Desenvolvimento de Argamassa com Metacaulim como Substituto de Cimento e Filler para Fins de Manufatura Digital Aditiva

Abstract

A manufatura digital aditiva aplicada à construção civil exige materiais capazes de conciliar extrudabilidade, estabilidade após a deposição e desempenho adequado no estado endurecido. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar argamassas para impressão 3D com substituição parcial do cimento Portland e de filler por metacaulim, analisando propriedades físicas, reológicas e mecânicas. Foram estudados um traço de referência, dois traços com substituição de 10% e 20% do cimento por metacaulim e uma formulação adicional na qual o metacaulim substituiu parte da fração fina, mantendo-se o teor de cimento. No estado fresco, foram avaliadas densidade de massa, consistência, comportamento reológico por squeeze-flow e extrudabilidade. No estado endurecido, foram determinados resistência à tração na flexão, resistência à compressão, velocidade de propagação ultrassônica e módulo de elasticidade dinâmico. Todas as formulações apresentaram viabilidade de extrusão nas condições experimentais adotadas. Os traços com substituição parcial do cimento apresentaram redução do desempenho mecânico em relação à referência, porém mantiveram características compatíveis com aplicações não estruturais e possibilitaram a redução do consumo de cimento. A formulação com substituição da fração fina apresentou o melhor desempenho global, com maior resistência à compressão (11,45 MPa) e velocidade ultrassônica (2779,00 m/s), além de módulo dinâmico semelhante ao traço de referência (12,43 GPa). Conclui-se que o metacaulim apresenta potencial para aplicação em argamassas destinadas à impressão 3D, sendo recomendada, em trabalhos futuros, a otimização do sistema de aditivos para reduzir a demanda de água e aprimorar o desempenho mecânico.