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30/03/2011 1 Prof. Dr. Arnaldo Cardim Escola Politécnica de Pernambuco Materiais de Construção Civil Homem do Neolítico domínio do fogo à baixas temperaturas. Catal-Huyuk (Turquia) 9.000 anos a.C, afrescos com gesso e cal. Catal Huyuk (Turquia) 9.000 anos a.C, afrescos com gesso e cal. Cidade de Jericó 6000 anos a.C, peças moldadas em gesso Pirâmides de Keops 2800 anos a.C., rejunte das pedras e base de pinturas. 30/03/2011 2 Sulfato de calcio di-hidratado. CaSO 2H OCaSO4.2H2O Rocha sedimentar do grupo das evaporitas, por ter sua origem geológica na dessecação, por evaporação de lagos salgados ou mares interiores sem contato com os oceanos cominteriores sem contato com os oceanos, com lamina de água de pouca espessura, sob um clima árido. 30/03/2011 3 PRODUÇÃO MUNDIAL DE GIPSITA FONTE: www.dnpm-pe.gov.br Mapa de situação das jazidas de PEMapa de situação das jazidas de PE 30/03/2011 4 O pólo gesseiro de Pernambuco, composto por cinco Municípios da Micro-Região de Araripina;Araripina; apresenta instaladas 312 empresas; produzindo 2.302 mil toneladas/ano; operando a 23,77% da capacidade; Envolve cerca de 12.000 empregos diretos e 60 000 indiretos;60.000 indiretos; produção de 1,32 milhões t/ano (Gesso calcinado) e 772.373 t/ano (Gipsita). Fonte: SINDUSGESSO. 2007 Distribuição por Área de atividade Área de Atividade Empresas Pessoal Empregado Mineração 15% 20% Calcinadoras 23% 54% Fábricas de 62% 26%Pré-Moldados 62% 26% Fonte: SINDUSGESSO. 2007 30/03/2011 5 Distribuição da capacidade instalada segundo o Município MUNICÍPIO EMPRESAS EMPREGADOS RESERVASDE GIPSITA PRODUÇÃO DE GIPSITA PRODUÇÃO DE GESSO ARARIPINA 51% 47% 28% 29% 50% IPUBI 35% 18% 36% 31% 18% TRINDADE 7% 25% 4% 10% 29% OURICURI 5% 6% 24% 35% 2% BODOCÓ 2% 4% 8% 4% 1%BODOCÓ 2% 4% 8% 4% 1% Fonte: SINDUSGESSO. 2007 COMPOSIÇÃO DA GIPSITA.GIPSITA. CARACTERISTICAS RAPADURA CINZA (%) RAPADURA (%) PEDRA BRANCA (%) COCADINHA (%) ÁGUA COMBINADA 18,93 19,82 19,75 20,02 CÁLCIO (CaO) 32,51 32,24 32,54 32,70 SULFATOS (SO3) 44,70 44,91 45,70 46,00 30/03/2011 6 Jazidas de Gipsita em PEJazidas de Gipsita em PE Jazidas de Gipsita em PEJazidas de Gipsita em PE 30/03/2011 7 Jazidas de Gipsita em PEJazidas de Gipsita em PE Jazidas de Gipsita em PEJazidas de Gipsita em PE 30/03/2011 8 Jazidas de Gipsita em PEJazidas de Gipsita em PE Jazidas de Gipsita em PEJazidas de Gipsita em PE 30/03/2011 9 Jazidas de Gipsita em PEJazidas de Gipsita em PE Jazidas de Gipsita em PEJazidas de Gipsita em PE 30/03/2011 10 O gesso de construção é um material produzido por calcinação do minério natural gipso (sulfato de cálcio dihidratado) constituído essencialmente de: •Sulfato de cálcio hemidratado •Anidritas solúvel e insolúvel •Gispsita •Aditivos retardadores do tempo de pega As propriedades do gesso dependem do teor relativo desses constituintes. Sulfatos constituintes do gesso de construção Hemidratos de fórmula CaSO4. 0,5 H2O ou hemidrato-ß. É a fase presente em maior teorÉ a fase presente em maior teor. Anidrita III ou anidrita soluvel de fórmula CaSO4.eH2O Fase muito reativa age como acelerador de pega Anidrita II ou anidrita insolúvel de fórmula CaSO4 Anidrita supercalcinada; Reage lentamente com a água podendo levar sete dias para se hidratar completamente. 30/03/2011 11 Sulfatos constituintes do gesso de construção Anidrita I, de formula CaSO4 F d d i l ib i d dFase de pega e endurecimento lentos, contribuindo para a dureza e tenacidade do produto final. Gipsita, de formula CaSO4. 2H2O Está presente no produto, por tempo de calcinação insuficiente ou por d é l d dmoagem grossa da matéria prima. Age com um acelerador de reação (acelerador de pega) Denominação Dihidratado hemihidratado Anidrita III Anidrita II Anidrita I Formas ou estado Sol. Insol Pav - Símbolo DH SH SH AnIII AnIIs AnIIi AnIIp AnI GIPSITAGIPSITA Símbolo DH SH SH AnIII AnIIs AnIIi AnIIp AnI Fórmula CaSO4.2H2O CaSO4.1/2H2O CaSO4 CaSO4 CaSO4 Água de Cristalização (%) 20,92 6,21 0,00 0,00 0,00 Sistema Cristalino Monoclínico Romboédrico Hexagonal Rômbico Cúbico Densidade Real (g/cm3) 2,31 2,757 2,619 2,58 2,93 - 2,97 - D M h 2 3 4Dureza Mohs 2 - - - - 3 – 4 - Solubilidade em Água a 20 ºC (g/l) 2,1 6,7 8,8 6,7 8,8 2,7 - 30/03/2011 12 GIPSITAGIPSITA Estrutura cristalográfica do Di-hidratadoDi hidratado CaSO4. 2H2O GESSOGESSO Estrutura cristalográfica do Hemi-hidratadoHemi hidratado CaSO4. 0,5H2O 30/03/2011 13 ANIDRITA IIANIDRITA II Estrutura cristalográfica da Anidrita IIAnidrita II CaSO4 MATERIA PRIMA SULFATOS NATURAIS São as rochas mais solúveis, constituídas principalmente , p p de cloretos e sulfatos de sódio, cálcio, magnésio e potássio. Um tipo particular de rocha sedimentar, denominada evaporita. SUBPRODUTO DA INDUSTRIA DE FERTILIZANTES Também denominado fosfogesso ou gesso químico. Subproduto da produção de fertilizantes fosfáticos, que se baseia na solubilização de rochas fosfáticas por ácidos clorídrico, nítrico ou sulfúrico. O Sulfato é cristalizado na forma anidra (CaSO4) em processo via seca, na forma do dihidrato (CaSO4.2H2O), ou do hemidrato (CaSO4.0,5H2O) em processo via úmida 30/03/2011 14 ( ) FONTES SECUNDÁRIAS DO GESSO - FOSFOGESSO Ca10(PO4)6F2 + 10H2SO4 + 20H2O 10CaSO4.2H20 + 6H3PO4 + 2HF APATITA ÁCIDO SULFURICO ÁGUA ÁCIDO FOSFÓRICO ÁCIDO FLUORIDRICO FOSFOGESSO FLUORIDRICO Composição teórica dos sulfatos 30/03/2011 15 PRODUÇÃO EXTRAÇÃO MOAGEM (CaSO4. 2H2O) MOAGEM CALCINAÇÃO (150 ~ 350 ºC) EXPEDIÇÃO (CaSO4. H2O) PRODUÇÃO DO GESSO DE CONSTRUÇÃO •Extração do minério, realizada em geral a céu aberto • Britagem e moagem grossa. • Estocagem com homogeneização. •Secagem da matéria prima pois a umidade pode chegar a 10%pode chegar a 10%. • Calcinação, moagem fina e ensilagem 30/03/2011 16 PRODUÇÃO DO GESSO DE CONSTRUÇÃO •A calcinação pode consistir de um único forno, cujo produto é o hemidrato puro ou contendo também gipsita ou anidrita, ou de dois fornos d h id t id itque produzem hemidrato e anidrita, em separado. •Moagem e seleção em frações granulométricas de acordo com a utilização: em construção (pré-fabricação, revestimentos) e moldagem (arte industria)(arte, industria) •Etapa final não praticada no País: mistura e homogeneização dos diferentes sulfatos e dos aditivos, em função da aplicação. PRODUÇÃO NACIONAL A calcinação é feita em forno rotativo de contato direto com os gases de combustão de óleo ou de gaseificadores de carvão ou lenha. Baixa eficiência g energética. A calcinação é feita também em fornos tipo panela e marmita de aquecimento indireto. Nesse processo não há contato entre os gases de combustão, de lenha ou óleo. O armazenamento em silos promove homogeneização e estabilização favorável à sua qualidade 30/03/2011 17 PRODUÇÃO NACIONAL A estabilização é hidratação da anidrita III ao hemidrato; ela se dá após 12 horas de armazenamento do produtoela se dá após 12 horas de armazenamento do produto em atmosfera de 80% de UR; uma fração dessa fase pode estar presente no gesso por ocasião do consumo. Ensacado, deve ser protegido de umidade, pois o gesso hidrata-se com facilidade, Regenerando o dihidrato que age como acelerador de pega.age como acelerador de pega. CONTROLE DA PRODUÇÃO O importante é o controle da produção de hemidrato Pode ser feito pelo tempo de pega ou pelo teor de água combinada remanescente.g Considerando matéria prima pura, a perda de 1,5 mols de água representa uma diminuição do teor de água combinada na gipsita de 70% do teor original. Este valor pode ser tomado como referência para qualquer matéria prima. O controle pode ser feito também pelo tempo de pega determinado pelo ensaio do corte.e da impressão digital (DIN 1168) 30/03/2011 18 Normatização do Gesso CB-02 – Comitê Brasileiro de Construção Civil CE -02:002.40 – Comissão de Estudo deGesso Natural para Construção Civil Normatização do Gesso – NBR 13.207:1994 30/03/2011 19 Normatização do Gesso – NBR 13.207:1994 GESSO PARA CONSTRUÇÃO Molde Imobilização Outros empregos Molde Cerâmica Fundição Dentário Imobilização Engessamento • Humanos • Animais Adubo Gipsita 30/03/2011 20 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 21 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 22 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 23 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 24 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 25 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 26 GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 27 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 28 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO 30/03/2011 29 GESSO PARA CONSTRUÇÃO GESSO PARA CONSTRUÇÃO
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