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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO André Luis Abitante Ederval de Souza Lisboa Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094 A148m Abitante, André Luís. Materiais de construção [recurso eletrônico] / André Luís Abitante, Ederval de Souza Lisboa. – Porto Alegre : SAGAH, 2017. Editado como livro impresso em 2017. ISBN 978-85-9502-009-2 1. Materiais de construção. I. Lisboa, Ederval de Souza. CDU 691 Livro_Materiais_construcao.indb IILivro_Materiais_construcao.indb II 12/01/2017 15:07:4812/01/2017 15:07:48 Gesso Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer o processo de obtenção do gesso. Listar as aplicações do gesso. Defi nir o conceito de aglomerantes aéreos. Introdução O gesso é um aglomerante muito utilizado. Há evidências de que esse material seja utilizado no Egito há mais de 4.500 anos. Assim, é muito importante que, você, como profissional, conheça o processo de obten- ção do gesso e suas aplicações na construção civil, assuntos que serão tratados neste capítulo. Conceito de aglomerantes Os aglomerantes são defi nidos como produtos empregados para fi xar ou aglomerar outros materiais entre si. Geralmente são materiais pulverulen tos em forma de pó e ao misturá-lo com a água formam uma pasta capaz de endurecer por simples secagem ou devido à ocorrência de reações químicas. O mecanismo de endurecimento do gesso ocorre pela ação química do CO2 do ar e é obtido pela desidratação total ou parcial da gipsita, que é composta de sulfato de cálcio mais ou menos impuro, hidratado com moléculas de água. Materiais_construcao_U2_C02.indd 69Materiais_construcao_U2_C02.indd 69 12/01/2017 14:56:2712/01/2017 14:56:27 Existem alguns termos característicos para definir a mistura de um aglomerante com materiais específicos. Entre os mais conhecidos podemos citar: Pasta base: aglomerante (ou mistura de aglomerantes) + água Argamassa: aglomerante(s) + agregado míudo + água Concreto: aglomerante(s) + agregado míudo + agregado graúdo + água De acordo com Petrucci (1975), devido ao mecanismo de endurecimento, os aglomerantes podem ser classificados em: Aglomerantes inertes: seu endurecimento ocorre devido à secagem natural do material. A argila é um exemplo de aglomerante inerte. Aglomerantes ativos: seu endurecimento se dá por meio de reações químicas. É o caso da cal e do cimento. Os aglomerantes quimicamente ativos são subdivididos em dois grupos: ■ Aglomerantes aéreos: são aqueles que conservam suas proprie- dades e processam seu endurecimento somen te na presença de ar (e CO2). Como exemplo deste tipo de aglomerante, temos o gesso e a cal. ■ Aglomerantes hidráulicos: 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 utili- zado na construção civil. Quanto à composição, os aglomerantes são classificados em: Aglomerantes simples: são formados por apenas um produto com pequenas adições de outros componentes com o objetivo de melhorar algumas características do produto final, como por exemplo, regular a sua pega (secagem). Normalmente as adições não ultrapassam 5% em peso do material. O cimento Portland comum é um exemplo deste tipo de material. Existem também os mistos, que são misturas de um ou mais aglomerantes. Aglomerantes com adição: é composto por um aglomerante simples com adições em quantidades superio res, com o objetivo de conferir propriedades especiais ao aglomerante, como menor permeabilidade, menor calor de hidratação, menor retração, entre outras. Materiais de construção70 Materiais_construcao_U2_C02.indd 70Materiais_construcao_U2_C02.indd 70 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 Aglomerantes compostos: formados pela mistura de subprodutos industriais ou produtos de baixo custo com aglomerante simples. O re- sultado é um aglomerante com custo de produção relativamente mais baixo e com pro priedades específicas. Como exemplo, temos o cimento pozolânico, que é uma mistura do cimento Portland com uma adição chamada pozolana. A propriedade/ característica mais importante é o tempo que os aglome- rantes levam para começar a pro cessar o endurecimento da pasta em que são empregados. O período inicial de solidificação da pasta é chamado de pega. Denominamos de início de pega o momento em que a pasta começa a endu- recer, per dendo parte de sua plasticidade; e 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. Outra propriedade é o coeficiente de rendimento, ou melhor, o volume de pasta obtido com uma unidade de volume de aglomerante. Cr = V’ / Vt Cr = (d / D) + a Onde: V’ = volume de pasta Vt = volume de aglomerante d = densidade aparente D = densidade absoluta a = volume de água 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 estratifi cadas, grandes jazidas sedimen- tares, 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. 71Gesso Materiais_construcao_U2_C02.indd 71Materiais_construcao_U2_C02.indd 71 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 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) a 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 300ºC, obtendo como resultado o gesso com desprendimento de vapor d’água. 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 250º). O processo de queima da gipsita normalmente é feito em fornos rotativos e pode ser resumido (fabricação de gesso de estucador) na equação química a seguir: 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. 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%. De acordo com Oliveira (2008) o gesso, ao ser misturado com água, torna-se plástico e enrijece rapi damente, retornando a sua composição original. Essa combinação faz-se com a produção de uma fina malha de cristais de sulfato hidratado, interpenetrada, responsável pela coesão do conjunto (fenô meno 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 misturacom a água, com liberação de calor (processo exotérmico) e ganho de resistência, podendo durar semanas, sendo altamente influenciado por: Tempo e temperatura de calcinação da gipsita. Finura do gesso. Quantidade de água de amassamento (água utilizada na mistura). Presença de impurezas. Materiais de construção72 Materiais_construcao_U2_C02.indd 72Materiais_construcao_U2_C02.indd 72 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 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. Oliveira (2008) afirma que quando o processo de calcinação do gesso é feito em temperaturas mais ele vadas o resultado é um material de pega mais lenta, porém de maior resistência. Segundo o mes mo 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 endure- cimento e aumento da resistência. Para conhecer mais sobre as principais normas referentes ao gesso na construção civil, leia: NBR 12127:1991, NBR 12128:1991, NBR 12129:1991, NBR 12130:1991, NBR 12775:1992, NBR 13207:1994, NBR 13867:1997, NBR 14715:2010, NBR 16382:2015 e NBR 15758:2009. Características fundamentais do gesso O gesso, como material de construção, é um pó branco, de elevada fi nura, comercializado principal mente 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. 73Gesso Materiais_construcao_U2_C02.indd 73Materiais_construcao_U2_C02.indd 73 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 No Brasil, o gesso é um material relativamente escasso. As reservas na- cionais conhecidas de gesso natural são suficientes para atender ao consumo interno nos níveis atuais por cerca de 1000 anos, porém, a má distribuição geológica 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. 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. Você sabia que o uso do gesso se tornou obrigatório nas construções na França, pelo Rei Luis 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. O uso do gesso na construção civil é conveniente devido às seguintes propriedades: Facilidade de moldagem, o que o faz um material excelente para fabrica- ção de ornamentos utilizados como acabamentos e efeitos decorativos. 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, Materiais de construção74 Materiais_construcao_U2_C02.indd 74Materiais_construcao_U2_C02.indd 74 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 sua espessura deve ser pequena, exigindo paredes ou tetos regularizados. 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. Figura 1. Revestimento em gesso. Fonte: BaLL LunLa / Shutterstock.com Gesso como material de construção 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 fi na. 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 ele- vadas fazem ele trincar. O custo do revestimento em gesso é menor, quando comparado às argamassas convencionais mais a massa corrida. 75Gesso Materiais_construcao_U2_C02.indd 75Materiais_construcao_U2_C02.indd 75 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 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. Em pregado no formato de placas também nas chamadas paredes leves ou drywall. Essas placas são utilizadas em forros, divisórias, para dar acabamento em uma parede de alvenaria bruta ou em mal esta do, 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 reforça-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. Figura 2. Sancas e ornamentos em gesso. Fonte: Roman Kosolapov / Shutterstock.com Materiais de construção76 Materiais_construcao_U2_C02.indd 76Materiais_construcao_U2_C02.indd 76 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 Figura 3. Placas de gesso acartonado / drywall. Fonte: Archideaphoto / Shutterstock.com 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. 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 endurecidasde gesso não aderem a pedras. 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. 77Gesso Materiais_construcao_U2_C02.indd 77Materiais_construcao_U2_C02.indd 77 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 b) A finura não é um influenciador d o 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 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. OLIVEIRA. H. M. Aglomerantes. In: BAUER, L.F.A (Org.). Materiais de construção I. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. P. 11-34 PETRUCCI, E. G. R. Materiais de construção. Porto Alegre: Globo, 1975. Leituras recomendadas ARQUITETURA E CONSTRUÇÃO. São Paulo: Abril, 1985- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12127:1991. Gesso para construção - Determinação das propriedades físicas do pó - Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 1991. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12128:1991. Gesso para construção - Determinação das propriedades físicas da pasta - Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 1991. Materiais de construção78 Materiais_construcao_U2_C02.indd 78Materiais_construcao_U2_C02.indd 78 12/01/2017 14:56:2812/01/2017 14:56:28 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12129:1991. Gesso para construção - Determinação das propriedades mecânicas - Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 1991. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12130:1991. Gesso para construção - Determinação da água livre e de cristalização e teores de óxido de cálcio e anidrido sulfúrico - Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 1991. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12775:1992. Placas lisas de gesso para forro - Determinação das dimensões e propriedades físicas - Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 1992. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13207:1994. Gesso para construção civil – Especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 1994. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 13867:1997. Revestimento interno de paredes e tetos com pasta de gesso - Materiais, preparo, aplicação e acabamento. Rio de Janeiro: ABNT, 1997. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14715-1:2010. Chapas de gesso para drywall Parte 1: Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14715-2:2010. Chapas de gesso para drywall Parte 2: Métodos de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16382:2015. Placas de gesso para forro – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2015. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15758-1:2009. Sistemas construtivos em chapas de gesso para drywall - Projeto e procedimentos executi- vos para montagem Parte 1: Requisitos para sistemas usados como paredes. Rio de Janeiro: ABNT, 2009. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15758-2:2009. Sistemas construtivos em chapas de gesso para drywall - Projeto e procedimentos executivos para montagem Parte 2: Requisitos para sistemas usados como forros. Rio de Janeiro: ABNT, 2009. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15758-3:2009. Sistemas construtivos em chapas de gesso para drywall - Projeto e procedimentos executivos para montagem Parte 3: Requisitos para sistemas usados como revestimentos. Rio de Janeiro: ABNT 2009,. FINESTRA/BRASIL. São Paulo: Arco Editorial, 1995- SILVA, M. R. Materiais de construção. São Paulo: PINI, 1985. TÉCHNE: REVISTA DE TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÃO. São Paulo: Pini, 1992- 79Gesso Materiais_construcao_U2_C02.indd 79Materiais_construcao_U2_C02.indd 79 12/01/2017 14:56:2912/01/2017 14:56:29
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