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Manifestações patológicas observadas em revestimentos de argamassa: estudo de caso em conjunto habitacional popular na cidade de Caxias do Sul (RS)
Capítulo da dissertação de GUSTAVO TRAMONTINA SEGAT - MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS OBSERVADAS EM REVESTIMENTOS DE ARGAMASSA: ESTUDO DE CASO EM CONJUNTO HABITACIONAL POPULAR NA CIDADE DE CAXIAS DO SUL (RS). Orientador: Angela Borges Masuero
3 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM REVESTIMENTOS DE
ARGAMASSA
O revestimento de argamassa compreende um sistema constituído dos seguintes elementos: base de revestimento (alvenaria, concreto ou qualquer outro tipo de vedação vertical), argamassa de preparo da base (chapisco), de regularização (emboço), que pode constituir-se num revestimento de camada única, e argamassa de acabamento (reboco). Bonin et al. (1999) destacam que o desempenho do sistema depende da escolha adequada dessas argamassas em relação à base, ao meio externo e localização da edificação.
A ocorrência de manifestações patológicas em fachadas externas advém, segundo Kiss (2003), da falta de competência técnica nas obras na hora de executar o revestimento. Relaciona como principais problemas os erros de dosagem de água e de aditivos, execução de camadas pouco ou muito espessas, falta de uniformidade das argamassas e até falta de limpeza do substrato.
Na maioria das vezes, diante dos prazos escassos e da necessidade de reduzir o tempo de execução no que for possível, o sistema sacrificado na obra é o revestimento, não sendo tomados os cuidados necessários durante o preparo da superfície, dosagem e aplicação das argamassas. Leal (2003b) refere que o revestimento nem sempre é encarado com a devida preocupação pelos engenheiros. Na realidade já foram verificados problemas originados em todos os agentes envolvidos no sistema, incluindo projetistas, fabricantes de argamassa industrializada, construtores e aplicadores, o que, via de regra, faz com que um tente repassar a responsabilidade ao outro.
A carência de critérios de seleção de argamassas em relação às diferentes funções que o revestimento deve cumprir (proteção, impermeabilização, acabamento decorativo, etc.), bem como de compatibilização com as solicitações a que estará exposto (vento, chuva e agentes poluentes), conduzem a revestimentos com desempenhos insatisfatórios. Também se mostra
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insuficiente o conhecimento acerca da formulação das argamassas para as diferentes funções desejadas e do emprego de aditivos ou adições que melhorem as suas propriedades. Embora o mercado das argamassas industrializadas apresente crescimento e modernização, o maior volume de argamassas em nosso meio é ainda produzido em canteiro, primando pelo emprego de traços tradicionais em volume, desconsiderando que a massa unitária dos materiais em cada lote conduz a uma heterogeneidade da qualidade do revestimento ao longo da construção (BONIN et al., 1999).
A situação é mais preocupante quando, em alguns casos, o primeiro objetivo vislumbrado pelos profissionais envolvidos é a redução do custo do revestimento, de forma que nem sempre o desempenho adequado é atingido. A tendência de eliminação de camadas, a título de racionalização, tem o objetivo claro de reduzir o material empregado e conseqüentemente os gastos das construtoras. A utilização de argamassa de camada única, o chamado reboco paulista, lançada no mercado como adequada para revestimentos, assentamento e contrapiso, compreende um caso inequívoco da busca pela redução de custo a qualquer preço, tendo em vista serem mais baratas que as demais argamassas. Leal (2003b) relata acerca da dificuldade de um material se mostrar adequado para solicitações tão diferentes, não atingindo desempenho satisfatório para casos de maior exigência em função de suas propriedades serem as da média do produto. Dificilmente uma única camada de revestimento terá desempenho equivalente às três camadas de argamassa tradicional (LEAL, 2002).
Outra conseqüência da busca pela redução de custo nos revestimentos é a aplicação em camadas muito finas, resultando em revestimento bastante suscetível às movimentações higrotérmicas da obra e às ondulações de paredes e peças estruturais. Situação mais comum em argamassas coloridas, que dispensam a pintura, tendo um custo mais elevado devido à adição de pigmento. Na verdade, usar o revestimento como ferramenta para redução de custos de um empreendimento imobiliário pode não apresentar resultados muito significativos. O revestimento externo representa, segundo cálculos de uma construtora, na ordem de 3% do custo total da obra, de forma que apenas uma redução muito drástica nesse custo traria uma diferença relevante. Mesmo assim deve-se considerar ainda o aumento do risco de manifestações patológicas e, como conseqüência, das despesas de pós-ocupação, que podem se elevar a ponto de inviabilizar a economia inicial. Ademais, as manifestações patológicas provocam um dano na imagem empresarial da construtora. O revestimento representa, para o leigo, uma radiografia das condições da edificação, de modo que ter problemas na argamassa
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como resultados de uma ou mais causas, cuja análise de origem permite classificá-las em cinco grupos característicos (figura 5):
a) causas decorrentes da qualidade dos materiais utilizados,
- agregados: a areia natural essencialmente quartzosa é a mais utilizada em nosso meio, sendo particularmente prejudicial a existência de impurezas como aglomerados argilosos, pirita, mica, concreções ferruginosas e matéria orgânica;
- cimento: não há restrição quanto ao tipo de cimento, somente quanto a sua finura, que regulará os níveis de retração por secagem;
- cal: o maior problema está relacionado à reação incompleta de extinção da cal virgem em fábrica, ou durante o amassamento em obra, ocasionando, após a aplicação do revestimento, um aumento de volume em função da reação retardada de hidratação; b) causas decorrentes do traço de argamassa,
- argamassas de cimento: maior incidência de problemas quando a camada do revestimento destinada a regularizar a superfície da base, ou seja, o emboço, é excessivamente rico em cimento, como por exemplo na proporção 1:2 em massa (aglomerante:areia);
- argamassas de cal: problemas mais comuns advêm da baixa resistência da argamassa através de uma inadequada proporção entre areia e cal, constituindo uma argamassa magra e pouco aderente ao substrato, ou então relacionado à deficiente carbonatação da cal quando da execução de camadas espessas; c) causas decorrentes do modo de aplicação do revestimento,
- aderência à base: o principal problema é a ausência de rugosidade da camada da base, sendo essencial que existam condições de aderência do revestimento, o que depende da textura e da capacidade de absorção da base, bem como da homogeneidade dessas propriedades;
- espessura do revestimento: camadas espessas de revestimento dificultam a absorção de movimentações estruturais, principalmente pelo emboço, bem como propiciam a falta de carbonatação no reboco;
- aplicação da argamassa: problemas relacionados ao não cumprimento do tempo de endurecimento e secagem da camada inferior, e ao alisamento intenso da camada de reboco criando uma película de carbonato que impede o endurecimento uniforme da camada de revestimento; d) causas decorrentes do tipo de pintura,
- pinturas que formam uma camada impermeável, como as tintas a óleo ou à base de borracha clorada e epóxi, quando aplicadas prematuramente não
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permitem um grau de carbonatação suficiente para conferir resistência ao reboco; e) causas externas ao revestimento,
- umidade: problemas relacionados à infiltração de água através de alicerces, lajes de cobertura mal impermeabilizadas ou argamassas de assentamento magras;
- expansão da argamassa de assentamento: pode ser provocada por reações químicas entre os constituintes desta argamassa ou mesmo entre compostos do cimento e dos tijolos ou blocos que compõem a alvenaria.
QUALIDADE
DOS MATERIAIS
TRAÇO DA
ARGAMASSA
- argamassas de cimento e cal
REVESTIMENTO
DE ARGAMASSA:
EMBOÇO/REBOCO
MODO DE
APLICAÇÃO
- aderência à base, espessura revestimento, aplicação da argamassa
TIPO DE PINTURA
- pinturas impermeáveis (tinta a óleo, epóxi ou à base de borracha clorada) CAUSAS EXTERNAS
- umidade, expansão da argamassa assentamento
Figura 5: causas das manifestações patológicas nos revestimentos de argamassa (baseado em CINCOTTO, 1988)
Os danos podem ser analisados com base na sintomatologia aparente, condição que facilita o discernimento das causas geradoras. Conforme relacionam Cincotto (1988), Bauer (1997) e Masuero (2001), as principais manifestações patológicas em revestimentos de argamassa consistem em: descolamentos, vesículas, fissuras, eflorescências, manchas decorrentes da umidade e da contaminação atmosférica, e corrosão mecânica e química por substâncias agressivas.
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f) aplicação de argamassa sobre superfície muito lisa, sem prévio chapisco do substrato, reduzindo as condições de aderência do revestimento à base;
g) aplicação da argamassa em camada muito espessa, de modo que o peso próprio da argamassa pode gerar uma força gravitacional maior que a adesão inicial com o substrato;
h) operação de chapar a argamassa na parede com pouca força, não preenchendo o material adequadamente os poros da base;
i) pintura precoce dos revestimentos à base de cal, inibindo a carbonatação da cal principalmente na interface com a parede.
3.1.1 Descolamento com empolamento
A superfície do reboco descola do emboço, formando bolhas que aumentam progressivamente. As causas prováveis compreendem a infiltração de umidade e a existência de cal parcialmente hidratada na argamassa que, ao se extinguir depois de aplicada, aumenta de volume e se expande (CINCOTTO, 1988). Especialmente o óxido de magnésio da cal tem hidratação muito lenta e caso não tenham sido tomados os devidos cuidados, a expansão e o empolamento podem surgir após meses da execução do revestimento (BAUER, 1997). A figura 6 apresenta um exemplo da incidência de descolamento com empolamento da argamassa de revestimento.
Figura 6: descolamento com empolamento da argamassa de revestimento, efeito da umidade sobre o reboco (CINCOTTO, 1988)
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3.1.2 Descolamento em placas
Esta manifestação consiste no descolamento na forma de placas, as quais apresentam-se endurecidas, quebrando com dificuldade. Cincotto (1988) relaciona as seguintes causas para o descolamento em placas: argamassa muito rica e/ou aplicada em camada muito espessa; superfície da base muito lisa e/ou impregnada com substância hidrófuga; ausência de chapisco; superfície de contato com a camada inferior com a presença de placas de mica.
Bauer (1997) caracteriza o descolamento em placas como uma deficiência de aderência entre as camadas de argamassa ou destas com a base, destacando ainda outras possíveis causas: chapisco preparado com areia fina; molhagem deficiente da base comprometendo a hidratação do cimento; base de aplicação impregnada de pó e/ou resíduos; acabamento superficial inadequado da camada intermediária; aplicação de camadas de argamassas com resistências inadequadas interpostas, devendo a resistência ser reduzida no sentido da base para o material de acabamento.
Bauer (1996 apud BARROS et al., 1997) afirma também que as espessuras excessivas da argamassa, superiores a 2 cm, propiciam em função da retração natural, a ocorrência de tensões elevadas de tração entre a base e o chapisco, podendo provocar o seu descolamento. Outro fator gerador de tensões corresponde às grandes variações de temperatura, que podem gerar tensões de cisalhamento na interface entre argamassa e base, capazes de provocar o descolamento do revestimento.
Miranda (1994) questiona a eliminação da camada de chapisco preconizada por alguns fabricantes de materiais, o que acaba colaborando para a incidência de descolamento em placas do revestimento (figura 7). As características básicas do chapisco, como alto teor de cimento, elevada granulometria e pequena espessura de aplicação resultam em boa aderência aos mais variados tipos de base, promovendo um aumento da rugosidade e conseqüente ampliação da área de aderência, sobretudo em bases muito lisas (concreto) ou muito absorventes (blocos e tijolos cerâmicos). Assim, na maioria dos casos o chapisco é necessário e imprescindível, melhorando substancialmente as condições de aderência da argamassa de revestimento que, entre outros fatores, depende também da dosagem dos componentes, da relação água-cimento, da capacidade de absorção de água da base, da energia empregada na aplicação da argamassa e da área de contato da base.
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Em Leal (2003b), consta como causa da desagregação por expansão do revestimento, o emprego de areia suja, silte, filito argiloso moído ou gesso na mistura da massa, materiais que se expandem em contato com a umidade. Em conseqüência há um aumento volumétrico da argamassa, podendo provocar a queda do revestimento.
Figura 8: incidência de descolamento com pulverulência em revestimento interno
3.2 VESÍCULAS
A presença de materiais dispersos na argamassa que manifestam posterior variação volumétrica, originam as vesículas nos revestimentos. Bauer (1997) refere que as causas estão atreladas à presença de: pedras de cal parcialmente extintas; matéria orgânica e torrões de argila na areia; outras impurezas como pirita e torrões ferruginosos. Mitidieri Filho (1995a) faz referência a buracos pontuais no reboco provenientes dos óxidos não hidratados existentes nas cales dolomíticas, em particular o óxido de magnésio, cuja hidratação é acompanhada de expansão.
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Cincotto (1988) relaciona os aspectos observados no interior das vesículas com a anomalia ou tipo de impureza existente nos agregados. Quando o empolamento da pintura apresenta as partes internas das empolas na cor branca, indica a ocorrência de hidratação retardada de óxido de cálcio da cal. Quando na cor preta, evidencia a presença de pirita ou de matéria orgânica na areia. Quando na cor vermelha acastanhada, indica a presença de concreções ferruginosas na areia. E quando as bolhas contêm umidade no interior, é caracterizada a aplicação prematura de tinta impermeável.
A figura 9 apresenta um exemplo da incidência de vesícula no revestimento em argamassa.
Figura 9: vesícula no revestimento em argamassa resultante de hidratação retardada de óxidos presentes na cal (THOMAZ, 1989)
3.3 FISSURAS
Nas argamassas de revestimento, sem que haja movimentação ou fissuração da base (estrutura de concreto ou alvenaria), a incidência de fissuras geralmente está condicionada a fatores relativos à execução do revestimento argamassado, solicitações higrotérmicas, e principalmente por retração hidráulica da argamassa (BAUER, 1997). Conforme Cincotto (1988), o revestimento pode ainda apresentar fissuras decorrentes das reações expansivas da argamassa de assentamento por hidratação retardada do óxido de magnésio da cal ou por ataque de sulfatos.
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Para Leal (2003b), a fissuração em argamassas de revestimento por retração de secagem é decorrente basicamente de três causas principais: aplicação sobre base extremamente seca, perda de água na massa por insolação excessiva e uso de areia contaminada com material silto-argiloso.
Thomaz (2001a) menciona ainda a dosagem inadequada, a ventilação excessiva e, em situações excepcionais como, por exemplo, na eminência de geadas e de falhas no sistema de pintura, a possibilidade de fissuração em função respectivamente da incidência de movimentações térmicas e higroscópicas.
3.3.1 Fissuras mapeadas
As fissuras mapeadas têm forma variada e distribuem-se por toda a superfície do revestimento, sendo basicamente decorrentes da retração da argamassa de base (CINCOTTO, 1988).
Para Thomaz (1989), as principais causas de fissuração atreladas à retração da argamassa compreendem o consumo elevado de cimento, o teor de finos elevado e o consumo elevado de água de amassamento. Além desses fatores intrínsecos, diversos outros influenciam na formação ou não de fissuras de retração, destacando-se: aderência com a base; número e espessura de camadas; argamassa com baixa retenção de água; cura deficiente de uma camada ou falta de cura; perda de água de amassamento por sucção da base ou pela ação de agentes atmosféricos.
O consumo excessivo de água de amassamento, situação bastante comum quando a argamassa apresenta um teor de finos elevado, resulta em revestimento depois de endurecido com maior número de vazios e, em conseqüência, mais propenso à ocorrência de fissuras mapeadas em função da retração da argamassa na secagem (BARROS et al., 1997).
Para a execução de revestimento em fachadas externas, as condições climáticas acabam tendo grande influência, tendo em vista que a aplicação em dias muito quentes ou secos pode provocar uma precoce desidratação da argamassa, causando, algumas vezes, fissuras do tipo mapeadas (LEAL, 2003b).
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Masuero (2001) destaca que a retração do emboço está também relacionada ao desempenamento excessivo. Ademais, o desempeno do revestimento antes do tempo adequado pode provocar o aparecimento de fissuras, o que caracteriza o emprego de técnica de execução incorreta. O ato do desempeno com força suficiente e no tempo correto é importante, tendo em vista que nessa fase é possível comprimir a pasta e aproximar os grãos, reduzindo o potencial de fissuração da argamassa (BARROS et al., 1997).
A figura 10 mostra um exemplo da ocorrência de mapeamento do revestimento.
Figura 10: fissuras mapeadas causadas por redução do volume da argamassa (LEAL, 2003b)
A utilização de aditivos substitutivos da cal também pode acarretar em fissuras mapeadas no revestimento. Conforme John (1995), o emprego de aditivos normalmente faz com que a retirada da cal seja compensada com um aumento no teor do cimento. Ocorre que o acréscimo de cimento intensifica a retração de secagem, de modo que o risco de fissuração deva ser controlado através do emprego de traços com teor de finos apenas o suficiente para garantir coesão e trabalhabilidade.
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sulfatos), ou devido à presença de argilo-minerais expansivos no agregado. Como a expansão da argamassa de assentamento ocorre predominantemente no sentido vertical, as fissuras no revestimento resultam horizontais. Podem inclusive resultar em descolamento do revestimento em placas (CINCOTTO, 1988).
As figuras 11 e 12 apresentam as configurações típicas de fissuras horizontais decorrentes da expansão da argamassa de assentamento, respectivamente, por hidratação retardada do óxido de magnésio da cal e por ataque de sulfatos.
Figura 11: fissuras horizontais no revestimento provocadas pela expansão da argamassa de assentamento (THOMAZ, 1989)
Figura 12: fissuras na argamassa de revestimento provenientes do ataque por sulfatos (THOMAZ, 1989)
Thomaz (1989) destaca que as fissuras horizontais, causadas pela hidratação retardada da cal da argamassa de assentamento, ocorrem preferencialmente nas proximidades do topo da parede, onde são menores os esforços de compressão do peso próprio. Caracteriza também as fissuras causadas por ataque por sulfatos como semelhantes àquelas que ocorrem pela retração da argamassa de revestimento, diferenciando-se pelas aberturas mais pronunciadas,
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acompanhando aproximadamente as juntas de assentamento horizontais e verticais, quase sempre incidindo juntamente com eflorescências.
3.3.3 Outras fissuras lineares
O revestimento em argamassa pode apresentar fissuras lineares sobrepostas ao encontro entre a alvenaria da parede e a estrutura em concreto, delatando um destacamento entre os diferentes materiais, indicando a ausência de procedimentos adequados quando da execução dessa interface. As diferentes propriedades térmicas entre o concreto estrutural e o material da alvenaria, os gradientes térmicos nas fachadas, as dimensões dos panos e a flexibilidade da estrutura, são fatores apontados por Thomaz (2001b) que, se não adequadamente considerados, levam à ocorrência dessa manifestação patológica.
O encontro entre pilar e alvenaria, ou entre o topo da alvenaria e a face inferior de lajes, cintas ou vigas de concreto, principalmente no último pavimento das construções, compreendem interfaces entre estrutura e alvenaria que freqüentemente podem resultar em fissuras no revestimento. As lajes de cobertura são mais suscetíveis às movimentações térmicas, de forma que ligações demasiadamente rígidas entre alvenaria e concreto propiciam o destacamento entre os diferentes materiais, ficando as regiões do encunhamento, e das últimas juntas de assentamento da alvenaria, mais sujeitas à fissuração. Para evitar a manifestação patológica, Mitidieri Filho (1995b) preconiza a colocação de junta deslizante, formada com neoprene ou feltro betumado, quando as lajes são simplesmente apoiadas em vigas ou cintas de amarração. No entanto, a situação mais comum em edifícios é a concretagem simultânea de lajes e vigas, formando um conjunto único, indicando então as seguintes soluções: emprego de argamassa com baixo módulo de deformação no encontro com a viga, se possível com adição de resina acrílica; ou adoção de uma junta de movimentação no encontro com a viga, tratando essa junta contra a penetração de água e também do ponto de vista arquitetônico. Salienta ainda que o sombreamento da última laje contribui para a minimização dos efeitos térmicos, principalmente se o átrio for ventilado.
Para evitar o destacamento entre pilar e alvenaria, Mitidieri Filho (1993) indica: fixação de armadura nos pilares, tipo “ferros-cabelo”, regularmente espaçados e devidamente ancorados nas juntas de assentamento da alvenaria, ou dobrados para o interior dos blocos vazados, com
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d) fissuras geralmente escamadas, podendo-se constatar, pela direção das escamas, o sentido do deslocamento de lajes ou vigas.
Bauer (1996 apud BARROS et al., 1997) aponta outra causa comum de fissuração nos revestimentos, referindo acerca da execução de forma contínua do revestimento sobre juntas de dilatação da estrutura, podendo inclusive ocasionar o descolamento da argamassa na região de sobreposição.
3.4 EFLORESCÊNCIAS
Bauer (1997) define eflorescências como depósitos salinos, principalmente alcalinos e alcalinos terrosos, na superfície de alvenarias ou revestimentos, provenientes da migração de sais solúveis presentes nos materiais ou componentes da alvenaria. As eflorescências são caracterizadas pela presença de manchas de umidade e pelo acúmulo de pó branco sobre a superfície (CINCOTTO, 1988). Alteram a aparência da superfície sobre a qual se depositam e, em determinados casos, seus sais constituintes podem ser agressivos causando desagregação profunda, principalmente quando da existência de compostos expansivos (BAUER, 1996 apud BARROS et al., 1997). Souza (1997) caracteriza as eflorescências como depósitos pulverulentos, ou incrustações, com alteração de cor da superfície dos revestimentos em tom esbranquiçado, acinzentado, esverdeado, amarelado ou preto.
A ocorrência do fenômeno está intimamente relacionada às propriedades de absorção e permeabilidade das argamassas. A argamassa apresenta vazios e canais em seu interior decorrentes, principalmente, da presença de água destinada a promover trabalhabilidade ao material e necessária às reações de hidratação do cimento. Nesses vazios pode ocorrer o fluxo da água por capilaridade ou por pressão, de modo a introduzir substâncias agressivas presentes no substrato, na rede capilar, ou dissolver e transportar sais solúveis presentes no próprio material (BARROS et al, 1997).
Souza (1997) refere ainda que a água que infiltra através dos poros das argamassas, atingindo as diversas camadas, reage com íons livres podendo gerar corrosão das argamassas. Esse processo de deterioração superficial da argamassa é causado pela exposição ao longo do tempo aos agentes agressivos presentes na poluição, tais como anidrido carbônico e anidrido
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sulfuroso, pela ação da umidade do ar em regiões litorâneas, ou pela ação dos íons cloro que têm origem na lavagem dos revestimentos com ácido clorídrico.
A figura 14 apresenta um exemplo de incidência da manifestação patológica em fachada de edificação.
Figura 14: eflorescência em superfície revestida com argamassa devido à percolação de água (UEMOTO, 1988)
Fiorito (1994) refere que, para a ocorrência de eflorescência, é determinante haver a presença e a ação dissolvente da água, não sendo um exagero afirmar que sem água não haverá eflorescência. Três fatores igualmente importantes devem existir concomitantemente para que ocorram as eflorescências: o teor de sais solúveis presentes nos materiais ou componentes, a presença de água, e a pressão hidrostática para propiciar a migração da solução para a superfície. Se um desses três fatores for eliminado não ocorrerá o fenômeno (UEMOTO, 1988). Beichel (1997) ressalta ainda que não há problemas quando os sais estão dissolvidos, ocorrendo eflorescência somente quando a água evapora e os sais se cristalizam.
Há, contudo, casos em que a solução salina não chega a se cristalizar, como em ambientes constantemente úmidos, ou ainda quando da presença de sais de difícil secagem, como o cloreto de cálcio, carbonato de potássio e silicatos alcalinos. Esse tipo de eflorescência
