialmente devida ao atrito entre as
partículas. Entretanto, a atração química
entre estas partículas pode provocar uma
resistência independente da tensão normal
atuante no plano, constituindo assim uma
coesão real entre as partículas. A coesão
real deve ser bem diferenciada da coesão
aparente. Esta última é uma parcela da
resistência
Figura 5 – Deslizamento de um corpo sobre
uma superfície
Fonte: PINTO, 2000.
ao
cisalhamento
de
solos
úmidos, não saturados, devido à tensão
entre partículas resultante da pressão capilar
da água. Saturando-se o solo, essa parcela
da resistência desaparece.
O ângulo de atrito pode ser entendido
como o ângulo máximo, que a força
Cisalhamento direto em argamassas
transmitida pelo corpo à superfície pode
fazer com a normal ao plano de contato,
Sousa
(2005)
realizou
ensaios
de
sem que ocorra deslizamento. Atingindo
cisalhamento direto em argamassas no
esse ângulo, a componente tangencial é
estado fresco. No estudo, buscou avaliar os
maior do que a resistência ao deslizamento,
parâmetros de ângulo de atrito e intercepto
provocando movimento relativo entre o
de coesão, e verificou que o teor de
corpo e a superfície.
aglomerante presente na argamassa exerce
O fenômeno de atrito nos solos ou nas
uma considerável influência no valor de
argamassas se diferencia do fenômeno de
intercepto de coesão, apresentando uma
atrito
o
correlação direta com o aumento da relação
deslocamento se faz envolvendo um grande
aglomerante/agregado. Já os valores de
número de grãos, podendo ocorrer situações
ângulo de atrito interno apresentaram uma
onde fica caracterizado um deslizamento ou
relação inversa com o teor de aglomerante
uma simples rolagem, uns sobre os outros,
presente nas argamassas, ou seja, à medida
entre
dois
corpos
porque
que
74
a
relação
aglomerante/agregado
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
aumenta na mistura se identifica uma
importante redução nos valores do ângulo
de atrito interno.
Tabela 1 – Intervalo de valores de intercepto de
coesão e ângulo de atrito obtidos em argamassas
METODOLOGIA
Aquino Filho e Sousa (2012), também
realizaram ensaios de cisalhamento direto
em argamassas no estado fresco. Esse
estudo buscou estabelecer uma rotina de
ensaios
e
definir
parâmetros
como
velocidade de ensaio, consistência da
argamassa, cargas normais e dimensões do
corpo-de-prova a serem usados no ensaio.
Como resultado, observou-se que a
consistência,
dentre
os
parâmetros
avaliados, foi o fator de maior influência na
determinação dos valores de intercepto de
coesão e ângulo de atrito. Os autores
indicam, ainda, que durante o ensaio de
O
estudo
foi
desenvolvido
em
argamassas mistas de cimento, cal e areia.
Logo, como finos plastificantes foram
considerados os aglomerantes: cimento e
cal. Essas argamassas foram escolhidas com
o intuito de avaliar a influência que a
natureza e o teor dos finos exercem nos
parâmetros obtidos com a realização do
ensaio de cisalhamento direto. Espera-se
que as variações impostas provoquem
alterações em parâmetros finais do ensaio
como, valores de cisalhamento máximo,
intercepto de coesão e ângulo de atrito.
cisalhamento direto em argamassas a
consistência deve ser mantida constante ao
Materiais
se comparar diferentes tipos de argamassa.
Valores
próximos
de
260
mm
de
espalhamento, na mesa de consistência,
podem ser utilizados como referência para o
ensaio.
intervalo dos valores de intercepto de
e
ângulo
de
atrito
interno
encontrados nos trabalhos citados.
Autor
SOUSA
(2005)
AQUINO
FILHO e
SOUSA
(2012)
75
priorizando-se os materiais, utilizados na
produção das argamassas e comercialmente
disponíveis na região de Juazeiro-BA e
Como referência, a Tabela 1 apresenta o
coesão
Os materiais utilizados foram definidos,
Intercepto de
coesão (kPa)
Ângulo de atrito
interno (graus)
4 – 18
22 – 34
Petrolina-PE.
Foi empregado o Cimento Portland CP
II – Z – 32 (Cimento Portland Composto
com Pozolanas).
A cal utilizada na composição das
argamassas foi uma cal hidratada CH I.
Como agregado, foi utilizado uma areia
lavada, proveniente do Rio São Francisco,
7 – 18
28 – 38
sendo adquirida no comércio local de
Juazeiro-BA.
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
As características físicas dos materiais
utilizados são apresentadas na Tabela 2.
Característica
analisada
Material
Cimento
Cal
Agregado
miúdo
Massa
específica
(g/cm³)
Massa
unitária
(g/cm³)
Tempo de
início de
pega (h:min)
Tempo de
fim de pega
(h:min)
Resistência à
compressão
aos 28 dias
(MPa)
Massa
específica
(g/cm³)
Massa
unitária
(g/cm³)
Massa
específica
(g/cm³)
Massa
unitária
(g/cm³)
• A - Relação cal/cimento em massa.
Para
Método de
ensaio
na
0,99
NBR 12127
(1991)
03:00
NBR NM 65
(2003)
parâmetro “E”, sendo E = 4 e E = 10. Essa
03:45
NBR NM 65
(2003)
argamassas
33,51
NBR 7215
(1997)
2,33
NBR NM 23
(2001)
0,38
NBR 12127
(1991)
2,61
NBR NM 52
(2009)
buscando-se encontrar argamassas com
1,56
NBR NM 45
(2006)
exsudação, com plasticidade e consistência
Módulo de
finura
1,72
NBR NM 248
(2003)
Dim. Máx.
Carac. (mm)
0,85
NBR NM 248
(2003)
teor e natureza dos finos interferem nas
propriedades das argamassas no estado
fresco, adotou-se dois valores para o
variação implica no estudo de duas
“rica”
(E
=
comumente
teores
de
cimento
do
estudo
foram
parâmetros:
a
quantidade de agregado mais cal, em
relação à massa de cimento;
adotados
nos
valores
são
estudos
de
feitas
avaliações
qualitativas
padrões de trabalhabilidade, sem aspereza e
foram
relaciona
Esses
Durante a etapa de adição de água e cal,
método faz uma correlação entre três
que
4).
dosagem.
dosagem descrita por Selmo (1989). Esse
Parâmetro
com
diferentes, uma “pobre” (E = 10) e outra
definidas com base na metodologia de
76
alterações
NBR NM 23
(2001)
argamassas
-
como
3,05
Definição das argamassas do estudo
• E
avaliar
composição das argamassas, em específico:
Tabela 2 – Características físicas dos materiais
As
• x - Relação água/cimento em massa;
adequadas. Desse estudo foram definidos os
seguintes traços de argamassas utilizados
como referência (Tabela 3):
E
Cimento
4
1
Areia
(g)
4
10
1
10
0,27
Água
(g)
0,81
1,04
1,96
Cal (g)
Tabela 3 – Traços unitários em massas, das
argamassas utilizadas como referência
Objetivando avaliara como alterações no
teor da cal interferem nas propriedades das
argamassas no estado fresco, foram feitas
duas variações tendo como base os traços
indicados na Tabela 3. Na primeira, retirouse a cal da composição da argamassa, e, na
segunda, dobrou-se a quantidade de cal nos
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
traços. Obtendo-se as proporções indicadas
13 kPa, 27 kPa e 55 kPa. Para cada tensão
na Tabela 4.
normal aplicada, obtêm-se o gráfico da
Série
Cimento
Argamassa
(g)
E4-SC
1
E4-CN
Areia
(g)
Cal
(g)
Água
(g)
4
4
4
10
10
10
0
0,27
0,54
0
1,04
2,08
0,81
0,81
0,81
1,96
1,96
1,96
1
1
1
1
1
E4-CD
E10-SC
E10-CN
E10-CD
SC – argamassa sem cal, CN – proporção de cal de
referência e CD – proporção de cal sendo o dobra da
referência
Tabela 4 – Traços unitários em massas, das
argamassas utilizadas no estudo
tensão
de
deslocamento
horizontal.
versus
Os
o
valores
máximos de tensão de cisalhamento, em
cada tensão normal, foram utilizados na
determinação dos parâmetros de coesão e
ângulo de atrito. Esses parâmetros foram
determinados a partir das curvas de tensão
de cisalhamento, em função da tensão
normal, conforme estabelece o critério de
Coulomb (Equação 1 e Figura 4).
Algumas
A quantidade de água foi determinada
cisalhamento
etapas
do
ensaio
estão
apresentadas nas Figuras 6, 7 e 8.
ajustando a consistência das argamassas
para
um
espalhamento
na
mesa
de
consistência (NBR 13276, 2005), entre 260
e 270 mm.
Cisalhamento direto em argamassas
O ensaio de cisalhamento foi utilizado
na
pesquisa,
tendo
como
objetivo
Figura 6 – Amostra de argamassa no molde de
cisalhamento.
caracterizar os parâmetros de ângulo de
atrito e intercepto de coesão das argamassas
para
revestimento,
considerando
as
variações impostas.
O ensaio consistiu basicamente em
determinar
a
tensão
de
cisalhamento
máxima (TCm) que o material apresenta
quando
cisalhado
a
uma
velocidade
constante, sob diferentes tensões normais
(TN). O ensaio foi realizado considerando
uma velocidade de cisalhamento de 0,6
mm/min e três diferentes tensões normais,
77
Figura 7 – Equipamento de cisalhamento direto
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
Cabe lembrar que os valores das
tensões de cisalhamento máximas (TCm),
em cada tensão normal (TN), são aqueles
utilizados na determinação dos parâmetros
de ângulo de atrito e intercepto de coesão.
Os valores de tensão de cisalhamento
máxima considerados nas análises estão
apresentados na Tabela 5.
Figura 8 – Amostra de argamassa após o
cisalhamento
RESULTADOS
As Figuras 9, 10, 11, 12, 13 e 14,
apresentam
as
curvas
de
tensão
de
cisalhamento em função do deslocamento
horizontal,
das
séries
de
argamassas
estudas, para cada tensão normal aplicada
(TN). Nos casos analisados, percebe-se que
o
comportamento
obtido
é
muito
característico do ensaio de cisalhamento
direto, destacando-se:
• à medida que a amostra de argamassa
Figura 9 – Curvas de tensão de cisalhamento
em função do deslocamento horizontal –
Argamassas E4-SC
.
vai sendo cisalhada, a uma taxa de
cisalhamento
aumento
constante,
gradativo
da
ocorre
um
tensão
de
cisalhamento;
• um ponto de máxima de tensão de
cisalhamento, a partir do qual essa
tensão não sofre grandes variações,
podendo
reduzir
um
pouco
ou
permanecer constante em torno de um
valor residual (tensão residual); e
• o aumento da tensão de cisalhamento
máxima em função do aumento da
tensão normal atuante na amostra.
78
Figura 10 – Curvas de tensão de cisalhamento
em função do deslocamento horizontal –
Argamassas E4-CN
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
Figura 11 – Curvas de tensão de cisalhamento
em função do deslocamento horizontal –
Argamassas E4-CD
Figura 14 – Curvas de tensão de cisalhamento
em função do deslocamento horizontal –
Argamassas E10-CD
Os valores máximos de tensão de
cisalhamento, em cada tensão normal,
foram
utilizados
na
elaboração
das
envoltórias de resistência (Figuras 15 e 16).
Em cada curva têm-se as retas de ajuste
necessárias à obtenção dos valores de
ângulo de atrito e intercepto de coesão.
Cabe lembrar, ainda, que a coesão e o
ângulo
Figura 12 – Curvas de tensão de cisalhamento
em função do deslocamento horizontal –
Argamassas E10-SC
de
atrito
são
obtidos,
respectivamente, a partir do coeficiente
linear e do coeficiente angular da equação
da reta utilizada no ajuste dos pontos. As
equações dessas retas de ajuste, também,
estão apresentadas nas Figuras 15 e 16.
Figura 13 – Curvas de tensão de cisalhamento
em função do deslocamento horizontal –
Argamassas E10-CN
79
E4-SC
(E=4)
33,55
46,33
14,54
29,15
E4-CN
(E=4)
24,10
32,37
51,23
14,50
32,230
E4-CD
(E=4)
23,35
35,69
53,36
14,45
34,20
E10-SC
(E=10)
27,26
31,31
49,93
18,22
27,19
E10-CN
(E=10)
Figura 15 – Envoltórias de resistência, tensão
de cisalhamento (TCm) em função da tensão
normal (TN) – Argamassas E = 4.
20,75
23,85
37,25
51,59
16,73
31,39
E10-CD
(E=10)
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
22,72
35,12
51,19
14,70
32,55
TCm – Tensão de cisalhamento máxima e TN – Tensão
Normal.
Figura 16 – Envoltórias de resistência, tensão
de cisalhamento (TCm) em função da tensão
normal (TN) – Argamassas E = 10.
Tabela 5 – Valores de tensão de cisalhamento
máxima, intercepto de coesão e ângulo de atrito
para cada argamassa estudada.
Percebe-se que a teor de aglomerante
A Tabela 5 apresenta, ainda, os valores
presente nas argamassas exerce influência
de intercepto de coesão e ângulo de atrito,
no
para as argamassas estudadas.
apresentando uma correlação inversa.
valor
do
intercepto
de
coesão,
A série de argamassas com o parâmetro
E = 4, destaca-se pelos menores valores e
variações no intercepto de coesão, enquanto
a série de argamassas com E = 10
caracteriza um grupo onde se identificam
maiores valores e variações no intercepto de
Argamassa
TCm
TN =
13
kPa
80
TN =
27
kPa
TN =
55
kPa
Coesão Atrito
(kPa) (graus)
coesão. Isso pode está relacionado ao fato
do traço com E = 10 conter a menor
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
proporção de cimento, sendo assim mais
natureza dos aglomerantes. Entretanto,
sensível às mudanças no teor de cal.
deve-se reconhecer que estudos, ainda, são
Cabe destacar, ainda, que na argamassa,
necessários para adaptar a metodologia
com E = 10, E10-SC (sem cal), observou-se
utilizada na mecânica dos solos à realidade
o maior valor de coesão, considerando
das argamassas de revestimento, como, por
todos os teores de aglomerante utilizados.
exemplo:
nível
Na mistura de argamassa com E = 4 e com
dimensões
do
cal, o dobro do valor de referência (E4-
procedimento de preparo da amostra,
CD), observou-se os menores valor de
velocidade de ensaio, dentre outras.
de
tensões
recipiente
normais,
de
ensaio,
intercepto de coesão.
Os
valores
de
ângulo
de
atrito
REFERÊNCIAS
apresentam uma relação direta com o teor
de aglomerante presente nas argamassas. À
ASSOCIAÇÃO
medida que o teor de aglomerantes aumenta
NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR
na mistura, identifica-se um importante
13276: Argamassa para assentamento e
aumento nos valores do ângulo de atrito.
revestimento de paredes e tetos – Preparo
BRASILEIRA
DE
da mistura e determinação do índice de
CONCLUSÃO
consistência. Rio de Janeiro, 2005.
Observa-se que a contribuição dos teores
AQUINO FILHO, L. P. B. e SOUSA, J. G.
de aglomerante, nas propriedades no estado
G. Estudo de parâmetros a serem
fresco das argamassas (no caso, cimento e
considerados
cal), pode se manifestar nos diferentes
cisalhamento direto em argamassas no
parâmetros, que governam uma condição de
estado fresco. 2012. 15p. Relatório final do
cisalhamento. No caso dos resultados
subprojeto de pesquisa – Programa de
obtidos, percebe-se que, em argamassas
Iniciação Científica da UNIVASF, Pró-
ricas em cimento, mudanças no teor da cal
Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação,
não exercem influências no valor do
Universidade Federal do Vale do São
intercepto de coesão. Já em argamassas
Francisco, Juazeiro, BA, 2012.
durante
o
ensaio
de
pobres em cimento, as mudanças no teor da
cal exercem elevada influência no valor da
PINTO, C. S. Curso Básico de mecânica
coesão. Com relação ao ângulo de atrito,
dos solos. São Paulo: Oficina de textos,
nota-se que quanto maior o teor de
2000. 247p.
aglomerantes, maior o ângulo de atrito.
Em geral, o ensaio de cisalhamento
direto é sensível às mudanças nos teores e
81
SELMO,
S.
M.
S.
Dosagem
de
argamassas de cimento Portland e cal
Evolvere Science, V. 2, N. 1, 2013
para revestimento externo de fachada de
Revestimento no Estado Fresco.
edifícios.
1989.
233p. Tese (Doutorado) – Departamento de
(Mestrado)
–
227p.
Escola
Dissertação
Politécnica
da
Engenharia
Civil
e
2005.
Ambiental,
Universidade de São Paulo, São Paulo,
Universidade de Brasília, Brasília, DF,
1989.
2005.
SOUSA, J. G. G. Contribuição ao Estudo
das Propriedades das Argamassas de
82