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INSERIR TEXTO NA AULA PASSADA VIMOS: ✓ AGLOMERANTE Os aglomerantes não são materiais passivos e tem como função principal promover a ligação entre o grão do material inerte, denominado agregado; Os aglomerantes são definidos como produtos empregados para fixar ou aglomerar outros materiais entre si; ✓ AGLOMERANTE AÉREO São aqueles que conservam suas propriedades e processam seu endurecimento somente na presença de ar (e CO2). Endurecem pela ação do ar e posteriormente tem resistência reduzida na presença de água, por exemplo a cal e o gesso. INSERIR TEXTO NA AULA PASSADA VIMOS: ✓ AGLOMERANTE HIDRÁULICO Caracterizados por conservarem suas propriedades em presença de ar e água, mas seu endurecimento ocorre sob influência exclusiva da água, fenômeno chamado de hidratação. O cimento é o principal aglomerante hidráulico utilizado na construção civil. ✓ TEMPO DE PEGA O período inicial de solidificação da pasta é chamado de pega; Denominamos de início de pega o momento em que a pasta começa a endurecer, perdendo parte de sua plasticidade; Denominamos fim de pega o momento em que a pasta se solidifica completamente, perdendo toda sua plasticidade, porém, isto não significa que já tenha atingido toda sua resistência. INSERIR TEXTO NA AULA PASSADA VIMOS: ✓ CAL A cal é produzida a partir da calcinação de rochas carbonáticas, calcário ou dolomito, a elevadas temperaturas, entre 900 e 1100 °C; Independentemente do tipo de forno empregado na calcinação, ocorre a seguinte reação química na formação da cal virgem: • A rocha denominada calcário, essencialmente constituída por calcita (CaCO3), dá origem à cal virgem cálcica (CaO): CaCO3 → CaO + CO2 • A cal virgem cálcica (CaO) dá origem à cal hidratada cálcica, constituída essencialmente por hidróxido de cálcio [Ca(OH)2]: CaO + H2O → Ca(OH)2 Aula 3 – Aglomerantes Gesso Disciplina: Disciplina: CCE1593 – Materiais de Construção Civil Docente: Prof.ª Dr.ª Julyenne M. C. Bampa Cotia - SP 1. º semestre de 2020 INSERIR TEXTO GESSO ✓ O gesso é um aglomerante muito utilizado; ✓ Há evidências de que esse material seja utilizado no Egito há mais de 4.500 anos; ✓ Trata-se de um ligante empregado pelo homem há milhares de anos, desde as civilizações mais antigas, como a egípcia e a grega; ✓ A tradição de sua aplicação está vinculada à facilidade de seu processo produtivo e à abundância da gipsita ou gipso, matéria- prima mineral encontrada em diversos países; ✓ Por isso é muito importante que os engenheiros civis conheçam o processo de obtenção do gesso e suas aplicações na construção civil; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO GESSO ✓ A tecnologia de produção requer um moderado consumo de energia, o que simplifica, assim, os aparatos industriais de produção; ✓ Não se pode considerar que o uso do gesso tenha tradição no Brasil, embora a sua aplicação tenha crescido, é o ligante menos utilizado quando comparado com o cimento Portland e a cal (John e Cincotto, 2017); ✓ Este material apresenta características e propriedades que favorecem o seu emprego; ✓ O enrijecimento progressivo e rápido do gesso, que se deve basicamente à hidratação do sulfato de cálcio e, secundariamente, à evaporação do excedente da água de mistura, favorece a confecção de componentes de gesso sem que sejam necessários tratamentos térmicos ou aditivos para acelerar o endurecimento. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). PRODUÇÃO DO GESSO ✓ O gesso é um aglomerante obtido a partir da eliminação parcial ou total da água de cristalização contida em uma rocha natural chamada gipsita (CaSO4.2H2O), que ocorre na natureza em camadas estratificadas, grandes jazidas sedimentares, geologicamente denominadas de evaporitos; ✓ Esse material é encontrado na natureza com algum teor de impurezas como a sílica (SiO2), a alumina (Al2O3), o óxido de ferro (FeO), e o carbonato de cálcio (CaCO3), sendo o teor máximo de impurezas limitado em 6%; ✓ A gipsita é o tipo estrutural de gesso mais consumido, pois é utilizado pela indústria cimenteira, como produto de adição final no processo de fabricação do cimento Portland, com a finalidade de regular o tempo de pega por ocasião das reações de hidratação dos sulfatos; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO ✓ ............................ GIPSITA Fonte: Baltar (2005). Fonte: Baltar (2012). INSERIR TEXTO PRODUÇÃO DO GESSO ✓ A obtenção do gesso ocorre por meio de três etapas: 1) a extração da rocha 2) a diminuição de tamanho da mesma, por processos de trituração e 3) queima do material. ✓ A última etapa também é conhecida como calcinação e consiste em expor a rocha a temperaturas que geralmente variam entre 100 e 300 ºC (dependendo da etapa do processo), obtendo como resultado o gesso com desprendimento de vapor d’água; ✓ Inicialmente, o gesso de construção é obtido pela calcinação da gipsita natural em temperatura da ordem de 140 °C, empregando-se fornos, caldeiras ou estufas; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO ✓ ............................ GIPSITA Fonte: Baltar (2012). Fonte: Baltar (2005). INSERIR TEXTO PRODUÇÃO DO GESSO ✓ Essa calcinação é o processo de desidratação parcial da gipsita, que perde uma e meia molécula de água, transformando-se em um hemidrato, produto conhecido comercialmente como gesso e denominado bassanita quanto à classificação mineralógica; ✓ A homogeneidade na calcinação é um fator determinante na uniformidade das propriedades do gesso; ✓ De acordo com a temperatura de queima podem resultar diferentes tipos de produtos, por exemplo, o mais utilizado, o gesso rápido ou de estucador (queima entre 150º e 250 ºC); Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). CALCINAÇÃO DA GIPSITA Fonte: Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO PRODUÇÃO DO GESSO ✓ O tipo de forno utilizado é um aspecto relevante na qualidade do gesso produzido; ✓ Considerando a evolução tecnológica dos fornos empregados no Brasil, primeiramente encontramos o forno panela, seguido dos fornos marmita rotativo vertical e marmita horizontal e, por fim, os fornos rotativos, de maior porte e maior capacidade de produção; ✓ O forno panela ainda é o mais empregado no País, embora não disponha de controle adequado de temperatura; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). FORNOS Fonte: Baltar (2012). FORNOS Fonte: Baltar (2005). INSERIR TEXTO VÍDEO ✓ Como o gesso e produzido e de onde ele vem (10:00) - https://www.youtube.com/watch?v=OOt16VkLjY8 https://www.youtube.com/watch?v=OOt16VkLjY8 INSERIR TEXTO REAÇÕES QUÍMICAS ✓ A reação química de formação do gesso ocorre em duas etapas e por ação do calor; ✓ Portanto, são reações químicas de decomposição endotérmicas; ✓ Na primeira etapa, ocorre a liberação de 1,5 molécula de água entre 130 e 180 °C (equação), dando origem ao sulfato de cálcio hemidratado (CaSO4∙0,5H2O), denominado gesso de construção ou simplesmente hemidrato, ou gesso rápido ou, ainda, como é conhecido historicamente, gesso Paris; ✓ A reação química acima resulta em um gesso com peso específico entre 0,7 a 1,0 kg/dm3, e resistência de 2,7 kg/dm3; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO REAÇÕES QUÍMICAS ✓ Na segunda etapa, elevando-se o aquecimento até 200 °C, ocorre a liberação da meia molécula de água remanescente, que é fortemente combinada, dando origem ao sulfato de cálcio anidro (CaSO4), ou anidrita solúvel, ou, ainda, anidrita III, (equação); ✓ Este produto é higroscópico e facilmente absorve a umidade do ar, regenerando o hemidrato (CaSO4∙0,5H2O); ✓ Aumento progressivo no aquecimento promove a redução gradual da reatividade da anidrita; ✓ A 600 °C, ocorre a formação da anidrita insolúvel ou anidrita II, assim chamada, pois reage muito lentamente com a água, ou seja, é praticamente inerte ou não reativa; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019).INSERIR TEXTO REAÇÕES QUÍMICAS ✓ Quando calcinada entre 1000 e 1200 °C, ocorre a dissolução parcial da anidrita (CaSO4) com formação de SO3 e CaO (equação). ✓ A anidrita remanescente é conhecida como gesso lento ou gesso hidráulico, em que a cal (CaO) presente, em baixos teores ou subordinados, age como acelerador de pega, em um processo de endurecimento lento que se estende entre 10 e 12 horas; ✓ Este gesso é fabricado na Alemanha, principalmente para aplicação em piso, pois a sua resistência é significativamente superior ao gesso Paris; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO PRODUÇÃO DE GESSO ✓ Outros tipos de gesso podem ser produzidos e dependem do calor de calcinação empregado, como o gesso sulfato-anidro solúvel (250° a 400°C), o sulfato-anidro insolúvel (400° a 600°C) e o gesso hidráulico (900° a 1200°C); ✓ Após a calcinação, as pedras são moídas e as pastas são preparadas para utilização; ✓ O endurecimento (ou hidratação) do gesso se dá pelo fenômeno reverso da calcinação, ou seja, a calcinação desidrata a gipsita retirando uma e meia molécula de água, enquanto o endurecimento da pasta de gesso ocorre por recebimento destas moléculas de volta; ✓ A quantidade de água necessária à hidratação do gesso é em torno de 18% a 19%. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). Fonte: Quarcioni (2019). Fonte: Baltar (2005). INSERIR TEXTO HIDRATAÇÃO DO GESSO ✓ O gesso, ao ser misturado com água, torna-se plástico e enrijece rapidamente, retornando a sua composição original (Oliveira, 2008); ✓ Essa combinação faz-se com a produção de uma fina malha de cristais de sulfato hidratado, interpenetrada, responsável pela coesão do conjunto (fenômeno conhecido como pega); ✓ A quantidade de água utilizada na produção de pasta e argamassa influencia sobremaneira o processo de endurecimento e ganho de resistência, sendo prejudicial tanto a falta como o excesso de água; ✓ O processo de pega do gesso inicia-se de 2 a 3 minutos após a mistura com a água, com liberação de calor (processo exotérmico) e ganho de resistência, podendo durar semanas, sendo altamente influenciado por: Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO TEMPO DE PEGA - Tempo e temperatura de calcinação da gipsita; - Finura do gesso; - Quantidade de água de amassamento (água utilizada na mistura); - Presença de impurezas. ✓ Normalmente, o gesso possui tempo de pega entre 15 e 20 minutos; ✓ A temperatura da água funciona como acelerador de pega e a quantidade como retardador, ou seja, quanto maior a temperatura da água, mais rápido o material reage; e quanto maior a quantidade de água, mais lentamente ocorrem as reações; ✓ Quanto maior a quantidade de água adicionada, maior a porosidade e menor a resistência. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO TEMPO DE PEGA ✓ Oliveira (2008) afirma que quando o processo de calcinação do gesso é feito em temperaturas mais elevadas o resultado é um material de pega mais lenta, porém de maior resistência; ✓ Segundo o mesmo autor, as pastas de gesso, depois de endurecidas, atingem resistência à compressão entre 5,0 e 15,0 Mpa; ✓ De acordo com Petrucci (1975) a quantidade de água necessária para o amassamento do gesso é de 50% a 70%; ✓ O amassamento é feito com excesso de água para evitar uma pega muito rápida, tornando a pasta manuseável por tempo suficiente à aplicação; ✓ A perda de água excedente conduz ao endurecimento e aumento da resistência. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO PRODUÇÃO DE GESSO ✓ No Polo Gesseiro do Araripe, em Pernambuco, são produzidas algumas variedades de hemidrato que se diferenciam, basicamente, pelas condições de calcinação, natureza ou tipo de gipsita natural, sendo, em casos específicos, empregados aditivos químicos que atuam como modificadores de propriedades; ✓ Assim, são obtidos o gesso beta e o gesso alfa, sendo o gesso beta, obtido por calcinação em via seca, utilizado pelas indústrias da construção civil, cerâmica e de modelagem, ao passo que o gesso alfa, por ser obtido com a calcinação por via úmida (em autoclave, sob elevada pressão de vapor de água), é um produto mais homogêneo, no qual a pasta apresenta melhor desempenho mecânico e menor consistência, sendo, por isso, adequado para aplicações em bandagens de alta resistência, matriz para a indústria cerâmica, indústria de modelagem, ortopedia e odontologia (LUZ et al., 2002). Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO PRODUÇÃO DE GESSO ✓ Para a confecção de pré-moldados de gesso emprega-se o gesso beta, que abrange as placas para a execução de forros suspensos e blocos para divisórias destinados à construção civil ou para confecção de elementos decorativos, como estatuetas e imagens. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO PRODUÇÃO DE GESSO ✓ O gesso de revestimento é empregado por aplicação manual em paredes e tetos, normalmente em substituição a rebocos e/ou massas para acabamento; ✓ A partir desses dois tipos de gesso são produzidos alguns produtos comerciais de gesso para fins específicos, como: - gesso cola; - gesso de revestimento projetado; - gesso com pega retardada; - gesso contrapiso autonivelante; - gesso cerâmico e gesso giz, em que se empregam aditivos químicos e adições minerais (LUZ et al., 2002). Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). PRODUÇÃO DE GESSO ✓ Outra aplicação do gesso é na indústria de cimento nacional, que emprega a gipsita natural em adição ao clínquer na produção de cimento Portland, porém seu uso é mais restrito à Região Nordeste em função do elevado custo do frete para as Regiões Sul e Sudeste; ✓ Nestas últimas, emprega-se, sobretudo, o fosfogesso ou gesso químico; ✓ O fosfogesso é um subproduto gerado pela indústria de fertilizantes durante a produção do ácido fosfórico pela reação química do fosfato de cálcio [Ca3(PO4)2] — presente na rocha fosfática —, com o ácido sulfúrico (H2SO4); ✓ O fosfogesso é constituído, basicamente, por sulfato de cálcio di- hidratado (CaSO4∙2H2O), assim denominado em função de fósforo residual presente em sua composição; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). PRODUÇÃO DE GESSO ✓ O fosfogesso, embora seja um passivo ambiental muito expressivo para a indústria de fertilizantes, apresenta propriedades químicas e físico-mecânicas similares às do gesso natural; ✓ Dessa forma, este material residual é empregado pela construção civil na Região Sudeste, com vantagem econômica em relação ao gesso natural do Nordeste, em virtude de sua abundância nesta região; ✓ O Brasil ainda não dispõe de normalização técnica que especifique o uso de fosfogesso, o que favorece o acúmulo de grandes volumes do material em depósitos a céu aberto, próximos aos locais de geração, que demandam áreas cada vez maiores para o armazenamento (FERRARI, 2012). Este cenário é desafiador e requer estudos de reciclagem em busca de novas aplicações na construção civil, além de contribuir para ampliar o conhecimento e a fundamentação técnico- científica em aplicações já conhecidas na agricultura, na indústria de cimento e na construção civil. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO VÍDEOS ✓ CALCINADORA VÍDEO 3D GESSO MINERAL: https://www.youtube.com/watch?v=Ip6gN6zxDx4 https://www.youtube.com/watch?v=Ip6gN6zxDx4 INSERIR TEXTO CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DO GESSO ✓ O gesso, como material de construção, é um pó branco, de elevada finura, comercializado principalmente em sacos de 50 kg, podendo ser chamado de gesso, estuque ou gesso-molde; ✓ Algumas empresas fornecem embalagens de 1 kg, 20 kg e 40 kg; ✓ No Brasil, o gesso é um material relativamente escasso; ✓ As reservas nacionais conhecidas de gesso natural são suficientes para atender ao consumo interno nos níveis atuais por cerca de 1000 anos, porém, a má distribuiçãogeológica dos depósitos, restritos a Região Nordeste e as enormes proporções de rejeitos industriais da fabricação do ácido fosfórico no Sul e Sudeste do país, motivaram a industrialização do fosfogesso ou gesso sintético, a partir de 1975; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DO GESSO ✓ As principais jazidas economicamente exploradas encontram- se: a) Na Serra de Araripina, em região confrontante dos estados do Ceará, Pernambuco e Piauí. b) Na região de Mossoró, no Estado do Rio Grande do Norte. c) Nas regiões de Codó, Balsas e Carolina, no Estado do Maranhão. ✓ O uso do gesso na construção civil é conveniente devido às seguintes propriedades: - Facilidade de moldagem, o que o faz um material excelente para fabricação de ornamentos utilizados como acabamentos e efeitos decorativos; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DO GESSO ✓ Ótima aparência: o gesso depois de endurecido apresenta superfície lisa e branca, dando ótimo acabamento, tanto em revestimentos de argamassa como em painéis ou adornos; ✓ Os revestimentos em gesso eliminam a necessidade de massa corrida na pintura, que precisa ser aplicada nos revestimentos com argamassa convencional; ✓ Boas propriedades térmicas, acústicas e impermeabilidade do ar, sendo um excelente isolante contra propagação de fogo; ✓ Boa aderência a tijolos, concreto, pedra e ferro, podendo ser utilizado como revestimento de paredes de alvenaria sem necessidade de aplicação de chapisco, necessário para as argamassas convencionais. Entretanto, sua espessura deve ser pequena, exigindo paredes ou tetos regularizados; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTAIS DO GESSO ✓ Por outro lado, não possui boa aderência a superfícies de madeira e é desaconselhável seu uso em superfícies metálicas, pelo risco de corrosão; ✓ Produtividade elevada: a aplicação dos revestimentos em gesso é mais rápida e fácil do que a das argamassas convencionais e seu tempo de cura é menor, fazendo com que se possa iniciar a pintura mais cedo. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO GESSO ✓ A Tabela 2.3 apresenta a composição de uma gipsita natural, de um gesso de construção (obtido a partir de gipsita natural) e de um fosfogesso, que é um gesso químico; ✓ Estes materiais são compostos, essencialmente, por sulfato de cálcio, conforme os teores preponderantes de anidrido sulfúrico e de óxido de cálcio; ✓ A água livre indica a umidade presente no material e a água combinada significa a água de constituição do sulfato de cálcio, seja como hemidrato (CaSO4∙0,5H2O), seja como desidrato (CaSO4∙2H2O) (CINCOTTO et al., 1988); ✓ A partir dos dados obtidos na análise química (Tabela 2.3) foram calculadas, por estequiometria, as respectivas composições mineralógicas prováveis destes materiais, as quais são apresentadas na Tabela 2.4. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO GESSO Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO GESSO Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO ETAPA DE CONSOLIDAÇÃO DO GESSO Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). ✓ A consolidação com enrijecimento da pasta de gesso se deve, essencialmente, à reação química de hidratação do gesso (equação) na qual o material anidro é transformado em di-hidrato (Hincapié e Cincotto, 1997), e, secundariamente, pela evaporação do excedente da água de mistura; ✓ Por meio de ensaio de determinação de calor de hidratação, pode- se detalhar o fenômeno da hidratação do gesso, com a indicação de início e fim da pega (John e Cincotto, 2017); INSERIR TEXTO ETAPA DE CONSOLIDAÇÃO DO GESSO Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). ✓ Observando a morfologia do gesso por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), Canut (2005) observou microestruturas compostas por cristais em formas de bastões e agulhas intercruzadas, originados durante a hidratação da bassanita (CaSO4∙0,5H2O), e responsáveis pela coesão da pasta; ✓ A presença de defeitos na microestrutura condiciona a resistência mecânica dos materiais; ✓ São exemplos os vazios ocasionados pela insuficiência da energia de compactação na moldagem do gesso e a porosidade produzida pela evaporação do excedente da água de mistura que não é consumida pela reação de hidratação da bassanita (CaSO4∙0,5H2O); INSERIR TEXTO ETAPA DE CONSOLIDAÇÃO DO GESSO Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). ✓ A microestrutura típica do gesso após sua hidratação é caracterizada por cristais de di- hidrato (CaSO4∙2H2O) imbricados (com pontos de contato), que formam ligações secundárias entre si (figura) e são responsáveis pela resistência mecânica do produto, mesmo se coexistem defeitos (os poros) entre esses cristais; ✓ De qualquer forma, após o enrijecimento, a formação final da pasta de gesso são bastões ou agulhas intercruzadas (JOHN e CINCOTTO, 2017). FIGURA: Microestrutura da pasta de gesso com relação água/gesso 0,7, apresentando elevada porosidade entre os aglomerados de cristais imbricados de di-hidrato. Imagem de MEV obtida com elétrons secundários, alto vácuo. Fonte: John e Cincotto, 2017. Apud D’Agostino, 2007. INSERIR TEXTO CURIOSIDADE ✓ O uso do gesso se tornou obrigatório nas construções na França, pelo Rei Luís XIV (conhecido como Rei Sol) em 1667, devido ao incêndio que destruiu a cidade de Londres no ano anterior? A partir do decreto promulgado pelo rei francês, as estruturas das casas, que na época eram normalmente feitas em madeira, passaram a ser revestidas com gesso, para protegê-las do fogo. Com isso, o uso do gesso na construção civil aumentou ainda mais. INSERIR TEXTO GESSO NA CONSTRUÇÃO CIVIL ✓ O futuro da construção civil aponta para o uso cada vez frequente do gesso; ✓ Utilizado principalmente como material de acabamento em interiores, para obtenção de superfícies lisas, ele pode substituir a massa corrida e a massa fina; ✓ Nesse caso, pode ser utilizado puro (apenas misturado com água) ou em misturas com areias, sob a forma de argamassas; ✓ Porém, quando usado em revestimentos, a espessura da camada de gesso deve ser pequena (embora possa atingir até 2,0 cm, o ideal é em torno de 0,5 cm), pois espessuras elevadas fazem ele trincar; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO GESSO NA CONSTRUÇÃO CIVIL ✓ O custo do revestimento em gesso é menor, quando comparado às argamassas convencionais mais a massa corrida; ✓ O gesso tem baixa resistência a choques, não devendo ser utilizado em áreas de tráfego intenso de pessoas ou cargas, como acontece, por exemplo, em áreas de circulação de prédios comerciais ou industriais. Seu uso é indicado para áreas internas residenciais ou de escritórios. ✓ No Brasil, devido à relativa escassez, é pouco empregado como aglomerante e muito utilizado em fins ornamentais, como para a fabricação em larga escala de molduras, sancas e placas para forro; ✓ Empregado no formato de placas também nas chamadas paredes leves ou drywall; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO GESSO NA CONSTRUÇÃO CIVIL ✓ Essas placas são utilizadas em forros, divisórias, para dar acabamento em uma parede de alvenaria bruta ou em mal estado, ou para melhorar os índices de vedações térmicos ou acústicos do ambiente em que for empregado; ✓ Por ser um aglomerante aéreo, não se presta para a aplicação em ambientes externos devido à baixa resistência em presença da água; ✓ Pode, entretanto, ser usado em áreas internas úmidas, como banheiros, por exemplo, desde que convenientemente protegido; ✓ O gesso corrói o aço, por isso, não se pode reforçá-lo, a não ser com armaduras galvanizadas, fibras sintéticas,tecidos; ✓ O gesso é um isolante de tipo médio, podendo proteger a estrutura contra incêndios, absorvendo grande quantidade de calor. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). Fonte: Abitante & Lisboa (2017). Fonte: Abitante & Lisboa (2017). INSERIR TEXTO GESSO - PROPRIEDADES ✓ O desempenho satisfatório do gesso utilizado como ligante na fabricação de pré-moldados ou aplicado como revestimento vincula-se diretamente a algumas propriedades específicas: - elevada plasticidade da pasta; - pega e endurecimento rápidos; - elevada finura (equivalente ao cimento); - pequeno poder de retração na secagem; - e estabilidade volumétrica. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO GESSO - PROPRIEDADES ✓ A capacidade de absorver e liberar umidade ao ambiente confere aos revestimentos em gesso elevada capacidade de equilíbrio higroscópico, além de funcionarem como inibidores iniciais de propagação de chamas, ao liberarem moléculas de água quando em contato com o fogo; ✓ Por outro lado, a solubilidade considerável dos produtos em gesso (aproximadamente 1,8 g/litro) favorece a redução da resistência mecânica dos revestimentos em gesso em função do grau de umidade absorvida do meio ambiente e da lixiviação dos constituintes resultante da percolação progressiva de água; ✓ A microestrutura do gesso endurecido está diretamente vinculada às propriedades físicas e mecânicas do gesso (PINHEIRO, 2011); Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO GESSO - PROPRIEDADES ✓ A pasta de gesso é caracterizada por uma microestrutura porosa em razão da evaporação da água de amassamento que não é consumida na hidratação, pois o excedente de água é elevado para se obter a trabalhabilidade adequada para sua aplicação; ✓ A natureza química da pasta de gesso endurecida, constituída essencialmente por gipsita, e sua microestrutura porosa são elementos que favorecem, respectivamente, a resistência ao fogo e a capacidade de isolação térmica dos revestimentos em gesso; ✓ No entanto, as condições de umidade do meio ambiente durante o endurecimento podem reduzir sua resistência mecânica em até 50% (JOHN e CINCOTTO, 2017); Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO GESSO - PROPRIEDADES ✓ Outro elemento relevante que modifica a morfologia e a textura dos cristais de gipsita é o uso de aditivos e adições nas pastas em gesso, como aditivos retardadores de pega e adição de gipsita na pasta de gesso; ✓ Esta prática confere mudanças na forma e no tipo de entrelaçamento dos cristais, na porosidade capilar e na resistência do material (SINGH; MIDDENDORF, 2007. Apud PINHEIRO, 2011); ✓ Em face do seu pH praticamente neutro, o gesso provoca corrosão de metais ferrosos, dando origem a manchas de ferrugem a partir dos pontos de contato metal-gesso, especialmente em ambientes com umidade elevada; ✓ O usuário deve estar atento na aplicação do revestimento em gesso e, preventivamente, optar por componentes ferrosos galvanizados. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO GESSO - PROPRIEDADES ✓ PEGA - O tempo de pega é uma das propriedades mais importantes do gesso; - Se a pega for muito rápida, o preparo da pasta fica condicionado a pequenos volumes, reduzindo a produtividade do gesseiro; - A queda de produtividade é acompanhada do aumento de desperdício de material - Em geral, os gessos nacionais têm início de pega entre 3 e 16 minutos e fim de pega entre 5 e 24 minutos. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO GESSO - PROPRIEDADES ✓ RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO - As pastas de gesso têm resistência à compressão entre 10MPa e 27MPa. ✓ DUREZA - As pastas de gesso têm dureza entre 14MPa e 53MPa. ✓ ISOLAMENTO TÉRMICO E ACÚSTICO - O gesso é um bom isolante térmico e acústico e tem elevada resistência ao fogo, eliminando a água de cristalização com o calor, transformando a superfície do revestimento em sulfato anidro em forma de fino pó, que protege a camada interior de gesso. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO GESSO - PROPRIEDADES ✓ RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO - As pastas de gesso têm resistência à compressão entre 10MPa e 27MPa. ✓ DUREZA - As pastas de gesso têm dureza entre 14MPa e 53MPa. ✓ ISOLAMENTO TÉRMICO E ACÚSTICO - O gesso é um bom isolante térmico e acústico e tem elevada resistência ao fogo, eliminando a água de cristalização com o calor, transformando a superfície do revestimento em sulfato anidro em forma de fino pó, que protege a camada interior de gesso. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO GESSO - PROPRIEDADES ✓ ADERÊNCIA - As pastas de gesso aderem bem a blocos, pedra e revestimentos argamassados. - Em superfícies de madeira, sua aderência é insatisfatória e apesar de aderir bem ao aço e outros metais, estes acabam sendo corroídos pelo gesso, tanto mais facilmente quanto maior for a quantidade de água da pasta. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO NORMALIZAÇÃO TÉCNICA ✓ O gesso para construção civil é empregado na obtenção ou fundição de elementos e/ou componentes e em revestimentos; ✓ São normalizados quatro tipos produzidos, diferenciados em função de sua aplicação específica, isto é, gesso fino para revestimento, gesso grosso para revestimento, gesso fino para fundição e gesso grosso para fundição; ✓ O gesso de construção civil para ser comercializado no País deve atender a alguns requisitos específicos químicos, físicos e mecânicos estabelecidos na ABNT NBR 13207:2017 e apresentados na tabela a seguir; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO NORMALIZAÇÃO TÉCNICA ✓ ............................ Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO NORMALIZAÇÃO TÉCNICA ✓ Os métodos de ensaios normatizados pela ABNT para a verificação das exigências químicas e físicas do gesso são: - propriedades físicas do pó (ABNT NBR 12127:2017); - propriedades físicas da pasta (ABNT NBR 12128:2017); - propriedades mecânicas (ABNT NBR 12129:2017); - e água livre e de cristalização e teores de óxido de cálcio e anidrido sulfúrico (ABNT NBR 12130:2017). Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO NORMALIZAÇÃO TÉCNICA ✓ O gesso de construção civil é comercializado em sacos de 40Kg e deve atender aos requisitos e critérios normatizados para o gesso de construção segundo a NBR 13207:1994 (Gesso para construção civil) a qual fixa condições exigíveis para o recebimento do gesso a ser utilizado em fundição e revestimento. ✓ Referências normativas: - NBR 12127:1991 (Gesso para construção – Determinação das propriedades físicas do pó), prescreve método para determinação das propriedades físicas do gesso na forma de pó, denominado granulometria em massa unitária. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO NORMALIZAÇÃO TÉCNICA - NBR 12130:1991 (Gesso para construção – Determinação da água livre e de cristalização e teores de óxido de cálcio e anidrido sulfúrico), prescreve métodos para determinação da água livre, água de cristalização e teores de cálcio e anidrido sulfúrico. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO ✓ Sob a forma de placas (plaster-board), tanto para paredes como para tetos. ✓ A placa é formada por gesso envolvido por cartão, formando um sanduíche. ✓ Estas placas são utilizadas em interiores e não tem função estrutural. ✓ No Brasil, são fabricadas com 10 e 15 mm de espessura. ✓ Asplacas para forros geralmente de 60x60cm são penduradas na laje por meio de tirantes metálicos. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO ✓ Painéis de gesso para paredes(divisórias) de 5 a 15 cm de espessura, 60cm de largura com até 3m de comprimento. ✓ Blocos leves de gesso: nas mais variadas dimensões, empregados em paredes internas e proteção de estruturas. ✓ Os blocos podem ser vazados e são confeccionados com serragem de madeira e celulares (esponjosos), obtidos pela adição de produtos formadores de espuma ou geradores de gás.) ✓ Revestimento de paredes e tetos. ✓ Preparo de argamassas e pastas para execução de estuque. ✓ Molduras e ornamentos. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). Fonte: Lintz & Martinês (2018). Fonte: Lintz & Martinês (2018). Fonte: Lintz & Martinês (2018). Fonte: Lintz & Martinês (2018). Fonte: Lintz & Martinês (2018). Fonte: Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO PAINÉIS DE GESSO ACARTONADO ✓ Este sistema atende ao segmento de paredes internas de vedação e fachadas e se insere em um contexto mais amplo e crescente de inovação tecnológica e de industrialização da construção de edifícios, que está se instaurando mais decisivamente no País nas duas últimas décadas; ✓ A partir de 1995 surgiu no Brasil o drywall — sistema de forros e paredes com chapas de gesso acartonado —, que substitui paredes e forros de alvenaria, embora a tecnologia básica conte com mais de um século de existência; ✓ O termo drywall traduz a característica de um sistema de “construção a seco”, ou seja, praticamente não depende de demanda de água no canteiro, diferentemente das paredes em alvenaria, com revestimento convencional de argamassa. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). INSERIR TEXTO VÍDEOS ✓ COMO SÃO FEITAS AS PLACAS DE GESSO https://www.youtube.com/watch?v=b3ZBD2GC0js https://www.youtube.com/watch?v=b3ZBD2GC0js INSERIR TEXTO PAINÉIS DE GESSO ACARTONADO ✓ A produção atual de chapas de gesso acartonado envolve processos industriais bastante automatizados, sendo empregados tanto a gipsita natural como o fosfogesso, além de aditivos e o papel-cartão adequado; ✓ As etapas básicas de produção são: - calcinação da gipsita - dosagem da pasta de gesso - conformação das chapas em processo contínuo de aplicação da pasta sobre o cartão - secagem das chapas em estufa - recorte de bordas - colagem das chapas aos pares e estocagem (Figura). Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). PAINÉIS DE GESSO ACARTONADO INSERIR TEXTO PAINÉIS DE GESSO ACARTONADO ✓ No produto final a resistência à compressão se deve, basicamente, ao gesso e à resistência à tração ao papel-cartão (OLIVEIRA JUNIOR, 2005); ✓ O sistema de gesso acartonado é constituído, basicamente, por uma estrutura leve em perfis de chapas zincadas compostas por guias e montantes, sobre os quais são fixadas chapas de gesso acartonado; ✓ O sistema pode receber a inserção de materiais absorventes acústicos e resistentes ao fogo, em função de sua aplicação (figura). ✓ Usualmente, são empregadas uma ou mais camadas de chapas, cuja superfície recebe acabamento final, como pintura, papel de parede, revestimentos cerâmicos e plásticos (MITIDIERI FILHO, 1997). Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019). PAINÉIS DE GESSO ACARTONADO INSERIR TEXTO PAINÉIS DE GESSO ACARTONADO ✓ De acordo com Oliveira Junior (2005), a experiência do emprego de gesso acartonado no mercado nacional está caracterizada pela carência de normas técnicas para alguns componentes do sistema e para o sistema como um todo; ✓ É comum verificar muitos construtores e instaladores executarem paredes com diferentes procedimentos, até inadequados, envolvendo a montagem ou a interface com instalações hidráulicas, sendo causa potencial de patologias nas edificações e de desempenho aquém do desejado ou projetado; ✓ O mercado nacional dispõe de um conjunto abrangente de normas técnicas de chapas de gesso acartonado, como a ABNT NBR 14715-1:2010, que define tipos, características geométricas e especifica os valores limites para as características físicas e mecânicas; Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO PAINÉIS DE GESSO ACARTONADO ✓ A ABNT NBR 14715-2:2010 estabelece os métodos para determinação das características físicas especificadas das chapas de gesso acartonado quando empregadas na execução de paredes, forros e revestimentos internos; ✓ O conjunto de normas técnicas vigentes no País pode ser consultado no site da ABNT; ✓ Uma questão atual e relevante no País é o desempenho das paredes de gesso acartonado; ✓ Este sistema tem sido objeto de estudos de desenvolvimento tecnológico e de ações em prol da normatização técnica, e está sendo tratado com avanços significativos em relação ao desempenho quanto à isolação acústica, contra o fogo, esforços mecânicos e peças suspensas. Fonte: Abitante & Lisboa (2017); Quarcioni (2019); Lintz & Martinês (2018). INSERIR TEXTO EXERCÍCIOS 1) O limite de impurezas do gesso varia desde pequenas proporções até um limite máximo de: a) 6%. b) 1%. c) 0,1%. d) 0%. e) 2%. 2) No processo de fabricação do cimento o gesso é adicionado para: a) aumentar sua resistência. b) controlar o tempo de pega. c) aumentar a resistência à água. d) características estéticas. e) reduzir o tempo de pega. 77 INSERIR TEXTO EXERCÍCIOS 3) Assinale a alternativa correta a respeito do gesso: a) Pastas e argamassas de gesso não aderem a tijolos. b) Pastas endurecidas com gesso não possuem propriedades acústicas. c) Pastas endurecidas com gesso possuem excelente isolamento acústico. d) Condutibilidade térmica das pastas endurecidas de gesso é alta. e) Pastas endurecidas de gesso não aderem a pedras. INSERIR TEXTO EXERCÍCIOS 4) O gesso quando misturado com a água inicia seu processo de endurecimento em razão da formação de uma malha de cristais. Depois de iniciada a pega, ele continua a endurecer como os demais aglomerantes. Portanto é correto afirmar que: a) Temperatura e tempo de calcinação não influenciam no tempo da pega. b) A finura não é um influenciador do tempo de pega. c) Presença de impurezas ou uso de aditivos influenciam no tempo de pega. d) Presença de impurezas não influencia no tempo de pega do gesso. e) Quantidade de água no amassamento não influencia no tempo de pega do gesso. INSERIR TEXTO EXERCÍCIOS 5) A desidratação da gipsita através do processo de calcinação é realizada dentro de um limite de temperaturas e pressões de operação de cozimento conduzindo a formação de alguns sulfatos. Com relação aos sulfatos produzidos, é correto afirmar: a) Em temperaturas superiores a 300°C são produzidos duas variedades de sulfatos semi-hidratados. b) Entre 100°C e 300°C são produzidas duas variedades de sulfato anidro solúvel, ambos não reidratam facilmente e são inertes. c) O sulfato anidro insolúvel na presença de água não reidrata rapidamente. d) O sulfato anidro insolúvel na presença de água reidrata rapidamente, produzindo o fenômeno chamado de pega do gesso. e) Em temperaturas superiores a 300°C são produzidos duas variedades de sulfato anidro solúvel. EXERCÍCIOS 6) Quais as principais propriedades do gesso? 7) Quais as características que conferem ao gesso sua excelente propriedade de proteção contra o fogo? 8) Cite as principais utilização do gesso na construção civil. Contato: julyenne.bampa@estacio.br INSERIR TEXTO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ✓ BALTAR, C. A. M.; BASTOS, F. F.; LUZ, A. B. 21. Gipsita. Rochas e Minerais Industriais – CETEM/2005. ✓ BALTAR, C. A. M.; FREITAS, E. G. Produção de Gesso no Brasil: Mineração e Processamento.In: QUINTA-FERREIRA, M.; BARATA, M. T.; LOPES, F. C.; ANDRADE, A. I.; HENRIQUES, M. H.; PENA DOS REIS, R.; IVO ALVEZ, R. Para desenvolver a Terra: Memórias e notícias de geociências no espaço lusófono. Imprensa da Universidade de Coimbra, 2012. ✓ ABITANTE, A. L.; LISBOA, E. S. Materiais de construção. 2.ª ed. Porto Alegre, SAGAH, 2017. ✓ LINTZ, R. C. C.; MARTINÊS, M. Cal, gesso e argamassa. Notas de aula: EB603 – Ciência e Tecnologia dos Materiais. Faculdade de Tecnologia, Universidade Estadual de Campinas. ✓ QUARCIONI, V. A. In: BAUER, L. A. F. Materiais de construção. Coordenação João Fernando Dias. 6.ª ed. Rio de Janeiro, LTC, 2019.