Aula 3 Aglomerantes gesso.pdf

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Prof.ª Fernanda Araújo Curso Engenharia Civil Materiais de Construção 1 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE 
PERNAMBUCO 
Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho - UACSA 
 
Aula 03 
Aglomerantes 
minerais: O gesso 
 Aglomerante aéreo e inorgânico obtido por 
calcinação do minério natural gipso (CaSO4
 . 2H2O). 
 
 Constituído essencialmente de: 
 
• sulfato de cálcio hemidratado  (CaSO4
 + 1/2H2O) 
• anidritas solúvel e insolúvel  (CaSO4) 
• gipsita (CaSO4
 .2H2O). 
 
 
 
Na construção civil 
 Forros de gesso. 
 Decoração. 
 Revestimentos. 
 pastas e argamassas. 
 Paredes divisórias. 
 gesso acartonado. 
 gesso reforçado com fibras. 
 Blocos, Colas. 
Empregos do gesso 
Outros usos 
• Molde 
– cerâmica 
– fundição 
– dentário 
• Imobilização 
(engessamento) 
– humanos 
– animais 
• Adubo 
– gipsita 
 Produção de aproximadamente 3,3 Mt/ano 
(2013) 
 Industria nacional 
 baixo nível técnico 
 variabilidade do produto 
 Tendências 
 multinacionais 
 novos usos 
 materia prima reciclada ? 
 
Mercado brasileiro 
Emprego crescente 
Jazidas de gipsita 
Reservas nacionais: 
~ Pernambuco conta com 126 empresas produtoras 
 de gesso na região do Araripe. A produção média é de cerca de duas mil toneladas mensais, 
 o que configura uma produção anual de gesso de 3,02 milhões de toneladas 
Araripina - PE 
 Reservas naturais 
 amplas 
 duração??? 
 Consumo de energia 
 < dentre os aglomerantes 
 Poluição do ar 
 Combustíveis 
 CO2 (pequeno) 
 libera H2O 
Impacto ambiental 
Gesso
Calcinação
Moagem
Gipsita
Extração
CaSO4.2H2O 
 1,5 a 2 H2O 150 ~ 350 oC 
Gesso 
químico 
Moagem grossa – estocagem 
homogeneização. Secagem 
Moagem fina – ensilagem 
 Calcinação 
 
◦ Único forno  produto  hemidrato puro ou 
gipsita e anidrita 
◦ Dois fornos  hemidrato e  separados 
 anidrita 
 Moagem 
 
◦ Em conformidade com a utilização 
 Construção  pré-fabricação, revestimentos 
 Moldagem arte 
 A composição depende da aplicação 
 
◦ Controle da finura 
◦ Teores controlados de cada um sulfato 
◦ Em algumas aplicações são utilizados aditivos 
retardadores de pega maior flexibilidade de 
aplicação. 
 
 Cuidados 
◦ Umidade – afeta o desempenho na aplicação, o 
dihidrato formado age como um acelerador de pega 
 Hemidrato de fórmula (CaSO4.0,5H2O) ou β’ 
 
◦ 140-160°C 
◦ É a fase mais comum em gessos de construção 
 
 Anidrita III ou anidrita solúvel (CaSO4.ξH2O) 
 
◦ 160-190°C 
◦ Altamente reativo – age como acelerador de pega 
 
 Anidrita II ou anidrita insolúvel (CaSO4) 
 
◦ > 250°C 
 
◦ Quando produzida a 350°C é chamada de anidrita 
supercalcinada  reage lentamente com a água. 
 
◦ Quando calcinada a temperaturas entre 700°C - 
800°C. Hidrata-se apenas após alguns meses. 
 
◦ A hidratação da anidrita consome 2 moléculas de 
água  diminuição da porosidade do gesso 
aumento da resistência mecânica (dureza). 
 
 Anidrita I (CaSO4) – anidrita de alta temperatura 
 
◦ > 1200°C 
◦ Fase de pega e endurecimento lentos 
Acima de 1.450°C, ocorre a dissociação da anidrita em 
anidrido sulfúrico e óxido de cálcio. 
 
 Gipsita (CaSO4.2H2O ) 
 
◦ Pode estar presente no produto devido ao tempo de 
calcinação insuficiente ou por moagem grossa da 
matéria prima 
◦ Acelerador da reação de hidratação (agem como 
núcleos de cristalização do hemidrato e anidrita 
solúvel) 
 
 Fenômeno químico 
◦ Material em pó (anidro) + água  dihidrato 
Formação pasta homogênea 
consistente e trabalhável 
Aumento da consistência 
endurecimento 
ganho de resistência 
 1° Aglomerante a receber estudo científico ( LAVOISIER, 
1798 e Le CHATELIER, 1887). 
 
 Fenômeno químico (dissolução)  cristalização  
endurecimento 
Hemidrato 
Espécies iônicas: 
Ca e SO4
2- 
Microcristais 
– dihidratos 
Núcleos de 
cristalização onde 
depositam os íons 
Crescimento de 
cristais 
 Curva do calor de hidratação: 
 
 
 
 
 
 
 
 Microcalorimetria de um hemidrato ( 
s min h 
 Etapa 1 (até 30s): início da dissolução 
 
 Etapa 2 (2 a 3 minutos): é o período de indução, hidratos 
começam a se organizar formando um retículo cristalino. 
◦ Afetado pelo tempo de mistura, temperatura da água de 
amassamento ou presença de impurezas ou aditivos. 
 
 Etapa 3: é o período de aceleração, coincide com o início 
da pega. A solução se torna supersautrada e os hidratos 
precipitam formando cristais. 
 
 Etapa 4: diminuição da velocidade de reação; depois de a 
curva passar por um máximo, a velocidade decresce 
progressivamente, observando-se o fim da hidratação. 
 
O consumo da água de amassamento pela formação da gipsita 
hidratada aumenta a consistência da pasta dando início à pega. 
Os cristais formados ao redor de núcleos ficam progressivamente 
mais próximos e se aglomeram, aumentando a viscosidade aparente 
da pasta. 
O prosseguimento da hidratação leva à formação de um sólido 
contínuo com porosidade progressivamente menor e resistência 
progressivamente maior. 
A pega e o endurecimento são afetados por diferentes fatores, 
principalmente: finura e forma dos grãos, relação a/g, temperatura 
da água, velocidade e tempo de mistura e aditivos 
Início e fim de pega 
Hidratação das Anidritas – durar meses 
 Aglomerante de baixo consumo de energia (350°C) 
 
 Endurecimento rápido; 
 
 Plasticidade da pasta fresca e lisura da superfície 
endurecida  belos acabamentos de paredes e tetos; 
 
 Após endurecido, não é estável na água (aglomerante 
aéreo); 
 
Ensaios Variação NBR 13207/94 
Módulo de Finura 
Fino < 1,1 
Grosso > 1,1 
Massa Unitária - > 700 Kg/m3 
Resistência à compressão 9 a 30 MPa > 8,4 Mpa 
Dureza 33 a 53 MPa > 30 Mpa 
Tração na flexão 4 a 10 MPa 
Aderência 0,4 a 1,6 MPa 
Aplicação Variação NBR 13207/94 
Início 
Revestimento 
3,5 a 30 min 
> 10 min 
Fundição 4 a 10 min 
Fim 
Revestimento 
5 a 25 min 
> 45 min 
Fundição 20 a 45 min 
Propriedades 
Gesso de Construção Civil 
 
 
ENSAIOS 
Propriedades físicas da 
pasta 
 Água de consistência 
normal 
 Tempo de pega 
 Calor de hidratação 
 
Propriedades mecânicas 
 Dureza 
 Resistência à 
compressão 
 
 
 Determinada em amostra seca, por peneiramento na série 
padrão de peneiras (0,840 mm, 0,420 mm, 0,210 mm, 0,105 
mm), sob água corrente. A massa retida em cada peneira é 
determinada após secagem em estufa a 110°C. 
 
 
 
Granulometria do pó 
Densidade de massa aparente 
 Determinada em recipiente com 
capacidade de (1.000 ± 20) cm3; 
recebe o gesso vertido através de 
um funil cônico, de 15 cm de altura, 
colocado sobre um tripé, contendo 
uma peneira de 2,0 mm de abertura, 
e ajustado na metade da altura do 
funil. 
 
 Funil utilizado para ensaio de 
densidade de massa aparente de 
gesso 
Peneira 
Malha 2 mm 
Funil 
recipiente 
Aparelho para determinação da massa unitária 
Altura padrão, 
95 mm 
Ensaio de determinação de 
massa Unitária 
NBR 12127/91 
Preencher o recipiente (de 
volume e tara conhecidos) até 
formar um cone como mostra 
a figura. 
Ensaio de determinação de 
massa Unitária 
NBR 12127/91 
1000.
V
m
Mu 
Leitura 
Final 
9 mm 
Leitura 
Inicial 
40 mm 
A consistência é 
considerada normal quando 
for obtida uma penetração 
de (30  2) mm.Água de consistência Normal 
NBR 12128/91 
Determinação do tempo de pega 
NBR 12128/91 
 É determinado com a pasta na consistência normal, sem o 
retardador, em aparelho de Vicat provido de haste de (300 ± 
0,5) g e de agulha com diâmetro de (1,13 ± 0,02) mm. O início 
de pega é considerado quando a agulha estaciona a 1 mm da 
base, e o final, quando a agulha não mais penetra na pasta, 
deixando uma leve impressão. 
Aparelho de Vicat 
 Escala graduada em mm 
 Agulha de Vicat com diâmetro 
de 1,13 mm 
 Massa total da haste = 300 g 
 para este ensaio a pasta deve 
ser preparada sem retardador 
Agulha 
Haste 
Escala 
Tempo de pega 
NBR 12128/91 
Início de pega 
A agulha 
estaciona 1 mm 
acima da base da 
base 
Fim de pega 
 A agulha não 
deixa 
impressão na 
superfície 
Determinação do tempo de pega 
NBR 12128 
 Consiste em colocar uma bolacha de 
pasta de gesso sobre a superfície de 
um vidro; a bolacha é cortada com 
uma lamina de aço. O início de pega é 
definido como o momento em que o 
corte não mais se fecha quando a 
lâmina deixa impressão de corte na 
pasta. O fim de pega é definido como 
o momento em que não aparece 
impressão digital na pasta por pressão 
do dedo indicador. 
Determinação do tempo de pega 
DIN 1168 
Fonte: IBRACON 
Fonte: JOHN; CINCOTTO (2007) 
Resistência à compressão 
NBR 1218 
 São moldados cubos de 5 x 5 cm em pasta de 
consistência normal. 
 
 Desmoldagem com 3 h 
 Cura a 40ºC até secagem 
 
 
Resistência à compressão 
500 N/s 
 F = carga de ruptura 
 A = área 
 R = resistência à compressão 
 Velocidade de carregamento de 
500 N/s 
A
F
R 
Propriedades Mecânicas – NBR 
12129/91 
Molde de PVC 
CPs cúbicos 
de 50 mm de 
aresta 
 Os ensaios são realizados em corpos-de-prova cúbicos de 50 mm de aresta, 
moldados em moldes com três compartimentos. A dureza é determinada 
pela medida da profundidade de impressão de uma esfera de aço duro, com 
(10,0 ± 5,0) mm de diâmetro, sob uma carga fixa, de (500 ± 5) N em 
superfícies com área mínima de 2.500 mm2. O resultado é calculado pela 
equação 
 
 
sendo: 
 F = carga em Newton; 
 φ = diâmetro da esfera em milímetros; 
 T = média da profundidade em milímetros. 
Dureza 
500 N 
Esfera de 
aço 
Determinação da Dureza 
F = carga em Newton 
 = Diâmetro da esfera em 
milímetros 
P = média da profundidade em 
mm 
P
F
D
..


10 mm 
Impressão provocada pela 
esfera 
São ensaiadas 3 faces do cubo e valor de profundidade é a 
média das três leituras 
Leitura da profundidade de impressão 
Leitura inicial Leitura final 
500 N 
Esfera de 
aço 
Determinação da Dureza 
F = carga em Newton 
 = Diâmetro da esfera em 
milímetros 
P = média da profundidade em 
mm 
P
F
D
..


Fonte: JOHN; CINCOTTO (2007) 
Fonte: JOHN; CINCOTTO (2007) 
 Materiais à base de gesso, geram bons desempenhos: 
 
 Quanto à resistência mecânica (chegando até 
17MPa), 
 Resistência ao fogo libera vapor da água 
 
Condutibilidade térmica(Capacidade do material de se deixar 
atravessar por um fluxo de calor) 
 
 
 
GESSO 
 
 
 
 
 
Baixo coeficiente de 
condutibilidade térmica 
(em torno de 0,26) 
Baixa densidade, pois 
apresenta grandes vazios 
nos espaços inter-
cristalinos 
Material mal condutor de calor – Bom isolante 
térmico 
 
Todavia dificulta fixação de elementos que gerem 
cargas; (cargas suspensas) 
 
 produzem compostos expansivos, na presença de 
umidade, quando ligados ao cimento; 
 
São bastante susceptíveis ao desenvolvimento de 
bolor, principalmente em edifícios com má ventilação e 
insolação; 
 
A pasta de gesso fresca propicia a corrosão de peças 
de aço-carbono comum, pois não é alcalina e não pode 
passivar o aço. 
 
 Aplicações: 
 
◦ divisórias de gesso acartonado 
◦ Revestimento de alvenaria - Plasticidade da pasta fresca e 
lisura da superfície endurecida: 
◦ acabamentos decorativos de paredes e tetos 
◦ Forros 
◦ ornamentos pré-moldados 
 
 Placas lisas de gesso com dimensões de 60 cm x 60 
cm, com borda reforçada para forros suspensos. 
Chapas de gesso revestidas externamente por duas 
lâminas de papel, são denominadas de dry wall. 
O papel kraft que reveste absorve os esforços de 
tração. 
 Para aplicação em ambientes úmidos recebe tratamento 
com hidrofugante 
 
 Revestimento para tetos e paredes, em uma ou mais 
camadas com acabamento liso e homogêneo, NBR 
13867/1997. 
 
 Aplicação manual e mecânica. 
 
Substrato: blocos de concreto, blocos de concreto 
celular, blocos cerâmicos... 
 
 Espessura recomendada: 
revestimento aplicado manualmente = 5  2mm, 
revestimento aplicado mecanicamente = 10  5mm 
(MEDEIROS; BARROS, 2007). 
 
Elevada aderência; 
Dispensam prazos prolongados de cura, em geral, de 
uma a duas semanas; 
Facilitam acabamento decorativo, podendo dispensar 
o uso de massa corrida no caso de pintura; 
Baixa massa específica (da ordem de 1.050kg/m3); 
Baixa condutibilidade térmica e demandam grande 
energia para a sua desintegração por ação térmica; 
Mantém equilíbrio higrotérmico com o meio ambiente 
 
A faixa de consistência que permite a aplicação de 
pastas de gesso  mostrou que a pasta pode ser 
aplicada quando a consistência encontra-se entre 28 
mm (início) e 0 mm (fim). 
 
Aparelho de Vicat modificado - para determinação da 
consistência da pasta (NBR 12128) 
 
 
 
DIVISÓRIAS INTERNAS EM GESSO 
Utilizar tipos de blocos com características 
hidrofugantes para a primeira fiada e áreas 
molhadas, detalhando a impermeabilização. • 
 
DIVISÓRIAS INTERNAS EM GESSO 
Dimensões grandes (três blocos forma um metro quadrado de área), elevando 
a produtividade; 
 Precisão milimétrica, com superfícies planas e encaixe do tipo macho-fêmea, 
facilita a elevação das paredes, 
 A conferência do alinhamento e planicidade; 
 A união dos blocos se faz com fina camada de cola de gesso, não 
necessitando de controle de espessura; 
• Possibilita corte com serrote/serra com praticidade e precisão, as sobras são 
facilmente reaproveitadas na própria elevação, gerando pouco resíduo; 
 Instalações elétricas podem seguir os vazios dos blocos ou em rasgos na 
alvenaria; 
 As alvenarias podem ser aplicadas sobre piso pronto, sem necessitar de 
apicoamento, possibilitando sua remoção 
. A cola de gesso possui excelente aderência entre blocos de gesso e com 
outros materiais (concreto, cerâmica, madeira, materiais fibrosos, entre outros); 
• 
-Perfis moldados, em complementação às placas de 
gesso, utilizados para a realização de acabamento de 
bordas e produção de detalhes arquitetônicos como 
sancas 
 
- Fibro-gesso: fibra adicionada para melhorar a 
resistência à tração e ao impacto. 
 
- Porta corta-fogo. 
 
- Isolante acústico.