Aglomerantes

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AGLOMERANTES
 Materiais utilizados para unir outros materiais;
CONSTRUÇÃO CIVIL
AGLOMERANTE 
+
AGREGADO
MASSA ENDURECIDA COERENTE
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INTRODUÇÃO
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AGLOMERANTES INERTES
 Processo de pega e endurecimento, sem reações químicas;
Baixa resistência mecânica;
Processo de endurecimento reversível;
Exemplo: Mistura de água e argila
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AGLOMERANTES ATIVOS
 Processo de pega e endurecimento, com reações químicas. Hidraúlica e aérea;
Alta resistência mecânica;
Processo de endurecimento irreversível;
Exemplo: Cal e cimento.
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Cimento Portland
conceito
O cimento é um material existente na forma de um pó fino, com dimensões médias da ordem dos 50 µm, que resulta da mistura de clínquer com outros materiais, tais como o gesso, pozolanas, ou escórias siliciosas, em quantidades que dependem do tipo de aplicação e das características procuradas para o cimento.
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Cimento Portland
Clínquer 
É um material resultante da calcinação até a fusão incipiente de uma mistura intima e convenientemente preparada com calcário e argila
 Cimento Portland em sua grande maioria é constituido por
Clínquer + gesso + adições
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Cimento Portland
composição
Composição essencial:
Cal (CaO); - 66%
Sílica (SiO2); - 25%
Alumina (Al2O3) - 8%
Óxido de ferro (Fe2O3) - 4,%		
 Composição exclusiva do clinquer a partir da composição essencial
Silicato tricalcico 3CaO. SiO2 alita - C3 S
Silicato dicalcico 2CaO. SiO2 belita - C2 S
Aluminato tricalcico 3Cao.Al2O3 - C3 A
Ferro-aluminato tetracalcico 4CaO. Al2O3.Fe O - C4 AF
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Cimento Portland
 Propriedades físicas:
Densidade ( massa especifica): 3,15 g/cm3 (pó)
Tempo de pega: variável
Expansibilidade limitada
Resistência á compressão: 
depende do tempo exigência mínima p/ classe 32:
3 dias: 10,0 MPa
7 dias: 20,0 MPa
28 dias: 32,0 MPa
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Cimento Portland
 Propriedades físicas:
Pega: período de fenômenos químicos, em que ocorrem desprendimento de calor e reações (endurecimento); 
Endurecimento: período de fenômenos físicos entrelaçamento dos cristais;
Início de pega: tempo que decorre desde a adição de água até o início das reações com os compostos de cimento;
Fim de pega: situação em que a pasta não sofre mais nenhuma deformação em função de pequenas cargas e se torna um bloco rígido;
Falsa pega: o cimento adquire dureza, mas não tem resistência suficiente.
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Duas teorias clássicas procuram explicar a hidratação:
 Le Chatelier: o endurecimento é explicado pelo engavetamento de cristais que se formam pela cristalização de uma solução supersaturada de compostos hidratados menos solúveis que os compostos anidros;
Michaelis: a hidratação do cimento dá origem a uma solução supersaturada e formam-se cristais em agulhas e palhetas hexagonais. Há formação de um silicato monocálcico hidratado, pouco solúvel, que dá origem a um gel coloidal, que continua a absorver água. Dessa forma a massa endurece, dando resistência à pasta.
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Hidratação do cimento Portland
O tempo de início de pega (quando se inicia o endurecimento) deve ser visto e respeitado com muito rigor. A partir deste momento, tanto as agulhas formadas na reação com os aluminatos como os cristais gerados na reação com os silicatos serão prejudicados se o concreto for manuseado após este tempo.
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Cimento Portland
tipos
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Aplicações dos tipos de cimento
 Cimento Portland Comum CP I e CP I-S (NBR 5732)
Sem quaisquer adições além do gesso, é muito adequado para o uso em construções de concreto em geral quando não há exposição a sulfatos do solo ou de águas subterrâneas;
É usado em serviços de construção em geral, quando não são exigidas propriedades especiais do cimento;
Também é oferecido ao mercado o Cimento Portland Comum com Adições CP I-S, com 5% de material pozolânico em massa, recomendado para construções em geral, com as mesmas características.
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Cimento Portland composto CP II (NBR 11578)
Gera calor em uma velocidade menor do que o gerado pelo Cimento Portland Comum;
Seu uso é mais indicado em lançamentos maciços de concreto, onde o grande volume da concretagem e a superfície relativamente pequena reduzem a capacidade de resfriamento da massa;
Apresenta melhor resistência ao ataque dos sulfatos contidos no solo;
Recomendado para obras correntes de engenharia civil sob a forma de argamassa, concreto simples, armado e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento. 
Aplicações dos tipos de cimento
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Cimento Portland Composto CP II-Z (com adição de material pozolânico):
empregado em obras civis em geral, subterrâneas, marítimas e industriais;
Cimento Portland Composto CP II-E (com adição de escória granulada de alto-forno):
 combina com bons resultados o baixo calor de hidratação com o aumento de resistência do Cimento Portland Comum; utilizado para assentamento de blocos, tijolos, placas ceramicas
Aplicações dos tipos de cimento
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Cimento Portland Composto CP II-F (com adição de material carbonático - fíler): 
Para aplicações gerais. Pode ser usado em argamassas de assentamento, revestimento, argamassa armada, concreto simples, armado, protendido, projetado, rolado, magro, concreto-massa, elementos pré-moldados e artefatos de concreto, pisos e pavimentos de concreto, solo-cimento, dentre outros.
Aplicações dos tipos de cimento
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Cimento Portland de Alto Forno CP III – (com escória - NBR 5735)
Maior impermeabilidade e durabilidade, baixo calor de hidratação, alta resistência à expansão - reação álcali-agregado, resistente a sulfatos;
Pode ter aplicação geral, mas é particularmente vantajoso em obras de concreto-massa.
Aplicações dos tipos de cimento
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Cimento Portland CP IV – 32 (com pozolana - NBR 5736)
Para obras correntes, sob a forma de argamassa, concreto simples, armado e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento;
É especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos;
Torna o concreto mais impermeável, mais durável, apresentando resistência mecânica à compressão superior à do concreto feito com Cimento Portland Comum, a idades avançadas;
Apresenta características particulares que favorecem sua aplicação em casos de grande volume de concreto devido ao baixo calor de hidratação. 
Aplicações dos tipos de cimento
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Cimento Portland CP V ARI - (Alta Resistência Inicial - NBR 5733)
Possui valores aproximados de resistência à compressão de 26 MPa a 1 dia de idade e de 53,0 MPa aos 28 dias;
É recomendado no preparo de concreto e argamassa para produção de artefatos de cimento elementos arquitetônicos pré-moldados e pré-fabricados;
Pode ser utilizado em todas as aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e desforma rápida. O desenvolvimento dessa propriedade é conseguido pela utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clínquer, e pela moagem mais fina do cimento. 
Aplicações dos tipos de cimento
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Cimento Portland CP (RS) - (Resistente a sulfatos - NBR 5737)
Oferece resistência aos meios agressivos sulfatados. De acordo com a norma NBR 5737, cinco tipos básicos de cimento - CP I, CP II, CP III, CP IV e CP V-ARI - podem ser resistentes aos sulfatos, desde que se enquadrem em pelo menos uma das seguintes condições:
Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa, respectivamente;
Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, em massa;
Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico, em massa;
Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos. 
Aplicações dos tipos de cimento
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Cimento Portland de Baixo Calor
de Hidratação (BC) - (NBR 13116)
Designado por siglas e classes de seu tipo, acrescidas de BC. Por exemplo: CP III-32 (BC) é o Cimento Portland de Alto-Forno com baixo calor de hidratação, determinado pela sua composição;
Este tipo de cimento tem a propriedade de retardar o desprendimento de calor em peças de grande massa de concreto.
Aplicações dos tipos de cimento
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Cimento Portland Branco (CPB) – (NBR 12989)
Classificado em dois subtipos: 
Estrutural: aplicado em concretos brancos para fins arquitetônicos, com classes de resistência 25, 32 e 40, similares às dos demais tipos de cimento;
Não estrutural: não tem indicações de classe e é aplicado, por exemplo, em rejuntamento de azulejos e em aplicações não estruturais.
A cor branca é obtida a partir de matérias-primas com baixos teores de óxido de ferro e manganês, em condições especiais durante a fabricação, tais como resfriamento e moagem do produto e, principalmente, utilizando o caulim no lugar da argila. O índice de brancura deve ser maior que 78%. 
Aplicações dos tipos de cimento
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Classes de resistência à compressão dos cimentos Portland
Para os tipos Portland 
CP I, CP II, CP III
As classes de resistência à compressão são:
25,0 32,0 e 40,0 MPa - aos 28 dias de idade
CP IV
As classes de resistência à compressão são:
25,0 e 32,0 MPa
Para o cimento Portland CP V – ARI na idade de 7 dias – 34,0 MPa
A característica que o diferencia na resistência inicial é o grau de finura do cimento
Para o cimento Portland resistente a sulfatos e de baixo calor de hidratação
As classes de resistência à compressão são:
25,0 e 32,0 MPa
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Armazenamento
 Granel
Silos hermeticamente fechados
Tempo máximo: 180 dias
 Sacos
Galpões fechados
Estrados de madeira a 30cm do solo e a 30cm das paredes
Empilhamento máximo: 15 sacos
Distância entre pilhas: 60cm
Tempo máximo: 30 dias (canteiro)
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CAL
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CAL
 Aglomerante inorgânico resultante do processo de calcinação de rochas calcáreas;
Resultado – óxidos de cálcio/ magnésio + anidridos carbônicos.
100%
 (EM PESO)
56%
44%
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CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA
Cal Cálcica – mínimo de 75,0% de CaO - Calcáreo;
Cal Magnesiana – mínimo de 20,0% de MgO - Dolomita;
Soma de ambos não pode ser inferior a 95,0% e os demais 5,0% são impurezas (Al2O3; Fe2O3 e SiO2) 
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CLASSIFICAÇÃO RENDIMENTO
Rendimento em pasta – valor do volume de pasta de cal obtido com uma tonelada de cal viva.
Se Rendimento > 1,82 – Cal GORDA (Cálcica);
Se Rendimento < 1,82 – Cal MAGRA (magnesiana);
Esse valor corresponde ao limite de produção de 1,82 m³ para uma tonelada de cal viva.
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RESERVAS DE CALCÁRIO
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OBTENÇÃO
CALCÁRIO OU DOLOMITO
BRITAGEM
CALCINAÇÃO
CAL VIRGEM OU VIVA
HIDRATAÇÃO
CaO.CO2
CaO.MgO.2CO2
>850ºC
CO2
CaO.MgO
Ca(OH)2
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FABRICAÇÃO
 Processo de calcinação – temperaturas entre 850ºC e 1250ºC;
Abaixo de 850ºC – queima é incomplenta – Resultado um produto com rendimento inferior;
Acima de 1250ºC – os óxidos de cálcio se combina com demais impurezas – processo de vitrificação;
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FABRICAÇÃO
 Fornos rotativos – constituídos de cilindro metálico revestido com material refratário;
CALCÁRIO
REFRATÁRIO
MAÇARICO
CAL
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REAÇÕES QUÍMICAS
 Para utilização da cal na construção civil é preciso hidratá-la :
Processo de extinção ou hidratação da cal.
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EXTINÇÃO DA CAL
 Processo altamente exotérmico – 360ºC a 450ºC;
Ocorre mediante a presença de água;
Realizado industrialmente devido à riscos de explosões;
Obtenção dos hidróxidos responsáveis pelo comportamento da cal.
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EXTINÇÃO DA CAL
 Amostras de 1,2 Kg de cal em blocos;
Adiciona-se água e observa-se a reação de extinção;
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EXTINÇÃO DA CAL
 Após extinção da cal – a pasta deve ser envelhecida para completar a hidratação – 7 a 10 dias (pedra);
No caso da pasta obtida por pó – 24 horas após;
Pode ser realizada naturalmente – absorção da umidade do ar, porém ocorre processo de carbonatação conjunta.
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CAL HIDRATADA
 Material pulvurulento utilizado na construção civil;
Produto de coloração branca – flocos ou pó;
Mesmas características da rocha, porém, com alta porosidade (Facilita perda de água por absorção e penetração de CO2);
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TIPOS DE CAL HIDRATADA
CHI – Cal Hidratada Especial
CHII – Cal Hidratada Comum;
CHIII – Cal Hidratada com Carbonatos;
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TIPOS DE CAL HIDRATADA
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TIPOS DE CAL HIDRATADA
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PROPRIEDADES DA CAL
Plasticidade;
Retenção de água;
Incorporação da Areia;
Endurecimento.
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PLASTICIDADE
Maior o menor facilidade de aplicação de argamassas como revestimento;
Material pulvurulento – diminiu o atrito entre os grãos de areia da argamassa;
Plástica – melhor trabalhabilidade e rendimento;
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RETENÇÃO DE ÁGUA
Mantém água em torno da partícula ( Não permite perdas por sucção para a alvenaria);
Ao reagir com o CO2 a cal libera água que é utilizada na hidratação do cimento;
Atenua o processo de retração – ocorrido por perdas de volume na carbonatação.
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INCORPORAÇÃO DA AREIA
Como os grãos da cal são muito finos, estes conseguem envolver um maior volume de areia;
Aumenta o rendimento da pasta ou argamassa;
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ENDURECIMENTO
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APLICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO
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PINTURA
Caiação – “Leite de cal”;
Baixo custo, perdeu mercado para tintas a base de resinas sintéticas (PVA);
Aplicadas em superfícies rugosas – aderência por ancoragem;
Ecologicamente corretas – durabilidade menor;
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ARGAMASSAS
Melhorias na trabalhabilidade;
Redução de retração;
Melhoria no acabamento.
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BLOCO SÍLICO CALCÁRIO
Fabricado a partir da mistura de cal com agregado finos quartzosos;
Mistura é elevada à altas pressões para que ocorra reação entre a sílica e os hidróxidos.
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Mineração
Vegetação
Capeamento
Gipsita
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Tipos de minérios
Pedra ruim/rapadura
Alabastro
Pedra branca
Cocadinha
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Tipos de fornos
Panela
Marmita
Rotativo
Intermitente
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Tipos de Gesso Produzidos nos Fornos
Fundição (rápido)
(CaSO4.11/2 H2O)
Revestimento (lento)
(CaSO4.1/2 H2O)
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Outros Tipos de Gessos
Gesso para revestimento Projetado
 (Cal hidratada e aditivos diversos)
Massa de gesso para acabamento
 (Massa de PVA e aditivos diversos)
Cola de gesso
 (Aditivos diversos)
Contra piso autonivelante
 (Aditivos diversos e gesso alfa)
Gesso alfa
 (Produzido sob pressão)
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Tipos de Placas
Placas autoportantes
Tipo 60 (600,0 x 600,0) mm
Tipo 65 (650,0 x 650,0) mm
	(lisas, decoraras, com isolamento, com fibras)
Placas removíveis
(600,0 x 600,0) mm
(lisas, decoraras, com isolamento, com fibras)
Chapas acartonadas
(L=60,0 ou 120,0 C= 2.400,0 ou 3.600,0)mm
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Outros Produtos
Giz escolar
Sanca
Roda reto
Esculturas
Mobiliário
Outros
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Controle do Produto
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Ferramentas
Paquímetro
Medidor de folga/espessura
Nível
Régua Metálica
Balança
Esquadro
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Ensaios de Placas
Peso
Medida dos lados
Medida da diagonal
Empenamento
Espessura do reforço lateral
Largura do reforço lateral
Espessura central
Folga nos encaixes
Massa específica
Resistência a flexão
Resistência do elemento de fixação
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Ensaios de Blocos
Peso
Espessura
Comprimento
Altura
Planeza
Dureza (u.s.c)
Massa específica
Absorção de água
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Ensaios de Gesso
Granulometria
Massa Unitária
Consistência
Tempo de pega
Dureza (u.s.c)
Compressão
Umidade
Água de cristalização
Cao
SO3
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Ensaio de Gesso Cola
Granulometria
Retenção de água
Tração no arrancamento
Consistência
Tempo de Pega
Cao
SO3
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Secadores
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Secador solar
240 placas / 18h de secagem com gás
(0,90 x 1,20) m x 20 placas = 22,0m2
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Resíduos
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Reaproveitamento dos resíduos
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Reaproveitamento dos resíduos
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Normas Técnicas
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Textos – Base para Norma
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Tipos de Materiais
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Exemplos
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Exemplos
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Exemplos
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