N OREG ETTER ANDRE VERDSKRIG

A aderência é constituída de duas propriedades, a extensão de aderência e a resistência de aderência produzida entre a argamassa endurecida e a base porosa.

Segundo Carasek (1996), quando a argamassa no estado plástico entra em contato com a superfície absorvente, o substrato, parte da água de amassamento, que contém em dissolução ou em estado coloidal os constituintes do aglomerante, penetra pelos poros e cavidades do substrato. No interior destes, ocorrem fenômenos de precipitação, seja dos géis de silicato do cimento, seja do hidróxido de cálcio. Transcorrido algum tempo, esses precipitados intracapilares exercem ação de ancoragem da argamassa à base.

O fenômeno da adesão está associado à ligação de uma interface formada por superfícies de materiais distintos das forças atrativas fundamentais da natureza, que unem átomos para formarem moléculas, e moléculas para formarem líquidos ou sólidos. Tais forças são conhecidas como forças intermoleculares e são classificadas, segundo Gandur (2001), como:

a) Forças de Van der Walls

(P + an2/V2)(V-bn) = Nrt 2.1

onde:

a e b = constantes que descrevem as interações entre átomos ou moléculas, não consideradas pela equação dos gases ideais.

V = unidade de volume

n* = número de moles

T = unidade de temperatura

R = constante dos gases reais

A Equação 2.1 foi uma das primeiras tentativas de descrição dos gases não-ideais. As interações entre átomos ou moléculas são as seguintes:

Interações Dipolo-Dipólo.

Para Gandur (2001), a eletronegatividade diferenciada dos átomos que constituem uma molécula pode causar a presença de cargas virtuais, os dipolos, em função de uma distribuição não uniforme dos elétrons. A energia potencial de interação entre dois dipolos pode se obtida por:

Φp _{= µ}

1 µ2 / r3 [2cosθ1cosθ2 - senθ1senθ2cos(φ1-φ2) ] 2.2

onde:

µ1 = momentos dipolares das moléculas i

r = distância que separa os centros dos dipolos Interações Dipolo - Dipolo Induzido

Moléculas com uma distribuição uniforme da nuvem eletrônica podem ser polarizadas por dipolos, o que define um dipolo induzido. A energia potencial, dessas interações é dada por:

Φi _{= (-µ}

12α2 + µ22α1) / r6 2.3

onde:

α = polarizabilidade da molécula Forças de Dispersão (ou de London)

C1 = constantes moleculares

I1 = potenciais de ionização

b) Pontes de Hidrogênio

Trata-se de um caso particular das interações dipolo-dipolo, que contém o hidrogênio ligado a elementos eletronegativos como o F, O, N e Cl. Sua energia de ligação é bem maior que as obtidas pelas interações de Van der Waals. São de extrema importância na adesão, devido à presença comum de hidroxilas em superfícies.

c) Interações por Compartilhamento de Pares de Elétrons

As Ligações Covalentes são ligações formadas pelo compartilhamento de elétrons das camadas externas dos átomos que constituem uma molécula. A quantidade de ligações covalentes está relacionada com a flexibilidade da molécula. Em termos de adesão, trata-se da interação de maior energia entre duas superfícies.

As interações ácido-base são do tipo doador-receptor e podem ocorrer na interface entre substratos, resultando em adesão. Tornaram-se bastante populares atualmente para descrever fenômenos de adesão.

Gandur (2001) afirma que as interações que sempre atuam em uma interface são as resultantes das forças de dispersão, seguidas das interações ácido-base, quanto à freqüência de ocorrência.

Surgem da interação entre átomos ou moléculas carregados eletricamente por cargas de sinais opostos. Trata-se de uma das maiores forças de interação entre átomos e moléculas (exceção feita às ligações covalentes). Sua energia potencial de interação é dada por:

ΦEI

= q1 q2 / 4Πεr 2.5

onde:

q = carga dos átomos ou moléculas

r = distância que separa os átomos ou moléculas ε = constante dielétrica do meio

Esta definição refere-se ao fenômeno inrterfacial. Por outro lado, o termo adesão também é empregado como referência à energia necessária para se romper uma junta adesiva, que relaciona a dissipação de energia ao longo de todo um volume desta junta, quando esta é solicitada em um esforço de separação.

Cada uma delas possui características específicas, como o grau de aproximação entre as moléculas e a configuração eletrônica das duas superfícies, e envolvem elementos físico- químicos definidos, como as pontes de hidrogênio, que é um caso particular das interações de dipolos dipolo, que contêm os hidrogênios ligados a elementos eletronegativos.

Carasek (1996) admite, quanto ao desenvolvimento da aderência no estado endurecido, e para estabelecer uma relação entre as forças intermoleculares e provenientes do embricamento mecânico promovido pelos cristais hidratados do cimento, a existência de uma parcela de aderência que, embora pequena, possivelmente inferior a 10 % do total, é oriunda de ligações polares covalentes entre os átomos do cimento e do substrato.

Este foi o resultado obtido de uma série de experimentos em que foram unidas duas placas de vidro através de uma camada de argamassa, de modo a simular a preparação de corpos- de-prova de alvenaria para o ensaio de resistência de aderência à tração direta. Sendo a superfície do vidro extremamente lisa, o efeito de travamento mecânico torna-se desprezível, podendo-se avaliar a parcela de aderência polar covalente. Independentemente do tipo de argamassa de cimento ensaiada, a resistência obtida foi sempre em torno de 0,021 MPa, que representa menos que 10 % das resistências de aderência à tração direta normalmente encontradas com corpos-de-prova com tijolos, ou seja, substratos porosos, nos quais prevalece a aderência mecânica.

que ocorre basicamente devido à penetração da pasta aglomerante ou da própria argamassa nos poros ou entre as rugosidades da base de aplicação. Tomando isto como verdade, concluímos que as forças intermoleculares possuem uma influência considerada desprezível no caso da aderência entre argamassa e substrato poroso, sendo a interação mecânica a grande responsável pela ligação promovida entre as duas superfícies.

Outrossim, as características e propriedades tanto do concreto quanto da argamassa de reparo determinam o sucesso de um reparo, assim como as variáveis inerentes ao procedimento de aplicação do material de reparo, como o tratamento superficial do concreto.

Moreno (2002) afirma que a aderência entre argamassa e concreto é inicialmente determinada pela reologia da argamassa no estado fresco e pela porosidade do substrato, que definem a intensidade do fenômeno da capilaridade. Os constituintes da argamassa e sua proporção de dosagem definem a reologia da mistura fresca, enquanto as características dos substratos são determinadas por sua porosidade intrínseca e pela técnica de reparo empregada, incluindo o aumento da rugosidade e a possibilidade de aplicação ou não de um “veículo”, como ponte adesiva entre a argamassa e o substrato.

Joisel (1981) acredita que exista uma relação entre a tensão de cisalhamento existente na interface, ou resistência de aderência ao cisalhamento (τ), e a resistência à tração da argamassa (σt), que indique a eficiência da resistência de aderência entre os dois materiais. De maneira simplificada, os níveis de aderência propostos por Joisel estabelecem que, para uma relação τ/σt aproximadamente igual a 1, a aderência é considerada perfeita; até 1/3, aderência média e, por último, próxima a 1/6, considera-se fraca.