4 Introdução ao estudo dos aglomerantes - Cal e Gesso ppt [Modo de Compatibilidade]

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Prof° Newton Chwartzmann 
newtonc@ufrgs.br
CONSTRUÇÃO CIVIL I – AIM0216
Introdução as estudo dos aglomerantes
Cal e Gesso
2019
INTRODUÇÃO
DEFINIÇÃO
Material ligante, geralmente pulverulento, 
que promove a união entre os grãos dos 
agregados.
Os aglomerantes são utilizados na 
obtenção de pastas, argamassas, e 
concretos.
Os principais aglomerantes são: 
 Cimento;
 Cal;
 Gesso;
 Betumes;
 Argila. 
INTRODUÇÃO
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CAL
A cal pode ser considerada o produto 
manufaturado mais antigo da 
humanidade. Há registros do uso deste 
produto que datam de antes de Cristo. 
Um exemplo disto é a muralha da China, 
onde pode-se encontrar, em alguns 
trechos da obra, uma mistura bem 
compactada de terra argilosa e cal.
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
Muralha da china - 8.850 Km de extensão. Demorou 20 
séculos para ser finalizada.
Os Romanos descobriram que adicionando 
cinzas vulcânicas moídas a cal eles 
obtinham um produto semelhante a um 
“concreto”.
Isto permitiu a construção de várias obras 
de engenharia sem o uso do cimento 
Portland.
Ex: Aquedutos, Pantheon, etc.
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
É o produto que se obtém com a 
calcinação, à temperatura elevada de 
rochas calcárias (CaCO³) ou rocha 
magnesiana (MgCO³). 
Há dois tipos de cal:
 aérea;
 hidráulica.
CAL
Endurece por meio da reação química entre o 
CO² (gás carbônico) presente na atmosfera 
com o Ca(OH)² (hidróxido de cálcio) 
recompondo-se em Ca CO³ (carbonato de 
cálcio).
A partir da calcinação a 900º C da rocha 
calcária em fornos, obtém-se a o óxido de 
cálcio (CaO) "cal virgem“.
CAL AÉREA
Forno de calcinação
de calcário
Cal virgem
Cal resultante de processos de calcinação, 
da qual o constituinte principal é o óxido 
de cálcio (CaO) ou óxido de cálcio em 
associação natural com o óxido de 
magnésio, capaz de reagir com a água. 
Em função dos teores dos seus constituintes, 
pode ser designada de: cálcica (ou 
altocálcio), magnesiana ou dolomítica.
TERMINOLOGIA (NBR 1172)
A maioria da Cal proveniente do Rio 
Grande do Sul é dolomítica pela presença 
de óxido de magnésio misturado ao 
calcário.
CAL VIRGEM
Cal hidráulica
Cal, sob a forma de pó seco, obtida pela 
calcinação a uma temperatura próxima à 
da fusão de calcário com impurezas sílico-
aluminosas, formando:
silicatos, aluminatos e ferritas de cálcio, 
que lhe conferem um certo grau de 
hidraulicidade.
quase não é usada, pois é mais 
vantajoso o uso do cimento.
TERMINOLOGIA (NBR 1172)
CAL HIDRÁULICA
Cal hidratada
Cal, sob a forma de pó seco, obtida 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.
TERMINOLOGIA (NBR 1172)
Uma tonelada de calcário dá origem a 
560kg de cal, ou seja 44% do calcário são 
perdidos sob forma de gás (CO²), pelas 
chaminés das fábricas.
Importante
A Cal virgem depois de calcinada não tem 
aplicação direta em construções, sendo 
necessário antes de usá-la, fazer a 
"extinção" ou "hidratação" pelo menos 
com 48 horas de antecedência.
CAL HIDRADATA
Extinção (ou hidratação) da Cal
Consiste em adicionar dois ou três volumes 
de água para cada volume de cal.
Geração de muito calor e após certo tempo 
as pedras se esfarelam transformando-se 
em pasta branca, a que se dá o nome de 
"cal hidratada" .
Ca(OH)2 + CalorCaO + H2O
EXTINÇÃO DA CAL
É nesta forma que tem sua aplicação em 
construções, sendo utilizada em 
argamassas para assentamento de tijolos 
ou para revestimentos.
Tem a propriedade de endurecer em 
contato com a água, embora também 
sofra ação de endurecimento pela ação do 
CO² do ar.
CAL HIDRATADA
Em construções a cal é utilizada de cinco 
maneiras:
1) Em sacos de Cal;
2) Em sacos de argamassa (misturada com 
cimento e areia);
3) Como argamassa intermediaria (a granel) 
misturada com areia;
4) Argamassa estabilizada pronta para uso;
5) Argamassa em silos.
CAL HIDRADATA
CAL HIDRADATA
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ARGAMASSA INTERMEDIÁRIA
ARGAMASSA ESTABILIZADA
ARGAMASSA EM SILOS
CH-I – Cal Hidratada Especial – óxidos 
totais > 96,8% na base não volátil e no 
máximo 5% de CO².
CH-II – Cal Hidratada Comum – óxidos 
totais > 88% na base não volátil e no 
máximo 5% de CO².
CH-III – Cal Hidratada Comum com 
Carbonatos – óxidos totais > 88% na 
base não volátil e no máximo 13% de CO².
TIPOS
Todos elas são indicados para utilização em 
argamassas em geral. A cal hidratada 
aumenta a retenção de água da argamassa, 
reduzindo problemas de fissuras por retração.
A CH-I é a cal mais nobre devido a 
quantidade de finos.
A CH-II é a Cal dolomítica com altos teores de
óxido de magnésio.
A CH-III é a mais utilizada devido ao seu 
menor custo. É aquela que retém a menor 
quantidade de água.
CH-I – CAL HIDRATADA ESPECIAL
Quanto ao rendimento da pasta podem 
ser classificadas em: 
a) Cal gorda: necessários menos de 
550 kg de cal virgem para produzir 1 
m3 de pasta, ou seja, 1 m3 de cal 
produz mais de 1,82 m3 de pasta;
b) Cal magra: necessários mais de 550 kg 
de cal virgem para produzir 1 m3 de 
pasta, ou seja, 1 m3 de cal produz 
menos de 1,82 m3 de pasta.
CLASSIFICAÇÃO
UTILIZAÇÃO DA CAL
A cal pode ser utilizada de várias 
maneiras:
 Argamassa simples e mista em 
alvenarias e revestimentos; 
 Preparo de tintas;
 Tratamento de água; 
 Correção de acidez do solo 
(agricultura);
Quanto ao grau de hidraulicidade podem 
ser classificadas em: 
a) Grau de Hidraulicidade < 0,1 ⇒ Cal Aérea 
⇒ Tempo de Endurecimento > 30 dias;
b) Grau de Hidraulicidade de 0,1 a 0,15 ⇒ Cal 
Fracamente Hidráulica ⇒ Tempo 
Endurecimento de 15 a 30 dias; 
CLASSIFICAÇÃO
 
%
%%%SiO
 dadeHidraulici degrau o Sendo 32322
CaO
OFeOAl ++
=
c) Grau de Hidraulicidade de 0,15 a 0,30 
⇒ Cal Medianamente Hidráulica ⇒
Tempo Endurecimento de 10 a 15 dias;
d) Grau de Hidraulicidade de 0,30 a 0,40 ⇒ Cal 
Hidráulica ⇒ Tempo Endurecimento de 5 a 
10 dias; 
e) Grau de Hidraulicidade de 0,40 a 0,50 
⇒ Cal Eminentemente Hidráulica ⇒
Tempo Endurecimento de 2 a 4 dias. 
CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO O GRAU
DE HIDRAULICIDADE
CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO O GRAU
DE HIDRAULICIDADE
 Endurece com o tempo pela ação do CO²;
 Aumenta de 2 a 3 vezes de volume com a 
extinção;
 Confere fluidez e plasticidade a 
argamassa, facilitando o espalhamento;
 Retém a água, evitando perda excessiva 
de água de amassamento para os blocos ou 
tijolos;
 Aglomerante: envolve e recobre os grãos 
dos agregados unindo os mesmos;
 Capacidade de absorver deformações.
PROPRIEDADES DA CAL HIDRATADA
a) Mantém água em torno da partícula 
(Não permite perdas por sucção para a 
alvenaria);
b) Ao reagir com o CO² a cal libera água 
que é utilizada na hidratação do 
cimento;
c) Atenua o processo de retração –
ocorrido por perdas de volume na 
carbonatação.
RETENÇÃO DE ÁGUA
 Na produção de argamassas para 
assentamento de blocos.
 Na produção de argamassas para 
revestimentos.
 Na produção de tijolos sílico-
calcários, utilizados em alvenarias.
UTILIZAÇÃO DA CAL NA CONSTRUÇÃO 
CIVIL
UTILIZAÇÃO DA CAL NA CONSTRUÇÃO 
CIVIL
Busca a melhoria contínua da cal.
Informar ao consumidor: 
 As cales que não estão em conformidade 
com a NBR 7175/03;
 Produtos que não se denominam cal 
mas apresentam cal na sua formulação.
Os ensaios são realizados no Instituto 
de Pesquisas Tecnológicasde SP –
IPT.
PROGRAMA SETORIAL DA QUALIDADE 
DA CAL HIDARTADA PARA CONSTRUÇÃO
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GESSO
A gipsita é o tipo estrutural de gesso mais 
consumido na indústria cimenteira, 
encontra-se no estado natural em grandes 
jazidas sedimentares.
Para ser economicamente viável, a jazida 
tem que conter acima de 70% de gipsita. As 
gipsitas nacionais possuem até 90%.
GESSO
Encontrado sob as formas de:
 gipsita (CaSO4.2H2O);
 hemidrato ou bassanita (CaSO4.0,5H2O);
 e anidrita (CaSO4). 
É obtido a partir da desidratação total ou 
parcial das mesmas.
GESSO
É um aglomerante natural, resultante da 
queima (T=160ºC) do sulfato de cálcio 
hidratado (normalmente gipsita).
GESSO
Reação que dá origem ao gesso:
CaSO4.2H2O + calor  CaSO4 .0,5H2O + 1,5H2O
Gipsita Gesso
0 Brasil possui uma das maiores reservas 
mundiais de gipsita. As principais jazidas
encontram-se:
1) na Serra de Araripina, em região 
confrontante dos estados do Ceará, 
Pernanbuco e Piauí;
2) na região de Mossoró, no Estado do Rio 
Grande do Norte; 
3) nas regiões de Codó, Balsas e Carolina, 
no Estado do Maranhão.
GESSO
O processo de pega inicia com 2 a 3 minutos
após a mistura com a água e termina 15 a 20
minutos após (liberação de calor).
O processo de ganho de resistência do gesso
pode durar semanas e é influenciado por:
 tempo e temperatura de calcinação da
gipsita;
 finura do gesso;
 quantidade de água de amassamento (água
utilizada na mistura);
 presença de impurezas.
PEGA DO GESSO
 Pó branco de elevada finura.
 Densidade aparente:0,7 a 1 g/cm³.
 Densidade absoluta:2,7 g/cm³.
CARACTERÍSTICAS DO GESSO
 Endurecimento rápido: divisórias de 
gesso acartonado.
 Plasticidade da pasta fresca e lisura 
da superfície endurecida: moldagem de 
elementos decorativos.
 Baixa retração por causa da pequena 
expansão dimensional.
 Após endurecido, não é estável na 
água (aglomerante aéreo).
CARACTERÍSTICAS DO GESSO
Resistência mecânica:
 Tração - 0,7 a 3,5 MPa
 Compressão – 5 a 15 MPa
Aderência:
 Não adere a madeira;
 Boa aderência com alvenaria de tijolos
(cerâmico e de concreto);
 Boa aderência ao aço (não protege o
aço contra corrosão).
PROPRIEDADES DO GESSO
Isolamento:
 Bom isolaste térmico e acústico;
 Impermeável ao ar; 
 Solúvel em água (proibido em 
ambientes externos);
 Protege estruturas metálicas contra o 
fogo.
PROPRIEDADES DO GESSO
 Revestimentos e decoração de 
interiores;
 Forros;
 Placas (Dry wall);
 Matéria prima para painéis termo-
acústicos;
 Blocos para paredes internas;
 Na fabricação do cimento Portland, onde 
age como regulador do tempo de pega.
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
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BIBLIOGRAFIA
BAUER, L. A. F., Materiais de Construção. Rio de 
Janeiro, LTC. 5ª Ed, 2000.
CALLISTER, W. D., Ciência e Engenharia de 
Materiais - Uma Introdução São Paulo, LTC - 5ª 
Ed., 2002.
ISAIA, G. Materiais de Construção Civil e 
Princípios de Ciência e Engenharia de 
Materiais. 2 ed. São Paulo: IBRACON, 2010.
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BIBLIOGRAFIA
SILVA, Moema Ribas. Materiais de Construção. 
São Paulo: PINI, 1991.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 
7211: Agregados para concreto. Rio de Janeiro: 
2009.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 
7225: Materiais de pedra e agregados naturais. 
Rio de Janeiro: 1993.