MATERIAIS DE CONST. CIVIL I AULA 2

Prévia do material em texto

19/02/2010
MATERIAIS DE CONSTRUCAO CIVIL
CAL
Cal é o nome genérico de um aglomerante simples, resultante de calcinação de rochas calcárias, q se apresenta de diversas variedades, com características resultantes da natureza da matéria-prima empregada e do processamento conduzido.
A calcinação da rocha calcaria pura resulta na produção de oxido de cálcio puro, material de grande importância industrial, onde alcança melhor preço que os produtos impuros normalmente utilizados na construção.
Nas rochas calcarias naturais, o carbonato de cálcio é freqüentemente substituído, em menos ou maior proporção pelo carbonato de magnésio, q n constitui impurezas propriamente dita. A sílica, os óxidos de ferro e alumínio são impurezas q acompanham os carbonatos em maior ou menor grau, na constituição das rochas calcarias.
Alem das rochas calcarias, prestam-se também como matéria- prima à produção de cal os resíduos de esqueletos d animais.
FLUXOGRAMA DA FABRICAÇÃO DA CAL HIDRATADA
Calcário
 ↓
queima em forno a 900⁰ a 1000⁰
Cal virgem
 ↓
hidratação
 ↓
Cal hidratado
A cal hidratada é uma aglomeração de óleo produzido pela queima da pedra calcária seguida pela hidratação da Cal Virgem.
O calcário disponível na natureza pode ser cálcico (constituído por carbonato de cálcio CaCo₃) ou dolonítico (constituído por carbonato duplo de cálcio e magnésio (CaCo₃.MgCo₃)).
No forno de 900º à 1000ºC o calcário se decompõe, transformando os cabonatos em óxido:
CaCo₃ → Ca₀+Co₂
			 	→liberação de calor
CaCo₃.MgCo₃ → Ca₀.Mg+2Co₂
Assim a Cal Virgem é constituída por Cao a CaoMgo. O produto da calcinação, que contém óxido de cálcio tem estrutura porosa e formatos idênticos aos dos grãos da rocha original, chama-se Cal Viva e apresenta-se resultante, sob a forma de grãos de vários tamanhos dependendo do processo de fabricação utilizado, sendo comuns em nosso meio de grandes dimensões (10,15 ou 20cm em média).
A Cal Viva não é aglomerante utilizado na construção.
O oxido deve ser hidratado transformando-se em hidróxido que é o constituinte básico do aglomerante cal.
A operação de hidratação recebe o nome de extinção e o hidróxido resultante se realiza no local do emprego do material, no canteiro de obra – o Cal hidratada quando a extinção se processa na fabrica.
A reação química da extinção é: 
Ca₀+H₂O → Ca(OH)₂
A cal extinta é utilizada na fabricação de argamassas, cuja consistência é mais ou menos plástica e endurecimento ocorre pela ração de hidróxido com o gás carbônico da atmosfera.
Para ser empregada na construção civi, a cal deve ser previamente hidratada transformando os óxidos em hidróxidos.
Ca₀+H₂O → Ca(OH)₂+Calor
Ca₀Mg Ca₀+H₂O → Ca(OH)₂.Mg(OH)₂+Calor
Além da hidratação de calor, a hidratação da cal virgem e acompanhamento de grande aumento de volume. Este aumento de volume ocorre totalmente na fabricação da cal hidratada, ou antes da aplicação na argamassa na alvenaria, sob pena de ocorrer o desprendimento da argamassa aplicada na alvenaria.
O endurecimento da cal hidratada ocorre pela reação com o gás carbônico do ar regenerando os carbonatos.
Ca(OH)₂+Co₂→CaCo₃+H₂O ou
Ca(OH)₂.Mg(OH)₂+CaCo₃MgCo₃+2H₂O
A reação do endurecimento da cal hidratada é muito lenta podendo durar de 3 a 6 meses. 
Não se deve inibir a quantidade da reação, por exemplo, através da aplicação precoce da pintura impermeabilizante.
A interrupção da reação provoca deficiência na aderência da argamassa em relação a alvenaria.
26/02/2010
APLICAÇÃO DA CAL HIDRATADA
O principal mercado da cal hidradata atualmente é a confecção de argamassas, produto cuja elevada área especifica auxilia no comportamento no estado fresco (reologia e retenção de água) e contribui p o endurecimento no momento q a argamassa já não apresenta mais retenções significativas. No entanto, a cal possui outras aplicações importantes na construção civil.
TINTA A BASE DE CAL
A pintura executada com a aplicação de leite de cal, uma suspensão preparada a partir de cal virgem ou hidratada, denominada caiação. Seu emprego existia na cultura egípcia, foi característica do Brasil colonial e, ainda hoje é aplicada em aldeias, vilas e cidades da Europa Central, Norte da África, da Grécia, dos Estados Unidos, Sul da Espanha e da Itália. 
A caiação é de baixo custo. Somente não é indicada para superfícies lisas como gesso, madeira, metais ou repintura. É indicada para superfícies rugosas onde a camada de pintura adere por ancoragem.
A aplicação desse tipo d pintura diminui sensivelmente quando surgiram as resinas sintéticas como o poliacetato de vinila (PAVC) e os poliacrilatos. Esses produtos ganharam o mercado por melhor resistirem ao intemperismo, por oferecem uma ampla gama de cores, melhor acabamento estético e por n perderem o poder de cobertura quando saturadas como ocorre com as tintas à base de cal.
As películas orgânicas, no entanto, apresentam desvantagens como o desenvolvimento de microorganismos.
Recentemente, as pinturas a base de cal vem ganhando mercado, dentro de uma visão de construção sustentável. Sua composição tem sido aprimorada pelo emprego de agentes aglutinantes, óleos naturais, como o de linhaça, fixadores e corantes compatíveis com a cal dando a película de pintura cores como branco, azul, verde, castanho, amarelo e negro. Há compatibilidades com óxidos minerais, como os óxidos de ferro.
A durabilidade da caiação é sensivelmente reduzida em zonas industriais onde predomina a chuva acida, q dissolve a camada de pintura constituída de uma camada de carbonetos de cálcio e de magnésio.
BLOCO SILICA CALCARIO
Em nosso país os blocos sílicos calcário são produzidos desde 1976 com a tecnologia Krupp alemã. Esse produto é submetido à especificação NBR 14974-03. (ABNT 2003) q prevê diferentes blocos destinados a aplicação em alvenarias estrutural e n estrutural, com resistência a compressão variando de 4,5 a 35mPa.
Os blocos sílico-calcário são fabricados com e agregados finos e quartzosos. Após a mistura, são moldadas por compactação submetidas a hidratação em autoclave.
A elevada pressão permite que ocorra a reação química entre o quartzo a forma mais estável da sílica e o hidróxido de cálcio. 
Entre 150⁰ e 200⁰C o produto essencial formado é o silicato de cálcio cristalizado na estrutura tobermorita C₅S₅H₅. A reação do quartzo com a cal é relativamente lenta , formando-se inicialmente o silicato de cálcio hidratado com relação CaO∕SiO₂ ao redor de 1,75. Numa relação silica-cal ótima a reação evolui p um produto formado q tem uma relação mais baixa entre 0,8 tem uma relação mais baixa entre 0,8 e 1,0.
A resistência mecânica depende da porosidade influenciada pelo empacotamento granulométrico das partículas, pelo teor de água, pela energia de compactação e pelo volume de pólos hidratados formados durante a autoclavagem.
ADIÇÃO DO CAL CONCRETO
A substituição do clinquer para pozolanas e escorias apresenta inegáveis vantagens técnicas (resistência a cloretos por exemplo) econômicas e ambientais pois reduz a emissão de CO₂ para a atmosfera, havendo portanto um interesse pratico para a produção de cimentos e concretos com teores cada vez menores de clinquer.
Essa tendência enfrenta limites de duas ordens . A capacidade aglomerante das pozolanas que depende da existência de hidróxido de cálcio livre p reagir e o clinquer que fornece uma quantidade limitada desse produto.
A s substituições no cimento como as cinzas volantes e a casca d arroz a sílica ativa e a metacaulinita consomem íon cálcio por atividade pozolamica, formando um silicato de cálcio hidratado q pode ter ainda o cálcio substituída por metais alcalinos (Na e K) resultando na diminuição do pH da água do poro, tanto mais quanto o teor de substituição e mais avançada a idade do concreto. Cimento contendo alto teor de pozolamas e de escórias apresentam baixo teor de hidróxido de cálcio, o que torna acelerada sua velocidade de carbonatação, tornando a armadura suscetível à corrosão. 
A adição de cal hidratada à mistura contendo elevados teoresde adições, tem a finalidade de manter o pH e aumentar o teor de (CaOH)₂ melhorando a durabilidade do concreto e permitir reduzir-se ainda mais o teor de clinquer. 
A utilização de cal aumenta a quantidade de finos no concreto, o que demanda maior quantidade de aditivo dispersante para obtenção da trabalhabilidade desejada.
ANOMALIAS ASSOCIADAS AO USO DA CAL HIDRATADA
LEMBRETE:
FABRICAÇÃO DE CAL HIDRATADA
CALCÁRIO	FORNO		CAL VIRGEM →HIDRATAÇÃO 		CAL HIDRATADA
CaCO₃ ou 	900⁰C		CaO ou 					Ca(OH)₂ ou 
CaCO₃.Mg CO₃	1000⁰C		CaO. MgO				Ca(OH)₂. Mg(OH)₂
(carbonatos)			(oxido)					(hidróxidos)
O endurecimento da cal hidratada ocorre pela reação do Co₂ do ar regenerando os carbonatos.
ANOMALIAS 
Queima incompleta (parte permanece na forma de carbonato)
Hidratação incompleta (parte permanece na forma de carbonato)
Interrupção precoce do endurecimento, pela aplicação de tinta impermeável impedindo a continuidade da reação dos hidróxidos com CO₂ do ar 
Adulteração do produto pela adição de finos inertes, como calcário em pó, filito, caulim, areia, etc. que são detectados pelo elevado teor de resíduos insolúveis na analise química.
NBR 7175 	CH-l; cal hidratado especial
CH-ll; cal hidratado comum
CH-ll; cal hidratado comum com carbonatos