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Tecnologia das argamassas 21 CAL HIDRATADA NAS ARGAMASSAS A cal é um tipo de aglomerante, resultante da calcinação de rochas calcárias, e que irá apresentar características e comportamentos diferenciados, conforme a composição básica da matéria prima utilizada. A utilização deste aglomerante em argamassas tem registros em arquiteturas Gregas e Romanas, com muitas obras apresentando-se ainda em perfeito estado de conservação, algumas vezes, com a rocha utilizada nas construções encontrando-se em processo de decomposição mais evidente do que o próprio aglomerante utilizado. A cal utilizada nas construções é obtida por um processo chamado de calcinação, onde a rocha calcária é submetida à temperaturas entre 850 e 1200 °C, onde ocorrerá a decomposição em óxidos de cálcio e anidridos carbônicos. CaCO3 + Calor (850 – 1200°C) →→→→ CaO + CO2 O produto da calcinação CaO, necessita de água para tornar-se utilizável nas construções. À este processo de adição de água, chamamos de hidratação, extinção ou queima. CaO + H2O →→→→ Ca(OH)2 Nestas condições, poderá ser utilizada em proporções adequadas, com areia e água, podendo ainda ser adicionado cimento Portland. A recombinação do Ca(OH)2 com o CO2 do ar atmosférico fará o endurecimento do material, com ligação de cristais da cal com o agregado utilizado e/ou com a superfície onde foi aplicada. Ca(OH)2 + CO2 →→→→ CaCO3 H2O Observa-se entretanto, que existem dois tipos de Cales: Cal cálcica - Composição de, no mínimo 75% de CaO; (CaCO3). Cal dolomítica ou magnesiana – Composição de, no mínimo 20% de MgO; (MgCO3). Observa-se entretanto, que as cales cálcicas, com teores elevados de (MgCO3).podem vir a trazer problemas às argamassas pois, como dito anteriormente, o carbonato de cálcio decompõe-se a uma temperatura aproximada de 900°C e o carbonato de magnésio a aproximadamente, 400 °C. Como os materiais estão misturados, a rocha contento ambos irá para o processo de calcinação a 900 °C, entretanto, isto irá acarretar o processo de sinterização (semi-fusão) da parcela contendo magnésio, dificultando sua posterior hidratação. Se o processo de extinção não for feito adequadamente, poderá ocorrer a hidratação de parte da cal (contendo magnésio), em idades posteriores à aplicação da argamassa em um revestimento, por exemplo. Como o processo de hidratação é acompanhado de aumento de volume, em torno de 100% do volume inicial, certamente, irão ocorrer problemas neste revestimento em um período de 3 a 6 meses. Tecnologia das argamassas 22 A CAL E A QUALIDADE DAS ARGAMASSAS Em níveis de pureza, a NBR 7175 determina a existência de 3 tipos de cal: CH I (mais pura), CH II e CH III. A qualidade pode interferir na correta dosagem das argamassas, onde a cal de melhor qualidade tem um maior poder de incorporação de areia. O grau de pureza para cal hidratada de boa qualidade deve sempre ser superior a 88%. Alguns produtos misturados ou de segunda apresentam pureza muito baixa, normalmente inferior a 50%, estando o restante do material composto por mistura de materiais argilosos, como saibro, caulim, terra preta ou barro (ABPC) É frequente a comparação da cal com aditivos químicos que prometem às argamassas melhores características de desempenho em relação à esta. Em algumas características, como a trabalhabilidade, podemos ter melhorias de comportamento e até mesmo redução de preço de execução. O desempenho de uma argamassa, não resume-se entretanto, à plasticidade da mesma e, algumas vezes, o desempenho inicial, facilidade de aplicação e preço, não compensará as diversas propriedades fornecidas por uma argamassa de cal durante toda a vida útil da edificação. Com relação à argamassas de cimento, teremos também um grande número de benefícios, se à estas forem adicionadas cal, substituindo parte do cimento. Comparação entre argamassas mistas de cimento e cal: Maior teor de cimento Maior teor de cal Maior resistência à compressão Maior resistência à altas temperaturas Maior resistência à tração Menor retração por secagem inicial Maior capacidade de aderência Maior retenção de água Maior durabilidade Menor movimentação higroscópica Maior permeabilidade Maior trabalhabilidade Maior resistência inicial Maior plasticidade Maior elasticidade Benefícios das argamassas com cal: Custos: A cal proporciona uma melhor incorporação da areia, podendo-se substituir com vantagens parte do cimento da argamassa. Reduz-se desta forma o custo da argamassa, devido ao menor preço da cal em relação ao cimento. Ambiente asséptico: A alcalinidade de argamassas com cal ( PH maior que 11,5) impede o aparecimento de fungos nas superfícies revestidas com este material. Isolação térmica: A cor branca da cal clareia a mistura, tornando-a mais refletiva aos raios solares, tendo então, o revestimento, menor transmissão de calor. Eflorescências: Pequeno teor de álcalis ocasiona redução de eflorescências. Depósitos brancos, pulverulentos, geralmente solúveis em água, causados basicamente por teor de sais solúveis nos materiais ou componentes; presença de água e Tecnologia das argamassas 23 pressão hidrostática para migração da solução para a superfície. São compostas de carbonatos (de cálcio e magnésio), hidróxido de cálcio, sulfatos (de cálcio, magnésio, potássio ou sódio) e nitratos (potássio, sódio ou amônio). Cal Hidratada Argamassa Ambiente mais asséptico Aspecto agradável Maior incorporação de agregados ARGAMASSA COM CAL Isolação térmica pela maior refletibilidade Raras eflorescências Maior resistência à penetração da água Maior retenção de água Maior plasticidade Reconstituição autógena de fissuras Resistência à compressão e tração adequadas Aumento da resistência e compacticidade com o tempo Pequena expansão e contração Melhor trabalhabil . Melhor recuperação dos excessos Maior e mais perfeita extensão das ligações Melhor absorção dos acomodamentos estruturais iniciais Durabilidade qualificada Esquema dos benefícios da utilização de argamassas com cal Fonte: A Cal Tecnologia das argamassas 24 Benefícios no Setor Técnico Resistência à penetração de água: As argamassas com cal hidratada reduzem os deslocamentos da água pelos espaços intergranulares dos revestimentos, devido ao menor diâmetro das partículas da cal em relação aos agregados e ao cimento. As partículas da cal penetram nos canais capilares, absorvem um filme d’água e obstruem a passagem desta. Figuras – Fonte: A cal - Fundamentos e aplicações na Engenharia Civil. Tempo para o aparecimento da primeira umidade Tempo para o aparecimento de água visível16 Argamassa 1:1:6 14 12 Argamassa 1:2:9 10 8 6 Argamassa 2:1:9 4 Argamassa De cimento 1:3 2 Te m po em ho ra s 0 Média de 6 painéis Média de 12 painéis Tempo para penetração de água em paredes Fonte: A cal Tecnologia das argamassas 25 Retenção de água Por serem partículas muito pequenas, tem a capacidade de reter em sua volta uma película de água firmemente aderida. Vantagens da retenção de água, segundo GUIMARÃES, (1997), � Regula a perda de água para elementos construtivos vizinhos; � Resistência à compressão compatível com as solicitações estruturais impostas às alvenarias; � Melhor trabalhabilidade; � Maior recuperação de sobras de aplicação; � Melhor acomodação dos esforços (mais deformável) � Melhor estocagem de água para o desenvolvimento de reações químicas dos materiais cimentantes. Plasticidade: Quando associada à retenção de água, acarreta em melhor trabalhabilidade, perfeição das ligações, recuperação das sobras, e absorção de acomodamentos estruturais iniciais. A plasticidade é atribuída a alguns fatores, que atuam de forma isolada ou em conjunto entre si. Entre eles, temos: 1. Tamanho da partícula 2. Forma da partícula; partículas arredondadas melhoram a plasticidade. A recuperação das sobras se deve ao poder de retenção da água, o que permite sua reutilização até mesmo após algum tempo após a primeira aplicação A maior perfeição das ligações se deve ao melhor acamamento das substâncias mais plásticas, melhorando a adesão dos elementos. A absorção dos acomodamentos iniciais se deve à flexibilidade obtida com argamassas de cal, podendo inclusive, refazer muitas das pequenas fissuras que ocorrem durante o processo de cura, devido às reações químicas só se extinguirem após muito tempo. Reconstituição autógena das fissuras: Devido à velocidade de reações químicas baixas, enquanto houver hidróxido de cálcio e/ou magnésio livres na argamassa, estes podem ser carregados pela água, se depositando em locais fissurados, onde irão precipitar e reagir, reconstituindo as fissuras. Tem-se então argamassas com resistência mecânica adequada e com maior compacidade. Bibliografia utilizada e sugerida como leitura complementar: ABPC. (Associação Brasileira dos Produtores de Cal). Guia da boa construção – Cal hidratada para argamassas. BAUER, L. A. F. Materiais de construção. PINTO, J. A do N. Elementos para a dosagem de argamassas. NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. GUIMARÃES, J. E. P. A Cal – Fundamentos e aplicações na Engenharia Civil.
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