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Grouts de injeção com nanopartículas de sílica na consolidação de alvenarias antigas
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Hoje em dia, grande parte dos centros históricos e urbanos é constituída por um património edificado antigo que, na maioria dos casos, necessita de intervenções de conservação e reabilitação. A construção típica em alvenaria de pedra de múltiplos panos constitui o principal problema, pois apresenta vários danos estruturais devido à elevada heterogeneidade de materiais e à pouca ou inexistente ligação entre elementos. Uma das técnicas mais utilizadas na consolidação de alvenarias é a injeção de grouts (caldas). Neste contexto, são realizadas intervenções de consolidação recorrendo a grouts com o intuito de melhorar as características mecânicas, restabelecendo a compacidade, uniformidade das tensões e continuidade entre os diferentes panos de alvenaria antiga, de forma a garantir exigências funcionais e de segurança.
O presente trabalho tem como objetivo contribuir para a caracterização dos grouts, com nanopartículas de sílica na sua constituição, para injeção em alvenarias antigas de múltiplos panos, mais especificamente sobre a influência da nano-sílica nas suas propriedades frescas e endurecidas. Tendo em conta o valor cultural e arquitetónico destes edifícios históricos, a compatibilidade é um dos aspetos mais importantes na injeção de grout, por isso, neste estudo, optou-se pela utilização de um grout à base de cal hidráulica natural, devido à maior proximidade física, mecânica e química com os materiais originais das alvenarias antigas.
É sabido que as propriedades frescas e endurecidas do grout se condicionam mutuamente. O grout deve ser concebido de forma a obter melhor desempenho, quer do ponto de vista da injetabilidade, quer da durabilidade em função das características da alvenaria, garantindo o total preenchimento e uniforme dos vazios no interior das paredes, incrementando um comportamento monolítico da alvenaria.
Neste sentido, optou-se por fazer um estudo prévio da composição do grout, considerando-se a presença de diferentes dosagens de nano-sílica, de modo a avaliar a qualidade destes grouts. Na campanha experimental, recorreu-se a ensaios no estado fresco analisando as propriedades reológicas, e, no estado endurecido, caracterizando quanto ao seu processo de hidratação, à resistência mecânica e durabilidade. Através da análise destes parâmetros, é demonstrada a influência das nanopartículas de sílica sobre o comportamento dos grouts.
No geral, os resultados mostraram que a adição de nanopartículas de sílica ao grout promove uma elevada reatividade pozolânica, originando um melhor desempenho ao nível do estado endurecido. Por outro lado, a introdução destas nanopartículas desenvolveu uma grande alteração nas propriedades do estado fresco, desencadeando simultaneamente efeitos positivos e negativos, em função da aplicabilidade e condição a que é sujeito o grout. Em suma, avalia-se a nano-sílica como uma possível adição, quando bem ajustados os parâmetros frescos aos endurecidos, pode resultar num ótimo desempenho em consolidação de alvenarias.
Descrição
Palavras-chave
nano-sílica grouts de injeção superplastificante cal hidráulica natural reologia resistência mecânica