03 Aula Cal 2011.1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO 
SÃO FRANCISCOSÃO FRANCISCO
Aula de Materiais de ConstruçãoAula de Materiais de Construção
Aula 3 Aula 3 -- CalCal
Prof. Getulio GomesProf. Getulio Gomes
Definição
� Aglomerante simples
� Resultante da calcinação de rochas calcárias
� Nas rochas calcárias naturais, o carbonato de 
cálcio é freqüentemente substituído pelo 
carbonato de magnésio
2 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Definição
� Segundo a NBR 11172/90
� Aglomerante cujo constituinte principal é óxido de 
cálcio ou óxido de cálcio em presença natural com 
o óxido de magnésio, hidratados ou não.
3 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
(GUIMARÃES, 2002)
4 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Aplicações
Segundo a ABPC – www.abpc.org.br 5 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Aplicações
� Indústrias, cerâmicas, siderúrgicas, vidros, tintas, 
colas;
� Produção de blocos sílico-calcário
� No tratamento de água;
� Em adições a pavimentos betuminosos;
� Em argamassas de revestimento e assentamento 
de alvenarias.
6 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Produção - Calcinação
� Na calcinação do calcário natural, o carbonato
de cálcio, submetido à ação do calor à
temperatura aproximada de 900 ºC, decompõe-
se em óxidos de cálcio e CO2 ou óxido de
cálcio, óxido de magnésio e CO2 => Cal virgem
CaCO3 ------------------------------------------------���� CaO + CO2
Calcário pura (900 – 1000 oC) Óxido de cálcio + anidrido carbônico
CaCO3.MgCO3-------------------------------------���� CaO + MgO + CO2
dolomito pura (900 – 1000 oC) Óxido de cálcio + Óxido de magnésio +
anidrido carbônico
7 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Produção - Calcinação
� Exemplos de fornos utilizados na calcinação
8 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Produção - Calcinação
� Exemplos de fornos utilizados na calcinação
Forno contínuo vertical
9 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Produção - Calcinação
� Exemplos de fornos utilizados na calcinação
10 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Produção - Calcinação
� Exemplos de fornos utilizados na calcinação
Foto encontrado no site www.pcc.usp.br11 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Produção - Calcinação
� Cal virgem (NBR 11172/90)
� Cal resultante de processos de calcinação, da qual
o constituinte principal é o óxido de cálcio ou óxido
de cálcio em associação natural com o óxido de
magnésio, capaz de reagir com a água.
12 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Produção - Hidratação
� A cal virgem não é ainda o aglomerante utilizado em
construção
� Os óxidos devem ser hidratados, formando o
constituinte básico do aglomerante cal => hidróxido de
cálcio ou hidróxido de cálcio em associação com o
hidróxido de magnésio.
CaO + H2O ----------------------------------------------���� Ca(OH)2 + CalorÓxido de cálcio + água Hidróxido de cálcio 
CaO.MgO + H2O----------------------------���� Ca (OH)2 + Mg(OH)2 + CalorÓxido de cálcio e de Magnésio Hidróxido de cálcio + 
Hidróxido de magnésio
� Reação exotérmica
13 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Produção - Hidratação
� A operação de hidratação recebe o nome de
extinção
� O hidróxido resultante denomina-se:
� Cal extinta quando realizada sem controle, por
exemplo: no canteiro de obra.
� Cal hidratada quando realizada com controle, por
exemplo: na fábrica.
14 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
8
Produção - Hidratação
� Cal extinta (NBR 11172/90)
� Cal resultante da exposição da cal virgem ao ar ou
à água, portanto apresentando sinais de hidratação
e, eventualmente, de recarbonatação. Apresenta
proporções variadas de óxidos, hidróxidos e
carbonatos de cálcio e magnésio.
15 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Produção - Hidratação
� Cal hidratada (NBR 11172/90)
� Cal, sob a forma de pó seco, obtido pela hidratação
adequada de cal virgem, constituída
essencialmente de hidróxido de cálcio ou de uma
mistura de hidróxido de cálcio e hidróxido de
magnésio, ou ainda, de uma mistura de hidróxido
de cálcio, hidróxido de magnésio e óxido de
magnésio.
16 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Processo de endurecimento
� O endurecimento ocorre por recombinação do
hidróxido de cálcio com o gás carbônico
presente na atmosfera
� Reconstituindo o carbonato original
Ca(OH)2 + CO2 -----------------------------------------���� CaCO3 + H2O 
Hidróxido de cálcio + Calcário + água
anidrido carbônico
Ca (OH)2 + Mg(OH)2 + CO2 ---------------------���� CaCO3.MgCO3 + H2O
Hidróxido de cálcio + Dolomito + água
Hidróxido de magnésio + anidrido carbônico
17 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Processo de endurecimento
� O endurecimento se processa com lentidão;
� Ocorrendo da superfície externa para as mais interna;
� Exige certa porosidade que permita a evaporação da
água e penetração do CO2;
� A reação ocorre a temperatura ambiente e exige a
presença da água;
� Isso porque o CO2 seco não combina satisfatoriamente
com o hidróxido;
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Processo de endurecimento
� O processo pode ser acelerado pelo aumento
da proporção de CO2 presente na atmosfera;
� Esse mecanismo explica o nome de cal aérea.
� Aglomerante aéreo: cuja pasta apresenta a propriedade de
endurecer por reação de hidratação ou pela ação química do
anidrido carbono (CO2) presente na atmosfera e que, após seu
endurecimento, não resiste satisfatoriamente quando submetida
a ação da água. (NBR 11172/90)
19 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Ciclo da cal
Esquema encontrado no site www.pcc.usp.br20 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Função nas argamassas
Aglomerantes => Cimento e cal
Agregados miúdo - Areia
Adições => Argilo-minerais
Aditivos => incorporadores de 
ar, retentores de água, 
promotores de viscosidade
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Função nas argamassas
Plasticidade Coesão Retenção de água
� Propriedades no estado fresco (Trabalhabilidade)
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Plasticidade
Argamassa seca Argamassa sem plasticidade
23 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Plasticidade
Argamassa plástica
24 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Retenção de água
25 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Coesão
26 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Função nas argamassas
� Propriedades no estado endurecido
Desempenho Durabilidade
Favorece a hidratação em idades mais avançadas 
Aumenta a capacidade de deformação
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Função nas argamassas
� Propriedades no estado endurecido
� Pode minimiza o risco de fissuração (retração), 
quando comparada com os finos argilosos
� Entretanto em excesso também pode causar 
fissuração no revestimento 
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Função nas argamassas
� Propriedades no estado endurecido
Argamassa com argilominerais e 
baixo teor de cimento
Argamassa com retração
29 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Classificação
� Quanto à composição
� Cales Cálcicas
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Espécie química CalcárioCal Virgem Cal Hidratada
% CaO 56 100 75,7
% CO2 44 0 0
% H2O 0 0 24,3
Fonte: Livro Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais
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Classificação
� Quanto à composição
� Cales Dolomíticas
31 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Espécie química Calcário Cal Virgem Cal Hidratada
% CaO 30,4 58,2 42,4
% MgO 21,8 41,8 30,4
% CO2 47,8 0 0
% H2O 0 0 27,2
Fonte: Livro Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais
Classificação
� Cal hidratada para argamassas (NBR 7175/03)
� Cal hidrata CH-I
� Cal hidratada CH-II
� Cal hidratada CH-III
� Os tipos CH-I e CH-III são os mais comuns no
mercado.
32 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Denominações
� Exigências químicas da cal hidratada (NBR 7175/03)
Composto
Limites
CH-I CH-II CH-III
Anidrido 
carbono 
(CO2)
Na fábrica ≤ 5% ≤ 5% ≤ 13%
No depósito ≤ 7% ≤ 7% ≤ 15%
Óxidos não hidratados 
(CaO + MgO) ≤ 10% ≤ 15% ≤ 15%
Óxidos totais (CaO + MgO) ≥ 90% ≥ 88% ≥ 88%
33 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Denominações
� Exigências físicas da cal hidratada (NBR 7175/03)
Composição
Limites
CH-I CH-II CH-III
Finura 
(% retida 
acumulada)
Peneira 0,6 mm ≤ 0,5% ≤ 0,5% ≤ 0,5%
Peneira 0,075 
mm
≤10% ≤ 15% ≤ 15%
Retenção de água ≥ 75% ≥ 75% ≥ 70%
Incorporação de areia ≥ 3,0 ≥ 2,5 ≥ 2,2
Estabilidade Ausência de cavidades ou protuberância
Plasticidade ≥ 110 ≥ 110 ≥ 110
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Normatização
� NBR 11172: Aglomerantes de origem mineral
� NBR 6473: Cal virgem e cal hidratada – Análise 
química;
� NBR 9289: Cal hidratada para argamassas –
Determinação da finura;
� NBR 9205: Cal hidratada para argamassas –
Determinação da estabilidade;
� NBR 9290: Cal hidratada para argamassas – retenção 
de água;
� NBR 9206: Cal hidratada para argamassas –
Determinação da plasticidade;
� NBR 9207: Cal hidratada para argamassas –
Determinação da capacidade de incorporação de areia 
no plastômero de voss.
35 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Teste recomendados pela ABPC
� Finura
� Mede a quantidade de resíduos retidos na peneira 
de malha (0,075 mm);
� Consiste em misturar entre 100 e 150 g de cal em 
água (até formar uma calda) e posteriormente 
passar essa mistura na peneira de malha 0,075 
mm, com ajuda de um esguicho de água para lavar 
o material na tela da peneira;
� Quando a amostra estiver lavada (o material 
filtrado estiver claro), o resíduo retido na peneira 
não deve ser maior que 15%.
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Teste recomendados pela ABPC
� Diluição em ácido clorídrico a 10%
� Prepara-se esta solução em um copo de vidro com 
adição de uma quantidade de cal equivalente a 
uma colher de chá. Essa solução permite as 
seguintes avaliações:
� Se produzir grande efervescência, com 
desprendimento de bolhas volumosas e 
numerosas é sinal que o produto é inferior, pois 
contém elevado teor de material não calcinado;
� Se provocar diluição tranqüila, com alguns 
minutos de agitação com um bastão, e no final 
não apresentar no fundo do copo uma quantidade 
de resíduos maior que 12% da amostra utilizada, 
é sinal que a cal tem boa qualidade.
37 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Teste recomendados pela ABPC
� Diluição em ácido clorídrico a 10%
Foto encontrado no site www.pcc.usp.br
38 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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Embalagem, marca e entrega
� Impresso de forma visível 
(NBR 7175/03)
� As siglas CH-I, CH-II ou 
CH-III;
� Denominação normalizada;
� Marca do fabricante;
� Massa líquida (geralmente 
20 kg)
� Data de validade;
� Instruções de uso;
� Instruções de segurança 
no manuseio;
� Quando entregue a granel 
essas informações deve 
constar na documentação Embalagem de cal
39 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Armazenamento
� Segundo a NBR 7175/03:
� A cal hidratada deve ser armazenada sobre 
estrados, em área coberta, ambiente seco e 
arejado;
Armazenamento da cal em estrados
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Armazenamento
� Segundo Souza e Tamaki (2001):
� Os sacos das pilhas não devem ter contatos com 
as paredes, ficando pelo menos 20 cm distantes;
� Empilhamento máximo de 20 sacos;
� Os sacos de cales mais antigas devem ser 
utilizados primeiro;
� Durante o manuseio, cuidar para que os sacos não 
sejam molhados, nem rasgados, ficando o produto 
exposto ao ar e a umidade.
41 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Armazenamento
� No caso de cal virgem:
� Evitar depósitos de madeira, isso porque existe 
risco de incêndio se o material entrar em contato 
com água (reação exotérmica).
42 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
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43 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Referências 
� BAUER, E. Notas de aula da disciplina de materiais de 
construção civil. Brasília, 2002.
� GUIMARÃES, J. E. P. A Cal: Fundamentos e aplicações 
na engenharia civil. São Paulo: Pini, 2002.
� SOUZA, R.; TAMAKI, M. R. Especificação e recebimento 
de materiais de construção. São Paulo: O Nome da Rosa, 
2001.
� ISAIA, G. C. Materiais de construção civil e princípios de 
ciência e engenharia de materiais. São Paulo, IBRACON, 
2010. 1v.
� Material disponível na internet nas páginas: 
� www.abpc.org.br
� www.pcc.usp.br
44 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio