Pinheiro_SayonaraMariadeMoraes_D

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, 
ARQUITETURA E URBANISMO 
 
 
 
 
 
 
GESSO RECICLADO: AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES PARA 
USO EM COMPONENTES 
 
 
 
 
 
 
Sayonara Maria de Moraes Pinheiro 
 
 
 
 
 
 
Campinas 
2011 
 
i 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS 
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO 
 
 
 
 
Sayonara Maria de Moraes Pinheiro 
 
 
 
 
GESSO RECICLADO: AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES PARA USO EM 
COMPONENTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Orientadora: Prof
a
. Dr
a
. Gladis Camarini 
 
 
 
 
Campinas, SP 
2011 
Tese de Doutorado apresentada à 
Comissão de Pós-Graduação da Faculdade 
de Engenharia Civil da Universidade 
Estadual de Campinas, como parte dos 
requisitos para obtenção do Título de 
Doutor em Engenharia Civil, na área de 
concentração de Arquitetura e Construção. 
 
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FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA 
 BIBLIOTECA DA ÁREA DE ENGENHARIA E ARQUITETURA - BAE - UNICAMP 
 
 
 
 
 P655g 
 
Pinheiro, Sayonara Maria de Moraes 
 Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em 
componentes / Sayonara Maria de Moraes Pinheiro. --Campinas, SP: 
[s.n.], 2011. 
 
 Orientador: Gladis Camarini. 
 Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas, 
Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. 
 
 1. Gesso. 2. Reciclagem. 3. Residuos industriais - Reciclagem. 
4. Propriedades fisicas. 5. Propriedades mecânicas. I. Camarini, 
Gladis. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de 
Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. III. Título. 
 
 
Título em Inglês: Recycled gypsum plaster: properties evaluation for components use 
Palavras-chave em Inglês: Gypsum plaster, Recycling, Industrial waste - Recycling, Physical 
properties, Mechanical properties 
Área de concentração: Arquitetura e Construção 
Titulação: Doutor em Engenharia Civil 
Banca examinadora: Moema Ribas Silva, Janaíde Cavalcante Rocha, Mauro Augusto Demarzo, 
Antonio Ludovico Beraldo 
Data da defesa: 05-12-2011 
Programa de Pós Graduação: Engenharia Civil 
 
iv 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho aos tesouros da minha vida: meu pai, minha mãe (in memorian), meu irmão, 
minha cunhada e meus sobrinhos. 
 
v 
Agradecimentos 
Em primeiro lugar, ao nosso Pai Criador, que me guia desde o início da existência no caminho da 
evolução. 
A seguir, à Profᵃ. Drᵃ. Gladis Camarini, minha orientadora, amiga e companheira, que não mediu 
esforços para que eu alcançasse o doutoramento. 
Aos técnicos dos laboratórios de Estruturas e Materiais de Construção da Faculdade de 
Engenharia Civil da Unicamp, Ademir, Marcelo, Rodolfo, Luciano, Marçal e Fábio, que me 
apoiaram desde o início do trabalho até a realização dos ensaios. E também aos alunos de PIC-Jr 
e Iniciação Científica. 
Aos meus professores e amigos anteriores ao doutorado, que me incentivaram a trilhar o 
misterioso universo da pesquisa: Prof
a
. Moema Ribas Silva, Prof. Fernando Lordêllo, Prof
a
. 
Maristela Gomes da Silva, Prof. Fernando Avancini, Prof. Luiz Herkenhoff e Prof. Walnório 
Graça Ferreira. 
Aos professores do Colegiado de Engenharia Civil da UNIVASF, que me apoiaram de forma 
incondicional. 
À UNIVASF, pela minha liberação durante estes quatro anos. Em especial ao Prof. Paulo César, 
ao Prof. Mário Miranda e ao Prof. Bismark. 
À CAPES pela bolsa de doutorado no Programa Pró-Doutoral. 
Ao Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, por ter possibilitado a realização dos ensaios de 
microscopia. 
À INGENOR, por ter proporcionado minhas visitas ao Pólo Gesseiro de Araripina. 
Aos amigos Antonina, Max, Adelaide, Poliana, Penha, Mara, José Fernando, André, Alexandre, e 
em especial Milton e Marcelo companheiros em todos os momentos, e Vanessa, que percebeu 
minha necessidade de ficar em um ambiente propício ao desenvolvimento de uma tese de 
doutorado. 
Aos meus amigos espirituais, Tupaíba, Rompe-Mato, Matinata, Unayara e a todos os meus guias 
e protetores. 
vi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pesquisa é Amor. Amor é entrega total. É não ser mais um, é ser dois em um. É ultrapassar a 
própria vida, transitória e mortal. É renunciar a si mesmo... 
Caboclo Aymoré 
 
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RESUMO 
PINHEIRO, Sayonara Maria de Moraes. Gesso Reciclado: Avaliação de Propriedades para Uso 
em Componentes. Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, 
Universidade Estadual de Campinas, 2011. 352p. Tese (Doutorado). Departamento de Arquitetura e 
Construção, UNICAMP, 2011. 
 
 
A busca pela viabilidade técnica e econômica da reciclagem de resíduos na cadeia produtiva da 
construção civil vem atender às novas necessidades do setor de promover um crescimento 
econômico integrado às necessidades sociais e ambientais. O gesso é um material construtivo de 
ampla aplicação no setor. O processo produtivo é relativamente simples e envolve baixo custo 
energético em relação a outros aglomerantes. A reversibilidade de suas reações de transformação 
possibilita a reciclagem do material, o que aumenta a possibilidade de reintegração no processo 
produtivo, minimizando os impactos ambientais de produção. As indústrias produtoras de 
componentes de gesso, na sua maioria, são formadas por empresas de pequeno porte, onde o 
resíduo gerado, na maioria das vezes, é disposto de forma irregular, sem controle e estimativa de 
volume. Esse resíduo é considerado pelas Resoluções 307/2002 e 431/2011 do CONAMA, como 
resíduo de Classe “B”, resíduos recicláveis para outras destinações, sendo grande o seu potencial 
de reciclagem. As pesquisas científicas na área ainda são incipientes. Faz-se necessária uma 
investigação detalhada do resíduo e do material reciclado. Nesse sentido, o presente trabalho, por 
meio da adoção de um processo simples de reciclagem, composto das etapas de moagem e 
calcinação do resíduo de gesso de fundição, analisou as características químicas, microestruturais 
e as propriedades físicas e mecânicas dos gessos reciclados em ciclos consecutivos. Analisou 
também a influência do uso de aditivos nesses materiais. A análise dos resultados mostrou a 
viabilidade da reciclagem do resíduo de gesso e a necessidade de estudos mais específicos para 
que o gesso reciclado adquira o desempenho necessário para a aplicação no setor de componentes 
para a construção civil. 
 
 
Palavras-chave: gesso; reciclagem; microestrutura; propriedades físicas e mecânicas; construção 
civil. 
 
viii 
ABSTRACT 
 
PINHEIRO, Sayonara Maria de Moraes. Recycled Gypsum Plaster: Properties Evaluation for 
Using in Components. Campinas, Faculty of Civil Engineering, Architecture and Urban 
Design, 2011. 352p. Tese (Doutorado). Departamento de Arquitetura e Construção, 
UNICAMP, 2011. 
 
The search for technical and economical feasibility of waste recycling in the productive 
construction chain meets the new needs of the sector to promote an integrated development with 
economical, social and environmental needs. Gypsum plaster is a widely material used in civil 
construction. The productive process is relatively simple and it involves low energy costs 
compared to other binders. The reactions reversibility enables the recycling of the material, which 
increases the possibility of being reintegrated to the productive process as well as decrease 
environmental production impact. The gypsum components industries are formed by small 
companies, where the wastes are usually disposed incorrectly, without any control or estimate of 
volume. The waste is considered by Resolutions 307/2002 and 431/2011 from CONAMA as 
Class “B” which should be destined for recycling. Scientific research in this area is still incipient. 
It is necessary further investigations of this waste as a recycledmaterial. In this way, the current 
research adopted a simple recycling process which produced a recycled gypsum plaster that was 
analyzed by its chemical and microstructures characteristics, as well as the physical and 
mechanical properties. The recycled plaster was obtained from consecutive cycles. The influence 
of using a superplasticizer in recycled plaster has been also analyzed. The results showed the 
feasibility to recycling the gypsum wastes, as well as the need of specific studies in order to allow 
the recycled gypsum plaster achieve the necessary performance to be applied for components in 
construction. 
 
Keywords: gypsum plaster; recycling; microstructure; physical and mechanical properties; civil 
construction. 
 
ix 
LISTA DE FIGURAS 
 
 Página 
Figura 2.1 Uso do gesso como material construtivo ao longo do tempo........................ 11 
Figura 2.2 Pólo Gesseiro do Araripe............................................................................... 15 
Figura 2.3 – Frente de lavra de gipsita no Pólo Gesseiro do Araripe.............................. 16 
Figura 2.4 – Variedades de gipsita encontradas no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) 
cocadinha; (b) rapadura e (c) pedra Johnson................................................................. 17 
Figura 2.5 – Variedades de gipsita encontradas no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) 
alabastro; (b) selenita e (c) anidrita................................................................................. 18 
Figura 2.6 – Fluxograma do processo de produção do gesso.......................................... 21 
Figura 2.7 – Atividades de preparação da matéria-prima para serem submetidas ao 
processo de calcinação.................................................................................................... 21 
Figura 2.8 – Fluxograma do processo de produção do gesso utilizando o forno tipo 
Panela.............................................................................................................................. 24 
Figura 2.9– Fluxograma do processo de produção do gesso utilizando o forno tipo 
Marmita........................................................................................................................... 25 
Figura 2.10– Fluxograma do processo de produção do gesso utilizando o forno tipo 
Rotativo Tubular.............................................................................................................. 26 
Figura 2.11 – Ilustração esquemática da calcinação do grão de gipsita.......................... 31 
Figura 2.12 – Morfologia característica do sulfato de cálcio di-hidratado, proveniente 
da hidratação do sulfato de cálcio hemi-hidratado.......................................................... 32 
Figura 2.13 – Morfologia característica do sulfato de cálcio hemi-hidratado do tipo α. 33 
Figura 2.14 – Morfologia característica do sulfato de cálcio hemi-hidratado do tipo β. 33 
Figura 2.15 – Ilustração teórica da curva calorimétrica das pastas de gesso: (a) 
modelo teórico e (b) etapas da cinética das reações de hidratação.................................. 40 
Figura 2.16– Comportamento da fluidez de pastas de gesso produzidas com 
superplastificantes à base de policarboxilato (A) e ácido sulfônico (B)......................... 44 
Figura 2.17– Influência da temperatura da água de amassamento da pasta de gesso na 
pega do material.............................................................................................................. 46 
Figura 2.18– Influência da utilização de diferentes tipos e teores de retardadores da 
pega em pastas de gesso: (a) ácido cítrico; (b) caseína................................................... 48 
Figura 2.19– Ilustração esquemática do fenômeno da retração/expansão da pasta de 
gesso................................................................................................................................ 49 
Figura 2.20– Morfologias obtidas por microscopia eletrônica de varredura da 
microestrutura: (a) gesso tipo  hidratado; (b) gesso tipo  hidratado........................... 51 
 
x 
Figura 2.21– Imagem tri-dimensional obtida pelo µ-CT da estrutura do gesso 
hidratado: (a) e (c) gesso hidratado  e (b) e (d) gesso hidratado ................................ 52 
Figura 2.22– Morfologias da microestrutura das pastas de gesso tipo  com uso de 
aceleradores de pega: (a) referência; (b) adição de gipsita e (c) aditivo K2SO4.............. 53 
Figura 2.23– Morfologias da microestrutura das pastas de gesso tipo  com uso de 
retardadores de pega: (a) referência; (b) ácido succínio e (c) ácido cítrico..................... 53 
Figura 3.1 – Geração de resíduos durante a extração do minério de gipsita em lavras 
na região do Araripe: (a) frente de lavra e (b) resíduos - minério descartado e material 
estéril............................................................................................................................... 60 
Figura 3.2 – Geração de resíduos durante a britagem do minério de gipsita junto às 
lavras na região do Araripe: (a) britagem do minério e (b) resíduos - material 
particulado....................................................................................................................... 61 
Figura 3.3 – Contaminações do lençol freático (a) e degradação do ambiente (b) 
durante o processo de extração e beneficiamento do minério de gipsita junto às lavras 
na região do Araripe........................................................................................................ 61 
Figura 3.4 – Geração de resíduos no processo de produção do gesso na região do 
Araripe (a) rebritagem e moagem; (b) resíduos gerados................................................. 62 
Figura 3.5 – Geração de resíduos no processo de produção do gesso na região do 
Araripe (a) material particulado; (b) emissão de poluentes............................................. 63 
Figura 3.6 – Geração de resíduos no processo de produção do gesso na região do 
Araripe (a) resíduos provenientes do acondicionamento; (b) resíduo de varrição e (c) 
acondicionamento dos resíduos de varrição.................................................................... 63 
Figura 3.7 – Formação dos poluentes atmosféricos (a) e (b); ação dos poluentes sobre 
a caatinga (c) e (d) – Pólo Gesseiro do Araripe............................................................... 64 
Figura 3.8 – Fluxograma do processo produtivo de componentes de gesso................... 65 
Figura 3.9 – Processo de fabricação de placas de gesso para forro automatizado.......... 66 
Figura 3.10 – Processo de fabricação semi-automatizado para produção de blocos de 
gesso no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) misturador automático; (b) alimentador de 
pasta................................................................................................................................. 68 
Figura 3.11 – Processo de fabricação semi-automatizado para produção de blocos de 
gesso no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) remoção de pasta do alimentador e (b) 
remoção do excesso de pasta dos moldes........................................................................ 68 
Figura 3.12 – Processo de fabricação semi-automatizado para produção de blocos de 
gesso no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) endurecimento da pasta; (b) extração dos 
blocos; (c), (d) e (e) transporte dos blocos para a área de secagem (f) secagem dos 
blocos ao ar, no interior da fábrica.................................................................................. 69 
Figura 3.13 – Processo de fabricação semi-automatizado para produção de blocos de 
gesso no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) geração de resíduos; (b) reciclagem – tijolos 
de gesso........................................................................................................................... 70 
Figura 3.14 – Processo de fabricação artesanal para produção de placas e blocos de 
gessono Pólo Gesseiro do Araripe: (a) gesso armazenado em baias; (b) gesso 
armazenado em bags....................................................................................................... 71 
 
xi 
Figura 3.15 – Processo de fabricação artesanal, para produção de placas e blocos de 
gesso no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) materiais de mistura; (b) misturadora de pasta. 71 
Figura 3.16 – Processo de fabricação artesanal para produção de placas e blocos de 
gesso no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) disposição dos moldes; (b) recebimento da 
pasta; (c) colocação do molde superior; (d) peça após a retirada parcial do molde........ 72 
Figura 3.17 – Processo de fabricação artesanal para produção de placas e blocos de 
gesso no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) secagem; (b) estocagem.................................... 73 
Figura 3.18 – Processo de fabricação artesanal para produção de placas e blocos de 
gesso no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) transporte; (b) carregamento............................. 73 
Figura 3.19 – Geração de resíduos no processo de fabricação artesanal de placas e 
blocos de gesso, no Pólo Gesseiro do Araripe, durante a etapa de preparação da pasta. 74 
Figura 3.20 – Geração de resíduos no processo de fabricação artesanal de placas e 
blocos de gesso, no Pólo Gesseiro do Araripe: (a) e (b) área de conformação; (c) e (d) 
área interna da fábrica e (e) e (f) área de secagem externa da fábrica............................. 75 
Figura 3.21 – Resíduos de gesso depositados em áreas ilegais no Pólo Gesseiro do 
Araripe: (a) ao longo de estradas e (b) em encostas de mananciais de água................... 76 
Figura 3.22 – Fluxograma do processo de fabricação de chapas de gesso acartonado... 77 
Figura 3.23 – Geração de resíduos no processo de execução manual de revestimento 
com pasta de gesso: (a) durante aplicação; (b) endurecimento da pasta......................... 79 
Figura 3.24 – Processo de execução manual de revestimento com pasta de gesso: (a) 
polvilhamento; (b) primeiro tempo de espera; (c) mistura; (d) segundo tempo de 
espera; (e) e (f) aplicação................................................................................................ 80 
Figura 3.25 – Geração de resíduos de chapas de gesso acartonado................................ 81 
Figura 3.26 – Processo de execução de alvenarias com bloco de gesso: (a) 
assentamento da alvenaria e (b) rejuntamento e acabamento.......................................... 82 
Figura 327 – Ciclo de reciclagem do resíduo de chapas acantonadas............................ 88 
Figura 3.28 – Reversibilidade das reações de transformação da gipsita em gesso......... 89 
Figura 3.29 – Evolução da resistência em função do teor do resíduo de gesso presente 
nas pastas (a) calcinado e (b) moído................................................................................ 92 
Figura 4.1 – Curva granulométrica do gesso comercial.................................................. 98 
Figura 4.2 – Ilustração esquemática do programa experimental para definição dos 
parâmetros do processo de reciclagem........................................................................... 100 
Figura 4.3 – Secagem do resíduo de gesso fragmentado................................................. 101 
Figura 4.4 – Processo de moagem do resíduo: (a) fragmentação e (b) armazenamento. 102 
Figura 4.5 – Processo de moagem do resíduo: (a) moagem e (b) armazenamento......... 102 
Figura 4.6– Processo de calcinação: (a) distribuição (b) calcinação em estufa.............. 104 
Figura 4.7 – Processo de calcinação: (a) resfriamento e (b) armazenamento................. 104 
Figura 4.8 – Homogeneização em pilha.......................................................................... 105 
Figura 4.9 – Homogeneização em pilha do gesso reciclado no ambiente de 
laboratório: (a) peneiramento e (b) formação da pilha.................................................... 105 
 
xii 
Figura 4.10 – Homogeneização em pilha do gesso reciclado no ambiente de 
laboratório: (a) divisão das amostras e (b) armazenamento das amostras....................... 106 
Figura 4.11 – Ilustração esquemática do programa experimental para avaliação do 
gesso reciclado................................................................................................................. 108 
Figura 4.12 – Ilustração esquemática dos ciclos de reciclagem...................................... 109 
Figura 4.13 – Ilustração esquemática do uso de superplastificante em gesso reciclado. 110 
Figura 4.14 – Equipamento utilizado para medir oespalhamento das pastas por meio 
do ensaio do mini-slump................................................................................................. 115 
Figura 4.15– Ensaio do mini-slump: (a) posicionado do molde tronco-cônico e (b) 
espalhamento da pasta..................................................................................................... 115 
Figura 4.16 – Ilustração esquemática do calorímetro pseudo-adiabático........................ 117 
Figura 4.17 – Ilustração esquemática do Permeâmetro................................................... 118 
Figura 4.18 – Preparo das amostras para ensaio de permeabilidade ao ar...................... 119 
Figura 4.19 – Dispositivo para o ensaio de tração na flexão........................................... 120 
Figura 5.1 – Curva granulométrica do resíduo de gesso comercial................................ 126 
Figura 5.2 – Curvas do tempo de pega das pastas de gesso comercial e de gessos 
reciclados à temperatura de 120 ºC................................................................................. 128 
Figura 5.3 – Curvas do tempo de pega das pastas de gessos reciclados à temperatura 
de 150 ºC e de gessos reciclados à temperatura de 200 ºC.............................................. 129 
Figura 5.4 – Comportamento da resistência das pastas de gesso reciclado à 
compressão axial, aos 7 dias de idade em função do tempo de calcinação..................... 131 
Figura 5.5 – Difratograma do GC.................................................................................... 134 
Figura 5.6 – Curvas das análises térmicas, TGA e DTGA, do GC................................. 135 
Figura 5.7 – Micrografias do GC nas ampliaçãos de 1.000x e 2.500x............................ 136 
Figura 5.8 – Curvas do tempo de pega das pastas de GC07 e GC08.............................. 137 
Figura 5.9 – Dados das curvas de elevação da temperatura das pastas GC07 e GC08... 138 
Figura 5.10 – Permeabilidade ao ar média (mm
2
) – GC07 e GC08................................ 140 
Figura 5.11 – Dureza superficial média (MPa) – GC07 e GC08.................................... 141 
Figura 5.12 – Resistência à compressão axial média (MPa) – GC07 e GC08................ 142 
Figura 5.13 – Resistência à tração na flexão média (MPa) – GC07 e GC08.................. 143 
Figura 5.14 – Micrografias típicas das pastas de (a) GC07 e (b) GC08, ampliação 
1000x............................................................................................................................... 144 
Figura 5.15 – Micrografias típicas das pastas de (a) GC07 e (b) GC08, ampliação 
2000x............................................................................................................................... 144 
Figura 5.16 – Morfologia típica das pastas de gesso tipo β – CaSO4.2H2O observadas 
no MEV por: (a) Lewry e Williamson (1994b); (b) Singh e Middendorf (2007)........... 145 
Figura 5.17 – Diagrama obtido por EDS das pastas GC07 e GC08................................ 146 
Figura 5.18 – Curva Granulométrica do GC e do GR1C................................................ 148 
 
xiii 
Figura 5.19 – Difratograma do GC e do GR................................................................... 150 
Figura 5.20 – Curvas das análises térmicas, TGA e DTGA, do GC e do GR1C............ 151Figura 5.21 – Micrografias do GC nas ampliações de 1.000x e 2.500x.......................... 152 
Figura 5.22 – Micrografias do GR1C nas ampliações de 1.000x e 3.000x..................... 153 
Figura 5.23 – Curvas do tempo de pega das pastas de GC07 e GR1C07........................ 154 
Figura 5.24 – Curvas de elevação da temperatura das pastas de GC07 e GR1C07........ 155 
Figura 5.25 – Evolução da permeabilidade ao ar, no tempo, das pastas de GC07 e 
GR1C............................................................................................................................... 157 
Figura 5.26 – Evolução da dureza superficial no tempo das pastas de GC07 e 
GR1C07........................................................................................................................... 158 
Figura 5.27 – Evolução da resistência à compressão axial no tempo das pastas de 
GC07 e GR1C07.............................................................................................................. 159 
Figura 5.28 – Evolução da resistência à tração na flexão, no tempo, das pastas de 
GC07 e GR1C07.............................................................................................................. 160 
Figura 5.29 – Micrografias típicas das pastas de (a) GC07 e (b) GR1C07, ampliação 
1000x............................................................................................................................... 162 
Figura 5.30 – Micrografias típicas das pastas de (a) GC07 e (b) GR1C07, ampliação 
2000x............................................................................................................................... 162 
Figura 5.31 – Micrografias típicas das pastas de (a) GC07 e (b) GR1C07, ampliação 
4000x............................................................................................................................... 163 
Figura 5.32 – Diagrama obtido por EDS da pasta de GR1C07....................................... 163 
Figura 5.33 – Morfologia das pastas de gesso tipo β (a) e gesso tipo β com adição de 
grãos de gipsita– CaSO4.2H2O........................................................................................ 164 
Figura 5.34 – Curva Granulométrica do GC, do GR1C e do GR3C............................... 166 
Figura 5.35 – Difratogramas dos GC, GR1C e GR3C.................................................... 168 
Figura 5.36 – Curvas das análises térmicas, TGA e DTGA, do GR3C.......................... 169 
Figura 5.37 – Micrografias do GR3C nas ampliações de 1.000x e 2.500x..................... 171 
Figura 5.38 – Curvas do tempo de pega das pastas de GC07, GR1C07 e GR3C07....... 172 
Figura 5.39 – Curvas de elevação de temperatura das pastas de GC07, GR1C07 e 
GR3C............................................................................................................................... 173 
Figura 5.40 – Evolução da permeabilidade ao ar, no tempo, das pastas de GC07, 
GR1C07 e GR31C07....................................................................................................... 176 
Figura 5.41 – Evolução da dureza superficial no tempo das pastas de GC07, GR1C07 
e GR3C07........................................................................................................................ 177 
Figura 5.42 – Evolução da resistência à compressão axial no tempo das pastas de 
GC07, GR1C07 e GR3C07............................................................................................. 178 
Figura 5.43 – Evolução da resistência à tração na flexão, no tempo, das pastas de 
GC07, GR1C07 e GR3C07............................................................................................. 179 
Figura 5.44 – Micrografias típicas das pastas de (a) GR1C07 e (b) GR3C07, 
 
xiv 
ampliação 1000x.............................................................................................................. 180 
Figura 5.45 – Micrografias típicas das pastas de (a) GR1C07 e (b) GR3C07, 
ampliação 2000x.............................................................................................................. 181 
Figura 5.46 – Micrografias típicas das pastas de (a) GR1C07 e (b) GR3C07, 
ampliação 4000x.............................................................................................................. 181 
Figura 5.47 – Diagrama obtido por EDS da pasta de GR3C07....................................... 181 
Figura 5.48 – Curva Granulométrica do GC e do GR5C................................................ 183 
Figura 5.49 – Difratograma do GR5C............................................................................. 185 
Figura 5.50 – Curvas das análises térmicas, TGA e DTGA, do GR5C.......................... 186 
Figura 5.51 – Micrografias do GR5C nas ampliações de 1.000x e 2.500x..................... 187 
Figura 5.52 – Curvas do tempo de pega das pastas de GC08 e GR5C08........................ 188 
Figura 5.53 – Curvas de elevação de temperatura das pastas de GC08 e GR5C08........ 189 
Figura 5.54 – Evolução da permeabilidade ao ar, no tempo, das pastas de GC08 e 
GR5C08........................................................................................................................... 192 
Figura 5.55 – Evolução da dureza superficial no tempo das pastas de GC08 e 
GR5C08........................................................................................................................... 193 
Figura 5.56 – Evolução da resistência à compressão axial no tempo das pastas de 
GC08 e GR5C08.............................................................................................................. 194 
Figura 5.57 – Evolução da resistência à tração na flexão, no tempo, das pastas de 
GC08 e GR5C08.............................................................................................................. 195 
Figura 5.58 – Micrografias típicas das pastas de GC08 (a) e GR5C08, ampliação 
500x................................................................................................................................. 196 
Figura 5.59 – Micrografias típicas das pastas de GC08 (a) e GR5C08 (b), ampliação 
2000x............................................................................................................................... 196 
Figura 5.60 – Micrografias típicas das pastas de e GR5C08, ampliação 4000x............. 197 
Figura 5.61 – Diagrama obtido por EDS da pasta de GR5CG08.................................... 197 
Figura 5.62 – Espalhamento médio das pastas de GC07, GR1C07-1,0%G; GR1C07-
1,5%G GR1C07-1,75%G, GR1C07-2,0%G e GR1C07-2,2%G..................................... 199 
Figura 5.63 – Evolução da dureza superficial das pastas de gesso reciclado em função 
do teor de superplastificante, nas idades de 1 e 7 dias.................................................... 201 
Figura 5.64 – Evolução da resistência à compressão axial das pastas de gesso 
reciclado em função do teor de superplastificante nas idades de 1 e 7 dias.................... 203 
Figura 5.65 – Curvas do tempo de pega das pastas de GC07 e GR1C07........................ 205 
Figura 5.66 – Curvas de elevação de temperatura das pastas de GR1C07 e GR1C07-
1,5%G.............................................................................................................................. 206 
Figura 5.67 – Evolução da permeabilidade ao ar, no tempo, das pastas de GR1C07 e 
GR1C07-1,5%G.............................................................................................................. 208 
Figura 5.68 – Evolução da dureza superficial no tempo das pastas de GC07, GR1C07 
e GR1C07-1,5%G............................................................................................................ 209 
Figura 5.69 – Evolução da resistência à compressão axial, no tempo, das pastas de 
GC07, GR1C07 e GR1C07-1,5%G.................................................................................210 
Figura 5.70 – Evolução da resistência à tração na flexão, no tempo, das pastas de 
 
xv 
GC07, GR1C07 e GR1C07-1,5%G................................................................................. 211 
Figura 5.71 – Micrografias das pastas de GR1C07 (a) e GR1C07-1,5%G, ampliação 
2.000x.............................................................................................................................. 213 
Figura 5.72 – Micrografias das pastas de GR1C07 (a) e GR1C07-1,5%G, ampliação 
5.000x.............................................................................................................................. 213 
Figura 5.73 – Diagrama obtido por EDS da pasta de GR1CG07-1,5%G....................... 213 
Figura 5.74 – Morfologia dos cristais de di-hidrato, quando adicionado ácido 
carboxílico (a) 0,2% ácido cítrico - Sing e Middendorf (2007) e (b) 0,1% ácido cítrico 
- Song et al. (2010).......................................................................................................... 214 
 
 
xvi 
LISTA DE QUADROS 
 
 Página 
Quadro 2.1 – Influência das impurezas presentes no minério de gipsita nas 
propriedades do gesso..................................................................................................... 19 
Quadro 2.2 – Composição química teórica das espécies químicas do gesso.................. 21 
Quadro 3.1 Geração de resíduos na extração de gipsita e fabricação de gesso e 
componentes, no Brasil................................................................................................... 83 
Quadro 3.2 Geração de resíduos na aplicação do material e de componentes de gesso 
durante as atividades de construção, no Brasil................................................................ 84 
Quadro 3.3 Estimativas do consumo de gesso e geração de resíduos por setor 
produtivo......................................................................................................................... 85 
Quadro 4.1 – Denominação dos materiais reciclados gerado na definição do processo 
de reciclagem.................................................................................................................. 103 
Quadro 4.2 – Composição das pastas de referência........................................................ 111 
Quadro 4.3 – Composição das pastas de gesso reciclado utilizadas nos ciclos 
consecutivos de reciclagem............................................................................................. 112 
Quadro 4.4 – Composição das pastas de gesso reciclado utilizados no estudo do uso 
de superplastificante........................................................................................................ 112 
 
xvii 
LISTA DE TABELAS 
 
 Página 
Tabela 2.1 – Produção nacional de gipsita durante o ano de 2009.................................. 15 
Tabela 2.2 – Consumo setorial nacional da produção de gipsita durante o ano de 
2009................................................................................................................................. 16 
Tabela 2.3 – Análise química de gipsitas brasileiras...................................................... 20 
Tabela 2.4 – Exigências físicas e mecânicas do gesso para construção.......................... 36 
Tabela 2.5 – Exigências físicas do gesso para construção.............................................. 36 
Tabela 2.6 – Exigências químicas do gesso para construção.......................................... 36 
Tabela 2.7 – Análise química de gessos de construção brasileiros................................. 37 
Tabela 2.8 – Composição percentual de gessos de construção brasileiros..................... 37 
Tabela 2.9 – Efeito da adição de grãos de gipsita em pastas de gesso (160<φ<400 
m).................................................................................................................................. 47 
Tabela 2.10 – Características Técnicas das Placass de Gesso......................................... 56 
Tabela 3.1 Volume de resíduos de gesso gerados durante as atividades de construção 
e demolição no Brasil...................................................................................................... 78 
Tabela 4.1 – Características químicas do gesso comercial............................................. 98 
Tabela 4.2 – Granulometria do gesso comercial – percentuais de massa retida ............ 98 
Tabela 4.3 – Propriedades físicas do gesso comercial.................................................... 99 
Tabela 4.4 – Propriedades e consumo de energia do gesso reciclado nas condições 
definidas no processo de reciclagem............................................................................... 108 
Tabela 5.1 – Granulometria do resíduo de gesso comercial – percentuais de massa 
retida.............................................................................................................................. 126 
Tabela 5.2 – Propriedades físicas do RGC em pó – valores médios............................... 127 
Tabela 5.3 – Tempo de pega para as pastas de gesso comercial e gessos reciclados 
com relação água/gesso de 0,7, em massa....................................................................... 129 
Tabela 5.4 – Resistência à compressão axial, aos 7 dias de idade, para as pastas de 
gesso comercial e gesso reciclado................................................................................... 131 
Tabela 5.5 – Consumo energético para a produção dos gessos reciclados..................... 132 
Tabela 5.6 – Perdas de massa registradas nos acidentes térmicos das curvas 
TGA/DTGA do GC......................................................................................................... 134 
Tabela 5.7 – Teores de di-hidratos e hemi-hidratos presentes no GC............................. 134 
Tabela 5.8 – Tempo de pega para as pastas GC07 e GC08............................................ 137 
xviii 
Tabela 5.9 – Elevação da temperatura das pastas GC07 e GC08.................................... 138 
Tabela 5.10 – Permeabilidade ao ar média (mm
2
) – GC07 e GC08................................ 
140 
Tabela 5.11 – Dureza superficial média (MPa) – GC07 e GC08.................................... 141 
Tabela 5.12 – Resistência à compressão axial média (MPa) – GC07 e GC08................ 142 
Tabela 5.13 – Resistência à tração na flexão média (MPa) – GC07 e GC08.................. 143 
Tabela 5.14 – Percentuais de massa retidas nas peneiras do ensaio granulométrico - 
do GC e do GR1C, em pó – valores médios.................................................................... 147 
Tabela 5.15 - Propriedades físicas do GC e do GR1C, em pó – valores médios............ 148 
Tabela 5.16 – Características químicas do GC e GR1C.................................................. 149 
Tabela 5.17 – Perdas de massa registradas nas curvas TGA/DTGA do GC e do 
GR1C............................................................................................................................... 150 
Tabela 5.18 – Teores de di-hidratos e hemi-hidratos presentes no GC e no GR1C........ 150 
Tabelas 6.19 – Tempo de pega para as pastas GC07 e GR1C07.................................... 154 
Tabela 5.20 – Elevação da temperatura das pastas GC07 e GR1C07............................. 155 
Tabela 5.21 – Permeabilidade ao ar média (mm
2
) – GC07 e GR1C07........................... 158 
Tabela 5.22 – Dureza superficial média (MPa) – GC07, e GR1C07.............................. 159 
Tabela 5.23 – Resistência à compressão axial média (MPa) – GC07 e GR1C07........... 160 
Tabela 5.24 – Resistência à tração na flexão média (MPa) – GC07 e GR1C07............. 161 
Tabela 5.25 - Percentuais de massa retida nas peneiras do ensaio granulométrico - do 
GC, do GR1C, e do GR3C em pó – valores médios....................................................... 165 
Tabela 5.26 – Propriedadesfísicas do GC, GR1C e do GR3C, em pó – valores 
médios.............................................................................................................................. 166 
Tabela 5.27 – Características químicas do GC, GR1C e GR3C..................................... 167 
Tabela 5.28 – Perdas de massa registradas nos acidentes térmicos das curvas 
TGA/DTGA do GC, do GR1C e do GR3C..................................................................... 169 
Tabelas 6.29 – Teores de di-hidratos e hemi-hidratos presentes no GC, no GR1C e no 
GR3C............................................................................................................................... 170 
Tabela 5.30 – Tempo de pega para as pastas de GC07, GR1C07 e GR3C..................... 172 
Tabela 5.31 – Elevação da temperatura das pastas GC07 e GR1C07............................. 173 
Tabela 5.32 – Permeabilidade ao ar média (mm
2
) – GC07, GR1C07 e GR3C07........... 175 
Tabela 5.33 – Dureza superficial média (MPa) – GC07, GR1C07 e GR3C07............... 177 
Tabela 5.34 – Resistência à compressão axial média (MPa) – GC07, GR1C07 e 
GR3C07........................................................................................................................... 178 
Tabela 5.35 - Resistência à tração na flexão média (MPa) – GC07, GR1C07 e 
GR3C07........................................................................................................................... 179 
Tabela 5.36 – Percentuais de massa retida nas peneiras do ensaio granulométrico - do 
GC e do GR5C, em pó – valores médios......................................................................... 
 
183 
xix 
Tabela 5.37 – Propriedades físicas do GC e do GR5C, em pó – valores médios............ 184 
Tabela 5.38 – Características químicas do GC e GR5C.................................................. 184 
Tabela 5.39 – Perdas de massa registradas nas curvas TGA/DTGA do GC e do GR5C 186 
Tabela 5.40 – Teores de di-hidratos e hemi-hidratos presentes no GC e no GR5C........ 186 
Tabela 5.41 – Tempo de pega para as pastas GC08 e GR5C.......................................... 188 
Tabela 5.42 – Elevação da temperatura das pastas GC07 e GC08.................................. 190 
Tabela 5.43 – Permeabilidade ao ar média (mm
2
) – GC08 e GR5C08........................... 191 
Tabela 5.44 – Dureza superficial média (MPa) – GC08 e GR5C08............................... 192 
Tabela 5.45 - Resistência à compressão axial média (MPa) – GC08 e GR5C08............ 193 
Tabela 5.46 – Resistência à tração na flexão média (MPa) – GC08 e GR5C08............. 194 
Tabela 5.47 – Espalhamento médio das pastas de GC07, GR1C07-1,0%G; GR1C07-
1,5%G GR1C07-1,75%G, GR1C07-2,0%G e GR1C07-2,2%G..................................... 199 
Tabela 5.48 – Dureza superficial média (MPa) – GC07, GR1C07-1,0%G; GR1C07-
1,5%G GR1C07-1,75%G, GR1C07-2,0%G e GR1C07-2,2%G..................................... 201 
Tabela 5.49 - Resistência à compressão axial média (MPa) – GC07, GR1C07-1,0%G; 
GR1C07-1,5%G GR1C07-1,75%G, GR1C07-2,0%G e GR1C07-2,2%G..................... 202 
Tabela 5.50 – Espalhamento das pastas de GC07, GR1C07 e GR1C07-1,5%G............ 204 
Tabela 5.51 – Tempo de pega para as pastas GC07, GR1C07 e GR1C07-1,5%G......... 205 
Tabela 5.52 – Elevação da temperatura das pastas GR1C07 e GR1C07-1,5%G............ 206 
Tabela 5.53 – Permeabilidade ao ar média (mm
2
) – GC07, GR1C07 e GR1C07-
1,5%G.............................................................................................................................. 208 
Tabela 5.54 - Dureza superficial média (MPa) – GC07, GR1C07 e GR1C07-1,5%G... 209 
Tabela 5.55 – Resistência à compressão axial média (MPa) – GC07, GR1C07 e 
GR1C07-1,5%G.............................................................................................................. 210 
Tabela 5.56 – Resistência à tração na flexão média (MPa) – GC07, GR1C07 e 
GR1C07-1,5%G.............................................................................................................. 211 
 
 
xx 
LISTA DE SIGLAS, SIMBOLOS E ABREVIATURAS 
 
Al2O3 Óxido de alumínio 
BPF Baixo Ponto de Fluidez 
CaO Óxido de cálcio – Cal livre 
CaSO4 Sulfato de Cálcio 
CaSO4·0,5H2O Sulfato de cálcio hemi-hidratado - gesso 
CaSO4·2H2O Sulfato de cálcio di-hidratado - Gipsita 
CO2 Dióxido de carbono 
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente 
D Dureza Superficial (MPa) 
DRX Difração de raios-X 
DTGA Derivada da análise termogravimétrica 
Fe2O3 Óxido de Ferro 
GC Gesso Comercial 
GR Gesso reciclado 
GR1C Gesso reciclado de 1º ciclo 
GR2C Gesso reciclado de 2º ciclo 
GR3C Gesso reciclado de 3º ciclo 
GR4C Gesso reciclado de 4º ciclo 
GR5C Gesso reciclado de 5º ciclo 
H2O Água 
H2S Gás sulfídrico 
K Permeabilidade ao ar (mm²) 
MEV Microscópio Eletrônico de Varredura 
MF Módulo de Finura 
MgO Óxido de Magnésio 
Mu Massa unitária (kg/m³) 
NaCl Cloreto de Sódio 
NBR Norma Brasileira 
P.F. Perda de massa ao fogo 
φmax Diâmetro máximo 
Rc Resistência à compressão axial (MPa) 
RCC Resíduo de Construção Civil 
 
xxi 
Rf Resistência à Tração na Flexão (MPa) 
RGC Resíduo de gesso comercial 
S Superfície específica (m²/kg) 
SiO2 Dióxido de silício 
SO3 Trióxido de enxofre – Anidrido sulfúrico 
SO2 Dióxido de enxofre 
TGA Análise termogravimética 
UR Umidade relativa 
ρ Massa específica (kg/m³) 
 
xxii 
SUMÁRIO 
 
 Página 
LISTA DE FIGURAS ix 
LISTA DE QUADROS xvi 
LISTA DE TABELAS xvii 
LISTA DE SÍMBOLOS, SIGLAS E ABREVIATURAS xx 
RESUMO vii 
ABSTRACT viii 
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................... 1 
1.1 Aspectos da Produção e Geração de Resíduos de Gesso no Brasil...................... 2 
1.2 Objetivo da Pesquisa............................................................................................ 4 
1.3 Hipóteses de Trabalho.......................................................................................... 4 
1.4 Contribuição para o Avanço da Tecnologia do Gesso Reciclado......................... 5 
1.5 Estrutura da Pesquisa............................................................................................ 6 
2. GESSO DA CONSTRUÇÃO CIVIL....................................................................... 9 
2.1 Aspectos Históricos............................................................................................. 9 
2.2 Gipsita : a Matéria-Prima.................................................................................... 12 
2.2.1 Gipsita Natural.............................................................................................. 12 
2.2.2 Gipsita Residual............................................................................................ 13 
2.2.3 Reservas Brasileiras de Gipsita Natural........................................................ 14 
2.2.4 A Gipsita do Pólo Gesseiro do Araripe.......................................................... 16 
2.2.5 Características das Gipsitas para a Produção do Gesso................................. 18 
2.3 Processo de Produção do Gesso – a Formação do Hemi-hidrato......................... 20 
2.3.1 Calcinação – a Desidratação da Gipsita......................................................... 23 
2.3.2 As Reações de Transformação ...................................................................... 27 
2.3.3. Cinética das Reações de Desidratação.......................................................... 30 
2.3.4. Microestrutura do Sistema CaSO4 – H2O..................................................... 32 
2.4 Gesso para a Construção Civil.............................................................................. 34 
2.5 Hidratação do Gesso............................................................................................. 37 
2.5.1 Mecanismo de Hidratação do Gesso..............................................................38 
2.5.2 Cinética da Hidratação................................................................................... 39 
2.6 Propriedades no Estado Fresco............................................................................. 42 
xxiii 
2.6.1 Trabalhabilidade da Pasta de Gesso............................................................... 42 
2.6.2 Pega e Endurecimento da Pasta..................................................................... 44 
2.6.3 Variação Dimensional do Gesso.................................................................... 48 
2.7 Propriedades no Estado Endurecido..................................................................... 50 
2.7.1 Microestrutura............................................................................................... 51 
2.7.2 Resistência Mecânica..................................................................................... 54 
2.7.3 Outras Propriedades....................................................................................... 54 
2.8 Produtos de Gesso – Aplicação na Construção.................................................... 55 
2.9 Considerações do Capítulo.................................................................................. 56 
3. RESÍDUO DO GESSO DE CONSTRUÇÃO.......................................................... 59 
3.1 Cadeia Produtiva do Gesso e a Geração de Resíduos........................................... 59 
3.1.1 Resíduos da Extração e Preparação da Matéria-Prima.................................. 60 
3.1.2 Resíduos do Processo de Produção do Gesso................................................ 62 
3.1.3 Resíduos do Beneficiamento de Componentes de Gesso.............................. 65 
3.1.4 Resíduos de Gesso na Construção e Demolição............................................ 77 
3.1.5 Considerações sobre a Geração de Resíduos na Cadeia Produtiva do Gesso 83 
3.2 Características e Impacto do Resíduo de Gesso................................................... 85 
3.3 Viabilidades de Reciclagem do Resíduo de Gesso em sua Cadeia Produtiva...... 86 
3.3.1 Reciclagem no Setor de Beneficiamento de Componentes........................... 87 
3.4 Processos de Reciclagem do Resíduo de Gesso................................................... 88 
3.5 Estudos sobre a Viabilidade do Gesso Reciclado – Caracterização e 
Propriedades............................................................................................................... 90 
3.6 Considerações do Capítulo................................................................................... 94 
4. MATERIAIS E MÉTODOS..................................................................................... 97 
4.1 Materiais............................................................................................................... 97 
4.1.1 Gesso Comercial............................................................................................ 97 
4.1.2 Aditivo Superplastificante............................................................................. 99 
4.1.3 Água............................................................................................................... 99 
4.2 Definição do Processo de Reciclagem.................................................................. 99 
4.2.1 Geração do Resíduo de Gesso........................................................................ 101 
4.2.2 Moagem......................................................................................................... 101 
4.2.3 Calcinação...................................................................................................... 102 
4.2.4 Homogeneização............................................................................................ 105 
4.2.5 Avaliação do Processo de Reciclagem........................................................... 106 
4.3 Ciclos Consecutivos de Reciclagem..................................................................... 108 
4.4 Utilização de Aditivos Superplastificantes.......................................................... 109 
xxiv 
4.5 Misturas Experimentais........................................................................................ 110 
4.5.1 Pastas para Produção de Resíduos................................................................. 111 
4.5.2 Pastas de Referência....................................................................................... 111 
4.5.3 Pastas de Gesso Reciclado............................................................................. 111 
4.5.4 Moldagem e Cura dos Corpos de prova......................................................... 112 
4.6 Métodos de Ensaios.............................................................................................. 113 
4.6.1 Ensaios do Material em Pó............................................................................ 113 
4.6.2 Ensaios nas Pastas de Gesso no Estado Fresco............................................. 114 
4.6.3 Ensaios nas Pastas de Gesso no Estado Endurecido...................................... 117 
4.6.4 Técnicas de Estudos Microestruturais........................................................... 121 
4.7 Tratamento de Dados............................................................................................ 122 
4.8 Considerações do Capítulo................................................................................... 122 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................. 125 
5.1 Definição do Processo de Reciclagem.................................................................. 125 
5.1.1 Gesso Comercial – GC................................................................................... 125 
5.1.2 Resíduo de Gesso Comercial – RGC............................................................. 126 
5.1.3 Obtenção do Gesso Reciclado – GR.............................................................. 127 
5.1.4 Avaliação das Pastas no Estado Fresco.......................................................... 127 
5.1.5 Avaliação das Pastas no Estado Endurecido................................................. 130 
5.1.6 Consumo Energético..................................................................................... 132 
5.2 Avaliação das Características e Propriedades do Gesso Reciclado...................... 133 
5.2.1 Gesso Comercial – GC................................................................................... 133 
5.2.2 Gesso de 1ᵃ Reciclagem – GR1C................................................................... 147 
5.2.3 Gesso de 3ᵃ Reciclagem – GR3C................................................................... 165 
5.2.4 Gesso de 5ᵃ Reciclagem – GR5C................................................................... 182 
5.3 Utilização de Aditivo Superplastificante............................................................. 198 
5.3.1 Definição do Teor de Aditivo........................................................................ 199 
5.3.2 Propriedades do Gesso Reciclado com Superplastificante............................ 204 
5.4 Considerações do Capítulo................................................................................... 215 
6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES............................................................... 217 
6.1 Processo de Reciclagem...................................................................................... 217 
6.2 Avaliação do Gesso Reciclado Submetido a Ciclos de Reciclagem 
Consecutivos............................................................................................................... 217 
6.3 Uso do Aditivo Superplastificante........................................................................ 218 
6.4 Recomendações para Trabalhos Futuros............................................................. 219 
6.4.1 Quantoao Processo de Reciclagem.............................................................. 219 
xxv 
6.4.2 Quanto aos Ciclos de Reciclagem................................................................. 219 
6.4.3 Quanto à Utilização de Aditivos Superplastificantes no Gesso Reciclado.... 220 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 221 
APÊNDICE A – Quantitativo de Resíduos 235 
APÊNDICE B – Tratamento Estatístico 239 
APÊNDICE C – Cálculo dos Teores de Hemi-hidrato e Di-hidrato 289 
APÊNDICE D – Caracterização Química 295 
APÊNDICE E – Difratogramas 299 
 
1 
1 INTRODUÇÃO 
A necessidade de adequação da indústria da construção ao novo modelo de 
desenvolvimento econômico mundial, onde a busca da sustentabilidade do setor é inquestionável, 
exige uma análise interativa de toda sua cadeia produtiva, constituída por diferentes segmentos 
industriais, que fornecem os insumos necessários à construção civil. Entre eles podem ser citados 
os segmentos da indústria siderúrgica, da indústria cimenteira, da indústria gesseira, entre outros. 
Em geral, suas atividades se iniciam com a extração de recursos naturais e passam ao 
beneficiamento de materiais e à aplicação do material na construção propriamente dita 
(KURESKI, et al., 2008). 
O desenvolvimento sustentável da cadeia depende da sustentabilidade de cada segmento, 
cujos principais elementos a serem controlados, para alcançar este modelo de desenvolvimento, 
são: (i) a redução do uso de recursos naturais; (ii) a redução de consumo energético; (iii) a 
redução da geração de resíduos; (iv) a reutilização e a reciclagem, entre outros (CIB, 1999; 
DEGANI, 2003; JOHN, et.al.,2000). 
Entre os diferentes segmentos da cadeia produtiva da construção civil, o segmento 
gesseiro apresenta um grande potencial de contribuição para a sustentabilidade da indústria da 
construção, devido ao baixo consumo energético do processo de produção e da viabilidade de 
reciclagem dos resíduos gerados ao longo de sua cadeia produtiva (JOHN; CINCOTTO, 2003, 
2007). 
Com uma cadeia produtiva própria, o segmento gesseiro concentra suas atividades nos 
setores: (i) de extração mineral; (ii) calcinação - produção de gesso; (iii) produção de 
componentes; e (iv) aplicação na construção civil. 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 1 – Introdução 
2 
Entre os principais elementos impeditivos ao desenvolvimento sustentável da cadeia 
produtiva do gesso encontram-se a extração do minério de gipsita, a geração de resíduos oriundos 
da produção de componentes e da aplicação do material nas atividades de construção (AGUIAR, 
2007). 
As características físico-químicas do resíduo exigem cuidados especiais na sua 
disposição final, devido ao seu potencial tóxico, à liberação de gases inflamáveis, ao risco de 
contaminação do solo e do lençol freático, bem como em razão das restrições aos percentuais de 
uso em agregados reciclados oriundos dos resíduos da construção civil (ARAÚJO, 2004; JOHN; 
CINCOTTO, 2003). Entretanto, a reversibilidade de suas reações de transformação possibilita, 
por meio de um processo simples de reciclagem, a inserção do resíduo nos diferentes setores da 
sua cadeia produtiva. 
A experiência internacional mostra que a reciclagem do resíduo de gesso é viável, sendo 
adotada nos EUA e Europa, especificamente, no setor de beneficiamento de chapas acartonadas 
(CAMPBELL, 2003). No Brasil, porém, ela é praticamente inexistente. Há algumas iniciativas 
isoladas e restritas a determinados setores e as pesquisas científicas relativas à reciclagem são 
incipientes. 
1.1 Aspectos da Produção e Geração de Resíduos de Gesso no Brasil 
O segmento gesseiro nacional encontra-se em expansão, com uma taxa de crescimento 
anual de 8% e expectativas de crescimento ainda maior (SINDUSGESSO, 2007). O que se deve, 
principalmente, à disseminação de sistemas construtivos alternativos, ao baixo custo do gesso e 
ao alto teor de pureza das jazidas de gipsita nacional. 
No Brasil, a extração do minério de gipsita é da ordem de 1,9 milhão de toneladas por 
ano, sendo 59% destinados à calcinação, 30% ao setor cimenteiro e 11% ao setor agrícola, sendo 
utilizadas, no consumo direto do gesso, para aplicação na construção, aproximadamente 
1.090.000 toneladas, do minério, por ano
1
 (BRASIL, 2009; MARCONDES, 2007 e RIBEIRO, 
2006). 
 
1
 Ver cálculo no Apêndice A. 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 1 – Introdução 
3 
As atividades dos setores que compõem a cadeia se concentram no Pólo Gesseiro do 
Araripe, em Pernambuco, responsável por 85% da produção nacional, tendo como principais 
consumidores de seus produtos os estados da região sudeste (BRASIL, 2009). 
O Pólo Gesseiro do Araripe é constituído por 37 minas de exploração do minério, cerca 
de 100 calcinadoras e, aproximadamente, 300 pequenas unidades produtoras de componentes 
(BRASIL, 2009), a maioria com processos artesanais de produção. 
O volume de resíduos de gesso gerado por essas unidades produtoras é desconhecido. 
Entretanto, é provável que represente uma massa significativa e que proporcione uma reciclagem 
em nível industrial (JOHN; CINCOTTO, 2003), inclusive em outras regiões do País, onde as 
atividades de construção (construção e demolição) geram grande volume de resíduos de gesso, 
que devidamente gerenciado, pode voltar a ser integrado na cadeia produtiva. 
Segundo informações do Sindugesso
2
 e Abragesso
3
 apud Agopyan et al. (2005), as 
principais fontes de resíduos de gesso na construção são as atividades de revestimento (88%), as 
chapas de gesso acartonado (8%) e os componentes pré-moldados (4%), sendo estimada uma 
massa de 120 mil toneladas por ano na Grande São Paulo que, se devidamente gerenciada, 
poderia minimizar o consumo de gipsita em 32.700 toneladas por ano
4
. 
As perspectivas do Pólo Gesseiro e da região da grande São Paulo, evidenciam a 
necessidade de uma ação urgente no gerenciamento do resíduo gerado no segmento gesseiro, 
quer pelo impacto ambiental causado diretamente ou pela necessidade de adaptação do setor ao 
modelo de desenvolvimento sustentável. 
Paralelamente à elaboração de um Plano de Gerenciamento do resíduo, é necessário o 
desenvolvimento de pesquisas que avaliem os resíduos e o material resultante de sua reciclagem, 
para aplicação na própria cadeia produtiva do gesso. Esse trabalho, cujos objetivos são postos a 
seguir, procuram colaborar para isso. 
 
 
 
2
 SINDUSGESSO – Sindicato da Indústria do Gesso do Estado de Pernambuco. 
3
 ABRAGESSO – Associação Brasileira dos Fabricantes de Gesso e Chapas. 
4
 Ver cálculo no Apêndice A. 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 1 – Introdução 
4 
1.2 Objetivo da Pesquisa 
Considerando a necessidade de analisar os resíduos gerados na cadeia produtiva do 
gesso e avaliar as propriedades do material reciclado para aplicação no setor de produção de 
componentes, este trabalho tem como objetivos: 
a) Objetivo Geral 
Avaliar e analisar as características químicas e microestruturais, e as propriedades físicas 
e mecânicas dos gessos reciclados, provenientes dos resíduos de gesso gerados na produção de 
componentes pré-moldados para a construção civil, obtidos por simulação em laboratório. 
b) Objetivos Específicos 
Os objetivos específicos do estudo, necessários para alcançar o objetivo geral são: 
(i) Simular, em laboratório, um processo de reciclagem constituído das etapas de moagem e 
calcinação do resíduo de gesso, determinando as condições ótimas para a geração de um 
material reciclável, com características técnicas para ser utilizado no setor de componentes. 
(ii) No contexto do processo de reciclagem adotado, avaliar o consumo energético desprendido 
paraprodução do material reciclado. 
(iii) Submeter o material a vários ciclos de reciclagem, para avaliar a constância de suas 
propriedades. 
1.3 Hipóteses de Trabalho 
As hipóteses utilizadas neste trabalho, para serem corroboradas ou não, são as 
apresentadas a seguir: 
(i) As propriedades físicas, mecânicas e microestruturais do gesso reciclado são similares às 
propriedades do gesso comercial. 
(ii) Com o uso de um processo de reciclagem constituído de moagem e calcinação para os 
resíduos de gesso, com equipamentos simples, é possível obter um material reciclado com 
propriedades similares ao gesso comercial e apto a ser utilizado no setor de componentes. 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 1 – Introdução 
5 
(iii) Os gessos reciclados, gerados em vários ciclos de reciclagem, mantêm constantes suas 
propriedades físicas e mecânicas e suas características químicas e microestruturais. 
1.4 Contribuição para o Avanço da Tecnologia do Gesso Reciclado 
O estudo realizado constitui os fundamentos básicos para o conhecimento das 
propriedades do material reciclado, contribuindo para o avanço de tecnologias relacionadas ao 
desenvolvimento de novos produtos, de técnicas de reciclagem e à análise da sustentabilidade do 
setor. 
a) Desenvolvimento de Novos Produtos 
As avaliações, com fundamentação científica, das propriedades físicas e mecânicas, e 
das características químicas e microestruturais do gesso reciclado permitem o desenvolvimento 
de novos processos para produção de componentes viáveis técnica e economicamente, para 
inserção no mercado da construção. 
b) Desenvolvimento de Processos de Reciclagem 
A viabilidade de utilização do gesso reciclado na indústria de componentes, incentiva a 
instalação de usinas de reciclagem específicas para os resíduos de gesso. Em regiões como o Pólo 
Gesseiro do Araripe, a implantação dessas usinas de reciclagem pode ser viabilizada em escala 
industrial e em regime de cooperativas. 
A simulação em laboratório com equipamentos simples de moagem e calcinação do 
resíduo, possibilita o uso do processo de reciclagem interno ao setor gerador, principalmente nas 
pequenas fábricas de componentes localizadas distante das unidades de reciclagem em nível 
industrial. 
c) Sustentabilidade do Setor 
A constância, em vários ciclos, das propriedades do gesso reciclado, permite a 
reutilização constante do material, quando alcançado o ciclo final de sua utilização, reduzindo o 
consumo da matéria-prima explorada no início da cadeia produtiva do gesso, o que, juntamente 
com a redução da geração de resíduos ao longo das demais atividades dos setores que compõem a 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 1 – Introdução 
6 
cadeia produtiva do gesso, possibilita a sustentabilidade do segmento gesseiro, dentro da nova 
visão de desenvolvimento econômico mundial. 
1.5 Estrutura da Pesquisa 
O texto destinado à apresentação da pesquisa e da tese de Doutorado está estruturado em 
6 capítulos. 
O capítulo 1, Introdução, aborda o tema a ser analisado por meio de justificativas da 
necessidade da pesquisa, no contexto da sustentabilidade da indústria da construção civil, 
apresentando os objetivos, as hipóteses de trabalho, a contribuição para o avanço científico do 
tema abordado e a estrutura da tese. 
O Capítulo 2, Gesso da Construção Civil, faz uma revisão bibliográfica sobre o 
processo produtivo do material, abordando a matéria-prima utilizada, o processo de obtenção do 
gesso, o mecanismo de hidratação, as propriedades físicas, mecânicas e microestruturais do 
material em pó, em pastas no estado fresco e em pastas no estado endurecido. Também avalia a 
influência de impurezas, aditivos e adições no desempenho do material. 
O capítulo 3, Resíduo do Gesso de Construção, analisa a geração do resíduo de gesso ao 
longo da cadeia produtiva; caracteriza a natureza do resíduo e disserta sobre o impacto ambiental 
do material; analisa a viabilidade de reciclagem do material por meio de um sistema de gestão 
com base na Produção Mais Limpa; e apresenta uma revisão bibliográfica das pesquisas 
desenvolvidas para a viabilidade técnica de utilização do gesso reciclado na construção. 
No capítulo 4, Materiais e Métodos, são apresentados a metodologia e o programa de 
experimentos para a reciclagem dos resíduos de gesso em estudo, com avaliação das propriedades 
físicas, mecânicas e microestruturais dos materiais reciclados. 
O Capítulo 5, Resultados e Discussão, traz os resultados da pesquisa em conformidade 
com o programa de experimentos, que compreende a avaliação e a análise da caracterização 
física, química e microestrutural do gesso comercial e dos gessos reciclados; o estudo preliminar 
do processo de reciclagem; o estudo do grau de reaproveitamento do gesso; e o estudo da 
influência do uso de aditivo superplastificante no gesso reciclado. 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 1 – Introdução 
7 
O Capítulo 6, Conclusão e Recomendações, relata as conclusões dos experimentos 
realizados e discutidos no capítulo anterior, com vista aos objetivos e às hipóteses de trabalho 
consideradas no capítulo 1, e sugere os estudos adicionais necessários para o preenchimento das 
lacunas de exploração nesta pesquisa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 1 – Introdução 
8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
2 GESSO DA CONSTRUÇÃO CIVIL 
O presente capítulo faz uma revisão bibliográfica sobre o gesso, abordando seu processo 
produtivo, suas características microestruturais e suas propriedades físicas e mecânicas, 
necessárias para o uso na construção civil. 
2.1 Aspectos Históricos 
Estudos arqueológicos mostram que o gesso
1
 é utilizado como material construtivo 
desde o período neolítico, no início do uso da pirotecnia (GOURDIN; KINGERY, 1975). 
Segundo Gourdin e Kingery (1975), o uso do gesso como material construtivo remonta 
ao ano 7000 a.C., tendo sido identificada sua presença em amostras de materiais oriundos de 
ruínas na Turquia (Anatólia) e na Síria, onde eram aplicados como argamassa para pisos, suporte 
de afrescos e fabricação de recipientes. 
As amostras datadas de 6000 a.C., relativas às ruínas da cidade de Jericó, em Israel, 
evidenciam o emprego do gesso em moldagem de recipientes e modelagens de afrescos, e a 
utilização em argamassas de revestimento em ruínas na Síria e na cidade de Anu, no sul do 
Turquestão (GOURDIN; KINGERY, 1975). 
Esses mesmos pesquisadores (1975) identificaram, também, a presença de gesso em 
material utilizado nas juntas de assentamento dos blocos das Pirâmides de Gizé, no Egito, erguida 
por Quéops, faraó da quarta dinastia egípcia, no ano de 2800 a.C. 
 
1
 Gesso: material construtivo obtido pela calcinação do minério de gipsita. 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 2 – Gesso da Construção Civil 
10 
A documentação mais antiga relacionada à atividade de extração do minério de gipsita e 
produção do gesso é o “Tratado da Pedra”, do filósofo Theofraste, discípulo de Platão e 
Aristóteles que, por volta do ano 300 a.C., relatou a existência de gesseiras na região de Chipre, 
Fenícia e Síria, cujo material era utilizado como argamassa e para a confecção de elementos 
decorativos - afrescos e estatuetas (ANGELERI; CARDOSO; SANTOS, 1982; SNIP; 1982). 
A disseminação da utilização do gesso no Ocidente ocorreu após a invasão romana, na 
França, no ano 222 a.C., quando os processos construtivos com esse material passaram a ser 
desenvolvidos e difundidos pelos “pedreiros do gesso”. A técnica utilizada nas construções 
constituía na associação do gesso à madeira,sendo amplamente empregado até a época 
merovíngia e carolíngia nos séculos V e X. Ainda nessa época o gesso foi amplamente utilizado 
na região parisiense em elementos decorativos de sarcófagos (ANGELERI; CARDOSO; 
SANTOS 1982). 
Durante o século X, também se pode observar a utilização do gesso como material 
construtivo no Vale de M’zab na África (Argélia), onde o material era empregado na construção 
de barragens e canais que asseguravam a irrigação das palmeiras em torno das quais eram 
construídas habitações em blocos de adobe unidos com gesso (PERES; BENACHOUR; 
SANTOS, 2001; SNIP, 1982). 
Em 1292, uma carta real de França mencionava a exploração de 18 jazidas de “pedra de 
gesso” na região parisiense, evidenciando a grande demanda, na época, desse material. A partir 
do século XII, no final da idade Média, o gesso foi empregado na produção de argamassas e na 
colocação de placas de madeira para fechamento de ambientes. Durante o Renascimento (século 
XIII) e o Barroco (século XVIII), foi utilizado como elemento decorativo em toda a Europa 
(PERES; BENACHOUR; SANTOS, 2001). 
A disseminação do uso do gesso na Europa, no período compreendido entre o século XII 
e o XVIII, é evidenciada pela presença de argamassas de gesso utilizadas em construções antigas 
em Portugal (SILVEIRA; VEIGA; BRITO, 2007), bem como pelo seu uso em moldes para a 
indústria cerâmica inglesa no ano de 1750 (GERMAN, 1977). 
No século XVIII o uso do gesso foi generalizado na Europa, tendo a França como pólo 
disseminador e a região parisiense como fonte da matéria-prima. O material passou a ser 
conhecido como gesso paris ou “plaster of Paris” (CINCOTTO; AGOPYAN; FLORINDO, 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 2 – Gesso da Construção Civil 
11 
1988a). Nessa época, cerca de 95% das novas construções parisienses aplicavam o material em 
painéis de madeira e argamassas (ANGELERI; CARDOSO; SANTOS, 1982). 
Os primeiros estudos científicos relacionados ao gesso remontam ao final do século 
XVIII e início do século XIX, quando Lavoisier, em 1798, apresentou à Academia de Ciências 
Francesa o primeiro estudo sobre os fenômenos relacionados à origem da preparação do gesso. 
Foi seguido por Vant’Hoff e Le Chatelier (1887), que elaboraram uma explicação científica sobre 
a desidratação da gipsita e a hidratação do gesso (JOHN; CINCOTTO, 2007; PERES; 
BENACHOUR; SANTOS, 2001; SNIP, 1982). 
No século XX, com o desenvolvimento industrial, novas tecnologias foram agregadas à 
produção do gesso e proporcionaram a fabricação de um material com maior qualidade e 
desempenho adequado a novas aplicações, tais como: revestimento de paredes na forma de 
argamassa e pasta, confecção de componentes pré-moldados para forros e divisórias (blocos e 
painéis de gesso acartonado), e elementos decorativos (CINCOTTO; AGOPYAN; FLORINDO, 
1988a). 
Os principais marcos da utilização do gesso como material construtivo, portanto, podem 
ser representados em três fases: (i) o uso tácito, que compreende o período da Antiguidade até o 
século XVIII; (ii) o desenvolvimento do conhecimento científico ocorrido durante os séculos 
XVIII e XIX e (iii) o uso do material com agregação de tecnologias disponíveis a partir do século 
XX (Figura 2.1). 
 
Figura 2.1 Uso do gesso como material construtivo ao longo do tempo. 
Fonte: GOURDIN e KINGERY (1975). 
 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 2 – Gesso da Construção Civil 
12 
Atualmente, no século XXI, satisfazendo as necessidades da construção civil em busca 
de materiais que empregam menor quantidade de combustível em seu processo de produção e que 
minimizam o uso de recursos naturais, o gesso desponta como um material com grande potencial 
de utilização, por possuir baixo consumo energético e grandes possibilidades de reciclagem, 
tornando viável sua utilização como material construtivo por um longo período de tempo, tendo 
em vista a quantidade de matéria-prima disponível (JOHN; CINCOTTO, 2003; 2007). 
2.2 Gipsita : a Matéria-Prima 
A gipsita é o mineral básico da matéria-prima utilizada na obtenção do gesso. É 
constituída principalmente de sulfato de cálcio di-hidratado (CaSO4·2H2O), podendo ser oriunda 
de fontes naturais e de fontes residuais (JOHN; CINCOTTO, 2007). 
2.2.1 Gipsita Natural 
A gipsita natural é oriunda de rochas sedimentares muito solúveis, denominadas 
“evaporitos”, constituídas mineralogicamente por cloretos e sulfatos de sódio, cálcio, magnésio e 
potássio (JOHN; CINCOTTO, 2007; SNIP, 1982; SUGUIO, 2003). 
Os evaporitos de natureza sulfática são constituídos, principalmente, por gipsita 
(CaSO4·2H2O) e anidrita (CaSO4) que, em geral, ocorrem de forma associada, dependendo do 
seu processo de formação (SUGUIO, 2003). 
A rocha gipsífera ou minério de gesso, como costuma ser denominada, é constituída, 
principalmente, pelo sulfato de cálcio di-hidratado (CaSO4·2H2O), apresentando como 
contaminantes a anidrita, a argila, o quartzo, os carbonatos de cálcio e magnésio, os cloretos e 
outras formas de sulfatos (BALTAR; BASTOS; LUZ, 2005). 
O mineral gipsita, sulfato de cálcio di-hidratado (CaSO4·2H2O), apresenta as seguintes 
características, segundo Angeleri, Cardoso e Santos (1982): (i) possui uma composição química 
teórica correspondente a 32,5% de CaO, 46,6% de SO3 e 20,9% de água; (ii) cristaliza-se no 
sistema monoclínico, com morfologia lamelar ou tabular; (iii) apresenta densidade varia de 2.300 
kg/m³ a 2.370 kg/m
3
; (iv) sua dureza oscila entre 1,5 e 2,5 na escala Möhs; (v) não se funde, se 
decompõe em CaO e SO3 quando aquecidos entre 900 ºC e 1200 ºC; (vi) é solúvel em ácido 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 2 – Gesso da Construção Civil 
13 
clorídrico e levemente solúvel em água; (vii) quando puro tem a cor branca ou incolor, podendo 
apresentar tonalidades de cinza, marrom, amarelo, rosa e azul, dependendo das impurezas 
presentes. 
Embora tenha ocorrência mundial, a exploração da rocha gipsífera para fins comerciais 
só é viável a partir da obtenção de um minério com 80% a 95% de pureza (BALTAR; BASTOS; 
LUZ, 2005). 
Durante o ano de 2009, os principais produtores mundiais de gipsita natural foram a 
China, com 42.000.000 t; o Irã, com 12.000.000 t; e a Espanha, com 11.500.000 t. O Brasil 
participou com uma produção de 2.350.000 t (BRASIL, 2011a). 
2.2.2 Gipsita Residual 
As gipsitas residuais, gesso químico ou gesso sintético, como costumam ser 
denominadas, são produtos resultantes dos processos industriais da fabricação do ácido fosfórico 
(fosfogesso), do ácido fluorídrico (fluorogesso), do ácido bórico (borogesso) e da dessulfurização 
dos gases de combustão (FGD – flue gas desulfurisation ou sulfogesso) (JOHN; CINCOTTO, 
2007; SNIP, 1982). 
A semelhança das propriedades físicas e químicas da gipsita residual com a gipsita 
natural, principalmente o fosfogesso e o sulfogesso, propicia a aplicação desses coprodutos em 
vários segmentos da construção civil e da agricultura. Na construção civil são utilizados 
principalmente na produção de componentes pré-moldados de gesso e na produção de cimento, 
enquanto na agricultura são empregados como nutrientes e corretivos de solos (ANGELERI; 
CARDOSO; SANTOS, 1982; BALAZIK, 1996; CANUT, 2006; MANGAT; KHATIB; 
WRIGTH, 2006). 
A presença, nessas gipsitas residuais, de impurezas e contaminantes, inerentes aos 
processos industriais, limita seu uso a algumas aplicações. Um exemplo dessa limitação é a 
presença de resíduos de fósforo e radionucleídeos em fosfogesso que, embora dentro dos limites 
permitidos de toxicidade, exige, durante seu uso, o monitoramento do material (CANUT, 2006; 
BRASIL, 2009). 
Gesso reciclado: avaliação das propriedades para uso em componentes 
Capítulo 2 – Gesso da Construção Civil 
14 
As gipsitas residuais são fontes alternativas de matéria-prima para a produção