Caracterização de caldas de cal hidráulica natural com metacaulino para consolidação de alvenarias antigas

Dissertação para obtenção do grau Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

O trabalho desenvolvido deriva da crescente importância que os materiais utilizados na conservação e reabilitação de edifícios têm vindo a assumir, principalmente no que diz respeito à consolidação de alvenaria com caldas. Com base em bibliografia existente considera-se que as caldas de cal hidráulica natural podem ser eficientes para aplicação na consolidação de paredes antigas; no entanto, e porque se trata de uma intervenção irreversível, as suas características e constituições devem ser conhecidas e optimizadas. O principal objectivo é estudar as características mecânicas e mineralógicas de caldas com base numa cal hidráulica natural de fabrico nacional, recentemente desenvolvida, nomeadamente em termos da influência de substituições parciais da cal por um metacaulino (Mk), da proporção de água/ligante, da percentagem de superplastificante e das condições de cura. O presente trabalho envolve assim várias amostras de caldas cal hidráulica natural (NHL3.5) sem Mk ou com 2,5% e 5% de Mk substituindo a cal. A relação água/ligante utilizada foi de 0,5 e 0,6 e quando foi utilizado um superplastificante, este compreende teores de 0,3% ou 0,6%. Pretende-se que a calda possa ser aplicada por injecção, a fim de preencher os vazios de paredes antigas espessas, e que as suas características - em termos de resistências mecânicas, absorção de água, secagem e comportamento - sejam compatíveis com os materiais originais da parede. As amostras das caldas, realizadas em provetes prismáticos com 40mmx40mmx160mm foram submetidas a distintos processos de cura e, às idades de 7, 14, 28 e 90 dias foi determinada a respectiva resistência à compressão. Para as amostras sujeitas a cura húmida, o processo de endurecimento das caldas foi avaliado por difracção de raios X (XRD), microscopia electrónica de varrimento (SEM) e análises térmica diferencial e termogravimétrica (DTA / TGA). As várias análises demonstram que as principais fases formadas são a calcite, portlandite e silicatos de cálcio hidratados - tobermorite, aluminato tetracálcico e monocarboaluminato. Verifica-se que a utilização de uma menor proporção de água/ligante ou o uso de Mk aumenta significativamente a resistência à compressão das caldas; no entanto tal dificulta a sua capacidade para serem injectadas. Uma vez que as caldas sem superplastificante não apresentam fluidez suficiente a fim de desempenhar a sua correcta injecção, a utilização deste adjuvante parece indispensável.