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Aglomerantes Enga Dra Monica Stuermer AGLOMERANTES Aglomerantes são materiais, geralmente pulverulentos, que misturados à água, formam uma pasta capaz de endurecer por secagem ou em decorrência de reações químicas. Os aglomerantes são capazes de ligar os agregados, formando um corpo sólido e coeso. AGLOMERANTES AÉREOS São aqueles cujos produtos de hidratação não resistem à ação da água, como é o caso da Cal aérea e do Gesso. AGLOMERANTES HIDRÁULICOS São aqueles cujas reações químicas com a água de amassamento, provocam o endurecimento. Estes aglomerantes formam um produto resistente à água. Entre eles estão o Cimento Portland, de uso bastante difundido, e a Cal Hidráulica. Gesso Histórico Descoberto em aproximadamente 8.000 A.C (ruínas na Síria e na Turquia); Passou a ser utilizado em afrescos decorativos, pisos e recipientes; Em 2.800 antes da nossa era, ficou bastante conhecido pela criação da Pirâmide de Quéps (uma das mais antigas contradições do emprego do gesso); Utilização para ornamentação e confecção de estátuas; Na época Carolígeas e Merovígeas o gesso foi enormemente utilizado na região parisiense na Fabricação de sarcófagos decorados. AFRESCOS PIRÂMIDE DE QUÉPS SARCÓFAGOS ESTATUAS Substância produzida a partir do mineral gipsita (também denominada gesso), composto basicamente de sulfato de cálcio hidratado. A produção do gesso se dá pela mineração, esmagamento e calcinação (desidratação térmica ) da gipsita. Minério amplamente encontrado na superfície terrestre. As maiores jazidas brasileiras estão no polo gesseiro de Araripe (PE), responsável por 95% da produção nacional. Gesso Obtenção Forno horizontal para calcinação Normas - Gesso NBR 12127 Gesso para construção - Determinação das propriedades físicas do pó NBR 12128 Gesso para construção - Determinação das propriedades físicas da pasta NBR 12129 Gesso para construção - Determinação das propriedades mecânicas NBR 12130 Gesso para construção - Determinação da água livre e de cristalização e teores de óxido de cálcio e anidrino sulfúrico NBR 12775 - Placas lisas de gesso para forro - Determinação das dimensões e propriedades físicas NBR 13207 Gesso para construção civil - Especificações NBR 13867 Revestimento interno de paredes e tetos com pastas de gesso - Materiais, preparo, aplicação e acabamento. NBR 14715 - Chapas de gesso acartonado - Requisitos NBR 14716 - Chapas de gesso acartonado - Verificação das características geométricas NBR 14717 - Chapas de gesso acartonado - Determinação das características físicas Especificação - Gesso para construção civil NBR 13207/94 Gesso para construção: Material moído em forma de pó, obtido da calcinação da gipsita, constituído predominantemente de sulfato de cálcio, podendo conter aditivos controladores do tempo de pega. Gipsita: Sulfato de cálcio diitratado natural. TIPOS Gesso fino para revestimento; Gesso grosso para revestimento. Gesso fino para fundição; Gesso grosso para fundição: gesso utilizado para fabricação de elementos e/ou componentes para construção civil. Especificação - Gesso para construção civil – NBR 13207/94 Condições Gerais: Embalagem, marcação e entrega: - O gesso deve ser entregue em sacos de papel com várias folhas, suficientemente fortes para evitar rupturas durante o manuseio, e com possibilidade de ser fechado logo após o enchimento. - A embalagem deve ter impressa, de forma visível, o tipo correspondente (gesso para fundição, gesso para revestimento) e no centro o nome e a marca do fabricante. - Os sacos devem conter como massa líquida, 40 kg de gesso e devem estar perfeitos na ocasião da inspeção e recebimento. Especificação - Gesso para construção civil – NBR 13207/94 Condições Gerais: Armazenamento dos Sacos: - Os sacos de gesso devem ser armazenados em locais secos e protegidos, para preservação da qualidade, e de fácil acesso à inspeção e identificação de cada lote. - As pilhas devem ser colocadas sobre estrados e não devem conter mais de 20 sacos superpostos. Propriedades físico-químicas e mecânicas do gesso O gesso é um material branco fino que em contato com a água se hidrata, num processo exotérmico, formando um produto, não hidráulico e rijo. As propriedades específicas do gesso são: elevada plasticidade da pasta; pega e endurecimento rápido; finura equivalente ao cimento; absorção e liberação de umidade ao ambiente; alta solubilidade em água; pequeno poder de retração na secagem e estabilidade volumétrica. GESSO - QUALIFICAÇÕES DO GESSO Gesso Classificação Gesso Alfa: Muito utilizado na odontologia e ortopedia Gesso Beta: Utilizado na construção civil Os diferentes processos de calcinação faz com que o gesso beta tenha cristalização completamente irregular, enquanto o gesso alfa apresenta cristais uniformes, assim, tem menor resistência que o gesso alfa (alfa alcança resistência à compressão entre 15 e 24 MPa, enquanto o gesso beta fica no intervalo de 1,5 a 2,0 MPa) No preparo da pasta, enquanto o gesso alfa usa 30% de água, o gesso beta exige 70%. Gesso Funções, aplicações e utilidades APLICAÇÕES DO GESSO NA CONSTRUÇÃO CIVIL O gesso encontrado sob a forma de pó, blocos ou placas, presta-se a uma grande variedade de aplicações: como revestimento de paredes, no lugar da massa fina; modelagem e fixação de placas, para forro; como chapas de gesso acartonado (compostas basicamente por duas folhas de papel recheadas de gesso), que se prestam à execução de forros, além de permitir a construção de paredes divisórias (dry wall) Como regulador do tempo de pega do cimento por ocasião das reações de hidratação. Gesso Técnica Construtiva e Ferramental Gesso cola cola em pó a base de gesso aditivado, para a colagem de elementos pré-moldados de gesso. utilizado para montagem de paredes, placas de forros e tetos, blocos e para fixação de sancas e outros elementos decorativos, na fixação de cerâmicas sobre pré- moldados de gesso e/ou com revestimento de gesso. Rapidez na execução de paredes e tetos, excelente trabalhabilidade, eliminação de desperdício e um perfeito acabamento. Deve ser adicionado lentamente e polvilhado sobre a superfície da água, deixando-se embeber por cerca de um minuto ou até o molhamento total do pó. Pode ser misturada com um misturador portátil ou de forma manual. A aplicação demanda a utilização de profissionais treinados em gesso. Gesso Técnica Construtiva e Ferramental Placa de gesso utilizado para forros- uma das condições importantes para a aplicação é a fixação dos elementos de sustentação, usualmente arames amarrados em pinos fixados na laje. Gesso Técnica Construtiva e Ferramental Max bloco divisória/parede de drywall utilizado para montagem de paredes- os blocos se encaixam perfeitamente e, após a montagem da parede, obtém-se uma superfície plana e pronta para receber o acabamento. Gesso Dimensões Comerciais Gesso cola: comercializado em sacos de 5 a 20kg; Gesso de revestimento: comercializado em saco de 40 a 50kg; Max bloco divisória: comercializado por m²; Chapa de drywall: por placas; Forro de gesso: placas de 60x60cm. GESSO COLA MAX BLOCOGESSO DE REVESTIMENTO Gesso Revestimento in loco Gesso aplicado na forma de pasta ou argamassa, confeccionado in loco para fins de recobrimento de superfícies, paredes e tetos, de forma a eliminar possíveis ondulações nas emendas das placas de gesso e até mesmo para dar acabamento a elementos em alvenaria. Seu uso foi impulsionado a partir da década de 90 com a introdução da tecnologia drywall nas vedações internas de todos os tipos de edificações do país. É recomendado para ambientes internos isentos de umidade, sendo que essa altera as características do gesso. Além de mais barato, quando bem aplicado, a superfície revestida em gesso dispensa o uso de massa corrida. Gesso Revestimento in loco Desvantagens da aplicação de revestimento degesso: - A fina espessura da pasta de gesso (de 3 a 5mm ) requer bases com boa regularidade e precisão geométrica; - Maior fragilidade a choques; - Auxilia pouco no comportamento estrutural da elevação. - Gesso não poderá ser aplicado em superfícies de cimento em prazo inferior a 30 dias, pois pode reagir com o cimento em presença de umidade; - Suscetibilidade a bolor, em ambientes fechados e úmidos; - Risco de amarelamento devido a umidade do substrato, principalmente quando aplicados sobre tijolos cerâmicos; - O gesso provoca corrosão no aço, que deve ser protegido (pintura anti-corrosiva); - Camadas mais espessas que 7mm podem comprometer a aderência, possibilitando o desplacamento Gesso Dry wall Aplicações: Paredes; Tetos; Revestimentos não estruturais. Vantagens do drywall • Execução mais rápida e mais limpa, a seco, sem necessidade de argamassa e água; • Estrutura mais leves que as de alvenaria, diminuindo as cargas (peso) dos edifícios, gerando economia na estrutura e nas fundações; Espessuras das paredes são menores, levando a um maior aproveitamento dos espaços internos dos ambientes; •Menor perda de material e de produção de entulho. Canteiro fica mais limpo e organizado, e a obra pode ser feita em menor prazo; •Os revestimentos e acabamentos ficam mais fáceis de serem executados devido ao acabamento liso e plano das placas, não havendo necessidade de regularizações •Tubulações instaladas no interior das paredes, junto com a montagem das placas; sem necessidade de cortes e quebras de paredes PRINCIPAIS COMPONENTES DOS SITEMAS DRYWALL CHAPAS DE GESSO – São chapas fabricadas mediante processo de laminação contínua de uma mistura de gesso, água e aditivos entre duas lâminas de cartão. São produzidas de acordo com as Normas da ABNT:NBR 14715:20001,NBR 14716:2001 E NBR 14717:2001. Estiramento da bobina de papel cartão, material que envolve a placa de drywall. O gesso calcinado, ainda em pó, recebe aditivos e água. A mistura é lançada sobre o papel cartão. uma segunda folha de cartão é adicionada, formando a placa de duas faces de papel. Na guilhotina, com o gesso já endurecido as placas são cortadas O secador retira toda a água livre das placas, secando-as por completo. PRINCIPAIS COMPONENTES DOS SITEMAS DRYWALL PRINCIPAIS TIPOS: - Standard (ST) para aplicação em áreas secas. -Resistentes à Umidade (RU) para aplicação em áreas sujeitas à umidade por tempo limitado de forma intermitente. - Resistentes ao Fogo (RF) para aplicação em áreas secas, necessitando de um maior desempenho em relação ao fogo. APLICAÇÃO DO REVESTIMENTO DE GESSO Gesso Reciclagem Com informações do Jornal da Unicamp - 17/01/2013 Resíduos de gesso Um estudo conduzido na Unicamp apontou a viabilidade de reciclar o resíduo do gesso proveniente da construção civil. A pesquisa, desenvolvida pela engenheira civil Sayonara Maria de Moraes Pinheiro, atestou a possibilidade de recuperar o material, mantendo as mesmas propriedades físicas e mecânicas do gesso comercial. "Mostramos que é viável recuperar um resíduo que não era considerado possível de ser reciclado. Tanto que não existem usinas de reciclagem para este material no país. Gesso sustentável O modelo experimental para a reciclagem do resíduo envolve duas fases, moagem e calcinação. Após estas etapas foram avaliadas as propriedades físicas e mecânicas do material reciclado. "Os resíduos foram submetidos a ciclos de reciclagem consecutivos. Com estes ciclos, nós queríamos verificar se era possível reciclar o gesso, que já havia passado por processo de reciclo. Chegamos até o 5º ciclo de reciclagem, sem perda das características químicas e microestruturais do material”, conclui. "Pode-se utilizar o resíduo do gesso em diversos ciclos de reciclagem, que é uma das diretrizes da sustentabilidade no setor. Além disso, evita a extração da matéria-prima de fabricação do gesso, que é a gipsita", complementa. http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=reciclagem-de-gesso&id=010125130117#.VS68TPnF-ao Cal Produto aglomerante resultante da calcinação de rochas calcárias. A cal hidratada é um poderoso aglomerante, com função semelhante à do cimento na argamassa. Enquanto o cimento endurece ao reagir com água, a cal hidratada endurece no contato com ar, sendo chamada de aglomerante aéreo. Cal em Argamassas para Revestimentos - Melhora o espalhamento – trabalhabilidade. - Aumenta a retenção de água. - Propicia o enriquecimento da extensão de aderência. - Incrementa a resistência mecânica ao longo do tempo. - Reduz a permeabilidade. Adição de Cal ao Concreto tem a finalidade de manter o pH da água do poro e aumentar o teor de Ca(OH)2, melhorando a durabilidade do concreto Cal histórico Embora haja evidencias da presença da cal ao longo da maior parte da existência humana, foi somente a partir da civilização egípcia que o produto começa a aparecer com freqüência nas construções. ● 5.600a.C. – a mais antiga aplicação da cal como aglomerante foi feita numa laje de 25 cm de espessura, no pátio da vila de Lepenke-Vir, hoje Iugoslávávia. ● 2.700 a.C. – Análise no material de vedação da Pirâmide de Quéops (Khufu) demonstrou que os egípcios eram práticos na utilização de argamassa com cal. ● 2.000 a.C. – Palácio de Knossos, em Creta, locais revestidos com duas camadas de argamassa com cal e fibras de cabelo, utilizadas como telas para afrescos. Palácio de Knossos, Creta Cal histórico 600 a.C – Os romanos começaram a usar cal. O palácio de Croesus foi protegido e ornamentado com tintas à base de cal, para encobrir as paredes de tijolos de argila crua. 228 a.C. – Muralha da China : oi empregada uma mistura bem compactada de terra argilosa e cal, com eventuais adições de clara de ovo. Tal mistura também foi utilizada para construção das fundações. 1.500 – Durante o período da Renascença, na Itália, os célebres artistas Michelangelo e Rafael utilizaram com freqüência a “bela pasta branca de cal” em seus murais e afrescos 1685 – Instala-se em Plymouth Meeting, distrito de Montgomery, na Pensylvania, USA, a primeira industria para produção de cal a partir de conchas marinhas. Palácio de Croesus Muralha da China O afresco é uma arte milenar, na qual se aplica o pigmento da tinta sobre a cal ainda úmida Cal histórico 1549 : Criação da primeira mineração do Brasil – de calcário dos depósitos conchíferos que revestem o fundo do mar na Baía de todos os Santos. Foi a matéria prima que deu início a fabricação de cal virgem utilizada na argamassa de construção e na caiação do casario da nova cidade. As construções da época tinham estruturas moldadas em taipa, que, apesar da solidez, não resistia as fortes chuvas tropicais. A pintura base de cal (caição) já habitualmente utilizada na Europa, protegia a taipa. A cal conchífera aplicada no revestimento da Igreja de Nossa Senhora da Conceição, ES 1677 Cal histórico SAMBAQUIS : são depósitos construídos pelo homem, constituídos por materiais rgânicos e calcários que, empilhados ao longo do tempo, vêm sofrendo a ação das intempéries. Acabaram por sofrer uma fossilização química, já que a chuva deforma as estruturas dos moluscos e dos ossos enterrados, difundindo o cálcio em toda a estrutura e petrificando os detritos e ossadas porventura ali existentes. Alguns grupos indígenas os utilizavam como santuário, enterrando neles os seus mortos. Outros os escolhiam como locais especiais para construir suas malocas. No Brasil, alguns destes sambaquis chegavam a atingir 30 metros de altura por 40 de comprimento. No século XVI, conchas de um só monte foram moídas e utilizadas como cal na construção do Palácio do Governador, de parte do Colégio da Bahia, e outros edifícios. Palácio Rio Branco , Salvador, século XVI http://pt.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9ria_org%C3%A2nicaCal Obtenção Pode ser obtida através do calcário natural (carbonato de cálcio - CaCO3), que quando aquecido à 900°C, decompõe-se em óxido de cálcio (CaO) e anidridos carbônicos (CO2). Matérias-Primas: Os carbonatos de cálcio e de magnésio são obtidos de depósitos de calcário, de mármore, de greda ou de cascas de ostra. Extração de calcário em Perolandia / GO Giz, cré ou greda é uma rocha sedimentar porosa, uma espécie de calcário branco constituído essencialmente por carbonato de cálcio sob a forma de calcite Cal Obtenção a) Extração da matéria-prima na pedreira; b) Britagem e moagem da pedra em britadores de mandíbulas; c) Peneiramento para separar os diversos tamanhos das pedras; d) secagem prévia; Especificação Cal hidratada para argamassas NBR 7175 Cal hidratada: Pó obtido pela hidratação da cal virgem, constituído essencialmente de uma mistura de hidróxido de cálcio e hidróxido de magnésio, ou ainda, de uma mistura de hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio e óxido de magnésio. Requisitos gerais Denominação normalizada pelas seguintes siglas, em função dos requisitos químicos: a) cal hidratada: CH-I; b) cal hidratada: CH-II; c) cal hidratada: CH-III. A diferença entre os tipos de cal hidratada é o grau de pureza, onde CH I é mais oura e CH III menos. A produção da CH-III é mais econômica que a CH-I e isso reflete no produto, com presença ou não de material não calcinado e impurezas da rocha. Especificação Cal hidratada para argamassas NBR 7175 Embalagem, marcação, entrega e Armazenamento em sacos Os sacos de cal devem ter impressos, de forma visível, na frente e verso, as siglas CH- I, CH-II ou CH-III, a denominação normalizada, massa líquida, nome e marca do fabricante, informações técnicas adicionais como instrução de uso, data de validade e informações sobre segurança no manuseio e na utilização da cal. Especificação Cal hidratada para argamassas NBR 7175 Embalagem, marcação, entrega e Armazenamento em sacos A cal hidratada deve ser armazenada sobre estrados, em área coberta, ambiente seco e arejado. Especificação Cal hidratada para argamassas NBR 7175 Normas - Cal NBR 6473:2003 - Cal virgem e cal hidratada - Análise química NBR 9205:2001 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da estabilidade NBR 9206:2003 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da plasticidade NBR 9207:2000 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da capacidade de incorporação de areia no plastômetro de Voss NBR 9289:2000 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da finura NBR 9290:1996 - Cal hidratada para argamassas - Determinação de retenção de água NBR 14399:1999 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da água da pasta de consistência normal CIMENTO PORTLAND Produto obtido pela pulverização de clinker, produto granuloso resultante da calcinação de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma parte de sulfato de cálcio natural. Composição essencial: Cal (CaO); Sílica (SiO2); Alumina (Al2O3) Óxido de ferro (Fe2O3) clinker Clínquer : composto rico em cálcio que, ao esfriar cristaliza-se A origem do cimento remonta há cerca de 4.500 anos. Os imponentes monumentos do Egito antigo já utilizavam uma liga constituída por uma mistura de material calcinado. As grandes obras gregas e romanas, como o Panteão e o Coliseu, foram construídas com o uso de solos de origem vulcânica da ilha grega, que possuíam propriedades de endurecimento sob a ação da água. Na Roma antiga, utilizava-se um aglomerante resultante do cozimento de rochas calcárias argilosas em temperatura abaixo da fusão, cerca de 1000°C, que apresentava características pozolânicas CIMENTO PORTLAND Histórico 1758: o inglês Smeaton desenvolveu um produto de alta resistência, por meio da calcinação de calcários moles e argilosos. Ele procurava um aglomerante que endurecesse mesmo em presença de água, de modo a facilitar o trabalho de reconstrução do farol de Edystone, na Inglaterra. 1824 : Joseph Aspdin patenteia o "Cimento Portland", que recebe este nome por apresentar cor , durabilidade e solidez semelhantes às das rochas da ilha britânica de Portland . No pedido de Patente constava que o calcário era moído com argila, em meio úmido, até transformar-se em pó impalpável. A água era evaporada pela exposição ao sol ou por irradiação de calor através de canos com vapor. Os blocos da mistura seca eram calcinados em fornos semelhantes aos de cal e depois moídos bem finos. CIMENTO PORTLAND Histórico Em 1825 Aspdin estabeleceu uma fábrica de cimento em um subúrbio de Leeds. Os fornos utilizados para queimar o material cru foram construídos em alvenaria com a forma de uma garrafa, com aproximadamente 12m de altura e 5,6m de diâmetro próximo à base CIMENTO PORTLAND Histórico Adições posteriores : água (resfriamento do clinquer), gesso (regularização da pega) O cimento Portland desencadeou uma verdadeira revolução na construção, pelo conjunto inédito de suas propriedades de moldabilidade, hidraulicidade (endurecer tanto na presença do ar como da água), elevadas resistências aos esforços e por ser obtido a partir de matérias-primas relativamente abundantes e disponíveis na natureza. Composição do cimento Calcário: A adição de cal hidratada ao cimento tem a finalidade de manter o pH da água do poro e aumentar o teor de Ca(OH)2, melhorando a durabilidade do concreto. Gesso: produto de adição final no processo de fabricação do cimento, com o fim de regular o tempo de pega por ocasião das reações de hidratação. Composição do cimento Argila: São silicatos complexos contendo alumínio e ferro como cátions principais e potássio, magnésio, sódio, cálcio, titânio e outros. A argila fornece os componentes Al2O3, Fe2O3 e SiO2. Podendo ser utilizado bauxita, minério de ferro e areia para corrigir, respectivamente, os teores dos componentes necessários, porém são pouco empregados. Fabricação do cimento • O Calcário e a argila são misturados e moídos a fim de se obter uma mistura crua para descarbonatação e clinquerização. • No processo de moagem o material entra no moinho encontrando ar ou gás quente (~220°C), para secagem (o material entra com umidade em torno de 5% e sai com umidade em torno de 0,9% a uma temperatura de final de 80 graus) • Depois de moído o material é estocado em silos onde pode ser feito a homogeneização do mesmo; Fabricação do cimento Clinquerização: É o processo de cozedura do cimento cru. O material cru é lançado numa torre de ciclones, onde ocorre a separação dos gases e material sólido. Os gases são lançados na atmosfera após passarem por um filtro. No fim do processo, o material atinge de 700 °C a 1000 °C, suficiente para a água esteja eliminada e para se iniciarem decomposições químicas da matéria-prima. torre de ciclones Fabricação do cimento Clinquerização: Em seguida, no forno cilíndrico rotativo, a temperaturas superiores a 1500º C, ocorre a cozedura (clínquerização) da farinha. Esta é então resfriado bruscamente para estabilização da sua estrutura e recuperação parcial da energia térmica. Forno rotativo Resfriador Fabricação do cimento O cimento é produzido moendo-se o clínquer com o gesso. O gesso é destinado ao controle do tempo de pega do cimento, para propiciar o manuseio ao adicionar água.O teor de gesso varia em torno de 3% no cimento. Aditivos podem ser adicionados para a fabricação de cimentos especiais Tipos de cimento Os tipos se diferenciam de acordo com a proporção de clínquer e sulfatos de cálcio, material carbonático e de adições, tais como escórias, pozolanas e calcário, acrescentadas no processo de moagem. Podem diferir também em função de propriedades intrínsecas, como alta resistência inicial, a cor branca etc. CP-I Cimento portland comum CP-II Cimento portland composto CP-III Cimento portland alto forno CP-IV Cimento portland pozolano CPV-ARI Cimento portland de alta resistênciaCimento Portland Propriedades físicas do cimento Propriedades físicas do cimento Hidratação do cimento Cimento Portland Leitura da Embalagem Cimento Portland Leitura da Embalagem RS resistente a sulfato