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09/11/2009 1 Cal e suas aplicações em argamassas Angelo Just da Costa e Silva (Dr) Setembro 2008 Cal hidratada Conceito Produto químico utilizado em diversas aplicações cuja propriedade mais importante é a carbonatação por reação com o anidrido carbônico presente no ar atmosférico, permitindo o seu emprego como aglomerante. Cal hidratada Funções em argamassas de revestimento Facilitar o espalhamento da argamassa na base - trabalhabilidade – liga Aumentar a capacidade de retenção de água Aumentar a deformabilidade da argamassa no estado endurecido Incrementar a resistência mecânica ao longo do tempo Funções da cal em argamassas Facilidade de espalhamento Imagem obtida com lupa estereoscópica - AMPLIAÇÃO 20X (Fonte: CARASEK, Helena, 1996). ARGAMASSA – 1:3 Funções da cal em argamassas Facilidade de espalhamento Imagem obtida com lupa estereoscópica - AMPLIAÇÃO 20X (Fonte: CARASEK, Helena, 1996). ARGAMASSA – 1:0,25:3 Funções da cal em argamassas Aumento da retenção de água Regula a perda de água por evaporação ou por sucção da superfície, reduzindo a ocorrência de fissuras por retração e facilitando a hidratação. 09/11/2009 2 Funções da cal em argamassas Maior deformabilidade Capacidade de absorver as deformações da base após o endurecimento. Funções da cal em argamassas Incremento da resistência mecânica Reação espontânea com o anidrido carbônico (CO2) presente no ar para voltar à forma original (carbonato). Obs.: O principal componente influente na resistência à compressão da argamassa é o cimento Funções da cal em argamassas Incremento da resistência mecânica Cincotto at al. (1985) 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 RE S À CO M PR ES SÃ O (M Pa ) 0 5 10 15 20 25 M Ó DU LO D EF O RM AÇ ÃO (M Pa ) RES. À COMPRESSÃO MÓDULO DEFORMAÇÃO (GPa) Produção de cal hidratada Origem mineralógica Cal calcítica: Teor de CaO > 90% (em relação aos óxidos totais) Cal magnesiana: 90% > CaO > 65% Cal dolomítica: CaO < 65% Produção e uso da cal hidratada Ciclo da cal HH22OO carbonatoscarbonatos MATÉRIA PRIMAMATÉRIA PRIMA CAL HIDRATADACAL HIDRATADA HidróxidosHidróxidos CAL VIRGEMCAL VIRGEM ÓxidosÓxidos COCO22 HH22OO +Q+Q - Q- Q COCO22 +Q+Q Produção e uso da cal hidratada Ciclo da cal Calcinação: CaCO3 + Q (energia) CaO + CO2 Hidratação: CaO + H2O Ca(OH)2 + Q (energia) Carbonatação: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O + Q (energia) 09/11/2009 3 Produção e uso da cal hidratada Ciclo da cal Matéria prima: Carbonatos Impurezas Cal virgem: CaO Impurezas CaCO3 Cal hidratada: Ca(OH)2 Impurezas CaCO3 CaO MATÉRIA PRIMA MÁ QUALIDADE FALHA NA ETAPA DE CALCINAÇÃO FALHA NA ETAPA DE HIDRATAÇÃO Falhas na hidratação da cal Conseqüências Formação de bolhas – reação expansiva de formação do Ca(OH)2 Ações preventivas ao uso da cal Controle tecnológico - Normalização CHI CHII CHIII Na fábrica < 5% < 5% < 13% CO2 Na obra < 7% < 7% < 15% Óxido não hidratado < 10% < 15% < 15% Óxidos totais (base não voláteis) > 90% > 88% > 88% Requisitos químicos - NBR 7175 (2003) 09/11/2009 4 Ações preventivas ao uso da cal Controle tecnológico - Normalização Requisitos físicos - NBR 7175 (2003) CH - I CH - II CH - III Peneira nº 30 < 0,5% < 0,5% < 0,5% Peneira nº 200 < 10% < 15% < 15% > 75% > 75% > 70% > 3,0 > 2,5 > 2,2 > 110 > 110 > 110Plasticidade FINURA DETERMINAÇÕES LIMITES Ausência de cavidades ou protuberâncias Retenção de Água Incorporação de Areia Estabilidade Como potencializar o uso da cal Dosagem racional da argamassa Cales de melhor qualidade: Mais finas Menor teor de carbonatos remanescentes Menor teor de óxidos não hidratados remanescente Possibilidade de reduzir o consumo de cal nas argamassa – insumo representativo no custo da argamassa. Como potencializar o uso da cal Dosagem racional da argamassa Diferença de espalhamento (fluidez – coesão) entre pastas fabricadas com as mesmas quantidades de cal e de água Cal “grossa” - coesão Cal “fina” - coesão Como potencializar o uso da cal Dosagem racional da argamassa Diferença de aspecto no contato com a base entre argamassas fabricadas com as mesmas quantidades de cal e areia. Cal “grossa” - fluidez Cal “fina” - fluidez Como potencializar o uso da cal Dosagem racional da argamassa 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 Produtos similares Análise comparativa Produtos similares em pregados no mercado: Saibro, aditivos incorporadores de ar Aspectos a serem considerados: Existência de normalização específica Desempenho da argamassa no estado plástico e endurecido – trabalhabilidade, resistência mecânica e deformabilidade. Análise econômica 09/11/2009 5 Comentários finais É importante o pleno conhecimento das propriedades da cal para obtenção das suas potencialidades A maturação incrementa as propriedades reológicas: plasticidade, trabalhabilidade e retenção de água. A escolha correta da cal pode proporcionar a obtenção de dosagens de argamassas mais econômicas e eficientes. Agradecimentos angelo@tecomat.com.br
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