Avaliação comparativa de argamassas de revestimento com composições distintas

Abstract

As argamassas cimentícias utilizadas em revestimentos e assentamentos desempenham papel fundamental nos desempenhos térmico, acústico, mecânico e de durabilidade das edificações. Com os avanços tecnológicos, surgiram sistemas modificados e industrializados, mas ainda há lacuna de estudos comparativos integrados sob condições experimentais controladas. Nesse contexto, esta pesquisa objetiva caracterizar e comparar as propriedades físico-químicomecânicas de cinco tipos de argamassa: convencional, com aditivo cristalizante, com dióxido de titânio, de hidratação controlada e industrializada. A avaliação abrangeu os estados fresco e endurecido, mantendo-se um índice de consistência fixo (abatimento de 260 ± 20 mm) para garantir a comparabilidade dos resultados. A metodologia envolveu caracterizações por ensaios nos dois estados. No estado fresco, foram analisados: a trabalhabilidade, via índice de consistência (mesa de consistência e penetração de cone); o teor de água da mistura; o comportamento reológico, pelo ensaio de squeeze-flow; a cinética de hidratação, por calorimetria semi-adiabática; além de características como densidade de massa e teor de ar incorporado. No estado endurecido, a análise contemplou aspectos mecânicos (módulo de elasticidade dinâmico, resistências à compressão e à tração na flexão), propriedades físicas (densidade de massa aparente e variação dimensional), o transporte de umidade (coeficiente de absorção por capilaridade, absorção por imersão, permeabilidade ao vapor d’água e índice de secagem), propriedades térmicas (condutividade térmica) e físico-químicas (profundidade de carbonatação). A análise estatística descritiva dos dados no estado fresco indicou que as argamassas industrializada e de hidratação controlada foram significativamente mais fluidas e menos densas, devido à elevada incorporação de ar. No estado endurecido, os resultados revelaram perfis distintos e complexos. A argamassa industrializada apresentou os maiores valores de resistência à tração (classe R4, NBR 13281-1:2023), compressão e módulo de elasticidade, além de propriedades relacionadas à durabilidade, como a absorção capilar (classe W6), embora com elevada rigidez (classe E2). Por outro lado, a argamassa de hidratação controlada mostrou o melhor equilíbrio para fachadas exigentes (ARV-III), combinando propriedades higroscópicas favoráveis (classes W6 e DV2) com rigidez controlada (classe E3), apesar da baixa resistência mecânica. De forma inesperada, a argamassa com aditivo cristalizante mostrou-se mais vulnerável à penetração de umidade e à carbonatação. Já a com dióxido de titânio teve desempenho mecânico comprometido, apresentando a menor resistência à tração (classe R1), resultado de sua alta demanda de água. A argamassa convencional serviu como parâmetro de referência, com comportamento intermediário. Conclui-se, portanto, que, dentro do escopo desta pesquisa, a argamassa de hidratação controlada apresentou o balanço de propriedades mais favorável para uso como revestimento. A industrializada, demostrou rigidez elevada, o que pode ser desfavorável conforme a aplicação. Assim, a modificação de argamassas exige equilíbrio entre propriedades, sendo essencial que a escolha técnica considere o desempenho integrado de cada material conforme seu uso.

Cementitious mortars used in renders and masonry play a fundamental role in the thermal, acoustic, mechanical, and durability performance of buildings. With technological advancements, modified and industrialized systems have emerged, yet there is still a gap in integrated comparative studies under controlled experimental conditions. In this context, this research aims to characterize and compare the physicochemical and mechanical properties of five types of mortar: conventional, with a crystallizing admixture, with titanium dioxide, controlled hydration, and industrialized. The evaluation covered the fresh and hardened states, maintaining a fixed consistency index (flow of 260 ± 20 mm) to ensure the comparability of the results. The methodology involved characterizations through tests in both states. In the fresh state, the following were analyzed: workability, via consistency index (flow table and cone penetration); the water content of the mix; rheological behavior, through the squeeze-flow test; hydration kinetics, by semi-adiabatic calorimetry; as well as characteristics like bulk density and entrained air content. In the hardened state, the analysis included mechanical aspects (dynamic modulus of elasticity, compressive and flexural tensile strengths), physical properties (apparent bulk density and dimensional variation), moisture transport (capillary absorption coefficient, immersion absorption, water vapor permeability, and drying index), thermal properties (thermal conductivity), and physicochemical properties (carbonation depth). Descriptive statistical analysis of the fresh-state data indicated that the industrialized and controlled hydration mortars were significantly more fluid and less dense, due to high air entrainment. In the hardened state, the results revealed distinct and complex profiles. The industrialized mortar exhibited the highest values of tensile strength (class R4, NBR 13281- 1:2023), compressive strength, and modulus of elasticity, along with durability-related properties such as capillary absorption (class W6), although with high stiffness (class E2). On the other hand, the controlled hydration mortar showed the best balance for demanding façades (ARV-III), combining favorable hygroscopic properties (classes W6 and DV2) with controlled stiffness (class E3), despite its low mechanical strength. Unexpectedly, the mortar with the crystallizing admixture proved to be more vulnerable to moisture penetration and carbonation. The one with titanium dioxide had compromised mechanical performance, showing the lowest tensile strength (class R1) as a result of its high-water demand. The conventional mortar served as a reference parameter, exhibiting intermediate behavior. It is concluded, therefore, that within the scope of this research, the controlled hydration mortar presented the most favorable balance of properties for use as a render. The industrialized mortar showed high stiffness, which can be unfavorable depending on the application. Thus, the modification of mortars requires a balance between properties, making it essential that the technical choice considers the integrated performance of each material according to its use.