Materiais de Construção Civil I - AGLOMERANTES

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II AGLOMERANTES 
Profa. Andréa Corrêa 
1 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL I 
GNE 276 TURMAS 31A e 31B 
II SEMESTRE 2019 
 
 
Conteúdo 
aglomerantes 
1. CAL AÉREA 
2. CAL HIDRÁULICA 
 hidráulica, pozolânica e metalúrgica 
3. GESSO 
4. SAREE ou 
 Cimento Magnesiano ou Sorel ou Magnésia sorel 
5. KEENE 
 
 2 
 
 Cal - introdução 
 
história 
 pinturas nas cavernas 
 
 1350 a. C. 
 Pirâmides do Egito - assentamento e revestimento 
 
 800 a. C. Etruscos – argamassas em túmulos 
 
 600 a. C. Romanos 
 Via Ápia 312 a. C. – 300 km 
CONCRETO ROMANO = 
CAL + AREIA + CASCALHO (30CM) 
 
 228 a. C. Muralha da China 
 
 
 
 CAL + ARGILA + CLARA DE OVO 
CIMENTO POZOLÂNICO = CAL + MATERIAL VULCÂNICO + CASCALHO + ÁGUA 
 80 d. C. Coliseu de Roma 
 1549 Brasil 1ª. Mineração 
 
 
Cal 
4 
Calcário - do latim calx ou calcariu, “cal” 
 são rochas formadas a partir do mineral calcita 
 é uma rocha sedimentar com minerais compostos de 
 + de 30% de carbonato de cálcio 
 origem do carbonato: 
 conchas ou fósseis e esqueletos 
 
 
origem 
O Brasil é o 6º. País 
no planeta com reservas 
 naturais de calcário. 
CaCO3 
 
 
Cal 
5 
aglomerante mineral simples resultante da “calcinação de rochas calcárias” 
 
obtenção 
 
 
Cal 
6 
aplicação 
Construção Civil em geral 
Construção de estradas 
Indústria Siderúrgica e Metalúrgica 
Indústria Química e Alimentícia 
Produção de Papel e Celulose 
Agricultura 
Preservação do Meio Ambiente 
 
 
Cal 
7 
fornos 
 fornos de barranco 
descontínuo contínuo 
 3-4t/d 10t/d 
 fornos verticais metálicos 
cuba simples múltiplas e fluxos paralelos 
 350t/d 500t/d 
 forno rotativo 
 1000t/d 
 
 
 
CaCO3 CaO + CO2 
100% 56% 44% 
770kgCO2/t 
8 
ciclo da cal 1 
3 
2 
4 
900 C 
o 
CaCO3 + calor  CaO + CO2 CAL VIVA 
CaO + hidratação  Ca(OH)2 + calor CAL HIDRATADA 
Cal 
ciclo da cal 
9 
1.Cal 
 
 
 
conceitos 
10 
 aglomerante mineral simples 
 elemento “ativo” (reativo) que entra na composição de 
natas, pastas e argamassas 
 Óxido de cálcio puro - indústria 
 + impurezas (construção) 
sílicas, argilas, fosfatos, carbonato de magnésio, gipso, glauconita, 
 fluorita, óxidos de ferro e magnésio, sulfetos, siderita, 
sulfato de ferro dolomita e matéria orgânica, entre outros. 
 
 cal viva = cal virgem = óxido de cálcio (pedras ~10 a 20cm) 
 aérea: cal hidratada (ordinária) 
 hidráulica: cal hidráulica, cal pozolânica, cal metalúrgica 
 
Cal 
características 
11 
 Composição: óxidos de cálcio e pequenas quantidades de 
impurezas como óxidos de magnésio, sílica, óxidos de ferro e 
óxidos de alumínio 
 Processo de fabricação: extração da rocha e queima (calcinação) 
 Produto da “queima”: cal viva ou virgem 
1. Cal aérea 
~ 850 à 1200 °C 
12 
Cal hidratada 
 
 PLASTICIDADE 
 elevada finura de seus grãos (ϕ =0,02mm) 
 fluidez 
 coesão (menor suscetibilidade à fissuração) 
 retenção de água: melhora a qualidade das argamassas 
 permite maiores deformações sem fissuração 
 melhor aderência 
características 
1. Cal aérea 
13 
hidratada 
cal gorda 
 composta por no mínimo 75% de óxidos de cálcio (CaO) 
 tem maior capacidade de sustentação da areia 
 reação violenta na extinção ~ 400°C 
 dá origem a misturas mais trabalháveis e “macias” 
 rendimento de pasta > 1,82 
 
cal magra ou dolomítica 
 possui no mínimo 20% de óxidos de magnésio (MgO) 
 reação + lenta na extinção 
 rendimento de pasta < 1,82 
 1% a 5% de argila ou de outras impurezas 
 
1. Cal aérea 
 
14 
cal 
Cal virgem CaO e MgO (NBR 6453) 
Cal hidratada Ca(OH)2 (NBR 7175) 
 
cal cálcica ≠ magnesiana ~ cal dolomítica 
MgO livre- resíduo 
%CaO + % MgO > 95% 
1. Cal aérea 
extinção rápida 
extinção lenta 
fissuras 
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virgem e hidratada 
 CV-E cal virgem especial 
 CV-C cal virgem comum 
 CV-P cal virgem em pedra 
1. Cal aérea 
 CH-I especial 
 cal hidratada para argamassas de assentamento, reboco, 
revestimento, mistura asfáltica estabilização de solos, etc. 
 CH-II cal hidratada 
 CH-III cal hidratada 
A diferença é o grau de pureza. A produção da CH-III é mais econômica que a 
CH-I e isso reflete no produto, com presença ou não de material não calcinado 
e impurezas da rocha. 
NBR 7.175 
16 
CH I 
1. Cal aérea 
Construção civil de alta definição 
 
teores de pureza e exigências superiores à atual Cal Hidratada do tipo III 
(CHIII), comumente encontrada no mercado. 
 
com granulometria micropulverizada e de grau de pureza superior ao exigido 
pela norma NBR, garante ao produto maior impermeabilidade à massa por ela 
incorporada. 
 
Este produto é recomendado para curtumes, construtoras empreiteiras e 
argamasseiras que exigem um padrão de qualidade e rendimento acima dos 
demais tipos de cal comercializados. 
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CH III 
1. Cal aérea 
 é uma cal dolomítica de alta qualidade atendendo aos requisitos técnicos 
da norma ABNT 7175. 
 indicada para a preparação de diversos tipos de argamassas por sua ação 
como aglomerante e plastificante. 
 além de propiciar plasticidade e liga, como outros aditivos para argamassa, 
a cal é a única com propriedades aglomerantes, trazendo maior 
resistência, aderência, elasticidade e economia para a argamassa. 
 
Forma de Armazenamento 
 empilhamento máximo 16 sacos 
 armazenar em local seco e arejado 
 armazenar sobre estrados de madeira (paletes) 
 ou lona plástica 
 evitar contato direto com a água 
 
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cal hidratada 
produto seco na forma de um pó ou flocos branco de elevada finura 
embalagem: sacos de 20 Kg 
 
vantagens da cal hidratada x cal virgem 
 maior facilidade de manuseio, produto pronto, eliminando a operação 
de extinção 
 maior facilidade de transporte e armazenamento 
 resistência das argamassas de cal traço 1 : 3 volume aos 28 dias 
0,2-0,5 MPa para tração 
 1-3 MPa para compressão 
A resistência pode ser aumentada 
adição cimento portland nas misturas 
argamassas mistas 
 
 
 
1. Cal aérea 
peso específico da cal 
hidratada em pó 640 
kg/m³ 
19 
 
 
aplicações 
Argamassa 
 assentamento de alvenarias, revestimentos, etc. 
 
Tinta 
 pinturas à base de cal - nata ou caiação ~ 1,3 g/l 
 
Tijolos 
 sílico-calcário, cal-escória, concreto celular, solo-cal, compósitos, BTCs, 
blocos sílico/calcário 
 
Estabilizador de Solos 
 base e sub-base de pavimentos rodoviários 
 
Aditivo 
 Melhora as propriedades das misturas asfálticas para pavimentação 
 
Consumo Médio 
em pequenas construções: 1,1 sacos de cal/m² de construção 
22 kg/m² de área construída (ABPC) 
 Cal hidratada 
 
 
20 
2. Cal hidráulica 
I. Cal hidráulica CaO* 
 
 
II. Cal pozolânica Ca (OH)2 + cinza vulcânica 
 
 
III. Cal metalúrgica Ca (OH)2 + escória de alto forno 
 
 
21 
2. Cal Hidráulica 
cal hidráulica 
composição variadaobtenção: calcinação + materiais argilosos 
pega lenta 
não é apropriado para construções sob a água 
uso em assentamentos de alvenarias 
Casa da música Secil - cidade do Porto Portugal 
 
 
22 
Cal Hidráulica Natural (NHL) 
 
 Ca(OH)2 + silicatos de cálcio + aluminatos de cálcio 
 propriedade de ganhar “liga” e endurecer debaixo de água 
 o Ca(OH)2 reage com o CO2 atmosférico e endurece 
 Sequeira, A. C. cristina@secilmartinganca.pt 
 Frade, D dinafrade@secilmartinganca.pt 
 Goncalves, P. paulogoncalves@secilmartinganca.pt 
 2. Cal hidráulica 
 
 
23 
restauração 
como ligante de argamassas 
rebocos argamassas de assentamento enchimentos e acabamentos 
 maior untuosidade e plasticidade 
 redução da fissuração - adesividade e baixa retração 
 maior tempo de trabalho para o operador – pega lenta 
 menor retração e menor resistência que o cimento 
 rendimento muito bom 100 litros de cal 300 litros de cal em pasta 
 
aplicação 
pré-fabricação de artefatos de cimento como ligante complementar 
 
usada como filler nos pavimentos betuminosos, melhora a resistência à 
penetração das águas, a consistência e a resistência à fissuração 
 
recente: estabilizador de solos argilosos e úmidos 
diminui o índice de plasticidade e melhora a compactação 
maior índice CBR (California Bearing Ratio – índice compacidade de suporte 
 
 
 
 
 
2. Cal Hidráulica 
 
 
24 
cal pozolânica 
 cal hidratada 25% a 45% + “cinzas” 
 endurece sob a água 
 produto composto de cal hidratada e leucofilito* 
 maior resistência a meios agressivos 
 redução das reações expansivas 
 *não deve ser usada para pintura 
 
uso em restauração 
 
*O leucofilito é um mineral constituído basicamente por sílica (SIO2) e alumina (Al2O3) que 
combinado com a cal hidratada Ca(OH)2 na presença de água atua como aglomerante. 
 Suas propriedades características derivam da Sílica Ativa 
Ensaios e laudos 
“Estudo comparativo de argamassas mistas e argamassas com cimento e filito alterado” : agosto/1996 – IPT, Escola 
Politécnica/USP Depto de Engenharia de Construção Civil, ABPC 
 
2. Cal Hidráulica 
 
 
25 
cal pozolânica 
é uma das substancias químicas mais importantes quando queremos 
deixar o concreto mais resistente e durável 
 a sílica ativa é um co-produto do silicone* 
dióxido de silício SiO2 muito fino 
resistências superiores a 100MPa 
protege o aço da corrosão 
uso em locais que requerem altas resistências estruturais e à abrasão 
 
 
 
 
 
*Silicones são compostos quimicamente inertes, inodoros, insípidos e incolores, resistentes à 
decomposição pelo calor, água ou agentes oxidantes, além de serem bons isolantes elétricos. 
Podem ser sintetizados em grande variedade de formas com inúmeras aplicações práticas, por 
exemplo, como agentes de polimento, vedação, proteção, impermeabilizantes, lubrificantes... 
 
 
sílica ativa = microsílica 
2. Cal Hidráulica 
 
 
26 
cal metalúrgica 
cal hidratada 25% a 45% + escória de alto forno* finamente pulverizada 
1: 2 a 4 
Normalizado na França 
uso em assentamento de alvenaria 
 não existe no mercado brasileiro 
material de cor cinza com boas propriedades plásticas e trabalhabilidade 
resistência de argamassa magra 
aplicada na produção de argamassa para assentamento e revestimento 
Benefício: é consumo de rejeito de indústria destinação correta 
diminui o passivo ambiental das indústrias metalúrgicas 
não é normalizado no BRASIL predominância do uso do cimento 
 na França ela é normalizada e usada para revestimento interno 
 custo muito baixo 
 
 
 
* Pozolana artificial 
2. Cal Hidráulica 
 
 
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3. Gesso 
conceitos e origem 
CaSO4 + 2H2O GIPSO 
aglomerante aéreo simples 
pó branco de elevada finura 
Origem: rocha natural gipsita (gipso-sulfato de cálcio dihidratado) 
No Brasil, o gesso é um material relativamente escasso, sendo pouco 
empregado como aglomerante e mais utilizado em fins ornamentais. 
 
 
28 
3. Gesso 
NBRs 
 Gesso para construção – 
ABNT. NBR 12127 
Determinação das propriedades 
físicas do pó. RJ 1991 
NBR 12128 
Determinação das propriedades 
 físicas da pasta. RJ 1991 
NBR 12129 
Determinação das propriedades 
 mecânicas. RJ 1991 
 
 
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conceitos e origem 
CaSO4 + 2H2O GIPSO 
aglomerante aéreo simples 
pó branco de elevada finura com estrutura cristalina 
impurezas até 6% (silica, alumina, óxido de ferro, carbonatos de cálcio e de 
magnésio) 
Origem 
rocha natural gipsita (gipso-sulfato de cálcio dihidratado) 
No Brasil, o gesso é um material relativamente escasso, sendo pouco 
empregado como aglomerante e mais utilizado em fins ornamentais. 
Imagem MEV(5000x) de pasta de gesso 
3. Gesso 
 
30 
fabricação 
Etapas 
 extração da rocha 
 processos de trituração 
 queima ou calcinação em 100 a 300ºC feito em fornos rotativos 
 gesso com desprendimento de vapor d’água 
 
Pasta: para o amassamento do gesso usa-se 50 a 70% de água 
resistência da pasta à compressão entre 5 e 15 MPa 
3. Gesso 
 
31 
fabricação 
Freitas Jr., 
 J. A. UFP 
3. Gesso 
 
32 
 “pega” 
 tempo de pega rápido 15 a 20 minutos 
 elevação de temperatura 
 reação exotérmica 
 a temperatura da água é aceleradora da pega 
 a maior quantidade de água é retardadora de pega 
 + temperatura da água reação rápida 
 + quantidade de água reações lentas 
 + água + porosidade - resistência 
3. Gesso 
 
33 
características 
 boa aderência a tijolos, pedra e ferro (risco de corrosão) 
 não possui boa aderência a superfícies de madeira 
 confere considerável resistência ao fogo, porque no caso de incêndio 
muitas calorias são despendidas em sua desidratação 
 corrosão em chapas de aço 
Atacado por fungos e 
bactérias “sulfatófagos” 
3. Gesso 
 
34 
características 
 pastas endurecidas de gesso tem excelentes propriedades de isolamento térmico e 
acústico impermeabilidade do ar 
 baixa resistência em presença da água 
 hidrosolúvel e baixa inércia térmica 
 elevada movimentação higrotérmica 
resistência da pasta à compressão entre 5 e 15 MPa 
3. Gesso 
 
35 
aplicação 
 vedação em ambientes internos 
 estética em adornos decorativos 
 uso em interiores como recobrimento de paredes e forros 
 gesso acartonado – placas de paredes leves (dry wall) 
embalagem em sacos: 1kg 20 kg 40 kg 50kg 
3. Gesso 
 
36 
aplicação 
 dry wall em forros, divisórias, acabamentos em alvenaria bruta ou em mal 
estado, ou para melhorar os índices de vedações térmicos ou acústicos do 
ambiente 
 material de acabamento para obtenção de superfícies lisas 
 substitui a massa corrida e a massa fina 
 utilizado puro + água ou em misturas com areias em argamassas 
3. Gesso 
 
37 
aplicação 
 Dry wall 
Chapas fabricadas por processo de laminação contínua de uma mistura de 
gesso, água e aditivos entre duas lâminas de cartão. 
NBR 14715:2001, NBR 14716:2001 e NBR 14717:2001 
3. Gesso 
 
38 
4. SAREE 
Cimento Magnesiano ou Cimento Sorel ou Magnésia Sorel 
 desenvolvido em 1867 pelo francês Stanislas Sorel 
 aglomerante muito resistente 
 obtido pela reação do óxido de magnésio com o cloreto de magnésio 
 a magnésia apresenta-se em sacos e o cloreto em vidros 
 adicionam-se serragem, mármore moído e a magnésia após a solução de cloreto 
 a argamassa endurece em algumashoras 
 resistência mecânica = cimento portland 
 baixa alcalinidade 
 
substituição total do 
 cimento Portland 
na composição do 
fibrocimento 
-engenheiro Carlos 
Gomes, USP 
 atinge resistência final com 40 
min de cura 
 processo de fabricação mais 
limpo e mais rápido 
 
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 aglomerante muito resistente 
 obtido pela reação do óxido de magnésio com o cloreto de magnésio 
 a magnésia apresenta-se em sacos e o cloreto em vidros 
 adicionam-se serragem, mármore moído, etc, e a magnésia, após a 
solução de cloreto 
 a argamassa endurece em algumas horas 
 tem resistência mecânica = cimento portland 
 
4. SAREE 
 
40 
aplicação 
 pisos, paredes e placas de revestimento 
principais desafios 
 
 instabilidade em presença de água 
 fissuração 
 produção de pó 
 aumento de volume sem causas bem definidas 
John Harrison com um bloco 
de cimento ecológico 
Fonte:www.recriarcomvoce.com.br 
resistência mecânica do concreto com cimento sorel 
 
 resistência à compressão: 22,5 MPa 
 resistência à flexão: 3 a 6 MPa 
4. SAREE 
 
41 
aplicação 
 pisos, paredes e placas de revestimento 
 
principais desvantagens 
 instabilidade em presença de água 
 fissuração 
 produção de pó 
 aumento de volume sem causas bem definidas 
 
resistência mecânica do concreto com cimento sorel 
 resistência à compressão: 22,5 MPa 
 resistência à flexão: 3 a 6 MPa 
 
 
4. SAREE 
 
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5. Keene 
gesso de acabamento 
 
Fabricação 
 calcinação de gipsita muito pura com imersão em solução de 10% de alúmen* 
 recalcinação e moagem 
*sulfato duplo de alumínio e potássio KAl(SO4)2