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Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Definição: Aglomerantes são produtos empregados na construção civil para fixar ou aglomerar materiais entre si. Constituem o elemento ativo que entra na composição das pastas, argamassas e concretos. São geralmente materiais pulverulentos que, misturados intimamente com água, formam uma pasta capaz de endurecer por simples secagem, ou então, em virtude de reações químicas. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Quadro geral de aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Quadro geral de aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Classificação: Os aglomerantes são classificados em quimicamente inertes e quimicamente ativos. • Aglomerantes quimicamente inertes: endurecem por simples secagem, como a argila. • Aglomerantes quimicamente ativos: endurecem por reações químicas, apresentam maior interesse e têm grande campo de aplicação, pois são capazes de atingir altas resistências físico-mecânicas e de se manterem estáveis nessa condição por longo tempo. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Aglomerantes Inertes Ativos Aéreos Simples Compostos Mistos Com adiçõesHidráulicos Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Classificação: Os aglomerantes aéreos devem ser empregados somente ao ar, pois não resistem quando imersos n’água, mesmo depois de endurecidos. O seu endurecimento depende da secagem para ganho e manutenção da resistência. Neste grupo tem-se: cales aéreas, gessos, magnésia sorel. Os aglomerantes hidráulicos resistem satisfatoriamente quando empregados dentro d’água, e o seu endurecimento processa-se sob influência exclusiva da água. (o endurecimento se efetiva independentemente da exposição ao ar, ou seja, não depende da secagem). Exemplos: cimentos naturais ou artificiais e cales hidráulicas. Aglomerantes simples - constituídos de um único produto sem mistura posterior ao cozimento, a não ser de pequenas %s admitidas em suas especificações de substâncias destinadas a regularizar a pega, facilitar a moagem ou ativar a progressão do endurecimento. Exemplo: cimento natural, cimento portland ou artificial e o cimento aluminoso. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Classificação: Aglomerantes Compostos - são constituídos pela mistura de sub- produtos industriais, ou produtos naturais de baixo custo (escória de alto- forno ou pozolana) com um aglomerante simples, geralmente cal ou portland. São aglomerantes compostos: cimentos pozolânicos e cimentos metalúrgicos. Aglomerantes Mistos - são constituídos pela mistura de dois aglomerantes simples (não empregados no Brasil). Aglomerantes com adição - é o aglomerante simples ao qual foram feitas adições que excedem os limites estabelecidos em suas especificações para dar-lhes propriedades especiais como diminuir a permeabilidade, reduzir o calor de hidratação, diminuir a retração, aumentar a resistência a agentes agressivos, dar coloração especial, etc. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Fase de Pega: Denomina-se pega ao período inicial de solidificação da pasta, designando-se por início de pega o momento em que a pasta começa a endurecer perdendo a sua plasticidade. Por fim de pega entende-se o momento em que a pasta se solidifica completamente, perdendo portanto toda a sua plasticidade. O fim da pega não significa que a pasta tenha adquirido toda a sua resistência, pois terminada a fase de pega inicia-se a fase de endurecimento que pode durar anos, se as condições de conservação forem favoráveis. Para o cimento Portland o fim de pega ocorre de 4 a 6 horas após o contato com a água (pasta de consistência normal). Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Fase de Pega: Os aglomerantes classificam-se segundo o tempo de início de pega em: Pega rápida .............. < 30 minutos Pega semi-rápida ..... 30 a 60 minutos Pega normal .............. 60 minutos a 6 horas Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • GESSO: Na construção civil, é usado especialmente em revestimentos e decorações interiores. Pode ser utilizado simplesmente como pasta ou recebendo adição de cal. O material não se presta, para aplicações exteriores por se deteriorar em consequência da sua solubilidade na água. A principal aplicação do gesso nos países industrializados e no Brasil é na produção de pré-fabricados, tais como bloquetes, chapas divisórias e de revestimento, incluindo a forma de gesso acartonado, painéis para paredes e forros. Além dessas aplicações, usa-se o gesso na confecção de moldes para as indústrias metalúrgicas, de plásticos e cerâmica; em moldes artísticos, ortopédicos e dentários; como aglomerante do giz, na mineração de carvão para vedar lâmpadas e áreas onde há perigo de explosão de gases. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • MAGNÉSIA SOREL (OU SAREE): O cimento magnesiano, cimento sorel ou magnésia sorel, é um aglomerante muito resistente, obtido pela reação do óxido de magnésio e cloreto de magnésio. Adicionando-se serragem, mármore moído, etc, com esses elementos a argamassa endurece em algumas horas e tem resistência mecânica igual à do cimento Portland. É muito empregado para pisos, paredes e placas de revestimento. O material de enchimento será escolhido de acordo com o tipo de produto que se queira obter. Empregam-se madeiras, cortiça, amianto, pó de pedra, talco, etc. A principal desvantagem é sua instabilidade em presença de água. Podem ocorrer também fissuração, produção de pó e aumento de volume sem causas bem definidas. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CAL AÉREA: - Argamassa: Assentamento de alvenarias, revestimentos, etc. - Tinta: Pinturas à base de cal. - Blocos construtivos: sílico-calcário, cal-escória, concreto celular, solo-cal. - Estabilizador de Solos: base e sub-base de pavimentos rodoviários. - Aditivo: melhorando misturas asfálticas para pavimentação. - Em processos de obtenção: do aço (fundentes), na fabricação de açúcar de cana, na obtenção do vidro, no tratamento de água, na obtenção de papel. - Concretos especiais: para aumentar a trabalhabilidade. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND: Calcários ⇒ CaO + CO2 Argilas ⇒ SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 + H2O Calcário + Argila ---› (1450 ºC) --› Clínquer Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s • CIMENTO PORTLAND: Adições Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s • CIMENTO PORTLAND: Nos cimentos brasileiros, são os seguintes os teores médios dos compostos: C3S → 42 a 60% (silicato tricálcico) C2S → 14 a 35% (silicato dicálcico) C3A → 6 a 13% (aluminato tricálcico) C4AF → 5 a 10% (ferroaluminato tetracálcico) Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s • CIMENTO PORTLAND: Hidratação do cimento = reação química da superfície para o interior dos grãos (cimento x agua) Pontos de interesse → Transformação da matéria Variações de energia Velocidade de reação A hidratação gera: Pega: período de solidificação da pasta → aluminatos Endurecimento: resistência x tempo → silicatos FINURA DO CIMENTO : (GRAU DE MOAGEM) Além da composição, a finura do cimento influencia a sua reação com a água. Haverá uma taxa de reatividade maior e, portanto, maior velocidade no ganho de resistência. O grau de moagem influirá sobre a rapidez da hidratação e, consequentemente, sobre odesenvolvimento de calor, retração e aumento da resistência com a idade. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND COMUM CPI e CPI-S (NBR 5732): Ambos os tipos do cimento Portland comum são usados em serviços de construções em geral, quando não são exigidas propriedades especiais do cimento. Não devem ser utilizados quando há exposição a sulfatos do solo ou de águas subterrâneas. (O cimento CPI-S difere do anterior porque possui adições de 5% em massa que podem ser de material pozolânico, ou de escória granulada de alto-forno, ou de Fíler calcário). Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND COMPOSTO CP II-Z (c/ material pozolânico - NBR11578): O cimento Portland composto gera calor numa velocidade menor do que aquela gerada pelo cimento comum. Seu uso é recomendado em lançamentos maciços de concreto, em que o grande volume da concretagem e a superfície relativamente pequena reduzem a capacidade de resfriamento da massa. É menos permeável e, por isso, mais durável. Apresenta melhor resistência ao ataque dos sulfatos contidos no solo (essa característica se aplica também aos compostos CP II-E e CP II – F). É empregado em obras em geral, subterrâneas, marítimas e industriais, como também para produção de argamassas, concreto simples, armado e protendido, elementos pré- moldados e artefatos de cimento. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND COMPOSTO CP II-E (com escória granulada de alto forno - NBR11578): O cimento Portland Composto CPII-E é a composição intermediária entre o cimento Portland comum e o cimento Portland de alto-forno. É recomendado para estruturas que exigem um desprendimento de calor moderadamente lento ou que possam ser atacadas por sulfatos. Além de servir para aplicações gerais, este cimento pode ser usado no preparo de 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 e solo-cimento, dentre outros. • CIMENTO PORTLAND COMPOSTO CP II-F (com adição de Fíler calcário - NBR 11578)): Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND DE ALTO FORNO CP III (com 35% a 70% de escória - NBR 5735): O cimento Portland de Alto Forno CP III apresenta maior impermeabilidade e durabilidade, além de baixo calor de hidratação e alta resistência à expansão devido à reação álcali-agregado, além de ser resistente a sulfatos. É um cimento que pode ter aplicação geral em argamassas de assentamento, revestimento, argamassa armada, de concreto simples, armado, protendido, projetado, rolado, magro e outras. É também recomendado para uso 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. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO CP IV (c/ pozolana NBR 5736): Pode ser utilizado em obras correntes, mas é especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos. O concreto feito com esse produto se torna mais impermeável, mais durável, apresentando resistências mecânicas à compressão superiores às de concretos feitos 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 desprendido. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND CP V ARI (Alta Resistência Inicial - NBR 5737): Com valores aproximados de resistência à compressão de 26 MPa a um dia de idade e de 53 Mpa aos 28 dias, que superam em muito os valores normativos de 14 MPa, 24 MPa e 34 MPa para 1, 3 e 7 dias, respectivamente, o CP V ARI é recomendado no preparo de concreto e argamassa para produção de artefatos de cimento em indústrias de médio e pequeno porte, como fábricas de blocos de alvenaria, blocos para pavimentação, tubos, lajes, meio-fio, mourões, postes, elementos arquitetônicos pré-moldados e pré-fabricados, em todas as aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e desforma rápida. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND CP (RS) – (Resistente a sulfatos – NBR 5733): O cimento CP-RS oferece resistência aos meios agressivos sulfatados, como redes de esgotos de águas servidas ou industriais, água de mar, e a alguns tipos de solos. Pode ser usado em concreto dosado em central, concreto de alto desempenho, obras industriais e de recuperação estrutural, concretos projetados, concreto armado e protendido, elementos pré-moldados, pisos industriais, pavimentos, argamassa armada, argamassas e concretos submetidos ao ataque de meios agressivos, como estações de tratamentos de água e esgotos, obras em regiões litorâneas, subterrâneas e marítimas. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND DE BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO (BC) – NBR 13116: O cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC) é designado por siglas e classes de seu tipo acrescidas de BC. Por exemplo: CPIII-32 (BC) é o Cimento Portland de Alto-Forno com baixo calor de hidratação, determinado pela sua composição. Esse 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. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aplicação: • CIMENTO PORTLAND BRANCO CPB - (NBR 12989): O cimento Portland branco se diferencia por coloração e está classificado em dois subtipos: estrutural e não estrutural. O estrutural é aplicado em concretos brancos para fins arquitetônicos, com classes de resistência 25, 32 e 40, similares às dos demais tipos de cimento. Já o 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 utilizando o caulim no lugar de argila. O índice de brancura deve ser maior que 78%. Oferecendo a possibilidade de escolha de cores, uma vez que pode ser associado a pigmentos coloridos. Construção Civil Aula 3 – Aglomerantes Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Principais aditivos químicos: Construção Civil Aula 3 –Aditivos Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aditivos no concreto: Construção Civil Aula 3 –Aditivos PLASTIFICANTES • Finalidade - Melhorar a plasticidade (reduzir o atrito) de argamassas e concretos • Melhorias - Melhor compactação com redução de água > (resistência, trabalhabilidade), Durabilidade, (coesão) < (retração; consumo de cimento; custo). • Aplicações - Concreto bombeado; submerso; pré-fabricação; peças muito armadas; injeções (protendido ou fissuras). ACELERADORES • Finalidade - Ganhos de resistência em < tempo. • Melhorias - Efeitos negativos a longo prazo, como: < durabilidade (podem conter álcalis que causam expansões a longo prazo) ou (íons cloreto que são corrosivos) < resistência final, > retração (>fissuração).Obs.: alguns países da Europa já proíbem seu uso. • Aplicações - Tamponamentos de trincas; concretagens submersas; recuperação de estruturas nas zonas de marés, reparos rápidos e concretagem em tempo frio. Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aditivos no concreto: RETARDADORES • Finalidade - Transportes a longas distâncias, evitar juntas frias, temperaturas altas, etc. • Melhorias - Cristalização mais perfeita (desenvolvimento regular dos cristais, com isso, > qualidade técnica e vantagens estéticas). • Aplicações - Concretagem em clima quente, atraso de transporte ou de lançamento, trabalhos muito demorados. INCORPORADOES DE AR • Finalidade - Aumentar a durabilidade por reduzir a percolação da água. • Melhorias - < Exsudação, < permeabilidade, > trabalhabilidade e < resistência). • Aplicações - Concretos sujeitos a gelo e degelo; concretos menos permeáveis. Construção Civil Aula 3 –Aditivos Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aditivos no concreto: PRODUTOS DE CURA • Finalidade - Impedir a evaporação rápida da água de amassamento. • Melhorias - < Retração. Hidratação do cimento menos perturbada. • Aplicações - Grandes superfícies em locais de baixa higrometria e fortes ventos. DISPERSORES • Finalidade - Para obter argamassas injetáveis (tixotrópicas). Aumentando a trabalhabilidade. • Melhorias - Os grãos de cimento “polarizados” tendem a se afastar uns dos outros possibilitando as injeções a longas distâncias. >Resistência. • Aplicações - Injeções de bainha em concretos protendidos. Construção Civil Aula 3 –Aditivos Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Aditivos no concreto: IMPERMEABILIZANTES • Finalidade - Melhorar a estanqueidade dos concretos. • Melhorias- Hidrofugação das paredes dos capilares do cimento; precipitação de sais insolúveis nos capilares do cimento obturando- os; combater a capilaridade e combater a água sob pressão. • Aplicações - Estruturas destinadas a conter água. Impermeabilizações. EXPANSORES • Finalidade - preenchimento de cavidades, injeções, etc. • Melhorias - Compensar a retração, com vantagens. (melhoras técnicas e estéticas) • Aplicações - recomposições, injeções de bainhas. Construção Civil Aula 3 –Aditivos Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Conceito: Construção Civil Aula 3 –Pastas e argamassas Pasta: mistura íntima de um aglomerante e água. Argamassa: mistura íntima de um aglomerante, um agregado miúdo e água. Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Emprego das argamassas: Construção Civil Aula 3 –Pastas e argamassas Nas alvenarias - Assentamento de pedras, tijolos, blocos onde favorecem a distribuição dos esforços. Nos acabamentos - Emboço, reboco, tetos e pisos. Nos reparos de obras de concreto - injeções, etc. (nesses casos, usar aditivo expansor nas argamassas). - Condições a que se deve satisfazer uma boa argamassa: a - Resistência Mecânica d - Aderência b – Compacidade e - Constância de volume c – Impermeabilidade f - Durabilidade Estas propriedades estão na dependência de fatores diversos: - Qualidade e quantidade de aglomerantes; - Qualidade e quantidade do agregado; - Quantidade de água e Uso de aditivo adequado. Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Classificação das argamassas: Construção Civil Aula 3 –Pastas e argamassas - Segundo o tipo de aglomerantes: a - Aéreas simples - de cal aérea ou gesso b - Hidráulicas simples - de cal hidráulica ou cimento. c - Mistas ou compostas - de cal aérea e cimento. Obs.: as mais importantes estão grifadas; as de gesso são usadas exclusivamente em decoração. - Segundo a dosagem: a - Pobres ou Magras - quando o volume de pasta é insuficiente para preencher os vazios entre os grãos do agregado. b - Cheias - quando os vazios acima referidos são preenchidos exatamente pela pasta de aglomerantes. c - Ricas ou Gordas - quando há excesso de pasta. Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Classificação das argamassas: Construção Civil Aula 3 –Pastas e argamassas - Segundo a consistência: a - Secas b - Plásticas c - Fluidas. Obs.: A escolha de um determinado tipo de argamassa está condicionada às exigências da obra (resistência mecânica, impermeabilidade, porosidade, etc.). Argamassas de Cimento: As argamassas de cimento constituem a base de funcionamento de quase todos os materiais mais usados na construção civil. Cada uma tem sua aplicação determinada tanto no que toca à sua resistência como também de material de união para específicas aplicações. Essas argamassas de cimento são chamadas de argamassas hidráulicas porque se diferenciam bastante das aéreas, pois fazem pega e endurecem debaixo d’água. São caracterizadas por sua alta resistência mecânica e impermeabilidade, resistência ao desgaste, etc. Traços: Variam de 1:1 até 1:7. Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Construção Civil Aula 3 –Pastas e argamassas Argamassas de Cal: Os traços da argamassa de cal variam de 1:1 a 1:4. A cal, se misturada com a areia e água, produz uma concentração de volume que se admite: 1 volume de cal + 2 volumes de areia = um total de 2,4 volumes de argamassa. A cal que se destina a revestimento deve ser mantida em repouso dentro d’água pelo menos durante 6 dias. A resistência da argamassa de cal é normalmente mais baixa do que a de cimento. Argamassas Mistas (Compostas): Quando se desejam argamassas de cal mais resistentes e que possam fazer pega sob umidade, deve-se adicionar cimento resultando nas chamadas argamassas de cimento atenuadadas, ou argamassas mistas. Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Construção Civil Aula 3 –Pastas e argamassas Argamassas de Gesso: Estas argamassas, como as de cal, são argamassas aéreas. Comumente não se adiciona areia ao gesso de construção, ou gesso para reboco, pois a adição de areia produz uma argamassa muito magras de baixa resistência. Ordinariamente se tomam 8 partes de gesso por 5 partes de água, obtendo-se 6 partes (todos em volume) de pasta espessa. Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Construção Civil Aula 3 –Pastas e argamassas Patologia das argamassas: Pro f . MSc . Cr i s t ina Mat to s Construção Civil Aula 3 –Pastas e argamassas Patologia das argamassas:
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