19º Concurso Falcão Bauer Argamassa Polimérica Para Assentamento de Tijolos ou Blocos1. Introdução Os primeiros registros de emprego de argamassa como material de construção aconteceram a cerca de 11.000 anos, sendo principalmente utilizada para montar paredes e muros, revestimento de paredes e pavimentos. Inicialmente o homem utilizou o barro tal como o encontrava na natureza, posteriormente misturou-o com fibras vegetais e palha, para lhe conferir maior consistência (ISAIA et al., 2007). Em 1812 VICAT (Louis J.) determinou a composição dos cimentos naturais e encontrou o meio de fabricar cimentos artificiais. Aproximadamente um século mais tarde, a indústria da Construção Civil começou a incorporar os polímeros na matriz cimentícia e na década de 80 o Grupo FCC começou a desenvolver uma argamassa sem a adição de cimento. A inovação apresentada neste documento trata-se de uma argamassa polimérica não-cimentícia com o emprego de nanotecnologia desenvolvida para o assentamento de tijolos ou blocos na construção de alvenarias. O produto foi chamado de Massa DunDun e proporciona uma alternativa econômica, prática, de fácil utilização e sustentável no assentamento de alvenarias de vedação com determinados tipos de blocos e sistemas construtivos. O produto apresenta diversas vantagens em relação às argamassas convencionais, desde o desempenho técnico, aumento da produtividade até a redução do custo total do m 2 assentado. a) b) c) Figura 1 – (a) aplicação do produto direto da própria embalagem; (b) obra com tijolos cerâmicos com furos horizontais; (c) obra com blocos de cimento 2. Concepção e objetivos 2.1. Motivações da inovação A motivação deste desenvolvimento teve origem na constatação de alguns problemas existentes nos métodos construtivos atuais, que utilizam argamassas convencionais. O principal destes problemas diz respeito à baixa produtividade e relativa escassez da mão-de-obra qualificada. Objetivou-se buscar alguma solução que aumentasse a produtividade da mão-de-obra, permitindo a execução de um mesmo trabalho em menos tempo ou com menos trabalhadores. Outro objetivo do desenvolvimento foi a criação de um produto não-cimentício, que reduzisse a utilização de cimento Portland e de areia na construção civil, devido aos seus altos passivos ambientais. A Edição 1025 da revista Exame, do mês outubro de 2012, publicou matéria sobre a produtividade no Brasil. Um estudo da Consultoria BCG aponta que um único trabalhador americano produz o mesmo que cinco brasileiros. A mesma reportagem mostra que uma dupla de funcionários da construção civil constrói 17 m2 por dia no 1 Desenvolvimento da inovação O conceito de assentamento de alvenaria com junta fina (entre 0. O Sindicato Nacional da Indústria do Cimento aponta que a indústria do cimento responde por aproximadamente 5% do total de CO2 emitido pelo homem. Neste caso. Indicações de uso do sistema Os dois sistemas construtivos mais comuns no Brasil são: alvenaria estrutural e concreto armado (também conhecido como alvenaria de vedação). Sendo que a quase totalidade das construções auto-geridas são executadas no sistema de Concreto Armado. essas soluções tecnológicas mostraram-se comercialmente inviáveis devido ao alto custo do produto. A Massa DunDun é produzida com agregados minerais provenientes de rochas calcária e reduz entre 90 e 95% a quantidade desse insumo. 2 . vedação de peças pré-moldadas.2. assim como ao consumo de energia necessário para atingir temperaturas de até 1450ºC.. as dificuldades se deram devido ao fato de o produto apresentar demasiada fluidez e não contribuir com boa vedação do espaço entre os blocos. Com a Massa Dundun. O produto não é indicado para funções estruturais ou refratárias. Sabe-se ainda que um percentual grande das obras geridas por construtoras adotam também o sistema de alvenaria de vedação. não passam por construtoras. blocos sílico-calcário e tijolos de solo-cimento (ecológico). O produto descrito neste documento é recomendado para este tipo de sistema construtivo. verificou-se uma escassez crescente na mão de obra necessária para a execução deste tipo de tarefa. dosagem e mistura dos insumos necessários no método convencional de preparação da argamassa.5 e 3 mm) já existe em outros países através de produtos à base de PU (Poliuretanos).19º Concurso Falcão Bauer sistema de alvenaria. Dados da Booz Allen Hamilton apontam que 77% das unidades habitacionais produzidas no Brasil são em regime de auto-gestão. Com o aquecimento da contrução civil nos últimos 10 anos. A retirada de areia dos leitos de rios para a mistura das argamassas convencionais também resulta em sérios problemas ambientais por prejudicar estes frágeis ecossistemas. Entretanto. 2. Entre eles citamos o Mason Bond. se comparado às argamassas industrializadas com matriz cimentícia. 2. blocos de concreto celular auto-clavado. De acordo com dados do CDIAC (Carbon Dioxide Information Analysis Center). ou seja. Estas emissões se dão devido ao processo de decarbonificação das matérias primas. necessárias ao processo de fabricação (ISAIA et al. onde existe uma armação e a alvenaria serve apenas para vedar os espaços. 2000). Outra solução alternativa ao cimento para assentamento de alvenaria. desenvolvido na década de 80 com o apoio tecnológico de parceiros na Alemanha. uma dupla executa em média 45 m² de parede por dia. A argamassa polimérica de assentamento pode ser aplicada em sistemas de vedação vertical com blocos de concreto. 2007). Somando-se a isso. tijolos e blocos cerâmicos. a fabricação de cada 1 kg de cimento emite entre 600 e 800 gramas de CO2 na atmosfera (JOHN. representando um dos 5 maiores poluidores da atmosfera. é a cola PVA usada para produção de paredes em tijolos de solo-cimento. O Desenvolvimento da inovação descrita neste documento se deu através da evolução de um adesivo para revestimentos cerâmicos. da empresa americana ITW e Dryfix da empresa austríaca Wienerberger. além de eliminar aproximadamente 30% da mão de obra que estaria envolvida na logística. a empresa identificou que um significante gargalo na produtividade das edificações era a produção das alvenarias.4. graxa. O tempo de cura total do produto é de 72hrs em clima seco e quente.5. se bem vedada.1 – Qualidade e preparação dos componentes Os tijolos/blocos devem estar limpos. a cura do produto apenas iniciará após os blocos assentados secarem completamente. determinam que não deve haver uma diferença no dimensionamento superior a 3mm entre uma peça e outra. os quais devem ser aplicados sobre uma das superfícies a serem unidas.2 – Produção de alvenaria com Massa DunDun A Massa DunDun já vem pronta para o uso. livres de areia.5kg de massa por m² em tijolos ou blocos com altura de 19cm. (c) tijolos de solo-cimento Um ponto importante quanto à aplicação da solução construtiva é a necessidade de conformidade quanto à exigência de componentes cerâmicos e de concreto de qualidade. 2. Por esta razão.5 Processo de aplicação 2. Portanto é recomendado o uso de blocos e tijolos que possuam o selo de qualidade ABCP ou PSQ. O rendimento da Massa DunDun é de aproximadamente 1. o produto pode ser utilizado por um período de até 30 dias. cal ou qualquer outra substância ao produto. o seu uso permite apenas pequenas correções em possível desnivelamentos entre os componentes. Não se deve adicionar cimento. A aplicação deverá ser realizada depositando-se dois filetes de argamassa com aproximadamente 1cm de diâmetro cada. para blocos de concreto e cerâmicos. Após aberta a embalagem plástica. óleos ou pó para não comprometer a aderência. Não é recomendada aplicação do produto em peças completamente molhadas (saturadas). Para melhor aplicação e desempenho é recomendada a utilização de um dos aplicadores fornecidos pelo próprio fabricante da massa. As normas NBR 6136 e NBR 7171. pois isso poderá prejudicar a adesão final. Em casos de umidade intensa. mas não afetará negativamente a adesão do produto após sua cura. corrigindo quaisquer desníveis existentes no piso. 3 .19º Concurso Falcão Bauer a) b) c) Figura 2 . É necessário que a base esteja bem nivelada e no prumo antes da utilização do produto. (b) tijolos cerâmicos com furos horizontais.aplicação do produto em (a) blocos de concreto. O rendimento pode variar significativamente conforme a prática e atenção do usuário. não necessitando nem mesmo de água. 2. podendo variar conforme as condições climáticas (mais lento em climas frios ou úmidos). é recomendável que a primeira fiada seja sempre assentada com argamassa convencional. respectivamente. Como a junta horizontal formada pela argamassa polimérica descrita neste documento é inferior a 3mm. A aplicação do produto em peças levemente úmidas aumentará o tempo de cura necessário. bem como conforme o tipo de ferramenta usada na aplicação.5. Principais resultados quantitativos 4. UFSM.massadundun. O projeto procurou apoiar-se na literatura. o Grupo FCC tornou-se membro do grupo Eco Commercial Building.php 4 . Os resultados quantitativos e qualitativos de observações práticas e dos principais ensaios realizados são descritos a seguir. colaboração de grandes pesquisadores sobre materiais construtivos e no envolvimento das principais escolas de engenharia e institutos de avaliação técnica do país. com ênfase nos ganhos de sustentabilidade ambiental trazidos pela Massa DunDun. Os principais envolvidos foram a UFCar. Estudo comparativo de custos A seguir um comparativo de custos com o sistema convencional. Em 2012. O Grupo FCC possui dois pedidos de patente registrados junto ao INPI referentes a este produto. UFSC. com. o produto foi lançado para utilização pública em maior escala. no qual é possível verificar que a economia no custo total do m2 assentando é superior a 30% em muitos casos. Esta ferramenta para comparativo de custos está disponível no endereço eletrônico: http://www. Implantação e desenvolvimento do projeto Após ensaios internos e externos de desempenho e durabilidade e algumas obras piloto em pequena escala. em parceria com a empresa Bayer.br/comparativo.19º Concurso Falcão Bauer 3. porém restrita geograficamente no início de 2011.1. UFRGS. IPT e Instituto Falcão Bauer da Qualidade. Os dados utilizados nos cálculos foram coletados no mercado e/ou fornecidos pelo Sinduscon-SP. 4. O intuito da restrição geográfica foi possibilitar um próximo acompanhamento técnico durante todo o processo construtivo das alvenarias e posterior acompanhamento dos resultados finais de todas as obras executadas. 0 L/min/m2 Tempo 50 Pa 7.96 dhr ≤ 2310/312.2.0 h Requisito da norma NBR 15575-4/08 Ocorrência de manchamento em no máximo 5% da área total da face oposta à incidência da água Resultado Ocorrência de manchamento em 2% da área total submetida ao ensaio Ensaio Resistência à compressão em prismas de blocos de concreto Corpos de prova 12 Média de resistência 4.5=36. Ensaios realizados no Instituto Falcão Bauer em Outubro de 2011 Ensaio Impacto de corpo mole – impacto interno Impacto de corpo mole – impacto interno Impacto de corpo mole – impacto externo Impacto de corpo mole – impacto externo Energia 2.5=7.5 MPA Ensaio Resistência à compressão em paredinhas de blocos de concreto Corpos de prova 6 Resistência com Massa DunDun 14. Estudos de desempenho Devido à falta de normas técnicas prescritivas para a avaliação do produto descrito neste documento.8 MPA Resistência estimada do bloco 6. pensando-se no sistema da alvenaria como um todo. houve a necessidade de adaptações para a execução dos ensaios. Em certos casos.4 kgf 5 .2. Na ausência de normatização com requisitos mínimos de desempenho. foram realizados ensaios com base nas normas de desempenho.5 J 10 10 J 10 Ensaio Verificação da capacidade de suporte de peças suspensas Carga 40 kgf Requisito da norma NBR 15575-4 Ocorrência de fissuras toleráveis Limitação dos deslocamentos horizontais: dh ≤ 2310/62. foram realizados ensaios comparativos entre a argamassa polimérica e a argamassa tradicional.5 J 10 J Corpos de prova 10 10 Requisito da norma NBR 15575-4/08 Não ocorrência de falhas Não ocorrência de ruptura e traspassamento Não ocorrência de falhas inclusive no revestimento Não ocorrência de ruptura e traspassamento Resultado Nenhuma ocorrência Nenhuma ocorrência Nenhuma ocorrência Nenhuma ocorrência 2.2 kgf Resistência com argamassa convencional 19.19º Concurso Falcão Bauer 4.39 Resultado Nenhuma ocorrência Ensaio Estanqueidade Pressão Vazão 3. Resumos dos principais ensaios realizados são apresentados a seguir.1. 4. quando disponíveis. a sua utilização em paredes para alvenaria estrutural deve ser fundamentada em análises realizadas pelo engenheiro responsável pelo projeto estrutural.2. uma vez que as normas técnicas de alvenaria estrutural especificam somente o assentamento dos blocos com argamassa de base cimentícia.3 kg 3. bem como não influenciou diretamente na resistência à compressão das paredes. cargas suspensas e impacto de corpo duro.0 MPA Resistência com argamassa convencional 0.5 MPA Determinação da resistência à flexão de prismas de 5 blocos cerâmicos Argamassa Massa DunDun Argamassa Tradicional Corpos de prova 3 3 Ft 0. Conclusão do relatório: A alvenaria de vedação assentada com massa pronta da FCC atendeu os parâmetros da NBR 15575-4/08 com relação aos ensaios de impacto de corpo mole.00 MPA Carga média suportada 118.3 kg 6 .19º Concurso Falcão Bauer Figura 3 (a) – visualização da câmera de estanqueidade e (b) – parede de bloco de concreto em ensaio de compressão. estanqueidade. Ensaios de resistência à compressão e tração na flexão realizados no Instituto Falcão Bauer em Março de 2012 Ensaio Resistência à compressão em prismas de blocos cerâmicos Corpos de prova 6 Resistência do bloco 2.0 MPA Resistência com Massa DunDun 1. 4.2.09 MPA 0. Entretanto. 2.00 MPa 9.54 MPa 0.59 MPa Argamassa utilizada Argamassa cimentícia traço 1:2:2.00 MPa 6 0. 4.33 MPa 9.24 MPa 11.5 Argamassa cimentícia traço 1:0.67 MPa 6 7 .3.63 MPa Corpos de prova 6 Bloco utilizado Bloco de concreto estrutural Bloco de concreto estrutural Bloco cerâmico estrutural Bloco de vedação cerâmico com furos horizontais Resistência do bloco 16.25:2 7.39 MPa 12 6 5.320.25:2 Argamassa cimentícia traço 1:0.67 MPa 12 5.00 MPa Corpos de prova 12 Módulo de elasticidade do prisma 23.124.visualização da carga suportada (a) . Ensaios realizados na Universidade Federal de São Carlos em Setembro de 2012 Ensaios de resistência à compressão e módulo de elasticidade com argamassa tradicional: Resistência à compressão do prisma 11.622. enquanto a ruptura dos corpos de prova assentados com argamassa convencional ocorreram na argamassa.19º Concurso Falcão Bauer Figura 4 – Tração na flexão .55 MPa 12 902.25:2 Argamassa cimentícia traço 1:0.pela Massa DunDun e (b) – pela argamassa convencional Observação do relatório: A ruptura dos corpos de prova assentados com a Massa DunDun ocorreu no bloco. 987.44 MPa 12 609.59 MPa 4.33 MPa Argamass a utilizada Massa DunDun Massa DunDun Massa DunDun Resistência à compressão do prisma 12.22 MPa 2.79 MPa Corpos de prova 12 Módulo de elasticidade do prisma 21.00 MPa 12.19º Concurso Falcão Bauer Ensaios de resistência a compressão e módulo de elasticidade com Massa DunDun: Bloco utilizado Bloco de concreto estrutural Bloco de concreto estrutural Bloco cerâmico estrutural Bloco de vedação cerâmico com furos horizontais Resistência do bloco 16. 8 .98 MPa 6 Figura 5 (a) ensaio de prisma com blocos cerâmicos estrutural e Massa DunDun e (b) medição do módulo de elasticidade em prisma com blocos de concreto e argamassa convencional.917.14 MPa 12 6 11.63 MPa 12 6 0.54 MPa Massa DunDun 0.24 MPa 8.88 MPa Corpos de prova 6 9.427. instalações em duas plantas petroquímicas e dezenas de prédios comerciais e residenciais. Figura 7: gráfico comparativo de módulos de elasticidade de prismas com argamassa tradicional x Massa DunDun Observa-se que o tipo de bloco utilizado tem um impacto muito maior no módulo de elasticidade dos prismas ensaiados do que o tipo de argamassa (tradicional ou DunDun). Desta forma. Observa-se que os prismas construídos com Massa DunDun apresentaram resistência à compressão similar (superior com a maioria dos blocos ensaiados) do que prismas construídos com argamassa convencional. 5. (b) aumento da produtividade em até 3 vezes. os resultados não mostram indício de que a diferença em módulo de elasticidade da argamassa DunDun em relação a argamassa tradicional venha a ter um impacto significativo no desempenho da alvenaria. (e) eliminação da variabilidade no traço da argamassa.19º Concurso Falcão Bauer Figura 6: gráfico comparativo dos resultados de resistência à compressão axial dos prismas com argamassa tradicional x Massa DunDun. (i) redução no custo total do metro quadrado. (d) redução no desperdício de materiais. incluindo um hotel no Rio Grande do Sul. Principais resultados qualitativos Atualmente. (c) obra limpa e mais ecológica. sempre que possível durante e após o processo produtivo. 9 . SP. incluindo prédios com mais de 10 pavimentos. (f) economia de argamassa no reboco. MG e RJ. ainda com acompanhamento próximo da equipe de assistência técnica da empresa. (h) redução do esforço físico dos operários. (g) aumento da trabalhabilidade devido à alta fluidez. a comercialização do produto está focada nos estados do RS. A utilização da Massa DunDun na prática em obras de variados tamanhos confirmou as vantagens esperadas uma vez que a mão-de-obra foi devidamente capacitada para o seu uso. As principais vantagens constatadas na prática foram: (a) Resistência à compressão e aderência superiores às argamassas convencionais. um Shopping Center em Minas Gerais. Atualmente já existem mais de 100 obras executadas. Disponível <http://www.Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão. São Paulo. 2007. 2012.massadundun. 2. São Paulo. Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais. 2010. 2011 ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR15812-2: 2010 – Alvenaria estrutural. n. 1025. Comparativo de Custos. Rio de Janeiro: ABNT 2005.). Vanderley M. Reciclagem de resíduos na construção civil – contribuição à metodologia de pesquisa e desenvolvimento.com.php>. Rio de Janeiro: ABNT.19º Concurso Falcão Bauer 6. 2010. 03 out. Rio de Janeiro: ABNT. Acesso em: 29 out. ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 12118: Blocos vazados de concreto simples para alvenaria .35-50. Referências ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 15961-2: 2011 – Alvenaria estrutural. JOHN. ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 13279: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos . 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Report "ARGAMASSA POLIMÉRICA PARA ASSENTAMENTO DE TIJOLOS OU BLOCOS (1)"