Influência de diferentes fíleres nas propriedades mecânicas e na retração de argamassas autonivelantes

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2020.A argamassa autonivelante é caracterizada pela elevada fluidez e pela capacidade de se auto nivelar, sem apresentar segregação de seus componentes. Para atingir a fluidez necessária sem prejuízos à estabilidade do sistema, elevados teores de cimento e de finos são adicionados. O aumento no teor de finos pode refinar a estrutura porosa, aumentando a retração por secagem. Por outro lado, estes finos podem contribuir com o aumento da resistência e da rigidez da mistura, reduzindo os valores de retração. Este trabalho corresponde à um estudo sobre o uso de finos em argamassas autonivelantes e seus efeitos nesses sistemas. Objetivou-se avaliar a influência de três adições minerais de naturezas distintas e de três tipos de areias no comportamento mecânico e na retração por secagem de argamassas autonivelantes. Fíler calcário (FC), fíler quartzoso (FQ) e fino de britagem basáltico (FB) foram utilizados como material fino em 5, 10 e 20% da massa do total de sólidos. Areias média (AM), fina (AF) e muito fina (AMF) foram utilizadas como agregado miúdo. As argamassas foram avaliadas por meio dos ensaios de espalhamento no estado fresco e densidade de massa aparente, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade dinâmico, índice de vazios, absorção de água por capilaridade, retração por secagem e isoterma de dessorção no estado endurecido. A microestrutura foi avaliada por meio de calorimetria isotérmica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos mostram que, de modo geral, a utilização do FC proporcionou maiores valores resistência à compressão, principalmente quando empregado em 20% (até 29 e 25% maior que FQ e FB, respectivamente), provavelmente devido ao seu melhor efeito físico. Quando utilizado 20% de fino, o uso de FC e FQ resultou em menores valores de retração das argamassas quando comparado ao uso de FB (retração entre 29 e 74% maior que FC e entre 60 e 72% maior que FQ, dependendo da areia). Os maiores valores de retração por secagem das argamassas com FB podem estar relacionado com a estrutura porosa formada, com a deformação associada à natureza do FB e com o maior teor de aditivo superplastificante utilizado nessas formulações. Com relação às areias, os resultados apresentados mostram que as argamassas com areias AM e AF apresentam melhor desempenho mecânico e menores valores de retração por secagem quando comparadas com a AMF. Ressalta-se, entretanto, que as argamassas formuladas com AM demandam maior quantidade de aditivo superplastificante com relação às demais. Conclui-se que os finos de calcário, quartzo e basalto têm potencial de utilização no desenvolvimento de argamassas autonivelantes, no entanto, se utilizado o fíler basáltico, o mesmo deve ser empregado em até 10%.Abstract: Self-leveling mortar is characterized by high fluidity and the ability to self-level, without segregation of its components. In order to reach the target fluidity without losing stability, high contents of cement and fines are added. The increase in fines content can refine the porous structure, increasing drying shrinkage. On the other hand, these fines can increase the strength and the stiffness of the mixture, reducing the shrinkage values. This work corresponds to a study on the use of fines in self-leveling mortars and their effects on these systems. The objective was to evaluate the influence of three different fine mineral additions of different nature and three types of sands on mechanical behavior and drying shrinkage of self-leveling mortars. Limestone filler (FC), quartz filler (FQ) and crushed basalt filler (FB) were used as fine materials in 5, 10 and 20% of the mass of total solid. Medium (AM), fine (AF) and very fine (AMF) sands were used as fine aggregate. Mortars were evaluated by means of slump flow test in the fresh state and bulk density, compressive strength, flexural strength, dynamic modulus of elasticity, voids, capillary absorption, drying shrinkage and desorption isotherm in the hardened state. The microstructure was evaluated using isothermal calorimetry and scanning electron microscopy. The results obtained show that, in general, the use of FC provided higher compressive strength values, mainly when used in 20% (up to 29 and 25% higher than FQ and FB, respectively), probably due to its better physical effect. When 20% of fine was employed, the use of FC and FQ resulted in lower shrinkage values of the mortars when compared to the use of FB (shrinkage between 29 and 74% greater than FC and between 60 and 72% greater than FQ, depending on the sand). The higher drying shrinkage values of mortars with FB may be related to the porous structure formed, the deformation associated with the nature of FB and the higher superplasticizer content used in these formulations. With regard to sands, the results presented show that mortars with AM and AF sands show better mechanical performance and lower drying shrinkage values when compared to AMF. It emphasizes, however, that mortars produced with AM demand a greater amount of superplasticizer compared to the others. It is concluded that the limestone, quartz and basalt fines have potential to be used in the development of self-leveling mortars, however, if basaltic filler is used, it must be up to 10%