Influence of capillary absorption and roughness of ceramic substrates on the adhesion of cement pastes

Abstract

Abstrac This study assesses the joint influence of capillary absorption and substrate roughness on the adhesive strength of a cementitious matrix on brick substrate. One cementitious rendering and two substrates with different water absorption and roughness were used. The capillary absorption coefficient and the roughness coefficient were determined in 1cm2 test areas to then evaluate the matrix tensile bond strength and correlate it with the properties of the substrates. The results were validated by SEM and AFM analyses. Substrates with higher capillary absorption and lower roughness presented higher tensile bond strength. Micro and nanoscale analyses led us to conclude that, in the substrates used, the higher capillary absorption and the lower roughness generate a denser and less porous paste-substrate interface, suggesting a higher extent of contact between the hydrated paste and the substrate and, consequently, higher adhesive strength.Resumo Este estudo avalia a influência conjunta da absorção capilar e da rugosidade do substrato na adesão de uma matriz cimentícia em um bloco cerâmico. Foram usados um revestimento cimentício e dois substratos com absorção de água e rugosidade diferentes. O coeficiente de absorção capilar e o coeficiente de rugosidade da superfície foram determinados em áreas de teste de 1 cm 2 , sendo correlacionados com a resistência de aderência. Os resultados foram validados por análises de MEV e MFA. Os substratos com maior absorção capilar e menor rugosidade apresentaram maior resistência à tração. As análises em micro e nanoescala permitem concluir que, nos substratos utilizados, a maior absorção capilar e a menor rugosidade geram uma interface pasta-substrato mais densa e menos porosa, sugerindo uma maior extensão de contato entre a pasta hidratada e o substrato e, consequentemente, maior resistência de aderência.