Materiais da Construção Civil I

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Concreto 
Material compósito, que consiste de um meio 
aglomerante, onde estão agrupadas partículas de 
diferentes naturezas, de modo homogêneo. 
O concreto é largamente empregado pois é resistente 
à água, possui alta plasticidade, o que permite realizar 
formas construtivas inusitadas, e consome menos 
energia, e emite menos gases e poluentes, comparado a 
outros materiais. 
 
O cimento moderno é obtido pela queima de uma 
mistura definida de rocha calcaria e argila, moídas, até 
sua fusão inicial, gerando uma substancia chamada 
clínquer. Antigamente, o cimento era feito em fornos 
precários, com queima desigual, e sua mistura não era 
total nem homogênea. Depois de um tempo, 
começaram-se a fabricar objetos utilizando concreto 
com armadura de aço, até investigarem e descobrirem o 
efeito da aderência entre o concreto e o aço, passando-
se a colocar armadura apenas no lado tracionado das 
peças de concreto. Em seguida, percebeu-se que o efeito 
da protensão (tratamento para aumentar a resistência do 
concreto) era perdido com o passar do tempo, por conta 
da retração e deformação lenta do concreto. 
 
Aglomerantes: Cal, Gesso e Cimento Portland 
Material ligante, de forma geral pulverulento, que 
faz a união entre os grãos dos agregados (areias e 
pedras). 
Sua utilização é diversa, como a obtenção de 
argamassas e concreto, revestimento de paredes e 
obtenção, união de componentes de construção, 
construção de elementos e componentes estruturais e 
estabilização de solos. 
 
Classificação dos aglomerantes 
 
Quanto ao princípio da pega: 
Aéreos: endurecem expostos ao ar, não resistem a 
ação da água. Cal aérea e gesso. 
Hidráulicos: endurecem pela ação exclusiva da 
água, sendo esse fenômeno chamado de hidratação. Cal 
hidráulica e cimento Portland. 
Poliméricos: tem reação devido a polimerização de 
uma matriz [processo químico que resulta na formação 
de macromoléculas (moléculas grandes) denominadas 
de polímeros, mediante a combinação de moléculas 
menores, os monômeros]. Asfalto e polímeros. 
 
Quanto a atividade química: 
Aglomerante quimicamente inerte: processo de 
endurecimento ao ambiente por conta da evaporação da 
água de emassamento (água utilizada para misturar e 
hidratar os componentes secos durante a produção de 
concreto). Baixa resistência mecânica e o processo pode 
ser revertido. Argila. 
Aglomerante quimicamente ativo: processo de 
endurecimento ao ambiente decorre de uma reação 
química. Maior resistência físico-mecânica e o processo 
é irreversível. Cimento, cal e gesso. 
 
Aglomerantes aéreos - Cal 
Aglomerante é um material ligante pulverulento que 
promove a união entre agregados. 
Conceito de Pega: os tempos de pega são as etapas 
do processo de endurecimento, solidificação ou 
enrijecimento do aglomerante; 
Pega aérea: enrijece exposto ao ar, e não é resistente 
à ação da água depois de enrijecido; 
Pega hidráulica: enrijece pela ação exclusiva da 
água; 
 
Cal 
Aglomerante inorgânico ou mineral, produzido a 
partir de rochas calcarias, composto basicamente de 
cálcio e magnésio. Em mistura com água forma uma 
pasta com propriedades aglomerantes, pois reage com 
CO² da atmosfera. Depois de endurecido (por conta da 
reação com CO²) , não resiste muito bem à ação da água. 
Tem endurecimento lento, depende da difusão do 
CO² para o interior do produto, sua resistência é inferior 
ao cimento, e apresenta sistemas porosos. 
Possui menor modulo de elasticidade (menor rigidez 
da argamassa com a cal, o que contribui para sua maior 
durabilidade) que o cimento. 
 
Tipos de Cal: 
Quanto à extinção: 
 Cal virgem, constituída de oxido de cálcio e 
magnésio; 
 Cal hidratada, constituída de hidróxido de 
cálcio, magnésio e oxido não hidratado, além de 
carbonato de cálcio; 
 Cal hidráulica, produto industrial constituído de 
calcário argiloso (marga), e se hidrata 
semelhante ao cimento. 
Quando ao teor de oxido de cálcio (cal virgem): 
 Cal cálcica, teor de CaO >= 90%; 
 Cal magnesiana, teor entre 65% e 90%; 
 Cal dolomítica, teor < 65%. 
 
Cal é solúvel em água, sua composição química 
(controlada pela composição da matéria prima e pelas 
condições do processo de produção) influencia seu 
desempenho e sua área específica é 10x maior que dos 
cimentos. 
 
Processo de fabricação: 
Matéria prima com alto teor de CaCO³ são 
levados para fornos de calcinação (submeter o calcário 
britado (CaCO³) a temperaturas que chegam a 1200°C, 
obtendo-se CaO (oxido de cálcio – cal viva), com 
desprendimento de gas carbônico (CO²). 
𝐶𝑎𝐶𝑂3 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 (𝑓𝑜𝑟𝑛𝑜) → 𝐶𝑎𝑂 + 𝐶𝑂² 
 
A cal hidratada (hidróxido de cálcio) é um 
aglomerante utilizado em argamassas para 
assentamento de blocos ou revestimento de paredes. 
 
Argamassa fresca é a recombinação dos 
hidróxidos (Ca(OH)²) com gás carbônico da atmosfera, 
formando cristais de carbonato de cálcio (CaCO³) e 
endurecendo (que acaba por ligar os agregados a ela 
incorporados ). 
𝐶𝑎(𝑂𝐻)2 + 𝐶𝑂2 → 𝐶𝑎𝐶𝑂3 + 𝐻²𝑂 
 
 
 
Classificação da Cal: 
Tipos NBR 7175: 
 CH I – cal hidratada especial; 
 CH II – cal hidratada comum; 
 CH III – cal hidratada comum com carbonato. 
Quanto à composição química: 
 Cal cálcica: óxidos CaO > 75%; 
 Cal magnesiana: óxidos MgO > 20%. 
Vale ressaltar que a soma dos óxidos (CaO + 
MgO) tem que ser maior que 88% da amostra. 
 
Exigências químicas: 
 
 
Exigências físicas: 
 
 
Rendimento da cal: 
 Cal gorda: 1m³ de cal produz mais de 1,82m³ de 
pasta, e 1m³ de pasta requer menos de 550kg de 
cal; 
 Cal magra: 1m³ de cal produz menos de 1,82m³ 
de pasta, e 1m³ de pasta requer mais de 550kg 
de cal. Um bom exemplo é a cal magnesiana, na 
maioria das vezes. 
 
Tempo de extinção: 
 Cal rápida: extinção inicia com 5 minutos 
depois de adicionado água; 
 Cal média: extinção inicia entre 5 e 30 minutos 
depois de adicionado água; 
 Cal lenta: extinção inicia com mais de 30 
minutos depois de adicionado água; 
 Extinção da cal gorda: dificuldade da 
dissipação do calor pode ir a gerar temperaturas 
altas, o que prejudica a cal. Logo, diz que a cal 
foi queimada; 
 Extinção da cal magra: ou cal magnesiana, calor 
se dissipa com tanta facilidade que as vezes não 
se extingue completamente. Logo, diz que a cal 
ficou afogada . 
 
Propriedades da Cal: 
Plasticidade: fluidez à argamassa, facilitando seu 
espalhamento. Partículas finas lubrificantes tornam a 
argamassa mais plástica e trabalhável. Cal magnesiana 
produz argamassa mais plástica que a cal cálcicas. 
Retenção de água: evita a perda excessiva da 
água de amassamento, medida indireta da plasticidade 
da cal, prolonga o tempo no estado plástico da 
argamassa fresca, aumentando a produtividade. 
Vale ressaltar que a associação do cimento e cal 
em argamassa, quando reage ao ar, a cal libera a água 
mantida retida em sua estrutura molecular, e essa água 
é aproveitada na cura do cimento, evitando formação de 
trincas por retração da massa. 
Incorporação de areia: facilidade de a pasta de 
cal hidratada envolver e receber os grãos do agregado, 
unindo-os. Cal com alta plasticidade e alta retenção de 
água tem maior capacidade de incorporar areia. Essa 
propriedade justifica o emprego da cal na produção de 
argamassa. 
 Poder de incorporação de areia da cal hidratada: 
1:3 a 4; 
 Poder de incorporação de areia do cimento: 1:2 
a 2,5; 
Endurecimento: carbonatação da cal hidratada 
pela absorção do CO² da atmosfera. Quando a espessura 
do revestimento argamassado é acima de 20 mm há 
prejuízo no processo de carbonatação da argamassa, 
pois reduz a aderência do revestimento. 
Pouca contribuição na resistência a compressão 
das argamassas. 
Capacidade de absorver deformações: 
importante para argamassas em paredes ou lajes muito 
solicitadas. 
Durabilidade: utilização da cal aumenta a 
durabilidade de argamassas, pois combate a presençade 
fungos e diminui a ocorrência de eflorescência. 
 
Aplicações da Cal: 
Misturas solo-cal, produção de argamassas para 
assentamento de blocos, revestimentos e tijolo silico-
cal. 
 
Armazenamento da Cal: 
Estocada em local seco e protegido da umidade. 
Pilhas de sacos devem ter no máximo 10 unidades a 30 
cm do chão. Pode-se colocar lonas plásticas para 
prolongar o tempo de conservação da cal. 
 
Aglomerante Gesso 
Gesso é da família de aglomerantes obtido pela 
calcinação da rocha de gipsita (mineral). Pode ser 
obtido também como subproduto da indústria de 
fertilizantes (fosfogesso ou gesso químico), subproduto 
da produção de ácido fluorídrico e subproduto da 
purificação de gases (sulfogesso). 
O gesso de construção é um aglomerante aéreo, 
produzido pela calcinação do gipso (minério mais 
comum dos sulfatos, é a matéria prima da produção do 
gesso de construção). Após a desidratação, o gesso é 
triturado, peneirado e embalado. 
 
Matéria prima na produção de gessos: 
Sulfato de Cálcio di-hidrato (CaSO4.2H²O 80-
95%), encontrado em evaporitos (rochas sedimentares 
formadas pela cristalização e precipitação química dos 
sais dissolvidos em meio aquoso, devido ao processo de 
evaporação), calcário e argilas. 
Sua matéria prima é a rocha gipsita. 
 
Definições: 
Gesso de construção: produzido por calcinação 
do minério natural gipso, constituído de sulfatos de 
cálcio e gipsita; 
Hemidrato : produzido a partir da calcinação do 
gipso (CaSO4.0,5H²O); 
Anidrita III: anidrita solúvel, é a fase 
intermediaria ao hemidrato e à anidrita II 
(CaSO4.H²O). sua formula indica que esse produto 
pode conter um teor de água de cristalização variável. 
Essa anidrita reage de forma rápida com a água; 
Anidrita II: anidrita insolúvel ou supercalcinada, 
produzida a 350°C. reage de forma lenta com a água; 
Anidrita I: anidrita de alta temperatura, obtida 
pela calcinação da gipsita a 1200-1100°C. tem pega e 
endurecimento lento. O que a diferencia da II é a 
presença de CaO. 
 
Tipos de gipsita: 
Selenita: arranjo monoclínico prismático ou 
tubulares dos cristais; 
Fibrosa: cristais estão ordenados em formas de 
fibras paralelas alongadas; 
Maciça: alabrasto, formação compacta, 
granulometria fina e cor branca translucida. 
 
Fabricação do gesso: 
Produzido a partir da calcinação do CaSO4, entre 
140 e 160°C. Nessa temperatura, o material é 
desidratado, passando de di-hidrato para hemi-hidrato. 
Pode ser obtido também do resíduo de industrias 
fertilizantes (fosfogesso). 
𝐶𝑎𝑆𝑂4 ∗ 2𝐻2𝑂 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 → 𝐶𝑎𝑆𝑂4 ∗ 0,5𝐻2𝑂 + 1,5𝐻²𝑂 
 
1. Extração da matéria prima; 
A gipsita é obtida pela mineração. Suas jazidas 
podem ser subterrâneas ou a céu aberto, possui 
baixa dureza, logo pode ser usado escavadeira ou 
brocas, explosivos ou escarificação. 
2. Britagem, moagem grossa e estocagem com 
homogeneização; 
Britadores de mandíbula ou britagem incolo 
(50mm-5mm) 
3. Secagem (10% de umidade); 
4. Calcinação: 
 1 forno vai produzir hemidrato puro ou 
contendo também gipsita ou anidrita; 
 2 fornos produzem hemidrato e anidrita em 
separado 
Dependendo o tipo de forno, influencia no 
resultado final. Existem fornos abertos 
(aquecimento indireto sem contato com gases), 
autoclaves (perca de água enquanto em 
suspensão aquosa). 
 Gesso : gesso industrial, alta resistência 
mecânica, por ter cristais compactos e regulares 
(obtido através da calcinação por autoclave). 
Aplicações hospitalares, 
 Gesso : construção civil, calcinado em forno 
aberto, a água de cristalização é liberada 
rapidamente, produzindo cristais mal formados 
e porosos, tendo cristais irregulares esponjosos. 
5. Moagem e seleção de granulometria; 
6. Armazenamento em silos e estabilização; 
O material não é completamente puro, contento 
anidritas. Logo a estabilização tende tornar a 
anidrita III em hemi-hidrato por meio do contato 
com a umidade ambiente, armazenando o material 
em silos. 
7. Ensacamento e comercialização. 
Geralmente em sacos de 20 a 40 kg. Devem ser 
mantidos em ambientes secos, livre de umidade, 
afastado do solo e paredes. 
 
 
Calcinação – variações de gesso: 
Hemi-hidrato  – gesso industrial 
(CaSO4.0,5H²O): cristais compactos regulares (forno 
autoclave), alta resistência mecânica, boa 
trabalhabilidade com baixos fatores a/g. Peças pré 
moldadas, cerâmicas, giz, hospitalar; 
Hemi-hidrato  – gesso de fundição (a) e 
revestimento (b): produzido a partir da calcinação entre 
140°C e 160°C. Construção civil; 
Anidrita III (CaSO4.H²O): calcinada entre 
160°C e 190°C (dupla cozedura), possui entre 0,06 e 
0,11 moléculas de água, extremamente reativa (pode se 
tornar hidrato a partir da umidade do ar). Acelerador de 
pega do gesso e gesso de fundição. 
Anidrita II (CaSO4): calcinada entre 220°C e 
800°C. Totalmente desidratada, alto tempo de 
hidratação. Possui baixa porosidade e alta resistência 
mecânica e dureza. Gesso de revestimento; 
Anidrita I: calcinada entre 1100°C e 1200°C. 
Totalmente desidratada, alto tempo de hidratação 
(meses). Pode conter óxidos de cálcio (cal livre) por 
conta da dissociação térmica a partir de 800°C; 
O gesso tem fusão em 1350°C e 1450°C, e o 
gesso para construção é composto com predomínio do 
hemi-hidrato , com pouca quantidade de anidrita II e 
III, por conta da imperfeição no processo de calcinação 
e moagem. 
 
 
Mecanismos de hidratação: 
Acontece com o contato com a água, em 
quantidade media de 18% em relação a sua massa. 
𝐶𝑎𝑆𝑂4 ∗ 0,5𝐻2𝑂 +
2
3
𝐻2𝑂 → 𝐶𝑎𝑆𝑂4 ∗ 2ℎ2𝑂 + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 
 Mistura do sulfato de cálcio hemi-hidrato e 
água; 
 Inicio da hidratação, precipitação do sulfato de 
cálcio di-hidrato e formação dos núcleos de 
cristalização; 
 Inicio de crescimento de cristais a partir dos 
núcleos (núcleo de hidratação – germes); 
 Cristais crescidos, pasta ganha viscosidade; 
 Contato entre os cristais, início de pega; 
 Entrelaçamento entre os cristais, formação de 
corpo solido. 
Quanto mais núcleos, mais rápida a formação de 
cristais (maior n° de cristais em menores dimensões 
unitárias), logo corpo solido mais denso, e de forma 
mecânica mais forte. Quanto menos núcleos, mais lenta 
a formação de cristais, corpo solido mais poroso e 
mecanicamente mais fraco. 
O tempo de pega depende da relação água/gesso, 
da matéria prima, condições de produção, tamanho das 
partículas, entre outros. 
 
Na etapa 1 acima, há uma pequena hidratação 
seguida de um período de indução, período de mistura e 
homogeneização da amostra. Início da pega. 
Na etapa 2, há elevação rápida da temperatura, 
logo uma elevação rápida da reação, momento propicio 
a aplicação da pasta em substrato. 
Por fim, na etapa 3, onde tem a temperatura 
máxima, é o fim da pega (o que não indica fim do ganho 
de resistência mecânica). 
 
Normas: 
Servem para que a execução possa ser realizada 
garantindo que os resultados demonstrem o nível de 
qualidade do material estudado. 
 
 
 
 
Propriedades: 
Pega: endurece em razão de uma reação 
exotérmica. Os nacionais são entre 3 e 16 min o tempo 
de inicio de pega, e fim entre 5 e 24 min. 
Resistência: 10Mpa e 27Mpa. E podem atingir 
entre 0,7 e 3,5 MPa de resistência à tração. 
Isolamento térmico e acústico: quando 
submetido a altas temperaturas, libera água contida em 
seus poros, inibindo a propagação de calor, isso até 
140°C, depois começa a desidratação. 
Aderência: adere bem a blocos, pedra e 
revestimentos argamassados, mas ruim à madeira. 
Adere ao aço e metais, mas os corrói, principalmente 
com mais água à pasta de gesso. 
O grau de cristalização (alfa e beta), 
homogeneidade (quanto mais, maior resistência), finura 
(menor as partículas, mais rápido a pega, menor o tempo 
de pega, aumento da resistência), consistência (fator a/g 
– maior o fator, maior tempo de pega, menor 
resistência), mistura com areia (em uma argamassa porexemplo, o tempo de pega e resistência abaixam com 
seu aumento) e temperatura (quanto maior, menor 
tempo de pega), influenciam nas propriedades do gesso. 
 
Aplicações: 
Material de acabamento por conta da sua 
resistência ao fogo e capacidade de absorver calor, mas 
não pode ser usado em exteriores e banheiros, por ser 
solúvel em água. Pode ser armado apenas com 
armaduras galvanizadas, pois corrói o aço. 
Como revestimento é bom por ter manutenção 
simples, facilidade de manuseio, rapidez, aceita pinturas 
e acabamentos e camada única. 
Usado em pré moldados (moldura, placa de forro, 
dry wall), por ser leve e ter isolamento termo-acústico 
melhor que as de alvenaria. 
 
Características: 
Leveza, facilidade de manuseio, infelizmente 
sujeira, rapidez de aplicação, recebe bem pinturas e 
acabamentos, limpeza simples (manutenção), não 
suporta agua, isolante térmico e acústico natural.