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Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimentoComunidade da Construção – Sistemas à base de cimento SALVADOR Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento AGLOMERANTES (CIMENTO, CAL & GÊSSO) AGREGADOS & ADIÇÕES (AREIA, ARENOSO, CAULIM, RESÍDUO) ADITIVOS FIBRAS ARGAMASSA ARGAMASSA -- MATERIAIS CONSTITUINTESMATERIAIS CONSTITUINTES Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento MATERIAIS CONSTITUINTES DAS ARGAMASSAS Aglomerantes: Cal Cimento Gêsso Agregados: Areia Adições: Arenoso, Caulim e Resíduo Aditivos e fibras Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento AGLOMERANTES Definição Materiais, geralmente pulverulentos, que entram na composição das pastas, argamassas e concretos. Sob a forma de pasta têm a propriedade de se solidificar e endurecer com o passar do tempo. Exemplos: Cales; Cimentos; Argilas. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento AGLOMERANTES AGLOMERANTES -- ClassificaçãoClassificação Simples Compostos Quimicamente Ativos Com Adições Quimicamente Inertes Endurecem por secagem – (argilas) Aéreos Endurecem expostos ao ar e não resistem a ação da água. Ex.: cal aérea, gesso Hidráulicos Endurecem por hidratação dos compostos, tanto ao ar como em contato com a água. Ex.: cal hidráulica, cimento Portland Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Pega solidificação da pasta Endurecimento aumento de resistência Durabilidade Resistência Estado Pastoso Estado Semi-sólido (Início de Pega) Estado Sólido (Fim de Pega) Consistência Constante Consistência Crescente Resistência Crescente Fase da Aplicação Fase da Pega Fase do Endurecimento AGLOMERANTES Propriedades Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - História Registros históricos de 4.000 anos atrás indicam a utilização da cal como material de construção por tribos nômades cujas caravanas percorreram do continente africano até a península arábica. As construções eram gigantescos castelos de terra chamados casbás, cujas fundações eram feitas de pedras grandes, terra e cal hidratada e que ofereciam abrigo muito melhor que as tradicionais tendas. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - História (II) No Brasil, a indústria de cal iniciou em 1549, quando da instalação das primeiras "caieras" para fabricação da cal virgem a partir de conchas marinhas, para as argamassas de revestimento e pintura da cidade de Salvador. Seu uso se difundiu principalmente por proteger das chuvas tropicais as paredes de barro socado das moradias e fortes. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL Principais Características Aglomerante quimicamente ativo, aéreo. Material pulverulento de cor esbranquiçada Utilização: sob forma de pasta ou de argamassa Matéria prima para fabricação: CALCÁRIO Calcário = CaCO3 puro (ou CaCO3 + MgCO3) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - Principais Características • Durabilidade: Promove reações de neutralização e precipitação que incrementam a resistência à compressão com o tempo; • Plasticidade: Devido às suas propriedades coloidais apresenta facilidade de espalhamento sobre a Superfície; • Retenção de água: Retarda a secagem, regulando a perda de água por evaporação ou por sucção da Superfície; • Reconstituição autógena / estanqueidade: Fechamento gradual de trincas e fissuras pela carbonatação dos hidróxidos nas aberturas. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - Fabricação 11a a parte: Calcinaçãoparte: Calcinação CaCO3 + calor CaO + CO2 Temperatura: 850 a 900 oC Perda de massa = (44%) Redução de volume =(12 a 20%) O CaO é denominado cal viva, ou cal cáustica, ou cal virgem (não é o aglomerante ainda) 2a parte: Extinção2a parte: Extinção CaO + H2O Ca(OH)2 + calor Desprendimento de calor Pulverização das pedras Aumento de volume (2 a 3 vezes) = rendimento O Ca(OH)2 é denominado cal extinta, ou cal apagada, ou cal hidratada ou, ainda CAL AÉREAa Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL Propriedades Físicas Massa específica = 2,20 Mg/m3 Massa unitária = 0,5 a 0,59 Mg/m3 Resistência à compressão = 1,0 a 3,0 MPa (a 28 dias) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Conforme os teores de óxidos não hidratados a cal hidratada é designada pelas seguintes siglas: CH-I (Cal Hidratada Especial); CH-II (Cal Hidratada Comum); CH-III (Cal Hidratada Comum com Carbonatos). CAL Designação Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - Exemplos Ao ser entregue em sacos, deverá constar, de forma visível, em cada extremidade, uma destas siglas. Deverá constar, também, a denominação normalizada, massa líquida, nome e marca do fabricante além de outras informações técnicas adicionais. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL Exigências Químicas Limites Compostos CH-I CH-II CH-III Na fábrica 5 % 5 % 13 % CO2 No depósito ou na obra 7% 7% 15% Óxido não-hidratado calculado 10% Não exigido 15% Óxidos totais na base de não-voláteis 88% 88% 88% Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - Exigências Químicas Óxidos totais (CaO + MgO): Avalia a qualidade da matéria prima e do processo de produção, uma vez que determina o teor de óxidos presentes (mínimo 88%). Impurezas: Material proveniente da rocha (quartzo e argilo- minerais), medido por meio do resíduo insolúvel, uma vez que a cal é solúvel em ácido clorídrido - máximo 12%. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - Exigências Químicas Anidrido carbônico (máximo 13%): Avalia a qualidade da calcinação, uma vez que determina o teor de CO2, que está combinado formando os carbonatos remanescentes da matéria prima (máximo 13%). Óxidos livres (máximo 10%): Determina o teor de óxidos não hidratados que, apesar de se constituirem no potencial aglomerante da cal, pois a hidratação tem continuidade, pode ter efeito negativo, uma vez que são produtos expansivos - CaO: 100%, e MgO: 110%. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL – Resultados de Ensaios 88%88%90%97,65Óxidos totais na base de não voláteis (CaO+MgO) 15%15%10%20,73Óxido não-hidratado calculado 15%7%7%1,52No depósito 13%5%5%-Na fábrica Anidrido carbônico (CO2) 2008 – ensaio 2 88%88%90%93,94Óxidos totais na base de não voláteis (CaO+MgO) 15%15%10%18,59Óxido não-hidratado calculado 15%7%7%1,81No depósito 13%5%5%-Na fábrica Anidrido carbônico (CO2) 2008 – ensaio 1 88%88%90%93,94Óxidos totais na base de não voláteis (CaO+MgO) 15%15%10%0Óxido não-hidratado calculado 15%7%7%2,90No depósito 13%5%5%-Na fábrica Anidrido carbônico (CO2) 2006 88%88%90%99,59Óxidos totais na base de não voláteis (CaO+MgO) 15%15%10%23,76Óxido não-hidratado calculado 15%7%7%12,82No depósito 13%5%5%-Na fábrica Anidrido carbônico (CO2) 2004 CH-IIICH-IICH-I LIMITES DA NBR 7175/03, POR TIPO DE CALRESULTADOS EM %DETERMINAÇÕES Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL Exigências Físicas Limites Determinações CH-I e CH-II CH-III Peneira 0,6mm 0,5% 0,5% Finura (% retida acumulada) Peneira 0,075mm 15% 15% Estabilidade Ausência de cavidades ou protuberâncias Retenção de água 80% 70% Plasticidade 110 110 Incorporação de areia 2,5 2,2 Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Gomes, 2007 Comunidadeda Construção – Sistemas à base de cimento Tecomat, 2007 Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL = Re-Hidratação em Obra Para quê re-hidratar? Possibilitar um melhor envolvimento entre as partículas finas da cal e a água, lubrificando os grãos grossos de areia, melhorando a trabalhabilidade da argamassa. • Melhorar trabalhabilidade; • Hidratar óxidos remanescentes não hidratados; • Desfazer grumos de cal; • Aumentar a retenção de água; • Melhorar a plasticidade. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL = Re-Hidratação em Obra Pasta de Cal: Obras que empregam pasta de cal hidratada, deve-se colocar a cal em um recipiente com água até que forme uma pasta bem viscosa, não devendo ser usada água em excesso. A pasta produzida deve ser deixada em maturação durante 16 horas no mínimo. (NBR 7200). Gomes, 2007 Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL = Re-Hidratação em Obra Argamassa intermediária: Obras que empregam mistura prévia de cal e areia, deve-se misturar primeiramente a areia e a cal, e após, acrescentar água, atingindo-se consistência seca. A mistura produzida deve ser deixada em maturação durante 16 horas no mínimo (NBR 7200). Comunidade da construção, 2007 Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - Normalização NBR 7175 – Cal Hidratada para Argamassas – Especificação NBR 6471 - Cal Virgem e Cal Hidratada - Retirada e Preparação de Amostra - Método de Ensaio NBR 6473 - Cal Virgem e Cal Hidratada - Análise Química - Método de Ensaio NBR 9205 - Cal Hidratada para argamassas - Determinação da Estabilidade - Método de Ensaio NBR 9206 - Cal Hidratada para Argamassas - Determinação da Plasticidade - Método de Ensaio Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CAL - Normalização NBR 9207 - Cal Hidratada para Argamassas - Determinação da Capacidade de Incorporação de Areia no Plastômetro de Voss - Método de Ensaio NBR 9289 -Cal Hidratada para Argamassas - Determinação da Finura - Método de Ensaio NBR 9290 - Cal Hidratada para Argamassas - Determinação da Retenção de Água - Método de Ensaio Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento GÊSSO Definição Aglomerante obtido da desidratação total ou parcial da GIPSITA. USO: Pasta = aglomerante + água Nata = pasta muito fluida Argamassa = Água + aglomerante + ag. miúdo Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento GÊSSO Aplicações Não pode ser utilizado na presença de água; Revestimentos de interiores; Placas de gesso para forros; confecção de blocos leves; Moldes de peças de precisão (odontologia e fundição); Florões, sancas e peças de decoração. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento GÊSSO Principais Características Aglomerante quimicamente ativo, aéreo; Material pulverulento de cor esbranquiçada; Utilização: sob forma de pasta ou de argamassa; O gesso adere bem ao tijolo, pedra, ferro, concreto e mal a madeira e favorece a corrosão do aço; Excelente isolante térmico e acústico e pouco permeável ao ar, é bom protetor contra incêndios. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento GÊSSO - Fabricação Temperatura Fórmula Nome Característica 150 a 190 oC CaSO4.1/2H2O Gesso comum Pega rápida > 200 oC CaSO4 Gesso anidro anidrita solúvel Pega lenta > 600 oC CaSO4 Anidritainsolúvel Sem pega >1.000 oC CaSO4 + CaO Gesso lento gesso hidráulico Pega lenta O GÊSSO deve atender aos requisitos da NBR 13207 - Gesso para Construção Civil. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento GESSO Propriedades Físicas Massa específica = 2,70 Mg/m3 Massa unitária = 0,7 a 1,0 Mg/m3 Resistência à compressão = 1,5 a 15,0 MPa (a 28 dias) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento GESSO - Normalização NBR 13207 – Gesso para construção civil – Especificação NBR 12127, NBR 12128; NBR 12129, NBR 12130 = NORMAS DE ENSAIOS DE LABORATÓRIO. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento GESSO - Normalização http://www.supergesso.com.br http://lafarge.com.br Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND Definição Aglomerante hidráulico, pulverulento, produzido pela moagem do clínquer - constituído essencialmente por silicatos de cálcio hidráulicos, com adição de uma ou mais formas de sulfato de cálcio. Clínquer + Gipsita = Cimento Portland Clínquer + Gipsita = Cimento Portland Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento OBTENÇÃO DO CLINQUER Itambé, 2008. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento OBTENÇÃO DO CIMENTO Itambé, 2008. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Supõe-se que o homem primitivo, da idade da pedra, já conhecia uma forma de material com propriedades aglomerantes. Ao acenderem fogueiras junto ás pedras de calcário e gesso, parte das pedras descarbonava com a ação do fogo, formando um pó que, hidratado pelo sereno da noite, convertia-se novamente em pedra. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento As ruínas romanas (foto 1), as pirâmides egípcias (foto 2) e as muralhas da China (foto 3), provam que no século V antes de Cristo, esses povos já empregavam uma espécie de aglomerante entre os blocos de pedras na construção de seus monumentos. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento As ruínas romanas (foto 1 As pirâmides egípcias (foto 2) As muralhas da China (foto 3) Fonte: ABCP Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Posteriormente, os gregos e os romanos passaram a usar um material proveniente da queima de um gesso impuro, composto de calcário calcinado e cinzas vulcânicas. Esse cimento era misturado com areia e cacos de telhas, formando uma argamassa de notável dureza e que, os romanos executavam com o cuidado de adensar energicamente resultando em construções que resistem até os dias de hoje. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Fonte: http://www.ctiturismo.com.br Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento John Smeaton, 1756, reconhece as propriedades químicas da cal hidratada. Utilização de calcário com alto teor de argila. Com esse “cimento” se construiu o farol de Eddystone (foto), uma das primeiras construções com Cimento Portland. Fonte: ABCP Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 1818 - Louis Vicat compreende perfeitamente as causas do endurecimento dos Cimentos. É considerado seu inventor. Mistura de calcário + argila.Mistura de calcário + argila. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento • 1824 - Joseph Aspdin patenteia o Cimento Portland. Origem do nome Portland: O material obtido, tinha semelhança com a cor da ilha de Portland, ao sul da Inglaterra (foto) e, Aspdin, batizou seu produto de Cimento Portland, recebendo a patente concedida pelo Rei George IV. Fonte: ABCP • 1885 - Frederick Ransome inventa o forno rotativo, que prevalece até hoje. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 1888 - Comendador Antônio Rodovalho 1892 - Ilha de Tiriri na Paraíba 1912 -Cachoeiro do Itapemirim (ES) 1926 - Companhia de Cimento Brasileiro Perus - Primeira produção efetiva. 1939 - Cinco fábricas 1953 - 15 fábricas 1992 - 56 fábricas 2008 – cerca de 58 fábricas Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Produção Brasileira (milhões de toneladas) Fonte : SNIC ANO PRODUÇÃO ANO PRODUÇÃO 1988 25,3 1999 40,2 1990 25,8 2000 39,6 1991 27,5 2001 38,9 1992 23,9 2002 37,9 1993 24,8 2003 33,9 1994 25,2 2004 36,0 1995 28,2 2005 39,2 1996 34,5 2006 41,7 1997 38,1 2007 45,9 1998 38,9 Comunidadeda Construção – Sistemas à base de cimento Fonte : SNIC 1,5%38,6 36,733,431,9México12º 1,6%41,3 37,936,7 35,6 Tailândia11º 1,7%42,4 39,2 36,5 35,5Brasil10º 1,9%47,9 46,4 41,3 38,1 Turquia9º 1,9%49,0 45,6 46,1 43,5Itália8º 2,0%51,4 49,155,8 59,7 Coréia Sul 7º 2,1%53,9 49,545,9 42,6 Rússia6º 2,1%54,0 50,346,6 44,8 Espanha5º 2,9%73,273,572,4 73,8 Japão4º 3,9%99,5 99,4 97,4 92,8 EUA3º 6,4%161,7 146,8136,9 124,5 Índia2º 48,0%1.220,8 1.021,8 933,7 813,6 China1º % 2006200520042003Países Maiores Produtores de Cim ento ( em m ilhões de toneladas) MAIORES PRODUTORES MUNDIAISMAIORES PRODUTORES MUNDIAIS Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND Diagrama de Produção Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND Cimento Mizu Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento OBTENÇÃO DO CLINQUER Transformações de fases ao longo do forno rotativo Fonte: PUC Rio Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FABRICAÇÃO DO CIMENTO E CO-PROCESSAMENTO DVD Fonte: SNIC Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND Compostos Principais Nome Compostos Abreviação Silicato Tricálcico 3CaOSiO2 C3S Silicato Dicálcico 2CaOSiO2 C2S Alumiando Tricálcico 3CaOAl2O3 C3A Ferro Alumiando Tetracálcico 4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF Compostos Secundários MgO, CaO (livre),K2O, Na2O (álcali), CaSO4 2H2O Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND Composição típica 3 2 3 4 Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND - Tipos Está em vigor desde 1991 as seguintes denominações para os cimentos Portland brasileiros: •CIMENTO PORTLAND COMUM (CPI) Aplicações: Um tipo de cimento portland sem quaisquer adições além do gesso (utilizado como retardador da pega). Com pequenas adições - CP I-S. É usado em serviços de construção em geral, quando não são exigidas propriedades especiais do cimento. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND - Tipos •CIMENTO PORTLAND COMPOSTO CPII E - Escória CPII Z - Pozolana CPII F – Fíler Aplicações: Recomendado para obras correntes de engenharia civil sob a forma de argamassa, concreto simples, armado e protendido, elementos prémoldados e artefatos de cimento. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento •CIMENTO PORTLAND DE ALTO FORNO (CPIII) Aplicações: Em obras de concreto-massa, tais como barragens, peças de grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares, obras em ambientes agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e efluentes industriais, concretos com agregados reativos, pilares de pontes ou obras submersas, pavimentação de estradas e pistas de aeroportos. •CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO (CP IV) Aplicações: É especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND - Tipos CIMENTO PORTLAND DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL (CPV ARI) Aplicações: Em blocos para alvenaria, blocos para pavimentação, tubos, lajes, meio-fio, mourões, postes, elementos arquitetônicos pré-moldados e préfabricados. CIMENTO PORTLAND BRANCO 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. Aplicações: Estrutural: Em concretos brancos para fins arquitetônicos. Não estrutural: Em rejuntamento de azulejos e em aplicações não estruturais. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento • CIMENTO PORTLAND RESISTENTE A SULFATOS (RS) 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: Em ambientes submetidos ao ataque de meios agressivos, como estações de tratamento de água e esgotos, obras em regiões litorâneas, subterrâneas e marítimas. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento •CIMENTO PORTLAND DE BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO (BC) É o cimento Portland de Alto-Forno com baixo calor de hidratação, determinado pela sua composição – fases do clínquer. Aplicações: Este tipo de cimento tem a propriedade de retardar o desprendimento de calor em peças de grande massa de concreto, evitando o aparecimento de fissuras de origem térmica, devido ao calor desenvolvido durante a hidratação do cimento. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND - Tipos (III) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND NOMENCLATURA Fonte: ABCP Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND Percentuais dos Componentes (em massa) Cimento Clínquer + CaSO Escória Pozolana Fíler CPI 100 0 0 0 CPI S 95 a 99 0 1 a 5 0 CPII E 56 a 94 6 a 34 0 0 a 10 CPII Z 76 a 94 0 6 a 14 0 a 10 CPII F 90 a 94 0 0 6 a 10 CPIII 25 a 65 35 a 70 0 0 a 5 CPIV 45 a 85 0 15 a 50 0 a 5 CPV 95 a 100 0 0 0 a 5 Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND Classes de Resistência Limites de Resistência a Compressão aos 28 Dias (MPa) Classe de Resistência Inferior Superior 25 25 42 32 32 49 40 40 - Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento INFLUÊNCIA DO CIMENTO NAS INFLUÊNCIA DO CIMENTO NAS PROPRIEDADES DO CONCRETOPROPRIEDADES DO CONCRETO Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FILER CALCÁRIO Calcário moído, quimicamente inerte, adicionado ao clínquer, durante a moagem, para diminuir a permeabilidade e porosidade de concretos e argamassas e melhorar a trabalhabilidade CIMENTO PORTLAND - Adições Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ESCÓRIA DE ALTO FORNO Escória de Alto Forno - Produto não metálico, constituído essencialmente de silicatos e aluminatos de cálcio, resultante do tratamento do minério de ferro. Empregado como adição ao cimento Portland. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento POZOLANA Material silicoso natural, não aglomerante por si mesmo, e que finamente dividido, em presença de água e temperatura adequada, reage com Ca(OH)2, formando os mesmos compostos resultantes da hidratação dos cimentos. Empregada como adição ao cimento Portland. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento SÍLICA ATIVA Subproduto da produção de silício metálico e ligas de ferro-silício, composto de partículas extremamente finas (100 vezes menores que as do cimento) de dióxido de silício amorfo. Atuam na pasta de cimento por: •Efeito de micro filer •Efeito pozolânico Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento EMBALAGEM Sacos de papel kraft –Embalagem com 50 kg –Embalagem com 25 kg Obs: o cimento Portland também pode ser vendido a granel Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO PORTLAND - Transporte Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ARMAZENAMENTO Pilhas de até 10 sacosMais de 15 dias Pilhas de até 15 sacosAté 15 dias Por ordem de fabricação ou estoque Uso Coberto fechado,em estrados suspensos e sacos afastados das paredes Local Menos ou igual a 3 mesesPeríodo Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CIMENTO - Normalização NBR 5732 - Cimento Portland Comum - Especificação NBR 5733 - Cimento Portland de Alta Resistência Inicial - Especificação NBR 11578 - Cimento Portland Composto - Especificação NBR 5735 - Cimento Portland de Alto-Forno - Especificação NBR 5736 - Cimento Portland Pozolânico - Especificação NBR 5737 - Cimento Portland Resistente a Sulfatos - Especificação Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento NBR 5741 - Cimento Portland - Extração e Preparação de Amostras - Método de Ensaio NBR 5742 - Análise Química de Cimento Portland - Processos de Arbitragem para Determinação de Dióxido de Silicio, Óxido Férrico, Óxido de Alumínio, Óxido de Cálcio e Óxido de Magnésio - Método de Ensaio NBR 5743 - Análise Química de Cimento Portland - Determinação de Perda ao Fogo - Método de Ensaio NBR 5744 - Análise Química de Cimento Portland - Determinação de Resíduo Insolúvel - Método de Ensaio CIMENTO - Normalização (II) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Materiais granulosos, de preferência inertes, com dimensões e propriedades variáveis, que podem ser selecionados adequadamente à obra de engenharia que se pretende executar. AGREGADOSAGREGADOS Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento USOUSO • Lastro de vias férreas • Base de calçamento • Rodovias •• ARGAMASSAS E CONCRETOSARGAMASSAS E CONCRETOS *Adicionamento ao solo *Revestimento Betuminoso Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FUNÇÃO DOS AGREGADOSFUNÇÃO DOS AGREGADOS 1. Economia - material de menor custo que o cimento – Aquisição: • Obtenção industrial (custo) • Transporte – Utilização: • Aplicação • Conservação Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FUNÇÃO DOS AGREGADOSFUNÇÃO DOS AGREGADOS 2. Técnica - maior estabilidade dimensional - maior durabilidade - Resistência (qualidade) - Durabilidade - Trabalhabilidade 3. Estética - com beleza e menor custo A verificação da qualidade (condição técnica) é feita através de ENSAIOS Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CLASSIFICAÇÃOCLASSIFICAÇÃO 1. Quanto à Origem – Naturais - já são encontrados na natureza sob forma de agregado (areia natural, pedregulho, pedra pome, seixo rolado, etc.) – Artificiais - necessitam de um trabalho de beneficiamento (areia artificial, brita, escória de alto forno, argila expandida, etc.) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CLASSIFICAÇÃOCLASSIFICAÇÃO 2. Quanto às Dimensões • Miúdos - Agregados cujos grãos passam na peneira com abertura de malha de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 µm, em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela ABNT NBR ISO 3310-1. (areia natural, pedrisco, etc.) • Graúdos - Agregados cujos grãos passam na peneira com abertura de malha de 75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm, em ensaio realizado de acordo com a ABNT NBR NM 248, com peneiras definidas pela ABNT NBR ISO 3310-1. (brita, pedregulho, etc.) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CLASSIFICAÇÃOCLASSIFICAÇÃO 3. Quanto à Massa Específica – Leves (<2,0 mg/m3); – Normais (2,0 a 3,0 mg/m3); – Pesados (>3,0 mg/m3). Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento OBTENÇÃOOBTENÇÃO 1. Agregados Naturais - areias e pedregulhos – São rochas sedimentares encontradas em depósitos naturais. » residuais » aluviais – Tipos de depósito : eólicos glaciais – Tipos de Jazidas: minas, bancos de rio e de mar. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento AGREGADOS PARA ARGAMASSAAGREGADOS PARA ARGAMASSA 1. Granulometria 2. Resistência Mecânica dos grãos – Os grãos devem ser mais resistentes que a pasta. – Verificação da resistência à compressão: • Agregados Artificiais: Faz-se o ensaio de resistência à compressão em corpos de prova cúbicos da rocha original (Europa). No Brasil extraímos os corpos de prova cilíndricos. • Agregados Naturais: Faz-se um ensaio de qualidade (ensaio comparativo de resistência) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 3. Forma dos Grãos - Índice de Forma – Influi na consistência dos concretos e argamassas. – Problemas relacionados com a superfície específica – Pode influir na resistência dos concretos e argamassas Grãos angulosos ( agregados britados) Grãos arredondados ( agregados naturais) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 4. Textura dos Grãos – Influi na consistência e na resistência dos concretos e argamassas. – Problemas de aderência da pasta. • Grãos lisos • Grãos rugosos 5. Impurezas Minerais Podem prejudicar a aderência da pasta aos grãos com diminuição da resistência. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento • Materiais Pulverulentos: Devido a elevada superfície específica afetam a consistência, influindo na resistência do concreto. Partículas com diâmetro < 0,075 mm Método de ensaio: NBR 7219 MB Método de ensaio: NBR 7219 MB -- 9 9 Especificações : NRR 7211 EBEspecificações : NRR 7211 EB-- 44 LimitesLimites •Agregados miúdos: » concretos estruturais 5% » conc. pavimentações 3% (desgaste) • Agregados graúdos: 1% Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento • Argila em Torrões: • Podem prejudicar a consistência e a aderência da pasta aos grãos com diminuição da resistência. Método de ensaio: NBR 7218 MB Método de ensaio: NBR 7218 MB -- 8 8 Especificações : NBR 7211 EB Especificações : NBR 7211 EB -- 4 4 –– LimitesLimites • Agregados miúdos: 1,5% • Agregados graúdos: » concreto estrutural 3% » com desgaste 2% » concreto aparente 1% Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 6. Impurezas Orgânicas Pode retardar a pega e diminuir a resistência Método de ensaio : NBR 7220 / MB Método de ensaio : NBR 7220 / MB -- 10 e 10 e NBR 7221 MB NBR 7221 MB –– 9595 NBR NBR -- 7220 Avaliação das impurezas orgânicas7220 Avaliação das impurezas orgânicas (ensaio comparativo de cor)(ensaio comparativo de cor) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 7. Inatividade Química Os agregados devem ser inalteráveis ao ar, à água e às variações de temperatura e não devem reagir com o cimento. Verificação da durabilidade: ASTM Submeter-se o agregado à ação de uma solução de Na2SO4 (cinco ciclos de 20 horas de imersão na solução seguida de 4 horas de secagem em estufa). Perda de peso: (Pi-Pf)/Pf ] x 100 15% Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 8. Reatividade Potencial Reação Alcalí-Agregado: A reação se inicia com o ataque dos minerais silicosos do agregado pelos hidróxidos originados dos álcalis ( K20 e Na2O) do cimento. Fatores que influenciam na intensidade da reação são múltiplos e dependem de: Quantidade total de álcalis do cimento Da forma em que o álcali é liberado Da reação K20 e Na2O Da dosagem do concreto Da Granulometria do agregado Da reatividade do agregado Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 9. Porosidade dos Grãos p = ( Vv / vt) x100 p = porosidade Vv = volume de vazios Vt = volume total •A resistência diminui com maior porosidade • O problema é mais acentuado nos calcáreos e nos arenitos. –Especificações da AFNOR: •concreto em contato com água: p 3% •concreto fora do contato com água: p 5% Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS PARA CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS PARA CÁLCULOS DIVERSOSCÁLCULOS DIVERSOS1. Massa Específica 2. Massa Unitária 3. Umidade 4. Inchamento Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS PARA CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS PARA CÁLCULOS DIVERSOSCÁLCULOS DIVERSOS 1. Massa Específica Na massa específica leva em consideração somente o volume e a massa dos grãos. Mg - Massa dos Grãos Vg - Volume Real dos Grãos Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento • Balança Hidrostática • Frasco Graduado de precisão ( Frasco de Chapmam) • A Massa Específica é empregada para: – Cálculos de Consumo de materiais – Elemento auxiliar em diversos cálculos PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇAO DAS MASSAS PROCEDIMENTOS PARA DETERMINAÇAO DAS MASSAS ESPECÍFICASESPECÍFICAS Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 2. Massa Unitária = M/Vt M - Massa do Agregado Vt - Volume total do material, inclusive o dos vazios entre os grãos. –– Emprego: Transformação de medição em Emprego: Transformação de medição em massa para volume e vicemassa para volume e vice--versaversa Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 3. Umidade H = (Ma /Ms ) x 100 Ma - massa de água Ms - massa do material seco Mh - massa do material úmido – Determinação: Frasco de Chapman Alcool ou fogo Processos Expeditos –– Emprego: Correção das dosagens dos Emprego: Correção das dosagens dos agregados e da água dos concretosagregados e da água dos concretos Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento 4. Inchamento I = ( V/ Vs) x 100 I = [(Vh-Vs) : Vs] x 100 Vh = Vs (1+I/100) Vh/Vs = 1+ I/100 ou Vh/Vs = s / h [( 100 + h)/100] I - lnchamento (%) V - Variação de volume Vs - V olume da areia seca Vh - Volume da areia úmida Vh/Vs = Ci - Coeficiente de Inchamento Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento CORREÇÕES NAS MEDIÇÕES DOS AGREGADOSCORREÇÕES NAS MEDIÇÕES DOS AGREGADOS Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento AGREGADOS & ADIÇÕES Definições A NBR 13529/1995 diferencia os termos “Agregado Miúdo” de “Adições”: Agregado miúdo: “Areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,75mm e ficam retidos na peneira ABNT 150µm.” (NBR-7211) Adições: “Materiais inorgânicos naturais ou industriais finamente divididos, adicionados às argamassas para modificar as suas propriedades e cuja quantidade é levada em consideração no proporcionamento.” (NBR-13529) Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento AGREGADOS Especificações para Areia A areia estocada na obra para a utilização nas argamassas de revestimento deve estar armazenada em local limpo, próximo do local de uso e separada por granulometria. Propriedade Método de Ensaio Valores Limites Dimensão Máxima: . Chapisco . Argamassa de regularização NBR 7217 1,2 mm a 4,8 mm 2,4 mm Teor de Argila e Materiais Friáveis NBR 7218 < 3 % Teor de Material Pulverulento NBR 7219 < 11 % Impurezas Orgânicas NBR 7220 Mais clara Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento AGREGADOS Especificações para Areia A areia utilizada na confecção das argamassas é proveniente da região de Camaçari. A Tabela abaixo indica os ensaios de caracterização do agregado miúdo. Ensaios realizados Resultados Norma Dimensão máxima característica.: 0,6 mm NBR 7217 Módulo de Finura: 1,18 NBR 7217 Massa Específica 2,62 kg/m3 NBR 9776 Massa Unitária 1,52 kg/m3 NBR 7810 Teor de Materiais Pulverulentos 0,3 % NBR 7219 Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES Dentre as adições para argamassa mais comumente utilizadas na região da Grande Salvador destacam-se o ArenosoArenoso e o CaulimCaulim que podem também ser designados como solo fino, taguá, massara, piçarra, salmourão, argila de goma, barro, etc. De forma geral, a NBR-13529 define estes materiais como: “...solos provenientes de granitos e gnaisses, com minerais parcialmente decompostos, sendo arenosos ou siltosos, com baixo teor de argila, e de cor variada.” Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES O uso das adições visa melhorar as propriedades da argamassa fresca quanto a aplicação, podendo repercutir em aspectos da qualidade e/ou durabilidade. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES Mito e Realidade No atual estado de conhecimento que se dispõe sobre o assunto, é possível afirmar de uma vez por todas: Os Os argiloargilo--mineraisminerais disponíveis na região disponíveis na região de Salvador (caulim e arenoso) podem de Salvador (caulim e arenoso) podem ser utilizados nas argamassas com ser utilizados nas argamassas com garantia de desempenho compatível à garantia de desempenho compatível à das argamassas mistas com cal, desde das argamassas mistas com cal, desde que sejam respeitados certos limites de que sejam respeitados certos limites de utilização.utilização. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES Mito e Realidade O argilo-mineral utilizado na confecção das argamassas é proveniente da Região Metropolitana de Salvador. A Tabela 3 mostra uma granulometria genérica do material arenoso segundo a NBR 7181. Composição AM 1 Teores AM 2 Teores Pedregulho 0 % 0 % Areia – Grossa 1 % 3 % Areia – Média 36 % 33 % Areia – Fina 45 % 51 % Silte 2 % 3 % Argila 6 % 10 % Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES - RESÍDUO AGREGADO RECICLADOAGREGADO RECICLADO Material proveniente das atividades de construção e demolição, usualmente chamados entulho, são geralmente considerados como material inerte, constituido, quase sempre, a maior parcela dos resíduos sólidos gerados no ambiente urbano. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES - RESÍDUO AGREGADO RECICLADOAGREGADO RECICLADO O AGREGADO RECICLADOAGREGADO RECICLADO é um resíduo heterogêneo, composto por: •Concretos, argamassas e rochas; •Blocos, tijolos e cerâmcas; •Solos, areia e argila. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES - RESÍDUO Devem ser realizados ensaios de caracterização do agregado reciclado. 1. Análise granulométrica; 2.Massa Específica; 3. Materiais pulverulentos; 4. Massa Unitária; 5. Umidade; 6. Inchamento; 7. Absorção de água; 8. Outros: Impurezas orgânicas, teores de cloretos, etc Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES - RESÍDUO Aplicações: -Argamassas de assentamento; -Argamassas de revestimento interno; -Argamassas para contra-piso; -Camadas de base e sub-base de pavimentos; -Tijolos e blocos; Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADIÇÕES - RESÍDUO Referências: •SILVA, Antônio S. R., et al. Argamassa inorgânica com emprego de entulho reciclado. In I SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, Salvador,1997. •MIRANDA, Leonardo F. R.; SELMO, Silvia M.S. Avaliação de argamassas com , por procedimentos racionais de dosagem. In III SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS, Vitória, 1999. •CARNEIRO, Alex P. et al. Reciclagem de entulho para a produção de materiais de construção – Projeto entulho bom. EDUFBA. Salvador, 2001. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADITIVOS Os aditivos para argamassa são materiais que visam melhorar alguma de suas propriedades. Melhora a trabalhabilidade; Reduz a fissuração e retração e permeabilidade na argamassa endurecida, aumentando sua durabilidade; Permite a produção de argamassas mais leves e macias; Melhora a aderência, etc.Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADITIVOS Aumenta a produtividade; Facilita o bombeamento; Permite um melhor acabamento; Melhora a aderência, etc. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento ADITIVOS Os aditivos podem se apresentar líquidos ou em pó, alguns dos tipos existentes no mercado são: Plastificante; Retardador de pega; Adesivo para chapisco; Expansor para encunhamento; Impermeabilizante; Retentor de água; Incorporador de ar. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Classificação: Segundo (A. S. Coutinho)Classificação: Segundo (A. S. Coutinho) Redutores de água plastificantes Introdutores de ar Aceleradores de pega Retardadores de pega Aceleradores de endurecimento Impermeabilizantes hidrófugos ou redutores de capilaridade Expansores Diversos anticorrosivos, fungicidas, germicidas, etc. ADITIVOS Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FIBRAS As fibras são incorporadas às argamassas a fim de inibir o aparecimento e a propagação de fissuras causadas por retração plástica ou hidráulica. Este efeito se deve à sua resistência aos esforços de tração ocasionados pela retração das argamassas na secagem. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FIBRAS Os tipos mais usuais são: nylon e polipropileno. Alguns estudos foram desenvolvidos na Concreta para avaliar o desempenho quanto ao comportamento mecânico e durabilidade entre argamassas com e sem fibras. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FIBRAS (II) Vantagens do uso das fibras: Reduz o aparecimento de microfissuras no período de cura proporcionando maior retenção de água; Cria uma malha de distribuição de esforços que automaticamente aumenta a resistência ao impacto e ao desgaste; Diminui a permeabilidade, dificultando a penetração de gases, líquidos e outros agentes agressivos oriundos do meio-ambiente; Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FIBRAS (II) Melhora a resistência superficial (abrasão), pois evitam a exsudação que altera a relação água / cimento. Incrementa a resistência à tração na flexão por melhoria nas condições de cura; Aumenta a durabilidade das peças; Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FIBRAS (III) Aumenta a resistência a impactos, estilhaçamentos e à fragmentação de bordos, cantos e superfícies desprotegidas do revestimento; Absorve esforços de retração não-estruturais; Melhora sensivelmente a coesão da argamassa, permitindo mais qualidade e performance de adesão com menos gasto de material; Reduz falhas de acabamento, praticamente não aparecendo no revestimento. Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento Fibras sintéticas; Resistentes meios ácidos e alcalinos; Não absorvem água; São Quimicamente inertes; São imputrecíveis e não enferrujam; São atóxicas; São inofensivas ao meio-ambiente CARACTERÍSTICAS DAS FIBRAS Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FIBRAS Dados técnicos: Características Polipropileno Nylon Peso específico (g/cm3) 0,9 1,14 Ponto de fusão (º C) 165 260 Diâmetro ( m) 18 - 20 18 Comprimento (mm) 6 - 10 - 20 21 Alongamento (%) 28 45-95 Tensão de ruptura (MPa) 810 800 Número de fibras (106/kg) 180 150 Comunidade da Construção – Sistemas à base de cimento FIBRAS Recomendações de uso: Quantidade: 200 a 400 g/m3; Tempo de mistura: 5 minutos ou até que as fibras estejam muito bem distribuídas na argamassa; This document was created with Win2PDF available at http://www.win2pdf.com. The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only. 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