Aglomerantes Cal e gesso [Modo de Compatibilidade]

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 São materiais, geralmente pulverulentos, que ao entrarem em 
contato com a água formam uma pasta, capaz de endurecer 
por reações químicas ou por secagem.
 Os aglomerantes são capazes de ligar os agregados tornando 
um sólido e coeso.
Inorgânicos
• cal
• gesso
• cimentos Portland
Composição básica
• Si, Ca, Al, Mg
Orgânicos
• betumes (asfaltos)
• resinas
Composição básica 
• Carbono (C)
 Aglomerantes hidráulicos  são produtos cuja pasta
apresenta a propriedade de endurecer apenas pela reação
com a água e que formam produtos resistentes a água.
◦ Ex: Cimento, cal hidraulica
 Aglomerantes aéreos  são produtos cuja pasta apresenta a
propriedade de endurecer por reações de hidratação ou pela
ação química do anidrido carbônico (CO2) presente na
atmosfera e que, após seu endurecimento, não resiste
satisfatoriamente quando submetida à ação da água
◦ Ex: cal aérea e gesso
Aéreos
• Não endurecem
se mantidos em
água
• Utilizáveis em
ambiente secos
Hidráulicos
• + resistentes à
ação prolongada
da água
• utilizáveis em
ambiente externo
As argamassas com cal utilizadas em estruturas
antigas construídas pelos Gregos e Romanos se
tornaram hidráulicas devido a adição de materiais
pozolânicos que reagiram com a cal produzindo
um produto cimentante resistente a água.
A cal
BRANCOR FRICAL
CAL ITAÚ MINERCAL (*)
CAL TREVO QUALLICAL
CIBRACAL TRADICAL
FINACAL
http://www.abpc.org.br/frame.htm
 5600 a.C.1° relato da aplicação da cal como aglomerante
◦ Laje de 25 cm de espessura, no pátio da vila de Lepenke-Vir 
(atual Iugoslávia).
 2700 a.C.:
◦ Pirâmide de Quéops e Quéfren: argamassas de cal no
assentamento e vedação dos blocos.
 Outra utilizações da cal ao longo do tempo:
◦ 100 a.C. a 100 d.C  Aquedutos Romanos, Coliseu, Basílica 
de Constantino.
 1818:
◦ O francês M. Vicat estabelece os princípios racionais de sua 
fabricação.
 A cal é um aglomerante inorgânico, produzido a partir de rochas
calcárias, composto basicamente de cálcio e magnésio, que se apresenta
na forma de um pó muito fino.
 Matérias primas  Rochas carbonáticas sedimentares:
◦ Calcários - mineral predominante: calcita = CaCO3 (CaO.CO2 )
◦ Dolomitos - mineral predominante: dolomita = (Ca, Mg)(CO2) 2 = 
(CaCO3 .MgCO3 ) = (CaO.MgO. 2CO2 )
 Especificação  CaO + MgO ≥ 88% ou ≥ 90% (dependendo do tipo de 
cal produzido)
 Impurezas - quartzo, silicatos argilosos, óxidos metálicos de ferro e
manganês, matéria orgânica, fosfatos, sulfetos, sulfatos, fluoretos e
brucita.
 Existem duas formas de cal no mercado: cal virgem e cal
hidratada.
 A cal virgem – óxidos de cálcio e magnésio
 A cal hidratada (comum na construção civil)  é constituída de
hidróxidos de cálcio e de magnésio, além de uma pequena fração
de óxidos não hidratados e de carbonatos de cálcio e magnésio .
◦ A cal hidratada é utilizada como aglomerante em argamassas para
assentamento de blocos ou revestimento de paredes
Calcinação
(≈ 600oC-900°C)
Calcinação
(≈ 600oC-900°C)
HidrataçãoHidratação
Ação do
CO2
Ação do
CO2
Calcário 
(CaCO3)
Calor
Liberação CO2
(Água)Calor
Produto mais 
expansivo
 Calcário: (1 etapa)
◦ CaCO3 (s) ⇒CaO (s) + CO2 (g) T: 660°C - 900°C
 Dolomito: (2 etapas)
 - 1ª etapa:
◦ CaCO3 .MgCO3 (s) ⇒CaCO3 (s) + MgO (s) + CO2 (g)
(T: ~250°C - 380°C)
 - 2ª etapa (análoga à decomposição da calcita):
◦ CaCO3 (s) ⇒CaO (s) + CO2 (g) T: 660°C - 900°C
 Reação global:
 CaCO3 .MgCO3 (s) ⇒ CaO (s) + MgO (s) + 2CO2 (g)
 Cal hidratada
◦ CaO + H2O = Ca(OH)2 + CALOR (Extinção, Hidratação)
◦ CaO + MgO + H2O = Ca(OH) 2.Mg(OH)2 + CALOR
 Carbonatação
◦ Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O (Carbonatação)
◦ Mg(OH)2 + CO2 = MgCO3 + H2O
 resíduo de extinção: fração supercalcinada não
hidratável + teor de carbontatos da rocha matriz.
 Os tempo de início de extinção e final se prolonga
carbonatosóxidos
Óxidos 
supercalcinado
Mineração
Britagem
Calcinação
Moagem
Hidratação
Moagem
900°C – 1100°C
Cal Virgem
Matéria prima: calcário, 
dolomito, conchas calcárias
Cal Hidratada Moinho de bolas 
2 a 10 m
Moinho de martelo
 Exigências químicas da cal hidratada para 
construção (NBR 6453/03)
Requisitos
Critérios limite
CH I CH II CH III
Anidrido 
carbônico
Fábrica ≤ 5% ≤ 5% ≤ 13%
Depósito ou 
obra ≤ 7% ≤ 7% ≤ 15%
Óxidos de cálcio e magnésio 
não hidratados
(CaO + MgO)
≤ 10% ≤ 15% ≤ 15%
Óxidos totais na base de não 
voláteis
(CaO + MgO)
≥ 90% ≥ 88% ≥ 88%
 Requisitos físicos da cal hidratada para construção
(NBR 7175/03)
Requisitos
Critérios limite
CH I CH II CH III
Finura 
(resíduo)
Peneira 0,600 
mm ≤ 0,5% ≤ 0,5% ≤ 0,5%
Peneira 0,075 
mm ≤ 10% ≤ 15% ≤ 15%
Retenção de água ≥ 75% ≥ 75% ≥ 70%
Incorporação de areia ≥ 3,0% ≥ 2,5% ≥ 2,2%
Estabilidade Ausência de cavidades ou protuberâncias
Plasticidade ≥ 110% ≥ 110% ≥ 110%
 Plasticidade
◦ Cal hidratada tem partículas muito finas, após receberem água
atuam como lubrificantes, reduzindo o atrito entre grãos de
areia  melhor trabalhabilidade, boa aderência ao substrato e
maior rendimento.
◦ Caracteriza a facilidade de aplicação da argamassa.
Imagem obtida com lupa estereoscópica - AMPLIAÇÃO 20X
Fonte: CARASEK (1996)
Argamassa - sem cal Argamassa - com cal
 Retenção de água
◦ A cal hidratada tem grande capacidade de reter água ao redor
de suas partículas – água de amassamento, água de
hidratação;
◦ Evita a perda excessiva da água de amassamento da
argamassa, por sucção, para os blocos ou tijolos.
◦ Esta propriedade também é importante por prolongar o tempo
no estado plástico da argamassa fresca, aumentando a
produtividade do pedreiro.
◦ Ao reagir com o CO2 a cal hidratada libera água retida, esta é
absorvida pelo cimento (argamassa mista)  cura perfeita.
 Incorporação de areia
◦ Propriedade que expressa a facilidade da pasta de cal
hidratada envolver e recobrir os grãos do agregado e,
conseqüentemente, unir os mesmos.
◦ Cal hidratada – produto fino (grande número de grãos)-
consegue envolver maior volume de areia  maior
redndimento
◦ Cales com alta plasticidade e alta retenção de água têm maior
capacidade de incorporar areia.
 Módulo de elasticidade
◦ Baixo módulo – possui maior capacidade de absorver as pequenas
movimentações, evitando o surgimento de trincas, fissuras e descolamentos
dos revesti entos.
 Resistência à compressão
◦ O uso da cal hidratada contribui muito pouco para a
resistência à compressão das argamassas porém possui
resistência suficiente para atender as normas técnicas
(assentamento e revestimento)
 Finura
◦ Partículas muito finas (m) dão maior plasticidade,
trabalhabilidade, retenção de água;
◦ Partículas > 0,075mm (grandes)  indícios de hidratação
incompleta.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
 1:3 - 
cim:areia
1:1/4:3 -
cim:cal:areia
1:1:6 -
cim:cal:areia
1:2:9 -
cim:cal:areia
R
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a)
RES. À COMPRESSÃO
MÓDULO DEFORMAÇÃO (GPa)
CINCOTTO at al. (1985)
 Cales de melhor qualidade:
◦ Mais finas
◦ Menor teor de carbonatos remanescentes
◦ Menor teor de óxidos não hidratados remanescente
•Realização da maturação da argamassa:
• Efeito físico: aumento da trabalhabilidade
(lubrificação dos grãos de areia) – possibilidade de
redução da quantidade de cal para uma mesma
facilidade de espalhamento -  R$
•Efeito químico: hidratação dos óxidos
remanescentes não hidratados
- Finura (NBR 9289/00)
- Estabilidade (NBR 9205/01)
- Retenção de água (NBR 9290/96)
- Plasticidade (NBR 9206/03)
- Consistência normal (NBR 14399/99)
- Capacidade de incorporação de areia (9207/00)
 Suspensão leite de cal preparada
a partir de cal virgem ou
hidratada.
 Vantagens
◦ Cor extremamente branca
◦ Opacidade de seus elementos
◦ Adensamento provocado pela
carbonatação
◦ Baixo custo
◦ Alta reflexibilidade
◦ Pintura permeável que permite a
passagem de CO2
◦ Ambiente acéptico
Hospital Santo Antônio, Santos-SP
 Vantagens
◦ Estado fresco
 Maior plasticidade  Melhortrabalhabilidade 
Maior produtividade na execução
 Maior retenção de água
◦ Estado endurecido
 Capacidade de absorver as deformações  baixo
módulo de deformação
 Menor retração  menor variação dimensional
◦ Isolamento térmico, acústico
◦ Economia
Imagem obtida com lupa estereoscópica - AMPLIAÇÃO 20X
Fonte: CARASEK (1996)
Argamassa - sem cal Argamassa - com cal
 Aglomerante aéreo e inorgânico obtido por
calcinação do minério natural gipso (CaSO4 + 2H2O),
impurezas.
• Constituído essencialmente de:
• sulfato de cálcio hemidratado  (CaSO4 + 1/2H2O).
• anidritas solúvel e insolúvel  (CaSO4)
• gipsita (CaSO4 + 2H2O).
Gesso
Calcinação
Moagem
Gipsita
Extração
CaSO4.2H2O
 1,5 a 2 H2O150 ~ 350 oC
Gesso 
químico
Moagem grossa – estocagem 
homogeneização.Secagem
Moagem fina – ensilagem 
 Calcinação
◦ Único forno  produto  hemidrato puro ou 
gipsita ou anidrita
◦ Dois fornos  hemidrato e  separados
anidrita 
 Moagem
◦ Em conformidade com a utilização
 Construção – pré-fabricação, revestimentos
 Moldagem - arte
 Cuidados
◦ Umidade – afeta o desempenho na aplicação, o 
dihidrato formado age como um acelerador de pega
 Hemidrato de fórmula (CaSO4.0,5H2O) ou β’
◦ 140-160°C
◦ É a fase mais comum em gessos de construção
◦ Números de moléculas de água de cristalização –
0,15 a 0,66 moléculas
 Anidrita III ou anidrita solúvel (CaSO4.ξH2O)
◦ 160-190°C
◦ Apresenta teor de água de cristalização entre 0,06 
e 0,11 moléculas
◦ Altamente reativo – age como acelerador de pega
 Anidrita II ou anidrita insolúvel (CaSO4)
◦ > 250°C
◦ Quando produzida a 350°C é chamada de anidrita
supercalcinada  reage lentamente com a água.
◦ Quando calcinada a temperaturas entre 700°C -
800°C. Hidrata-se apenas após alguns meses.
◦ A hidratação da anidrita consome 2 moléculas de
água  diminuição da porosidade do gesso
aumento da resistência mecânica (dureza).
 Anidrita I (CaSO4) – anidrita de alta temperatura
◦ > 1200°C
◦ Fase de pega e endurecimento lentos
◦ Fase não pura (contém CaO)
 Gipsita (CaSO4.2H2O )
◦ Pode estar presente no produto devido ao tempo de
calcinação insuficiente ou por moagem grossa da
matéria prima
◦ Acelerador da reação de hidratação (agem como
núcleos de cristalização do hemidrato e anidrita
solúvel)
 Fenômeno químico
◦ Material em pó (anidro) + água  dihidrato
Formação pasta homogênea
consistente e trabalhável
Aumento da consistência
endurecimento
ganho de resistência
 1° Aglomerante a receber estudo científico ( LAVOISIER, 
1798 e Le CHATELIER, 1887).
 Fenômeno químico (dissolução)  cristalização 
endurecimento
Hemidrato
Espécies iônicas: 
Ca e SO42-
Microcristais
– dihidratos
Núcleos de 
cristalização onde 
depositam os íons
Crescimento de 
cristais 
 Curva do calor de hidratação:
Microcalorimetria de um hemidrato (
 Etapa 1 (até 30s): início da dissolução
 Etapa 2 (2 a 3 minutos): é o período de indução, hidratos
começam a se organizar formando um retículo cristalino.
◦ Afetado pelo tempo de mistura, temperatura da água de
amassamento ou presença de impurezas ou aditivos.
 Etapa 3: é o período de aceleração, coincide com o início
da pega. A solução se torna supersautrada e os hidratos
precipitam formando cristais.
 Etapa 4: diminuição da velocidade de reação; depois de a
curva passar por um máximo, a velocidade decresce
progressivamente, observando-se o fim da hidratação.
Hidratação das Anidritas – durar meses
Fonte: IBRACON
Fonte: JOHN; CINCOTTO (2007)
Fonte: JOHN; CINCOTTO (2007)
Fonte: JOHN; CINCOTTO (2007)
 Aglomerante de baixo consumo de energia (350°C)
 Endurecimento rápido;
 Plasticidade da pasta fresca e lisura da superfície
endurecida  belos acabamentos de paredes e tetos;
 Após endurecido, não é estável na água (aglomerante
aéreo);
Ensaios Variação NBR 13207/94
Módulo de Finura
Fino < 1,1
Grosso > 1,1
Massa Unitária - < 700 Kg/m3
Resistência à compressão 9 a 30 MPa > 8,4 MPa
Dureza 33 a 53 MPa > 30 MPa
Tração na flexão 4 a 10 MPa
Aderência 0,4 a 1,6 MPa
Aplicação Variação NBR 13207/94
Início
Revestimento
3,5 a 30 min
> 10 min
Fundição 4 a 10 min
Fim
Revestimento
5 a 25 min
> 45 min
Fundição 20 a 45 min
Materiais à base de gesso, geram bons desempenhos:
 Quanto à resistência mecânica (chegando até
17MPa),
 Resistência ao fogo libera vapor da água
Condutibilidade térmica(Capacidade do material de se deixar 
atravessar por um fluxo de calor)
GESSO 
Baixo coeficiente de 
condutibilidade térmica 
(em torno de 0,26)
Baixa densidade, pois 
apresenta grandes vazios 
nos espaços inter-
cristalinos
Material mal condutor de calor – Bom isolante
térmico
Todavia dificulta fixação de elementos que gerem
cargas; (cargas suspensas)
 produzem compostos expansivos, na presença de
umidade, quando ligados ao cimento;
São bastante susceptíveis ao desenvolvimento de
bolor, principalmente em edifícios com má ventilação e
insolação;
A pasta de gesso fresca propicia a corrosão de peças
de aço-carbono comum, pois não é alcalina e não pode
passivar o aço.
 Aplicações:
◦ divisórias de gesso acartonado
◦ proteção ao fogo
◦ Revestimento de alvenaria - Plasticidade da pasta fresca e
lisura da superfície endurecida:
◦ acabamentos decorativos de paredes e tetos
◦ Forros
◦ ornamentos pré-moldados
 Placas lisas de gesso com dimensões de 60 cm x 60 
cm, com borda reforçada para forros suspensos. 
Chapas de gesso revestidas externamente por duas
lâminas de papel, são denominadas de dry wall.
O papel kraft que reveste absorve os esforços de
tração.
 Para aplicação em ambientes úmidos recebe tratamento
com hidrofugante
 Revestimento para tetos e paredes, em uma ou mais
camadas com acabamento liso e homogêneo, NBR
13867/1997.
 Aplicação manual e mecânica.
Substrato: blocos de concreto, blocos de concreto
celular, blocos cerâmicos...
 Espessura recomendada:
revestimento aplicado manualmente = 5  2mm,
revestimento aplicado mecanicamente = 10  5mm
(MEDEIROS; BARROS, 2007).
Elevada aderência;
Dispensam prazos prolongados de cura, em geral, de
uma a duas semanas;
Facilitam acabamento decorativo, podendo dispensar
o uso de massa corrida no caso de pintura;
Baixa massa específica (da ordem de 1.050kg/m3);
Baixa condutibilidade térmica e demandam grande
energia para a sua desintegração por ação térmica;
Mantém equilíbrio higrotérmico com o meio ambiente
A faixa de consistência que permite a aplicação de
pastas de gesso  mostrou que a pasta pode ser
aplicada quando a consistência encontra-se entre 28
mm (início) e 0 mm (fim).
Aparelho de Vicat modificado - para determinação da
consistência da pasta (NBR 12128)
-Perfis moldados, em complementação às placas de
gesso, utilizados para a realização de acabamento de
bordas e produção de detalhes arquitetônicos
- Fibro-gesso: fibra adicionada para melhorar a
resistência à tração e ao impacto.
- Porta corta-fogo.
- Isolante acústico.