3.2 Méthode qualitative – examiner la motivation
3.2.1 Le cours de chansons et la première présentation du projet
O ensaio com tubos de Karsten é um método totalmente não-destrutivo, que permite medir a absorção de água de argamassas de reboco, ou outros materiais porosos. O ensaio utiliza tubos de vidro abertos, constituídos por uma coluna mais fina, com uma escala graduada, e um corpo cilíndrico mais largo na extremidade inferior, o qual é fixo à superfície a ensaiar através de um material vedante (como mástique ou massa de moldar). Uma vez fixo à superfície, enche-se o tubo com água, e regista-se a quantidade de água absorvida durante um período de tempo determinado, através da leitura da escala graduada. Esta escala vai dos 0 aos 4 ml, dividida em sub-graduações de 0,1 ml. A coluna de água tem uma altura de 9,8 cm, medida desde o início da escala, até ao centro do corpo cilíndrico, exercendo uma pressão de 961,38 Pa na superfície. Esta pressão corresponde ao efeito de gotas de chuva a atingir uma parede sob efeito de uma velocidade do vento estático de 140 km/h, perpendicular à parede (Van Hees et al., 1995). O ensaio foi realizado de acordo com a ficha de ensaio FE Pa n.º39 (LNEC, 2002), que se baseia na recomendação TEST N.ºII.4 da RILEM (RILEM, 1980). A cada uma das idades de estudo, utilizaram-se 3 tubos de ensaio em simultâneo, para cada painel experimental.
Equipamento e material Tubos de Karsten verticais; Massa de moldar; Esguicho; Cronómetro 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 E d [ N/mm 2]
Procedimento experimental
Com massa de moldar, revestiu-se a superfície do bordo do tubo que fica em contacto com o revestimento, assegurando que não havia fugas de ar, mas evitando excessos de forma a não diminuir a área de contacto;
Pressionou-se o tubo de Karsten contra a superfície
Encheu-se o tubo com água, lentamente, até atingir a marca dos 0 ml, e iniciou-se a contagem do cronómetro;
Efetuaram-se leituras aos 5, 10, 15, 30 e 60 minutos; caso os 4 ml fossem absorvidos antes dos 60 minutos, registou-se o tempo decorrido até atingir esta marca.
Fig. 3.24 – Fixação do tubo ao revestimento (a) preenchimento do tubo com água (b) ensaio em curso (c) final do ensaio (d)
Resultados
Os resultados do ensaio de absorção de água sob baixa pressão apresentam-se nos Quadros 3.17 a 3.21, e nas Figuras 3.24 e 3.25. É possível constatar que, aos 28 dias, a maior parte dos rebocos de cal aérea demoram mais de 60 minutos a absorver os 4 ml de água. Comparando com as outras 2 idades de estudo, verifica-se tratar de uma situação que não caracteriza o verdadeiro comportamento destas argamassas, e que poderá estar relacionado com o facto de, aos 28 dias, a água de amassadura ainda não ter sido consumida (por evaporação ou pela reação hidráulica), e os poros estarem ainda saturados, dificultando a absorção de água. Analisando os valores obtidos aos 180 dias, é possível concluir que, entre as argamassas de cal aérea, é a formulação com traço 1:2,5 e 30% de MK que apresenta o melhor comportamento face à água, uma vez que demora mais tempo a absorver os 4 ml. Em sentido oposto, as argamassas de referência (CL_1.2 e CL_1.3) são as que apresentam o comportamento menos satisfatório, demorando menos de 10 minutos a absorver os 4 ml de água. Nas argamassas de NHL, é a formulação de referência que apresenta o melhor comportamento, enquanto as 2 formulações com metacaulino apresentam um comportamento semelhante. Assim, o metacaulino parece influenciar positivamente o comportamento face à água dos rebocos de cal aérea, e negativamente os de cal hidráulica natural. Não é possível estabelecer uma tendência relativamente à orientação do reboco.
Quadro 3.17 – Água absorvida sob baixa pressão, pelos painéis de cal aérea, aos 28, 90 e 180 dias (valores médios)
Argamassa 28 dias [cm3] 90 dias [cm3] 180 dias [cm3]
CL_1.2
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00
5 min 2,00 5 min 3,40 5 min 3,33
10 min 2,65 10 min > 4,00 10 min > 4,00 15 min 3,45 15 min > 4,00 15 min > 4,00 30 min > 4,00 30 min > 4,00 30 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00
CL_1.2_30MK_N
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00
5 min 0,47 5 min 1,23 5 min 1,93
10 min 0,77 10 min 1,83 10 min > 3,10 15 min 1,03 15 min 2,30 15 min > 3,63 30 min 1,77 30 min > 3,30 30 min > 4,00 60 min 3,03 60 min > 4,00 60 min > 4,00
CL_1.2_30MK_S
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00
5 min 0,57 5 min 2,27 5 min 1,83
10 min 1,03 10 min 3,17 10 min 3,00
15 min 1,40 15 min > 3,70 15 min > 3,80 30 min 2,03 30 min > 4,00 30 min > 4,00 60 min > 3,20 60 min > 4,00 60 min > 4,00
CL_1.3
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00
5 min 2,40 5 min 2,87 5 min 2,80
10 min 3,53 10 min > 3,30 10 min > 4,00 15 min > 4,00 15 min > 3,53 15 min > 4,00 30 min > 4,00 30 min > 4,00 30 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00
CL_1.3_30MK_N
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00
5 min 0,20 5 min 1,30 5 min 2,23
10 min 0,37 10 min 1,93 10 min 3,53
15 min 0,47 15 min 2,47 15 min > 4,00 30 min 0,73 30 min > 3,43 30 min > 4,00 60 min 1,13 60 min > 4,00 60 min > 4,00
CL_1.3_30MK_S
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00
5 min 1,05 5 min 1,10 5 min 1,83
10 min 1,55 10 min 1,75 10 min 2,90
15 min 2,00 15 min 2,20 15 min > 3,53 30 min > 2,90 30 min 3,45 30 min > 4,00 60 min > 3,50 60 min > 4,00 60 min > 4,00
Quadro 3.18 – Água absorvida sob baixa pressão, pelos painéis de cal aérea, aos 28, 90 e 180 dias (valores médios) (continuação)
Argamassa 28 dias [cm3] 90 dias [cm3] 180 dias [cm3]
CL_1:2,5_30MK_N
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00
5 min 0,60 5 min 1,63 5 min 1,43
10 min 0,95 10 min 2,47 10 min 2,20 15 min 1,25 15 min 3,10 15 min 2,83 30 min 2,00 30 min > 3,97 30 min > 3,90 60 min 3,30 60 min > 4,00 60 min > 4,00
CL_1:2,5_30MK_S
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00
5 min 0,45 5 min 1,57 5 min 1,10
10 min 0,80 10 min 2,07 10 min 1,63 15 min 1,10 15 min 2,43 15 min 2,07 30 min 1,70 30 min 3,47 30 min 3,23 60 min 2,55 60 min > 4,00 60 min > 4,00
Quadro 3.19 – Água absorvida sob baixa pressão, pelos painéis de cal hidráulica, aos 28, 90 e 180 dias (valores médios)
Argamassa 28 dias [cm3] 90 dias [cm3] 180 dias [cm3]
NHL3,5_1.3_N
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00 5 min 1,17 5 min 0,97 5 min 1,17 10 min 1,83 10 min 1,53 10 min 1,83 15 min 2,50 15 min 2,03 15 min 2,43 30 min > 3,93 30 min 3,80 30 min > 3,47 60 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00
NHL3,5_1.3_S
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00 5 min 1,63 5 min 0,87 5 min 1,37 10 min 2,43 10 min 1,43 10 min 2,07 15 min 3,03 15 min 1,90 15 min 2,73 30 min > 4,00 30 min 3,00 30 min > 3,50 60 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00
NHL3,5_1.3_5MK_N
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00 5 min 0,87 5 min 1,63 5 min 1,73 10 min 1,43 10 min 2,63 10 min 2,97 15 min 1,83 15 min > 3,40 15 min > 3,93 30 min 2,97 30 min > 4,00 30 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00
NHL3,5_1.3_5MK_N
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00 5 min 1,40 5 min 1,43 5 min 1,23 10 min 2,23 10 min 2,20 10 min 1,93 15 min 2,97 15 min 2,83 15 min 2,67 30 min > 3,93 30 min > 3,87 30 min > 3,80 60 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00
NHL3,5_1.3_10MK_N
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00 5 min 0,87 5 min 1,47 5 min 1,37 10 min 1,33 10 min 2,30 10 min 2,67 15 min 1,77 15 min 2,97 15 min > 3,63 30 min 2,93 30 min > 4,00 30 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00 60 min > 4,00
NHL3,5_1.3_10MK_S
0 min 0,00 0 min 0,00 0 min 0,00 5 min 1,10 5 min 2,17 5 min 1,87 10 min 1,57 10 min 3,23 10 min 2,93 15 min 2,00 15 min > 3,73 15 min > 3,63 30 min 3,00 30 min > 4,00 30 min > 4,00 60 min > 3,80 60 min > 4,00 60 min > 4,00
Quadro 3.20 – Tempo médio de absorção de 4 ml de água sob baixa pressão, aos 28, 90 e 180 dias
Argamassa T[min:seg] tk (28 dias) T[min:seg] tk (90 dias) Ttk (180 dias) [min:seg]
CL_1.2 72:33 06:23 07:15 CL_1.2_30MK_N 84:17 44:20 16:12 CL_1.2_30MK_S 85:12 15:37 15:38 CL_1.3 12:52 13:07 08:39 CL_1.3_30MK_N 260:57 37:05 12:22 CL_1.3_30MK_S 139:55 28:39 17:38 CL_1:2,5_30MK_N 122:33 25:09 27:49 CL_1:2,5_30MK_S 177:23 42:01 44:39 NHL3,5_1.3_N 29:15 36:08 32:09 NHL3,5_1.3_S 21:50 39:28 29:42 NHL3,5_1.3_5MK_N 46:34 18:53 15:16 NHL3,5_1.3_5MK_S 26:04 26:50 27:32 NHL3,5_1.3_10MK_N 47:25 24:14 17:19 NHL3,5_1.3_10MK_S 49:32 14:53 16:32
07:12 14:24 21:36 28:48 36:00 43:12 50:24 T emp o p ar a abso rv er 4 ml [min :se g ] Ttk (90 dias) Ttk (180 dias)
Optou-se por determinar um coeficiente de absorção de água, cuja fórmula foi retirada do catálogo de um fabricante (Proceq, 2001), que depende da quantidade de água absorvida e do diâmetro da superfície de contacto do tubo de Karsten. No caso definiu-se o coeficiente de absorção do tempo necessário para o reboco absorver os 4 ml de água (Eq. 3.1). O comportamento face à água será tanto melhor, quanto mais baixo for o coeficiente de absorção, por ser inversamente proporcional à raiz do tempo necessário para absorver os 4 ml de água.
𝐶𝑎𝑏𝑠. 4𝑚𝑙 = 𝑋 × 10−3 𝑑2 × (𝜋4 × 10−6 × √𝑡 ) (Eq. 3.2) em que:
Cabs.4ml– Coeficiente de absorção de água aos 4ml [kg/(m2.t0,5)] X – Quantidade de água absorvida (4 ml)
d2– diâmetro da superfície de contacto do tubo de Karsten [mm] t – duração da leitura [min]
Verifica-se que, aos 28 dias, são as argamassas CL_1.3_30MK e NHL3,5_1.3_10MK que têm os melhores comportamentos, com um coeficiente de absorção mais baixo e as composições CL_1.3 e NHL_1.3 que apresentam os comportamentos menos satisfatórios, com um valor mais elevado de Cabs. Aos 90 dias, as argamassas CL_1.2,5_30MK e CL_1.3_30MK são, entre as argamassas de cal aérea, as que absorvem a água de forma mais lenta, e a formulação CL_1.2 a que absorve de forma mais rápida. Entre as argamassas NHL, a argamassa de referência é a que apresenta o melhor comportamento à água, e a argamassa NHL_1.3_10MK é a que apresenta o comportamento menos satisfatório. Aos 180 dias, é novamente a argamassa CL_1.2,5_30MK que apresenta o Cabs mais baixo, e a formulação CL_1.2 a que apresenta o maior valor de Cabs. As tendências observadas nas argamassas de cal hidráulica natural são também semelhantes às observadas aos 90 dias.
Fig. 3.25 - Tempo necessário para absorver 4 ml de água sob baixa pressão, aos 90 e 180 dias
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Cab s. 4ml [kg/( m 2.t 0, 5)] 28 dias 90 dias 180 dias
Quadro 3.21 – Coeficiente de absorção sob baixa pressão de 4 ml de água, aos 28, 90 e 180 dias
Argamassa C[kg/(mabs.4ml 2(28 dias) .min0,5)] C[kg/(mabs.4ml 2(90 dias) .min0,5)] C[kg/(mabs.4ml (180 dias) 2.min0,5)]
CL_1.2 0,82 2,77 2,59 CL_1.2_30MK_N 0,76 1,05 1,74 CL_1.2_30MK_S 0,76 1,77 1,77 CL_1.3 1,95 1,93 2,38 CL_1.3_30MK_N 0,43 1,15 1,99 CL_1.3_30MK_S 0,59 1,31 1,66 CL_1:2,5_30MK_N 0,63 1,39 1,32 CL_1:2,5_30MK_S 0,52 1,08 1,05 NHL3,5_1.3_N 1,29 1,16 1,23 NHL3,5_1.3_S 1,50 1,11 1,28 NHL3,5_1.3_5MK_N 1,02 1,61 1,79 NHL3,5_1.3_5MK_S 1,37 1,35 1,33 NHL3,5_1.3_10MK_N 1,01 1,42 1,68 NHL3,5_1.3_10MK_S 0,99 1,81 1,72