Ao contrário do que ocorre com as argamassas de cal aérea com incorporação de metacaulino, a diversidade de estudos que abordem as vantagens do metacaulino quando incorporados em argamassas com cal hidráulica como ligante é significativamente menor. O conhecimento neste assunto é ainda mais reduzido no que diz respeito ao efeito desta pozolana nas argamassas de cal hidráulica natural conformes com a nova versão da norma NP EN 459-1 (IPQ, 2011).
Cachim et al. (2010) foi dos primeiros autores a estudar a reação entre o metacaulino e a cal hidráulica natural, ainda classificada segundo a versão antiga da norma EN 459-1. No referido estudo é caracterizado o comportamento de um betão formulado com cal hidráulica natural NHL 5 como ligante, introduzindo metacaulino de origem portuguesa em substituição parcial de massa de ligante, em percentagens de 20% e 30%. Foram também estudadas três condições de cura distintas – 65% de HR, 95% de HR e imersão em água. O estudo permitiu concluir que o metacaulino tem efeitos positivos na resistência mecânica dos betões de cal hidráulica natural, com aumento da sua resistência à compressão, tanto na substituição de 20% de metacaulino como na substituição de
30%. Verificou-se mesmo que, aos 28 dias da cura com 95% de HR, uma substituição de 20% de metacaulino permitiu atingir mais do dobro da resistência mecânica em comparação com a referência sem metacaulino. Numa análise de todos os dados, a substituição de 20% da massa de cal hidráulica por metacaulino provou ser a mais eficaz do ponto de vista da resistência mecânica. O benefício da adição de metacaulino ao betão sofre uma redução com o aumento da quantidade de metacaulino de 20% para 30%. As condições de cura provaram ter influência na resistência mecânica deste tipo de argamassas, algo que está em consonância com o que acontece com as argamassas de cal aérea e metacaulino.
Noutra publicação, de Faria et al. (2012), foram analisadas várias argamassas de cal hidráulica natural, todas partilhando o traço volumétrico 1:3. As variáveis introduzidas foram o tipo de cal hidráulica natural (NHL3,5 e NHL5), as condições de cura (cura standard, com 65% de HR; cura húmida, com 95% de HR; cura marítima, com exposição natural próximo do mar) e a percentagem de metacaulino – 0, 10 e 20% para as NHL 3,5; 0, 5 e 10% para as NHL5. De salientar que a NHL5 se encontrava numa fase de reformulação entre a versão antiga e a versão recente da norma, enquanto a NHL3.5 já se encontrava numa fase de cumprimento da versão nova da norma O estudo permitiu concluir que o metacaulino contribui para o aumento da resistência mecânica em todas as argamassas de cal hidráulica natural, para todas as condições de cura (Fig. 2.7). No caso das argamassas com NHL3,5 com 20% de MK, a influência do metacaulino levou inclusivamente a que se verificassem valores de resistência mecânica superiores aos recomendados pela norma EN 998- 1:2010 para aplicação como argamassas de conservação de rebocos, sendo o valor de resistência à compressão quase sete vezes superior em comparação com a argamassa de referência. É ainda possível verificar valores superiores de resistências mecânica das argamassas de cal hidráulica comparativamente às de cal aérea, também analisadas neste estudo.
No que diz respeito ao comportamento face à água, os autores concluem que a introdução de metacaulino contribui para um comportamento ligeiramente menos positivo em termos de condições de secagem, mas, em sentido oposto, leva a uma melhoria do coeficiente de capilaridade. A consistência ao espalhamento diminui com o aumento da percentagem de metacaulino, tal como acontece nas argamassas de cal aérea.
Noutro estudo, de Fontes et al. (2012), foram estudadas argamassas de cal hidráulica NHL 3,5, com traço 1:3, utilizando metacaulino em substituição parcial de massa de ligante, em percentagens de 5% e 10%, utilizando em simultâneo diferentes percentagens de resíduo cerâmico. Os provetes foram sujeitos a 3 condições de cura distintas - cura standard, cura húmida e cura com aspersão de água, sendo a última considerada a mais aproximada das condições reais de obra – e foram ensaiados aos 28 dias de idade.
Fig. 2.8 – Resultados de ensaios mecânicos aos 28 dias (Fontes et al., 2012)
A introdução de 5% de MK resultou num aumento ligeiro de resistência à tração e num aumento significativo de resistência à compressão, para todas as curas, enquanto com uma percentagem de 10% verifica-se um aumento significativo de resistência à compressão e um ligeiro aumento de resistência à tração, exceto na cura com aspersão, em que houve um decréscimo deste parâmetro. Em termos de módulo de elasticidade dinâmico, verifica-se que as argamassas com 10% de MK apresentam valores de Ed superiores aos da referência, enquanto as com 5% de MK apresentam valores ligeiramente inferiores (Fig. 2.8). Em termos de comportamento face à água, conclui-se que a substituição por 10% de MK conduz a uma melhoria do comportamento em termos de coeficiente de capilaridade, enquanto uma substituição por 5% de MK permite melhorar o comportamento em termos de secagem. Por fim, verifica-se um aumento de porosidade aberta com a introdução de MK, relativamente à argamassa padrão (Fig. 2.9). Os autores concluem que a substituição parcial de cal por MK conduz a melhorias técnicas e que a percentagem de substituição deve variar consoante as características pretendidas.
Fig. 2.9 – Resultados de porosidade aberta aos 28 dias (Fontes et al., 2012)
Os estudos analisados indiciam vantagens na utilização do metacaulino nas argamassas, em substituição parcial de massa de cal hidráulica, sugerindo elevado potencial desta solução, nomeadamente ao nível da resistência mecânica e do comportamento face à água. A escassez de estudos existentes sobre este tipo de argamassas aumenta o interesse de uma análise mais aprofundada, ainda para mais quando se sabe que tanto a cal hidráulica natural como o metacaulino podem ser produzidos em Portugal, o que faz com que esta seja uma solução com vantagens do ponto de vista económico, sem a necessidade de importação de matérias-primas. Importa continuar a estudar a influência de diferentes percentagens de metacaulino e a aplicação destas argamassas em condições de exposição natural, próximas das condições reais de obra.