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Aula 2 - Gesso

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Tecnologia da Construção 1 Gesso
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Aglomerantes - gesso
Definição
É um aglomerante aéreo, obtido pela desidratação total ou parcial da Gipsita.
Já utilizado pela humanidade há mais de 4.500 anos, no Egito.
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Aglomerantes - gesso
As principais jazidas de gipsita economicamente exploradas encontram-se:
a) na Serra de Araripina, em região confrontante dos estados do Ceará, Pernanbuco e Piauí;
b) na região de Mossoró, no Estado do Rio Grande do Norte; e
c) nas regiões de Codó, Balsas e Carolina, no Estado do Maranhão.
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Aglomerantes - gesso
Matéria prima
Natural
	Sulfatos – rocha sedimentar, mais solúveis, constituídas principalmente de cloretos e sulfato de sódio, cálcio, magnésio e potássio. 
Subprodutos da industria
	Fosfogesso ou gesso químico – rejeitos industriais da fabricação do ácido fosfórico. Este é obtido a partir da apatita que é minério natural do fosfato.
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Aglomerantes - gesso
Gipsita
 
Mineral compacto, de baixa dureza, é o sulfato de cálcio mais ou menos impuro, hidratado com 2 moléculas de água. 
Sua fórmula química é CaSO4 . 2H2O
Suas impurezas (em torno de 6%) são:
silício (SiO2) 
alumina (Al2O3) 
óxido de ferro (Fe2O3) 
carbonato de cálcio (CaCO3) 
cal (CaO) 
anidrito sulfúrico (SO3) 
anidrido carbônico (CO2) 
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Aglomerantes - gesso
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Aglomerantes - gesso
Características
Material branco fino que em contato com a água se hidrata, num processo exotérmico, formando um produto, não hidráulico e rijo.
A produção do gesso se dá pela mineração e calcinação da gipsita, mineral natural produzido pela evaporação de águas. Sua extração não gera resíduos tóxicos e requer pouca interferência na superfície. 
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Aglomerantes - gesso
Características
Possui variações nas cores em função da presença de impurezas na composição.
A Gipsita apresenta, entre os aglomerantes, o mais baixo consumo de energia para sua produção (temperatura em média de 300ºC) ; o clínquer precisa de 1450ºC ; a cal, 800 a 1000ºC . 
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Aglomerantes - gesso
Utilizações					Gipsita
CaSO4. 2H2O
				
					
 Uso na medicina	 Construção civil
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Aglomerantes - gesso
Mineração					
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Aglomerantes - gesso
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Aglomerantes - gesso
Cristais da gipsita
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Aglomerantes - gesso
Cristais da gipsita
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Aglomerantes - gesso
Desidratação da gipsita
 
a) As pedras de gipsita, depois da britagem e trituração, são queimadas na temperatura entre 130 e 160ºC. 
Nessa temperatura, a gipsita perde ¾ partes de sua água, passando de diidrato para hemidrato, que é mais solúvel e apresenta-se como sólido micro poroso mal cristalizado, utilizado na construção civil. 
Esse gesso hemidrato é conhecido como gesso rápido (quanto à pega), gesso estuque ou gesso Paris e endurece entre 15 e 20 minutos, após seu endurecimento, este retrai bem menos do que sua dilatação inicial, sendo, portanto, muito usado em moldagem.
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Aglomerantes - gesso
Desidratação da gipsita
 
A partir de 250ºC, o gesso torna-se anidro (sem água) e o resultado é a formação de anidrita solúvel, ávida por água, e que, rapidamente, na presença desta, transforma-se em hemidrato.
c) Entre 400 e 600ºC, a anidrita torna-se insolúvel e não é mais capaz de fazer pega, transformando-se num material inerte, participando do conjunto como material de enchimento. 
d) Entre 900 e 1200ºC, o gesso sofre a separação do SO3 e da CaO, formando um produto de pega lenta (pega entre 12 e 14 horas) chamado de gesso de pavimentação, gesso hidráulico. 
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Aglomerantes - gesso
Processo de fabricação
gipsita - CaSO4.2H2O 140° a160°C CaSO4.0,5H2O - hemidrato 
hemidrato - CaSO4.0,5H2O 160° a 190°C CaSO4.ԑH2O + ԑH2O - anidrita III 
hemidrato - CaSO4.0,5H2O 350° a 400°C CaSO4 - anidrita II 
hemidrato - CaSO4.0,5H2O 1100° a 1200°C CaSO4 + SO3 + CaO 
						 				 anidrita I cal livre 
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Aglomerantes - gesso
Produtos obtidos da gipsita, de acordo com a temperatura
Temperatura de calcinação
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Aglomerantes - gesso
Fases
Gipso – é o minério mais comum dos sulfatos, contendo gipsita (CaSO4.2H2O), anidrita (CaSO4) e algumas impurezas. É a matéria prima do gesso de construção. 
Gipsita – é o mineral composto de (CaSO4.2H2O), mineral essencial do gipso.
Hemidrato ß – produzido a partir da calcinação do gipso, com fórmula química (CaSO4.0,5H2O).
Anidrita III – também chamada de anidrita solúvel, é a fase intermediária entre ao hemidrato e a anidrita II, de fórmula química (CaSO4.ԑH2O + ԑH2O). Sua fórmula indica que esse produto pode conter um teor de água de cristalização variável. Reage rapidamente com a água.
 Anidrita II – produzida a 350°C, também é chamada de anidrita insolúvel ou supercalcinada. Reage lentamente com a água.
Anidrita I – obtido pela calcinação da gipsita, também é chamada de anidrita de alta temperatura. A presença de CaO a diferencia da anidrita II. Tem pega e endurecimento lentos.
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Aglomerantes - gesso
Tipos de fornos
1) Forno tipo panela
Panelões de aço circulares, abertos, 
com grande diâmetro e pequena altura.
Normalmente assentados sobre uma fornalha de alvenaria, utilizam lenha para combustão. Pás agitadoras homogeneízam a calcinação e os controles de
temperatura e tempo de residência do material no forno são realizados empiricamente, através da observação Visual (estão em extinção).
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Aglomerantes - gesso
Tipos de fornos
2) Forno tipo marmita
Panelões fechados (cubas),
onde o calor gerado na parte
inferior é conseguido com a queima de óleo BPF ou lenha.
A temperatura pode ser controlada através de pirômetros.Um sistema de palhetas internas, na cuba, garante a homogeneidade do material.
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Aglomerantes - gesso
Tipos de fornos
3) Forno tipo rotativo
Tubo giratório de aço,
revestido internamente
com material refratário, de grande extensão e pequena inclinação.
O minério moído entra em contato direto com a chama, que sai do maçarico, no lado da alimentação. O minério sendo calcinado desce, por gravidade, toda a
extensão do forno e o tempo de residência é controlado pela velocidade de rotação do tubo.
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Aglomerantes - gesso
Tipos de fornos
4) Forno tipo marmita giratório
Tubo giratório de aço, com
interior revestido com material
refratário. 
Extensão depende do volume de produção. Operação intermitente.
O minério moído não entra em contato direto com a chama. Podem ser controlados por computadores ou operados empiricamente. Podem ter controle de tempo, temperatura, perda de massa e controlar a pressão interna.
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Aglomerantes - gesso
Processo de fabricação
	1- Extração da matéria prima
	2- Britagem, moagem grossa e estocagem com homogeneização
	3- Secagem, em torno de 10% da umidade
	4- Calcinação
	5- Moagem e seleção da granulometria
	6- Armazenamento em silos 
	7- Ensacamento e comercialização
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Aglomerantes - gesso
Hidratação
O gesso em contato com a água volta a se hidratar, um sólido de estrutura cristalina. Esse endurecimento (cristalização) se dá através de núcleos que vão se expandindo. 
O tamanho dos cristais depende das impurezas do gesso, dos aditivos usados (geralmente controladores do tempo de pega) e das condições de cristalização. Em geral, um dihidrato com cristais grandes tem menor resistência mecânica que um com cristais menores.
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Aglomerantes - gesso
Mecanismo de hidratação
Etapa 1: o primeiro pico ocorre durante 30 segundos e corresponde a molhagem do pó.
Etapa 2: é o período de indução afetado pelo tempo de mistura, temperatura da água de amassamento ou presença de impurezas ou aditivos.
Etapa 3: inicia-se no fim do período de indução, coincide com o início da pega. Ocorre um forte aumento da temperatura que indica o aumento da velocidade
de reação.
Etapa 4: diminuição da velocidade de reação, a velocidade decresce progressivamente, observando-se o fim da hidratação.
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Aglomerantes - gesso
Mecanismo de hidratação
No contato do pó com a água inicia a dissolução do sulfato.
Com a saturação da solução a gipsita passa a precipitar em cristais aciculares, formando núcleos de cristalização. 
A fixação progressiva da água de hidratação reduz a água disponível, aumentando simultaneamente o volume de sólidos. Os cristais começam a ficar próximos, a porosidade diminui, e a resistência aumenta.
Depois de a velocidade passar por um máximo, decresce até o fim da hidratação, quando a concentração atinge um valor mínimo. O crescimento dos cristais nessa etapa vai influenciar diretamente as propriedades mecânicas. 
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Aglomerantes - gesso
Mecanismo de hidratação
Do ponto de vista prático, a pega do gesso se encerra em até 45 minutos, mas este continua ganhando resistência até 20h.
A viscosidade da pasta depende da aglomeração e formação progressiva de cristais ao redor do núcleo.
O prosseguimento da hidratação leva a formação de um sólido com porosidade menor e resistência 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.
Durante a hidratação acontece uma expansão do volume em torno de 0,20%, caindo para 0,10%, após a evaporação da água excedente. 
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Aglomerantes - gesso
Tempo de pega
O tempo de pega se relaciona diretamente com o tempo necessário para que os cristais de gipsita estejam presentes em número suficiente, capazes de suportar tensões.
O tempo de início de pega, determinado segundo a norma brasileira NBR 12128, é o tempo decorrido a partir do momento que o gesso tomou contato com a água.
O tempo de fim de pega, é o tempo decorrido a partir do momento que o gesso entra em contato com a água, até o instante que a agulha do aparelho de VICAT não mais deixa impressão na superfície.
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Aglomerantes - gesso
Propriedades específicas do gesso
Elevada plasticidade da pasta
Pega e endurecimento rápido
Finura equivalente ao cimento
Pequeno poder de retração na secagem
Estabilidade volumétrica
Resistência mecânica diminui com teor de umidade
Grande coeficiente de dilatação térmica (2x concreto)
Baixa condutibilidade térmica (isolante)
Alto poder oxidante do gesso quando em contato com componentes ferrosos
Solubilidade e lixiviação com a percolação de água constante.
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Aglomerantes - gesso
Fatores que influenciam as propriedades
1)	Grau de cristalização
	A depender do processo de calcinação do gesso, duas cristalizações podem acontecer, a alfa, onde os cristais são bem formados e homogêneos e a beta onde são mal formados e heterogêneos. 
	Os gessos alfa têm maior tendência a formar produtos com maior tempo de pega e maior resistência por ser menos solúvel e, portanto, necessitar de menos água de amassamento para se ter a trabalhabilidade desejada. 
	
	Já os gessos beta tem mais tendência ao menor tempo de pega e menor resistência. 
	Na construção, o gesso empregado é o gesso tipo beta, contendo pequenas proporções de anidrita (solúvel e insolúvel) e impurezas como o próprio dihidrato (matéria-prima) e argilominerais.
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Aglomerantes - gesso
Fatores que influenciam as propriedades
2)	Homogeneidade
	Gessos com grau de cristalização ou de desidratação diferentes aceleram o tempo de pega e diminuem a resistência mecânica do produto final.
3)	Finura
	Quanto menores forem as partículas de gesso mais rápido será a pega, pois a superfície de contato será maior e consequentemente mais saturada será a mistura, favorecendo a cristalização, diminuindo o tempo de pega e aumentando a resistência final.
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Aglomerantes - gesso
Fatores que influenciam as propriedades
4)	 Consistência (fator água/gesso)
	Quanto maior for este fator, maior quantidade d’água em relação a massa de gesso, e maior o tempo de pega, menor será sua resistência final.
5)	Temperatura
 O aumento da temperatura favorece as reações de cristalização, diminuindo sensivelmente o tempo de pega e a resistência final.
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Aglomerantes - gesso
Fatores que influenciam as propriedades
6) Aditivos 
	A ação de aditivos químicos interfere no tempo de pega. Denominam-se aceleradores, os agentes que diminui o tempo de pega. Ex: os sulfatos (o maior exemplo é a gipsita). 
	Denominam-se retardadores, os agentes que aumentam o tempo de pega. Ex: os ácidos e os colóides (açucares, álcool). 
	Denomina-se retentores de água, os agentes que incorporam/absorvem água em suas moléculas/rede molecular e liberam aos poucos para o processo de hidratação. Ex: hidróxido de cálcio. 
	
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Aglomerantes - gesso
Patologias
• Fissura em fôrros e pastas – por movimentações
• Amarelamento – reações químicas
• Oxidação – reações químicas
• Desgaste – contato com umidade
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Aglomerantes - gesso
Limitações
Este é particularmente recomendado para superfícies internas e secas, já que a umidade e a água permanente altera suas características.
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Aglomerantes - gesso
Gesso acartonado
As chapas de grandes dimensões, revestidas externamente por lâminas de papel, são denominados comercialmente de dry wall.
O papel kraft que reveste serve de reforço para os esforços de tração, o que permite o manuseio seguro e confere resistência aos esforços de uso.
Os produtos tem alta produtividade na montagem e permitem a execução de serviço com baixo consumo de materiais.
O material é sensível a ambientes úmidos, e para este fim é necessário tratamento deste com hidrofugante.
Este tem bom desempenho na proteção de estruturas diante de incêndios. 
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Aglomerantes - gesso
Gesso acartonado
Características das chapas
- Cores
 Branca - Standard (ST) - área seca
 Verde - Resistente à Umidade (RU) 
 Rosa - Resistente ao Fogo (RF) 
- Dimensões:
L= 60 ou 120cm
C = 240 ou 360cm
Espessuras: 7; 10; 12,5; 15; 20 e 25mm
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Aglomerantes - gesso
Gesso acartonado
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Aglomerantes - gesso
Outras utilizações
Placas lisas, com dimensões 60x60cm, com bordas reforçadas para forros.
As placas têm encaixe "macho e fêmea" e são chumbadas com
estopa e fixadas ao teto com arame galvanizado.
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Aglomerantes - gesso
Outras utilizações
Blocos para uso em alvenarias.
Com espessuras diferenciadas possibilita divisórias em ambientes.
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Aglomerantes - gesso
Outras utilizações
Decorações
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Aglomerantes - gesso
Outras utilizações
Revestimento de paredes
Aplica-se uma única camada de pasta sobre superfícies de interiores, conferindo um aspecto liso, bem acabado e apresenta uma elevada resistência mecânica. A aplicação requer experiência para evitar o desperdício, devido ao curto tempo de pega.
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Aglomerantes - gesso
Processo executivo da pasta
• Para iniciar o processo recomenda-se que o bloco de concreto ou revestimento à base de cimento esteja concluído há no mínimo um mês;
• Verificar o prumo das paredes;
• Verificar a ponte de aderência (chapisco rolado);
• Iniciar pelo teto, estendendo-se pelas paredes até completar a metade superior com o auxílio de um andaime;
• Projetar a argamassa à parede;
• Sarrafeado;
 Raspagem da superfície.
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Aglomerantes - gesso
Outras utilizações
Fibro-gesso, onde a fibra melhora a resistência à tração e ao impacto. As fibras são de Vidro, de Celulose e Fibras Plásticas.
Porta corta-fogo.
Mobiliário
Isolante acústico.
Giz escolar
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Aglomerantes - gesso
Características
Leveza: paredes, divisórias e peças de gesso são mais leves do que peças feitas de outro material; e podem ser usadas em apartamentos, sem alterar a estrutura.
Facilidade de manuseio para execução de
detalhes. 
Sujeira na execução: muitos preferem ter uma parede de gesso no apartamento à sujeira de cimento. 
Rapidez de aplicação. 
e) Recebe bem todos os tipos de pintura e acabamento. 
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Aglomerantes - gesso
Características
Sua manutenção é simples: basta pano úmido e sabão de coco. 
Não suporta água: logo recomenda sua aplicação apenas em ambientes internos ou a utilização do gesso com aditivos especiais que o torna mais resistentes aos vapores e aos fungos resultantes da ação da umidade.
Considerado isolante térmico e acústico natural: é possível fazer uma parede de gesso acartonado com um isolamento acústico muito superior do que paredes de tijolos, entretanto, o inverso não é possível, pelo menos de uma forma racional. 
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Aglomerantes - gesso
Vantagens do revestimento em gesso
• Elevada aderência
• Textura fina e baixa retração
• Endurecimento rápido
• Baixa condutividade térmica e resistência ao fogo
• Contribui para manter o equilíbrio higrotérmico.
Desvantagens
• O gesso pode reagir com o cimento Portland
• São bastante suscetíveis ao desenvolvimento de bolor
• O gesso propicia a corrosão de metais ferrosos
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Aglomerantes - gesso
Mão de obra não qualificada
Grande geração de resíduo
Coleta inadequada
Piso sem proteção
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Aglomerantes - gesso
Impacto ambiental
Reservas muito amplas
Consumo de energia, menor dentre os aglomerantes
Durante o processo é liberada grande quantia de água e resíduos da combustão, resíduos estes que não são utilizados gerando um impacto devido a deposição inadequada.
No processo de calcinação são liberados óxidos de enxofre, que reagem coma água, resultando em gás sulfídrico e ácido sulfúrico criando uma possibilidade de chuva ácida.
Contaminação do lençol freático.
 A dissolução dos componentes é tóxica e provoca odores (quando descartado em local inadequado) 
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Aglomerantes - gesso
Reciclagem dos resíduos
1- Gestão dos resíduos
Baseia-se principalmente na segregação do material no canteiro de obra, na demolição seletiva e na proteção dos resíduos contra umidade.
2- Coleta dos resíduos
Acontece através da parceria com transportadores capacitados a remover o resíduo do canteiro de obras até empresa de reciclagem.
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Aglomerantes - gesso
Reciclagem dos resíduos
3- Separação dos contaminantes
São considerados como contaminantes do gesso a pintura, metais, madeira, adesivos, plásticos. É necessário cautela no processo de descontaminação pode acarretar prejuízo a saúde dos trabalhadores.
A ausência de procedimento adequado na gestão dos resíduos na fase de demolição pode aumentar significativamente a quantidade de contaminantes, dificultando ainda mais o processo de separação.
4- Controle de qualidade 
5- Comercialização
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Aglomerantes - gesso
Ensaios
1- Placas: peso, medida dos lados, medidas diagonais, empenamento, espessura do reforço lateral, espessura central, folga dos encaixes, resistência dos elementos de fixação.
2- Blocos: peso, espessura, comprimento, altura, planeza, dureza, absorção de água.
3- Gesso: granulometria, tempo de pega, compressão, umidade.
 
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Aglomerantes - gesso
Normas Brasileiras 
NBR 13207 – Gesso para construção civil
NBR 12127 - Gesso para construção – Determinação das propriedades físicas do pó - Método de ensaio
NBR 12128 - Gesso para construção – Determinação das propriedades físicas da pasta - Método de ensaio
NBR 12129 - Gesso para construção – Determinação das propriedades mecânicas - Método de ensaio
NBR 12130 - Gesso para construção – Determinação da água livre e de cristalização e teores de óxido de cálcio e anidrido sulfúrico - Método de ensaio
 
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Aglomerantes - gesso
NBR 14715-1 - Chapas de gesso para Drywall – Requisitos.
 
NBR 14715-2 - Chapas de gesso para Drywall – Métodos de ensaio. 
NBR 15217 - Perfis de aço para sistema construtivo em chapas de gesso para “Drywall” – Requisitos e métodos de ensaio.
 
NBR 15758–1 - Sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall – Projetos e procedimentos executivos para montagem - Parte 1: Requisitos para sistemas usados como paredes. 
NBR 15758–2 - Sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall – Projetos e procedimentos executivos para montagem - Parte 2: Requisitos para sistemas usados como forros. 
NBR 15758–3 - Sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall – Projetos e procedimentos executivos para montagem - Parte 3: Requisitos para sistemas usados como revestimentos.

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