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cap23 - Gesso de construção civil

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Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
Dr. Vanderley Moacyr John - EPUSP
Dra. Maria Alba Cincotto - EPUSP
Capítulo 23
Gesso de construção civil
Livro: Materiais de Construção Civil 
Organizador/Editor: Geraldo C. Isaia
• 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,
• gipsita,
• aditivos retardadores do tempo de pega.
• As propriedades do gesso dependem do teor relativo desses
constituintes.
O que é o gesso de construção
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Sulfatos constituintes do gesso de 
construção.
• Hemidratos de fórmula CaSO4.0,5 H2O ou hemidrato-.
É a fase presente em maior teor.
• Anidrita III ou anidrita solúvel, de fórmula CaSO4.H2O
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.
• Anidrita I, de fórmula CaSO4
Fase de pega e endurecimentos lentos, contribuindo para a dureza e
tenacidade do produto final.
• Gipsita, de fórmula CaSO4.2H2O
Está presente no produto, por tempo de calcinação insuficiente ou por
moagem grossa da matéria prima. Age como um acelerador de reação
(acelerador de pega).
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Quadro 1 – Composição teórica dos sulfatos.
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Quadro 2 – Resultados percentuais da análise química de gessos de construção.
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Quadro 3 – Composição porcentual de gessos de construção.
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• 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%.
• Calcinação, moagem fina e ensilagem.
• A calcinação pode consistir de um único forno, cujo produto é o
hemidrato puro ou contendo também gipsita ou anidrita, ou de
dois fornos que 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, indústria).
• Etapa final não praticada no País: mistura e homogeneização
dos diferentes sulfatos e dos aditivos, em função da aplicação.
Produção do gesso de construção
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• 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 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.
• A estabilização é hidratação da anidrita III ao hemidrato; ela 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.
Produção nacional
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Controle na produção
• O importante é o controle da produção de hemidrato.
• Pode ser feito pelo tempo de pega ou pelo teor de água
combinada remanescente.
• 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).
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Matéria Prima
Sulfatos naturais
• São um tipo particular de rocha sedimentar, denominada
evaporito. São as rochas mais solúveis, constituídas
principalmente de cloretos e sulfatos de sódio, cálcio, magnésio
e potássio.
Subproduto da indústria 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.
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Sulfatos de subprodutos industriais 
(residuais)
Subproduto da indústria 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. 
• Equação da reação do processo dihidrato:
Ca3(PO4)2 + 12 H2SO4 + 6 H2O  3 CaSO4.2H2O + 2 H3PO4
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Sulfatos de subprodutos industriais 
(residuais)
Subproduto da produção de ácido fluorídrico
• O ácido fluorídrico, insumo básico da produção de plásticos
fluorados, por exemplo o teflon, é produzido a partir da fluorita,
segundo a equação de reação:
CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2 HF
Subproduto de purificação de gases
• Produzido na purificação de gases de combustão sulfurados
com cal, antes de serem lançados na atmosfera.
• O poluente designado por SOx (anidrido sulfuroso, SO2 +
anidrido sulfúrico, SO3) é fixado na forma de sulfato de cálcio
anidro ou hidratado, conforme o processo. O subproduto é
designado na literatura por sulfogesso.
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Quadro 4 – Composição química percentual de matérias primas.
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Reações de transformação
• Até 100°C ocorre a secagem da umidade da matéria prima.
• Entre 140°C e 160°C formação do hemidrato:
CaSO4.2H2O  CaSO4.0,5H2O + 1,5H2O
• Entre 160°C e 190°C formação da anidrita III:
CaSO4.0,5H2O  CaSO4 + 0,5H2O
• Acima de 250°C, a anidrita III, solúvel, por mudança de
estrutura forma a anidrita II, insolúvel.
CaSO4.2H2O  CaSO4 + 2H2O
• A 1.200°C, a anidrita II transforma-se na anidrita.
• A 1.350°C, ocorre a fusão.
• Acima de 1.450°C, ocorre a dissociação da anidrita em anidrido
sulfúrico e óxido de cálcio.
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Mecanismo de hidratação
Figura 1 – Microcalorimetria de um hemidrato (Magnan, 1973).
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Mecanismo de hidratação
O mecanismo pode ser acompanhado pela curva do calor de
hidratação:
• Etapa 1: o primeiro pico ocorre durante 30 segundos e
corresponde à molhagem do pó.
• Etapa 2: é o período de indução afetado pelo tempo de mistura,
temperatura da água de amassamento ou presença de
impurezas ou aditivos.
• Etapa 3: inicia-se no final do período de indução, coincide com
o início da pega. Ocorre um forte aumento da temperatura que
indica o aumento da velocidadede reação.
• 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.
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Mecanismo de hidratação
• No contato do pó com a água inicia-se imediatamente a
dissolução dos sulfatos.
• Com a saturação da solução a gipsita passa a precipitar em
cristais aciculares, formando núcleos de cristalização. À medida
que a hidratação evolui, a concentração de íons, assim como a
formação de novos núcleos, diminui.
• A fixação progressiva da água de hidratação reduz a água
disponível, aumentando simultaneamente o volume de sólidos.
Os cristais começam a ficar próximos, a porosidade diminui, e a
resistência aumenta.
• Depois de a velocidade passar por um máximo, decresce até o
fim da hidratação, quando a concentração atinge um valor
mínimo. O crescimento dos cristais nessa etapa vai influenciar
diretamente as propriedades mecânicas.
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Início e fim de pega
• O consumo da água de amassamento pela formação da gipsita
hidratada aumenta a consistência da pasta dando início à pega.
• Os cristais formados ao redor de núcleos ficam
progressivamente mais próximos e se aglomeram, aumentando
a viscosidade aparente da pasta.
• O prosseguimento da hidratação leva à formação de um sólido
contínuo com porosidade progressivamente menor e resistência
progressivamente maior.
• A pega e o endurecimento são afetados por diferentes fatores,
principalmente: finura e forma dos grãos, relação a/g,
temperatura da água, velocidade e tempo de mistura e aditivos.
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Figura 2 – Influência do teor de gipsita (ou gipso) de diferentes granulometrias na resistência 
mecânica à flexão de pastas com relação água/gesso 0,72 (Gmouh et al., 2003).
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Figura 3 – Influência da temperatura no início e fim de pega de pastas de gesso.
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Variação dimensional da pasta de gesso
• Depois de uma fase inicial de contração, observa-se um
incremento de volume, devido ao arranjo geométrico dos
cristais que resulta na formação de poros que ocorre durante a
hidratação, e que prossegue até os três dias.
• Valores típicos de expansão linear atingem cerca de 0,2%.
• Após endurecimento e evaporação da água de amassamento,
dá-se uma ligeira retração, resultando em uma expansão
líquida em torno de 0,1%. O valor decresce com o aumento da
água de amassamento e da composição mineral do produto.
• Esta característica, praticamente, elimina o risco de fissuração
de revestimentos; também auxilia na moldagem de
componentes, pois preenche todos os vazios e detalhes do
molde, gerando excelente acabamento superficial.
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Figura 4 – Representação esquemática da contração e expansão do gesso.
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Especificação do gesso em pó
Quadro 5 – Exigências físicas do gesso para a construção civil.
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Especificação do gesso em pó
Quadro 6 – Exigências físicas e mecânicas do gesso para a construção civil.
Quadro 6 – Exigências químicas do gesso para a construção civil.
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Propriedades físicas do pó
• Granulometria do pó
Determinada em amostra seca, por peneiramento na série
padrão de peneiras (0,840 mm, 0,420 mm, 0,210 mm, 0,105
mm), sob água corrente. A massa retida em cada peneira é
determinada após secagem em estufa a 110°C.
• Densidade de massa aparente
Determinada em recipiente com capacidade de (1.000  20)
cm3; recebe o gesso vertido através de um funil cônico, de 15
cm de altura, colocado sobre um tripé, contendo uma peneira
de 2,0 mm de abertura, e ajustado na metade da altura do funil.
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Propriedades da pasta
• Consistência normal
Determinada com o aparelho de Vicat modificado (Figura 7): a
haste está acoplada a uma sonda de alumínio cônica, pesando
ambos 35 g; a sonda é protegida com uma ponteira de aço
inox. A fim de evitar a pega rápida do gesso, adiciona-se citrato
de sódio p.a. à água (20 g/l). A penetração da agulha deve ser
de (30  2) mm.
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Propriedades da pasta
• Tempo de pega
NBR 12128: é determinado com a pasta na consistência
normal, sem o retardador, em aparelho de Vicat provido de
haste de (300  0,5) g e de agulha com diâmetro de (1,13 
0,02) mm. O início de pega é considerado quando a agulha
estaciona a 1 mm da base, e o final, quando a agulha não mais
penetra na pasta, deixando uma leve impressão.
DIN 1168: consiste em colocar uma bolacha de pasta de gesso
sobre a superfície de um vidro; a bolacha é cortada com uma
lamina de aço. O início de pega é definido como o momento em
que o corte não mais se fecha quando a lâmina deixa
impressão de corte na pasta. O fim de pega é definido como o
momento em que não aparece impressão digital na pasta por
pressão do dedo indicador.
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Fig. 8 – Método de determinação do 
tempo de pega da DNIT 1168. Esse 
método pode ser facilmente empregado 
em obra. (Foto: Mario Takeashi, 2007
(NBR 12128).
Fig. 9 – Influência da relação 
água/gesso (g/g) no tempo de pega pela 
agulha de VIcat.
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Propriedades mecânicas: Dureza
• Os ensaios são realizados em corpos-de-prova cúbicos de 50
mm de aresta, moldados em moldes com três compartimentos.
A dureza é determinada pela medida da profundidade de
impressão de uma esfera de aço duro, com (10,0  5,0) mm de
diâmetro, sob uma carga fixa, de (500  5) N em superfícies
com área mínima de 2.500 mm2. O resultado é calculado pela
equação:
sendo:
F = carga em Newton;
f = diâmetro da esfera em milímetros;
T = média da profundidade em milímetros.
.T.
F
D
f

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Figura 10 – Correlação entre dureza e 
resistência à compressão de gesso 
brasileiro.
Fig. 11 – Imagem em MEV de pasta de 
gesso (a/g 0,7), ilustrando a elevada 
porosidade entre os aglomerados de 
cristais. (D’agostino,2007)
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Propriedades mecânicas: Resistência à 
compressão
Figura 12 – Influência na relação água/gesso na 
densidade no estado seco e porosidade –
correlações aproximadas para retas (a partir de 
dados dos autores e de Les Cahiers Techniques, 
Syndicat, 1991). 
Figura 13 – Influência na relação água/gesso na 
resistência mecânica de corpos-de-prova 50 x 50 x 
50 mm de um gesso brasileiro.
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Aditivos retardadores de pega
De modo geral estão agrupados em três categorias conforme o
seu modo de atuação:
• Espécies químicas que diminuem a velocidade de dissolução
do hemidrato, por introduzirem outros íons na solução:
retardam a saturação da solução: ácidos orgânicosfracos
(ácidos cítrico, fórmico, acético, láctico, e seus sais alcalinos,
como os citratos, acetatos e lactatos) e ácido bórico, ácido
fosfórico, glicerina, álcool, éter, acetona e açúcar.
• Espécies químicas que geram reações complexas, resultando
em produtos pouco solúveis ou insolúveis ao redor dos cristais
de dihidrato, atrasando o seu crescimento e, como
conseqüência, sua precipitação: boratos, fosfatos, carbonatos e
silicatos alcalinos.
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Aditivos retardadores de pega
• Produtos orgânicos de massa molecular elevada, como as
proteínas degradadas e alguns colóides; misturados com água,
formam um gel ao redor dos grãos de hemidrato, atrasam o
contato com a água e a solubilização e cristalização do
dihidrato: queratina, caseína, goma arábica, gelatina, pepsina,
peptona, albumina, alginatos, proteínas hidrolisadas,
aminoácidos e formaldeidos condensados.
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Figura 14 – Efeito do ácido 
tartárico na velocidade de 
hidratação. (Gerardi, 1991).
•Figura 15 – Efeito do ácido cítrico no 
início de pega. (Knauf, 1973).
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Figura 17 – Tempo de início de 
pega em presença de gelatina.
(Fischer e Hening, 1994).
Figura 16 – Efeitos da proteina 
em função do pH da pasta de 
gesso (Mallon,1998).
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Figura 18 – Efeito do hexametafosfato na consistência da pasta de gesso. 
(Ridge e Boell, 1962).
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Influência dos retardadores sobre o gesso 
endurecido.
• Expansão
A diminuição da expansão observada é atribuída à mudança da
microestrutura do dihidrato na presença de retardadores. Em
presença de aditivos retardadores, os cristais curtos e grossos
têm mais espaço para crescer, diminuindo as forças que geram
as expansões.
• Porosidade
A porosidade pode aumentar ou diminuir dependendo do tipo
de aditivo: as proteínas aumentam a porosidade; o ácido cítrico
diminui. A metilcelulose aumenta a porosidade do material na
forma de ar incorporado. Dependem da cristalização da gipsita:
cristais longos ou curtos, aciculares ou grossos.
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Aplicação: revestimentos em gesso
• O preparo de pastas de gesso é governado por dois fatores
básicos: a necessidade de reologia adequada para a aplicação
sobre a base e o tempo útil (tempo em que essa reologia é
mantida). O gesseiro, pela sua experiência, define o teor de
água adequado (relação a/g).
• A aplicação requer experiência para evitar-se o desperdício
devido ao curto tempo de pega.
• A faixa de consistência que permite a aplicação de pastas de
gesso medida com aparelho de Vicat modificado mostrou que a
pasta pode ser aplicada quando a consistência encontra-se
entre 28 mm (início) e 0 mm (fim). Na prática, a definição do
teor de água pode ser realizada utilizando esse aparelho de uso
muito simples.
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Aplicação: revestimentos em pasta de gesso
Quadro 8 – Sequência 
de aplicação de pastas 
de gesso e os estágios 
de hidratação.
(com base em Antunes, 
2000).
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Figura 19 – Evolução da consistência média pela penetração do aparelho de Vicat 
modificado (NBR 12128) com o tempo para a pasta misturada (aplicação I) e para a pasta 
que permaneceu em repouso (aplicação II). O tempo zero corresponde ao tempo de 
polvilhamento do pó na água. (Antunes, 2000)
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Aplicação: revestimentos em gesso 
Influência da adição de cal ao gesso
Figura 20a – Influência do teor de cal na
consistência Vicat Modificado para diferentes
relações água/(gesso + cal) (Antunes, 2000).
Figura 20b – Influência do teor de cal no tempo de
espera (inclui 5 min. De mistura e moldagem do
corpo-de-prova) e fim de utilização para pasta com
água/(gesso + cal) = 0,7, obtidas com um gesso
específico (Antunes, 2000).
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Aplicação: revestimento em gesso
Efeito da adição de cal ao gesso
Figura 21 – Influência da relação água/(gesso + cal) na resistência mecânica à compressão (NBR 
12129) e módulo de elasticidade de pastas de gesso (tangente inicial no ensaio de compressão).
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Aplicação: Gesso acartonado
• As chapas de grandes dimensões finas de gesso revestidas
externamente por duas lâminas de papel, são denominadas
comercialmente no Brasil de dry wall.
• O papel kraft que reveste serve de reforço para os esforços de
tração, o que permite o manuseio seguro de chapas de grandes
dimensões e confere resistência a esforços de uso.
• Os produtos têm alta produtividade na montagem e permitem a
execução de serviço com um baixo consumo de material.
• Combinando papel e gesso, o produto, é sensível a ambientes
úmidos, podendo apresentar degradação total ou
biodeterioração da superfície. Para aplicação em ambientes
úmidos recebe tratamento com hidrofugante.
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Quadro 9 – Variação de dimensões de chapas de gesso acartonado no mercado brasileiro.
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Figura 22 – Absorção de água por superfície protegida por papel de chapa de gesso acartonado 
convencional e resistente à umidade. (Medeiros, 2004).
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Aplicação: Placas e outros componentes de 
gesso.
• Placas lisas de gesso moldado, com dimensões de 60 cm x 60
cm, com borda reforçada para forros suspensos.
• Perfis moldados, em complementação às placas de gesso,
utilizados para a realização de acabamento de bordas e
produção de detalhes arquitetônicos como sancas.
• Blocos de gesso moldados para uso em alvenarias:
paralelepípedos vazados, com grandes dimensões (500 mm x
666 mm, com espessuras entre 50 mm e 100 mm). Permite boa
produtividade na elevação da alvenaria.
• Fibro-gesso: a fibra é adicionada para melhorar a resistência à
tração e ao impacto.
• Porta corta-fogo.
• Isolante acústico.
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Aplicação: Placas e outros componentes de 
gesso – Patologia.
• Placas finas de gesso apresentam elevada movimentação
higrotérmica, pois são permeáveis ao vapor de água e possuem
baixa inércia térmica, entrando em equilíbrio com o ambiente
muito antes do restante da estrutura do edifício.
• A combinação da higroscopicidade com placas de espessura
delgada leva à freqüência e amplitude de movimentação
higrotérmica de paredes e forros de gesso superiores às da
estrutura do edifício.
Soluções:
• Em forros de placas moldadas: total dessolidarização das
paredes e a introdução de juntas periódicas.
• Em gesso acartonado: fixação da estrutura de madeira ou metal
e a existência de uma junta elástica entre placas.
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Aplicação: revestimento em gesso
Patologia
• A umidade é prejudicial ao gesso dada a solubilidade da gipsita.
Pela ação de ciclos úmido-seco do ambiente, a gipsita da
superfície se dissolve e precipita continuamente, mas os cristais
apenas se depositam sobre a superfície e não têm o mesmo
embricamento da primeiraformação. A superfície torna-se
pulverulenta.
• Os aditivos orgânicos empregados para controle da pega
apresentam o inconveniente de alimentar o crescimento de
fungos de difícil eliminação. Os aditivos minerais empregados
em excesso podem ser trazidos para a superfície na
evaporação da água de amassamento ou na secagem após a
absorção de umidade e formar eflorescências.
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Aplicação: revestimento em gesso
Patologia
• O gesso de construção, particularmente quando exposto a
umidades elevadas, provoca a corrosão do aço. Todos os
componentes de aço em contato com o gesso devem ser
protegidos contra a corrosão, através, por exemplo, de
galvanização.
• Artefatos ou revestimentos de gesso apresentam uma
superfície muito lisa, quase polida, às vezes pulverulenta, o que
não permite boa aderência de pinturas de emulsão. A película
se forma, mas descola com facilidade (“peeling”). Necessitam,
por isso, da aplicação de fundo preparador na superfície.

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