Argamassas de cal com adições pozolânicas: contribuição para o desenvolvimento de formulações para o restauro

Abstract

O uso de adições minerais em argamassas é conhecido desde a antiguidade, especialmente quando se desejavam características hidráulicas e de durabilidade nas construções. No Brasil, recomendações sobre a elaboração de formulações com adição de material cerâmico foram constatadas nas descrições de obras de engenheiros militares da época colonial. Na Bahia, também foi registrado o provável emprego desse material nas argamassas de revestimento e assentamento das muralhas de algumas fortificações. Apesar dessas evidências, nota-se, no País,carência de pesquisa aprofundada sobre possíveis adições a incorporar nas formulações destinadas à conservação e ao restauro de edificações do patrimônio histórico nacional. Este trabalho visa investigar o uso de adições minerais, com características pozolânicas e disponíveis nacionalmente, na produção de composições à base de cal, que atendam às exigências para aplicação em intervenções restaurativas de edifícios antigos. A pesquisa compreendeu duas fases. Inicialmente, foi efetuado levantamento bibliográfico e documental sobre as tecnologias tradicionais das argamassas com base em cal (materiais e técnicas de execução), que permitiu análise geral no que diz respeito à incorporação de adições minerais nas misturas de cal. Na segunda fase, realizaram-se procedimentos experimentais, abrangendo duas linhas de estudo: i) conhecimento da composição de argamassas de antigas fortificações, visando à identificação de eventuais adições usadas na sua elaboração; ii) caracterização de formulações de cal, elaboradas com pó cerâmico, metacaulim, cinzas volantes e sílica ativa, tendo em vista o cumprimento de requisitos de desempenho para argamassas antigas. Para atingir os objetivos propostos, amostras de argamassas de fortificações foram caracterizadas por meio de análises químicas, físicas e mineralógicas e, além disso, foram elaboradas composições de cal, com as referidas adições, e avaliado o seu comportamento. Os resultados permitiram confirmar a presença de compostos hidratados como os silicatos e aluminatos de cálcio hidratados, oriundos das reações de caráter pozolânico em algumas amostras de argamassas antigas estudadas. As composições formuladas com pó cerâmico, sílica ativa e metacaulim apresentaram desempenho global pouco satisfatório quanto às características pretendidas para utilização aplicação em suportes de edifícios antigos. A argamassa de cal com adição de cinzas volantes foi a que se considerou mais adequada à utilização em intervenções em edificações antigas, uma vez que mostrou, no estado endurecido, bom desempenho face à ação da água, boa resistência mecânica, adequada aderência, boa resistência à ação dos sais solúveis, comparativamente às outras argamassas de estudo com adições. Salienta-se a importância desta pesquisa no campo da Conservação e Restauro pelas contribuições geradas, uma vez que permitiu reunir e ampliar conhecimentos sobre a composição de argamassas antigas de cal nacionais e as possíveis alternativas de formulações específicas para intervenções no patrimônio nacional edificado, fundamentadas em critérios que assegurem propriedades de desempenho.

The use of mineral additions in mortar has been known since Antiquity, especially when hydraulic characteristics and durability were desired in construction. In Brazil, recommendations about the elaboration of formulations with ceramic material additives had been found in work descriptions of military engineers during the Colonial period. Also, in Bahia, the likely application of this material in mortar coating and in wall laying was ecorded in some military fortification walls. Despite of these evidences, in Brazil, the lack of deepening research about possible additions to be incorporated in formulations in order to apply in the national building heritage conservation and restoration has been noticed. This thesis aims to investigate the use of mineral additions, with pozzolanic features and nationally available, in the production of lime-based compositions that respond to the heritage building restoration intervention requirements. The research was developed in two phases. Firstly, bibliographical and documental survey about traditional lime-based mortar technologies (materials and techniques) was collected, allowing a general analysis about the incorporation of mineral additions in lime mixtures. In the second phase, experimental procedures have been realized, covering two lines of study: i) the study of mortar compositions in ancient fortifications, aiming the identification of eventual additives used in its elaboration; ii) characterization of lime formulations, made of ceramic powder, metakaolin, fly ash and active silica, considering the fulfillment of requirements to historical mortar performance. In order to achieve the purpose of this research, mortar samples of fortifications were characterized by chemical, physical and mineralogical analyses, besides that, lime compounds with the pointed additives were elaborated, having its behavior evaluated. The results confirmed the presence of hydrated compounds as hydrated calcium silicates and aluminates originated from pozzolanic reactions in some of the studied ancient mortar samples. The compositions formulated with ceramic powder, active silica and metakaolin demonstrated an unsatisfactory performance concerning the intended features for the use and application in historical building supports. The lime mortar with fly ash additives was considered the most adequate to be used in historical building interventions, since it has shown, in the hardened state, a satisfactory performance to the effects of water, a satisfactory mechanical resistance, an adequate adherence and a great resistance to soluble salts, comparing to other studied mortars with additions. The importance of this research in the Conservation and Restoration field is emphasized by the contributions produced, since this thesis reunited and enhanced the knowledge about historical Brazilian lime mortar and possible alternatives of specific formulations to be used in the national building heritage, based on specifications that ensure its performance properties.