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Unidade de Ensino 1: Aglomerantes Disciplina: Materiais de Construção Civil: Concreto Curso: Engenharia Civil Período: Noturno – 2016.2 Prof. Thiago Dias do Espírito Santo Considerações Gerais Resistência mecânica Durabilidade Disponibilidade e Custo Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 2 Classificação Inertes Ativos Naturais Artificiais Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 3 Classificação Simples: depois do cozimento, não recebe adição de outro produto a não ser pequenas porcentagens admitidas nas especificações, para corrigir a pega ou ativar a progressão da resistência Compostos: simples + hidraulites (escória de alto forno, pozolanas Mistos: dois ou mais aglomerantes simples Com adições: aglomerante + adições fora da especificação original Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 4 Aglomerantes Aéreos / Hidráulicos Aglomerante hidráulico é aquele que tem como característica endurecer principalmente por ação da água. Aglomerante aéreo é aquele que tem o seu mecanismo de endurecimento dependente do ar atmosférico. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 5 Aglomerantes Aéreos / Hidráulicos Aglomerante hidráulico é aquele que tem como característica endurecer principalmente por ação da água. Aglomerante aéreo é aquele que tem o seu mecanismo de endurecimento dependente do ar atmosférico. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 6 Gesso Termo genérico para família de aglomerantes simples, constituídos de sulfatos hidratados e anidros de cálcio. Obtidos pela calcinação de gipsita constituída de sulfato bi-hidratado de cálcio + impurezas como SiO2, Al2O3, FeO, CaCO3, MgO (limite de 6% de impurezas) Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 7 Processo de obtenção Britagem da rocha pulverização queima A queima proporciona a desidratação do sulfato bi-hidratado em duas variedades de semi-hidratados SO4Ca.2H2O SO4Ca.1/2H2O + 1 1/2 H2O Na utilização, realizamos a reação oposta (hidratação endurecimento). Reação exotérmica Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 8 Propriedades • Pega: – inicia-se tão logo é adicionado água na mistura; – Após iniciada, o gesso continua a endurecer e a ganhar resistência por semanas. A velocidade da endurecimento é influenciada por: a) temperatura e tempo de calcinação b) finura c) quantidade de água de amassamento d) presença de impurezas e aditivos Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 9 Propriedades • Resistência Mecânica: Pastas de gesso, depois de devidamente endurecidas, atingem em média resistências à tração entre 0,7 e 3,5 Mpa e à compressão entre 5 e 15 Mpa. Misturas com proporções exageradas de areia podem comprometer significativamente as resistências a tração e a compressão. Estes valores estão sempre sujeitos a otimização através do desenvolvimento de novas tecnologias e aditivos para otimização da hidratação. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 10 Propriedades • Aderência: O gesso, seja em pasta ou em argamassa, costuma aderir muito bem à tijolos, pedra e ferro. Entretanto, não aderem bem às superfícies de madeira. Embora haja compatibilidade físico-química na aderência gesso- ferro, essa se torna instável devido a corrosão do metal. Não se deve fazer gesso armado, a não ser que a armadura seja com ferro galvanizada Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 11 Propriedades • Isolamento: Bom isolante térmico e acústico. Apresenta considerável resistência ao fogo Condutividade térmica fraca (0,40 cal/h/cm2/oC/cm) – cerca de 1/3 do valor para o tijolo comum. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 12 Aplicações na Construção Civil Principalmente aplicado em revestimentos, divisórias, forros e decoração de interiores. Não serve para aplicações externas devido a sua solubilidade em água. Atualmente , vem sendo usado em substituição a massa corrida para o revestimento final de interiores antes da aplicação de tinta. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 13 CAL Nome genérico de um aglomerante simples, resultante de da calcinação de rochas calcárias. Calcinação de rocha calcária pura = óxido de cálcio puro Na construção civil, a cal utilizada normalmente é obtido de rochas “menos” puras. Na natureza, é comum o carbonato de cálcio ser substituído pelo carbonato de magnésio. A sílica, óxido de ferro e de alumínio costumam acompanhar os carbonatos. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 14 Processo de obtenção - Reações A calcinação do calcário natural (carbonato de cálcio) a 900 ºC, produz óxido de cálcio. CaCO3 + calor CaO + CO2 Este produto chamamos de cal viva e pode apresentar-se em grãos de diversos tamanhos. Sua utilização é abrangente: construção civil, siderurgia e metalurgia, indústria química, papel e celulose, indústria alimentícia, agricultura, saúde e preservação ambiental. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 15 Processo de obtenção - Reações A cal viva ainda não é o produto utilizado na construção civil: precisamos hidratá-la para a formação do hidróxido, constituinte básico do aglomerante cal. Ao processo de hidratação, damos o nome de extinção. Dessa forma, temos a reação: CaO + H2O Ca(OH)2 (Cal Extinta) A cal extinta é utilizada em mistura com água e areia, na confecção de argamassas. Essa, tem consistência plástica e endurecem quando em contato com a atmosfera. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 16 Processo de obtenção - Reações O nome Cal Aérea vem deste ponto: a cal endurece quando entra em contato com o CO2 contido na atmosfera, recompondo o carbonato original: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Nesta reação, os cristais formados ligam de maneira permanente os grãos de agregados. A reação ocorre de forma lenta e em temperatura ambiente, necessitando de água (em ela, o gás carbônico não se combina satisfatoriamente com o hidróxido. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 17 Classificação Normalmente, classificamos a cal pela sua composição química ou seu rendimento. Composicão química: independente do tipo, a soma de CaO e MgO deve ser superior a 95%. Os componentes argilosos contidos (impurezas) devem somar no máximo 5% e o residual de CO2 de ser menor que 3% (quando retirado do forno) e menor que 10% (quando retirado de qualquer outro local). Cal Cálcica: deve ter no mínimo 75% de CaO Cal Magnesiana: a quantidade de MgO deve ser maior o 20% Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 18 Classificação Rendimento: relação entre o volume de pasta de cal obtido por tonelada de cal viva. Cal Gorda: 1 ton. Cal viva rende volume de pasta ≥ 1,83 m3 pasta Cal Magra: 1 ton. Cal viva rende volume de pasta < 1,83 m3 pasta De maneira geral, a cal cálcica oferece melhores rendimentos que a magnesiana. Ainda, fatores como impurezas e variação de temperatura na calcinação geram maiores interferências nesse rendimento. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 19 Propriedades • Plasticidade: A cal é considerada de forma geral como plástica. Quando tem comportamento onde precisa ser forçada com a colher por se agarrar a mesma, tende a gerar trincas ou mesmo desgrudar da parede. A cal magnesiana produz argamassas mais trabalháveis que a cálcica. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 20 Propriedades • Retração: A reação de carbonatação do hidróxido de cálcio gera perda de volume na pasta, tendo como resultado trincas quando não controlado. Para controlar, a elaboração de misturas em proporções adequadas com agregados miúdos, na confecção de argamassas, mostra-se bastante eficiente. Ainda, a proporção adequada determina a capacidade de sustentaçãodas areias na pasta. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 21 Propriedades • Endurecimento: Uma vez que a cal aérea precisa de CO2 contido na atmosfera para endurecer, a cal aérea não endurece sob a água. Por esse motivo, vale ressaltar que, quanto mais grossa for a camada aplicada de pasta ou argamassa de cal, mais lento será o processo de endurecimento. Ainda, um fator positivo à associação de cal com areia é que a sílica contida nas areias também auxilia no processo de endurecimento, pois tem a capacidade de, assim como o carbonato, se ligar aos hidróxido. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 22 Cal Hidratada A cal hidratada é um produto manufaturado que sofreu processo de hidratação em usina, realizado em três etapas básicas: 1) Moagem ou pulverização da cal viva; 2) Mistura de água ao material moído; 3) Separação da cal hidratada da não hidratada e das impurezas Como vantagem frente a virgem, este produto pode ser utilizado de forma imediata, sem a necessidade de extinção em obra. Em desvantagem, pode apresentar menor capacidade de sustentação e plasticidade – ligados a falhas ou variações no processo de fabricação. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 23 Aplicações na Construção Civil Argamassas para alvenaria e revestimento Tintas Fabricação de tijolos sílico-calcários e refratários Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 24 Tintas a base de cal Chamada de “caiação”, foi trazida ao Brasil na época colonial e é utilizada até os dias de hoje. Preparada por uma mistura de água e cal, essa mistura de baixo custo é indicada a superfície rugosas e não tem bom desempenho sobre superfícies lisas (gesso, madeira, metais). Outro ponto negativo é a sua perda significativa de cobrimento quando saturada, perdendo suas funções de proteção e estética. Eng. Civil - Materiais - Prof. Thiago Dias 25
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