Muitas vezes a poeira é atribuída à contaminação do ambiente externo, o que de fato não é o fator principal. Na verdade, o pó existente na superfície do piso é decorrente principalmente do desprendimento de material superficial.
É bastante comum verificar o desprendimento de pó em pisos de concreto de garagens de condomínios e de indústrias. Este problema, que é crônico indistintamente em pisos novos ou antigos, provoca uma grande insatisfação para os usuários: péssimas condições de utilização e problemas para o tráfego seguro de veículos e pessoas; situação esta que gera a necessidade de limpezas freqüentes, com o correspondente consumo de recursos.
Muitas vezes a poeira é atribuída à contaminação do ambiente externo, o que de fato não é o fator principal. Na verdade, o pó existente na superfície do piso é decorrente principalmente do desprendimento de material superficial com fracas ligações à matriz de cimento do concreto, pela ação mecânica abrasiva do tráfego sobre ele. O processo de deterioração precoce do concreto por abrasão está associado a vários fatores intrínsecos do material, agressividade do meio, ou à combinação de ambos.
De uma ou outra forma o mecanismo de deterioração superficial começa pelo desprendimento dos componentes do concreto de menor resistência mecânica e de menor capacidade de aderência. Trata-se, principalmente, do desprendimento do hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, que encontra-se na pasta de cimento hidratada numa proporção elevada (aproximadamente 25% da massa da pasta), ou na forma de cristais precipitados (Portlandita) ou dissolvidos na água dos poros do concreto. O hidróxido de cálcio, embora extremamente benéfico quanto à proteção das armaduras no concreto contra a corrosão, ao mesmo tempo constitui-se em um composto instável do ponto de vista químico e mecânico e é responsável por uma importante parcela do mecanismo de degradação por abrasão, o que é ainda mais grave quando:
• A cura do concreto é deficiente ou inexistente;
• Utiliza-se concretos com alta relação água/cimento.
Para minimizar os efeitos da abrasão, mesmo em concretos de melhor qualidade, são utilizados diferentes métodos. Dentre eles, o mais freqüente é a execução de tratamentos com produtos químicos de ação superficial, conhecidos como endurecedores de superfície, redutores de pó, ou ainda, densificadores de superfície.
Mecanismo de degradação da superfície do concreto por abrasão
O mecanismo de degradação do concreto por abrasão possui um caráter progressivo, o que significa que uma vez iniciado, se criam condições para o seu próprio agravamento. Independentemente da origem do problema, o desprendimento do hidróxido de cálcio, ocorre na primeira etapa no processo de perda de material. Com isto, a pasta fica mais enfraquecida, fato que se associa a eventuais poros e fissuras pré-existentes (poros e irregularidades na superfície pioram a distribuição dos esforços mecânicos gerados pela ação abrasiva). Na continuidade deste processo, ocorre a desagregação superficial do material, com ruptura e desprendimento de outros componentes da pasta e dos agregados miúdos (areia e outros finos), formando-se pequenas crateras na superfície do concreto.
Princípio ativo e mecanismo de ação dos endurecedores de superfície
Os endurecedores de superfície para pisos de concreto são produtos químicos líquidos, geralmente incolores, que por um mecanismo de troca iônica penetram nos poros capilares e nos poros de gel da pasta de cimento e reagem, principalmente com o hidróxido de cálcio, formando, no interior dos poros, cristais menores de elevada dureza e maior estabilidade química. Isto resulta no aumento da dureza superficial, com o conseqüente ganho de resistência à abrasão.
Mesmo quando se tem um concreto de boa qualidade e de bom acabamento, recomenda-se um tratamento químico com um endurecedor de superfície adequado para reduzir a formação de pó e a permeabilidade à água.
Existem diferentes tipos de endurecedores químicos de superfície, mas o melhor desempenho é obtido com um produto constituído por flúor-silicatos metálicos e agentes umectantes.
No passado usou-se principalmente o silicato de sódio, sobretudo pela facilidade de obtenção deste composto e pelo seu custo relativamente baixo. Sabe-se, porém, que os silicatos não permitem a formação de cristais de dureza elevada e agem com baixo poder de penetração, formando um filme superficial com vida útil limitada ao tempo de desgaste desse filme. Sendo assim, este tipo de tratamento não é permanente. Outro inconveniente do uso de silicatos como endurecedores é que estes compostos reagem com o dióxido de carbono, CO2, da atmosfera, formando carbonato de sódio, um sal instável e solúvel em água.
É importante destacar que, mesmo considerando as limitações citadas, existem no mercado muitos endurecedores de superfície à base de silicato de sódio.
Ao contrário dos silicatos, os flúor-silicatos formam cristais menores e mais duros, permitem ligações químicas mais estáveis com a pasta de cimento e possuem um alto grau de penetração. Com isso permitem a obtenção de resultados de caráter permanente. Os endurecedores de pisos de concreto à base de flúor-silicatos também proporcionam o aumento da resistência química do concreto tratado, sobretudo a óleo, graxa e sais orgânicos.
O componente ativo mais citado pela literatura e de eficácia mais comprovada é o flúor-silicato de magnésio.
O mecanismo de atuação dos endurecedores à base de flúor-silicato de magnésio baseia-se na reação dos fluoretos de silício com o hidróxido de cálcio, formando cristais duros de produtos estáveis e insolúveis conforme a reação a seguir:
MgSiF6 + 2Ca(OH)2 => SiO2 + MgF2 + 2CaF2 + 2H2O
Os flúor-silicatos também reagem com os produtos da carbonatação, por exemplo com o carbonato de cálcio, CaCO3, resultando na formação de cristais também bastante estáveis.
Aplicação dos endurecedores à base de flúor-silicatos
Para se obter um tratamento eficaz, é importante que a superfície do concreto se apresente limpa e úmida, sem empoçamentos.
Outro cuidado importante é que, em se tratando de concreto novo, o tratamento com endurecedor de superfície deverá ser realizado somente após o concreto ter atingido a idade mínima de 14 dias, de preferência bem curado (cura com manutenção de uma lâmina de água sobre a sua superfície, durante 7 dias). Busca-se com isto, um maior grau de hidratação do concreto, com a formação da maior quantidade possível de Portlandita (hidróxido de cálcio).
Embora existam fabricantes que recomendam justamente o contrário, sugerindo inclusive a utilização de endurecedores como agentes de cura, este procedimento é tecnicamente inadequado. O tratamento prematuro do concreto com qualquer tipo de endurecedor é nocivo, pois está demonstrado que durante a hidratação do cimento, estes produtos interferem na termodinâmica de algumas reações básicas, que garantem as propriedades físicas e químicas do concreto endurecido.
Havendo danos em bordas de juntas, fissuras ou defeitos no piso, reparos deverão ser efetuados previamente, com técnicas e produtos adequados.
Antes da aplicação dos endurecedores, remover completamente eventuais contaminações de óleo, graxa, resíduos de pinturas ou membranas de cura. Óleos e graxas poderão ser removidos com desengraxantes específicos ou, quando necessário, por processo mecânico.
A superfície do concreto deverá estar íntegra, limpa e isenta de partículas soltas. Estando a superfície de concreto nestas condições, a preparação de superfície pode dispensar um tratamento mecânico. Porém, para o máximo desempenho, a camada de nata de cimento superficial existente na superfície do concreto deve ser removida, utilizando, sempre que necessário, o desbaste superficial uniforme com uma máquina politriz dotada de pedra abrasiva fina, ou o jateamento de areia. Geralmente, um hidrojateamento simples ou preferencialmente a lavagem com equipamento próprio para a lavagem industrial é suficiente para uma boa preparação da superfície. Optando-se pelo desbaste, deverá se levar em conta que haverá um pequeno acréscimo no consumo do endurecedor, devido à abertura dos poros. Porém, o resultado final do tratamento será mais ainda mais durável, pois atingirá profundidades maiores.
O endurecedor pode ser aplicado sobre a superfície do concreto por lavagens sucessivas, usando-se vassouras ou escovas de cerdas duras de náilon para garantir a impregnação, esfregando-se energicamente a solução de tratamento contra a superfície do concreto durante aproximadamente 30 minutos, tempo em que a superfície começa a ficar escorregadia, pela formação de um gel sobre a mesma. Durante este período, toda a superfície deverá ser mantida molhada, adicionando-se, quando necessário, água limpa sobre o piso.
Normalmente, duas demãos são suficientes. Porém, em concretos antigos mais densos uma única demão pode ser suficiente. Para concretos novos com maior taxa de absorção superficial podem ser necessárias três demãos.
O consumo total de líquido endurecedor pode variar dependendo do número de demãos, da rugosidade e da absorção superficial do concreto. De modo geral os valores recomendados giram em torno de 0,2 L/m2/demão para aplicações em 2 ou 3 demãos e 0,3 L/m2/demão para aplicações em uma única demão.
Para garantir a maior absorção de líquido endurecedor e evitar defeitos de aplicação, é importante retirar o gel e o excesso de cristais formados da demão anterior. Para tal, é necessário lavar a superfície energicamente com água limpa em abundância enquanto a mesma ainda estiver úmida, retirando-se com rodos e vassouras de cerdas duras os excedentes da demão anterior. Havendo ainda cristais ou áreas escorregadias, insista na lavagem enérgica com água, removendo-a com um rodo. Se isto não for feito, além da menor absorção da próxima demão, poderão se formar eflorescências esbranquiçadas de cristais na superfície, gerando o manchamento indesejável do piso de concreto.
Em um piso de concreto novo, nivelado à laser e executado, de preferência, com controle do “F-Number”, é bastante usual se obter um acabamento “vítreo” da superfície, resultado este que aparece naturalmente durante o uso do piso, sem a necessidade de qualquer tratamento mecânico superficial adicional.
Observações:
• Para um desempenho satisfatório, o concreto tratado não deve ter traço pobre em cimento, de forma que as reações químicas do endurecedor químico com a pasta de cimento citadas possam ocorrer na intensidade adequada;
• A aplicação da solução de flúor-silicato deverá ser realizada com um sistema de baixa pressão (não utilize equipamento tipo airless);
• Caso se formem manchas e eflorescências na superfície, por eventual descuido durante a aplicação, utilize o jateamento de água quente sob pressão para a sua remoção;
• Antes de tratar superfícies de concreto colorido, efetuar teste prévio para observar possíveis manchamentos;
• Evite o contato da solução de tratamento com vidro, alumínio, metais, pinturas e revestimentos decorativos. Estes cuidados incluem ferramentas de aplicação e recipientes de mistura e de transporte da solução;
• A equipe de aplicação deverá dispor de óculos de segurança e de EPI’s adequados.
Avaliação de desempenho
Não existem normas nacionais que regulamentem o processo de especificação e controle dos tratamentos superficiais com endurecedores de natureza química. Porém, é possível avaliar o desempenho dos tratamentos com diferentes endurecedores de superfície, comparativamente entre si e com um concreto de referência não tratado. Normas internacionais de ensaios também estabelecem procedimentos qualitativos que podem ser utilizados no processo de especificação e de controle.
Algumas destas normas são:
• Aumento da resistência à abrasão. Podem ser utilizados os ensaios especificados nas normas brasileiras NBR 12042 e NBR 14050, ou das normas americanas ASTM C 779 M-00 e ASTM C944-99;
• Aumento da dureza superficial pela NBR 7584;
• Redução da absorção pela NBR 9778 ou a ASTM C 642-97;
E ainda, em caráter facultativo:
• Aumento da resistência ao riscamento pela ASTM C 1028-96;
• Aumento da resistência química superficial pela ASTM C413-96
Manutenção
O tratamento com flúor-silicato é permanente. A manutenção do piso tratado deverá ser efetuada somente mediante lavagem com água limpa em abundância e detergente de pH neutro.
Conclusão
Superfícies de pisos de concreto podem ser convenientemente tratadas com endurecedores químicos para conseguir melhorias de suas propriedades. Os melhores resultados são obtidos com composições à base de flúor-silicatos metálicos e agentes umectantes.
As propriedades modificadas são: maior resistência ao desgaste por abrasão, menor formação de pó, menor permeabilidade a líquidos e gases, maior resistência química superficial.
Com a utilização de endurecedores de superfície há melhora substancial do desempenho do piso: maior conforto visual, maior higiene e segurança, maior durabilidade e menores custos de manutenção. Trata-se de um tratamento eficaz para pisos de concreto sujeitos a tráfego elevado, tais como: garagens, indústrias, armazéns, almoxarifados etc.
Eng° Paulo Sérgio Ferreira de Oliveira
Eng° Leonel Tula
Fonte: http://www.pisosindustriais.com.br/materias
