Gesso paraconstrução

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Gesso paraconstrução
A denominação gesso provém do grego gypsos dado ao material calcinado, já o mineral em seu estado bruto é chamado de gipsita ou gipso.
As principais jazidas de gipso no Brasil estão localizadas nos Estados de Piauí, Ceará e Pernambuco que compreendem fisiograficamente a Chapada do Araripe, considerada a reserva nacional do gesso.
Gesso –Processo de Produção
Britagem – fragmentação dos blocos do minério;
Moagem – a gipsita britada é moída em moinhos de martelo;
Peneiramento – a gipsita moída pode ser peneirada, em peneiras vibratórias;
Calcinação – a gipsita se transforma em gesso pela ação do calor; 
Pulverização – após a calcinação, o gesso é moído em moinho de martelo;
Estabilização – período de ensilamento ou estabilização para maior homogeneidade na composição final;
Embalagem – sacos de 20 ou 40Kg, ou em “BigBags” (1000Kg).
Facilidade de moldagem, o que o faz um material excelente para fabricação de ornamentos utilizados como acabamentos e efeitos decorativos, como molduras e sancas;
Boa aparência;
Boa aderência à alvenaria e concreto, podendo ser utilizado como revestimento de paredes de alvenaria sem necessidade de aplicação de chapisco que é necessário para as argamassas convencionais
Boas propriedades térmicas e acústicas, sendo um excelente isolante contra propagação de fogo;
Produtividade elevada: a aplicação dos revestimentos em gesso é mais rápida e fácil do que a das argamassas convencionais e seu tempo de cura é menor, fazendo com que se possa iniciar a pintura mais cedo.
Materiais aglomerantes, agregados e adições minerais.
1. Materiais aglomerantes, agregados e adições minerais PROF. M.SC FELIPE JOSÉ LOSADA REIS
2. Aglomerantes  Aglomerante é o material ativo, ligante, em geral pulverulento, cuja principal função é formar uma pasta que promove a união entre os grãos do agregado. São utilizados na obtenção das argamassas e concretos, na forma da própria pasta e também na confecção de natas. Cimento Cal
3. Aglomerantes  As pastas são, portanto, misturas de aglomerante com água. São pouco usadas devido aos efeitos secundários causados pela retração. Podem ser utilizadas nos rejuntamentos de azulejos e ladrilhos.
4. Cimento Portland  Produto constituído por silicatos aluminatos de cálcio, sem cal livre, que, depois de hidratados, funcionam como uma cola que ligam as partículas de agregados entre si. Seu nome decorre de sua semelhança com as rochas encontradas na ilha de Portland (UK).
5. Como obter o cimento? Calcário Argila Minério de Ferro Clínquer Clínquer Gesso Cimento
6. Clínquer  O clínquer tem como matérias-primas o calcário e a argila, ambos obtidos de jazidas em geral situadas nas proximidades das fábricas de cimento.  A rocha calcaria é primeiramente britada, depois moída e em seguida misturada, em proporções adequadas, com argila moída.  A mistura formada atravessa um forno giratório cuja temperatura interna chega a alcançar 1450ºC.  O intenso calor transforma a mistura em um novo material, denominado clínquer, que se apresenta sob a forma de pelotas.  Na saída do forno o clínquer, ainda incandescente, é bruscamente resfriado para posteriormente ser finamente moído, transformando-se em pó.
7. Clínquer  O clínquer em pó tem a peculiaridade de desenvolver uma reação química em presença de água, na qual ele, primeiramente, torna-se pastoso e, em seguida, endurece, adquirindo elevada resistência e durabilidade. Essa característica adquirida pelo clínquer, que faz dele um ligante hidráulico muito resistente.
8. Gesso  O gesso tem como função básica controlar o tempo de pega, ou seja o início do endurecimento do clínquer moído.  Caso não se adicionasse o gesso à moagem do clínquer, o cimento, quando entrasse em contato com a água, endureceria quase que instantaneamente, o que inviabilizaria seu uso nas obras. Por isso a necessidade desta adição; Gipsita (Sulfato de Cálcio) Retardador de pega! A quantidade adicionada é pequena: em geral, 3% de gesso para 97% de clÌnquer, em massa.
9. Adições minerais  São materiais mais ou menos silicosos finamente moídos com propriedades pozolânicas (Ensaio de Pozolanicidade), adicionados ao cimento em substituição ao clínquer ou ao concreto em quantidades relativamente grandes, com o objetivo de modificar algumas de suas propriedades.  Exemplos  Escória de alto forno  Silica Ativa  Metacaulim  Cinza da casca de arroz Tecnologia! Economia! Meio ambiente!
10. Função dos componentes  CALCÁRIO e ARGILA:  Formam o clinquer. (1t de clinquer 1,5 à 1,8 t de matéria-prima)  ÀLCALIS (variando de 12,5 a 14,0):  Proteção da armadura (pH > 11,50)  GESSO ( 5%):  Retardar o tempo de pega, inibindo suas reações químicas.
11. Processo de Produção do cimento
12. Cimento (resistência mecânica) Principal responsável pelas propriedades mecânicas dos concretos e das argamassas de revestimento Teor de cimento Resistência de aderência Menos deformáveis (maior módulo de deformação)
13. Cimento ( FINURA )  Cimentos mais finos tendem a ser mais reativos, podendo alcançar altas resistências mecânicas em 3 ou 4 dias, no entanto demandam mais água aumentando e deixando um alerta ao risco de surgimento de fissuras por retração.
14. Componente do cimento Revisando!
15. Química no cimento  Clinquer: 96%  silicato tricálcico (C3S): 20 a 70%  silicato bicálcico (C2S): 10 a 50 %  aluminato tricálcico (C3A): 5 a 20 %  ferro-aluminato tretracálcico (C4AF): 5 a 15%  - cal livre: 0 a 2%  Impurezas - magnésia: 0 a 7 %  - álcalis: 0 a 2 %  - outros óxidos (TiO2, P2O5, Mn2O3): 0 a 3 %  Sulfato de Cálcio: 4% a 5% (controlar a pega dos aluminatos que é muito rápida). Resistência Pega
16.  C3S -Silicato tricálcio -Endurecimento rápido, alto calor de hidratação e alta resistência inicial, contribui para resistência inicial do concreto (especialmente até final do 1º mês)- (45- 60%).  C2S -Silicato dicálcico - Endurecimento lento, baixo calor de hidratação e contribui para resistência principalmente a partir do final do 1º mês - (15-30%)  C3A - Aluminato tricálcico-Reação rapidíssima, altíssimo calor de hidratação, resistência muito baixa à ataque por sulfatos, contribui para resistência inicial (especialmente no 1º dia)- (6-12%).- É sensível ao ataque de sulfatos.  C4AF -Ferro Aluminato tretracálcico - Reação muito rápida, alto calor de hidratação, resistência desprezível, não contribuindo para resistência. (6-8%) Hidratação do CP
17. Resistência à Compressão  C3S -Silicato tricálcio -Endurecimento rápido, alto calor de hidratação e alta resistência inicial, contribui para resistência inicial do concreto (especialmente até final do 1º mês)- (45- 60%).  C2S -Silicato dicálcico - Endurecimento lento, baixo calor de hidratação e contribui para resistência principalmente a partir do final do 1º mês - (15-30%)  C3A - Aluminato tricálcico-Reação rapidíssima, altíssimo calor de hidratação, resistência muito baixa à ataque por sulfatos, contribui para resistência inicial (especialmente no 1º dia)- (6-12%).- É sensível ao ataque de sulfatos.  C4AF -Ferro Aluminato tretracálcico - Reação muito rápida, alto calor de hidratação, resistência desprezível, não contribuindo para resistência. (6-8%)
18. Tipos de cimento  cimento portland comum;  cimento portland composto;  cimento portland de alto-forno;  cimento portland pozolanico.  cimento portland de alta resistÍncia inicial;  cimento portland resistente aos sulfatos;  cimento portland branco;  Obs1 – Todos em conformidade com normas da ABNT
19. Cimentos Portland comuns e compostos  CP – CP I – cimento Portland comum e sem adições (NBR 5732)  A partir dos bons resultados dessas conquistas e surgiu no mercado brasileiro em 1991 um novo tipo de cimento, o cimento portland composto, cuja composição fica entre os cimentos portland comuns e os cimentos portland com adições. São adequados para o uso em construções de concreto em geral quando não há exposição a substâncias químicas agressivas presentes no solo (sulfatos) ou em águas subterrâneas e não são exigidas propriedadesespeciais do cimento.
20. Cimentos Portland comuns e compostos  CP II Z , F e E (Cimento Portland Composto com Pozolana ou Fíler ou Escória) – NBR 11578  Calor de hidratação menor  Boa resistência ao ataque de sulfatos  Uso em obras correntes – argamassas e concretos  Cimento Portland Composto com Pozolana (CP II-Z)  Pode ser usado em obras em geral, subterrâneas, marítimas e industriais. O concreto feito com o CP II-Z se torna mais impermeável e, por isso, mais durável. Também serve para produção de argamassas, concreto simples, armado e protendido, elementos pré-moldados e artefatos de cimento.
21.  Cimento Portland Composto com Escória (CP II-E)  Com adição de escória granulada de alto-forno, evita que a estrutura de concreto fissure por causa da alta temperatura de reação. Também permite produzir um concreto com resistência maior do que aquele feito com o cimento Portland comum.  Cimento Portland Composto com Fíler (CP II-F)  Com adição de fíler calcário, é recomendado para o preparo de argamassas de assentamento, de revestimento, argamassa armada, além de estruturas de concreto simples, armado, protendido e elementos pré-moldados e artefatos de concreto, pisos e pavimentos de concreto, solo-cimento, entre outros. Cimentos Portland comuns e compostos
22. Tipos de Cimento
23. Cimentos Portland de Alto-Forno e Pozolânicos  Cimento Portland de Alto-Forno (CP III) – NBR 5735  Utilização em obras de barragens, concreto – massa, peças de grandes dimensões, obras em ambientes agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e efluentes industriais.  Nas primeiras idades tem resistência menor que cimento comum.  A adição de escória de alto-forno confere maior impermeabilidade e durabilidade ao concreto, além de reduzir o calor de reação e proporcionar maior resistência química ao produto. Concreto massa é qualquer volume de concreto moldado in situ, com dimensões de magnitude suficientes para exigir que sejam tomadas medidas para controlar a geração de calor e a variação de volume decorrente, a fim de minimizar a sua fissuração.
24. Cimentos Portland de Alto-Forno e Pozolânicos  Cimento Portland Pozolânico (CP IV) – NBR 5736  Com adição de pozolanas (cinzas volantes), é indicado para argamassas, concretos simples, armado e protendido sujeitos a lixiviação, elementos pré-moldados e artefatos de cimento, além de obras expostas à ação de água e ambientes agressivos (baixa permeabilidade).  Em casos de grande volume de concreto também oferece baixo calor de reação.  Nas primeiras idades tem resistência menor que o cimento comum, fata que inverte-se aproximadamente aos 90 dias. A lixiviação é nociva ao concreto por várias razões: com a remoção de sólidos, ocorre redução na resistência mecânica do material e abre-se caminho para a entrada de gases e líquidos agressivos às armaduras e ao próprio concreto, além da penetração de água e oxigênio que normalmente redunda na corrosão de armaduras em peças de concreto armado ou concreto protendido.
25. Tipos de Cimento
26. Cimento de Alta Resistência Inicial  Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) – NBR 5733  Usado para fabricar concretos que precisam adquirir resistência com rapidez. Com pouco mais de um dia de idade, o concreto feito com o CP V-ARI atinge a resistência à compressão que os concretos comuns levam até quatro semanas para alcançar.  O CP V-ARI é recomendado para o preparo de concreto e argamassa para produção de artefatos de cimento, em fábricas de blocos para alvenaria, pavimentação, tubos, lajes, meio-fio, mourões, postes, pré-moldados e pré-fabricados. ????
27. Tipos de Cimento O desenvolvimento da alta resistência inicial é conseguido pela utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clínquer, bem como pela moagem mais fina do cimento, de modo que, ao reagir com água, ele adquira elevadas resistências, com maior velocidade!
28. Cimento Portland Resistente à Sulfatos  De acordo com a norma NBR 5737, quaisquer um dos cinco tipos básicos (CP I, CP II, CP III, CP IV e CP V-ARI) podem ser considerados resistentes aos sulfatos, desde que obedeçam a pelo menos uma das seguintes condições:  teor de aluminato tricalcico (C3A) do clÌnquer e teor de adições carbonáticas de, no máximo, 8% e 5% em massa, respectivamente.  cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, em massa.  cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico, em massa.  cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos. (cuidado!)
29. Outros Tipos de Cimento
30. Outros tipos de cimento  Cimentos Portland de Baixo Calor de Hidratação.  O aumento da temperatura no interior de grandes estruturas de concreto devido ao calor desenvolvido durante a hidratação do cimento pode levar ao aparecimento de fissuras de origem térmica, que podem ser evitadas se forem usados cimentos com taxas lentas de evolução de calor, os chamados cimentos portland de baixo calor de hidratação.  Os cimentos portland de baixo calor de hidratação, de acordo com a NBR 13116, são aqueles que geram até 260 J/g e 300 J/g aos 3 dias e 7 dias de hidratação, respectivamente, e podem ser qualquer um dos tipos básicos.  O ensaio é executado de acordo com a norma NBR 12006 - Determinação do Calor de hidratação pelo método da Garrafa de Langavant.
31. Resistência x Tipo de Cimento x Idade
32. Hidratação do cimento  Cimentos Portland + Água  REAÇÃO DE HIDRATAÇÃO  Compostos Hidratados  Sequência dos fenômenos físico- químicos  Aglomeração das partículas  Dissolução das fases anidras  Precipitação das fases hidratadas  Ligação entre as partículas  Efeito: Consolidação da mistura, desenvolvimento de resistência mecânica
33. Do que depende a hidratação?  Do clínquer  Dimensão do cristal, morfologia, textura, elementos substituintes, polimorfismo.  Teor relativo das fases C3S, C2S, C3A, C4AF.  Do cimento  Teor de sulfato de cálcio (gesso)  Teor de adições  Finura – quanto menor o grão de cimento mais rápida é a hidratação
34. Formações de produtos e resistência da pasta  Como aumento a resistência da pasta???  Aumentando o teor de silicatos que geram menos hidróxido de cálcio  Eliminar ao máximo os cristais Ca(OH)2  Diminuir o consumo de água  Diminuir ou eliminar os aluminatos
35. Zona de transição  Área menos resistente do concreto  Presença de vazios (acúmulo de água por exudação)  Alta concentração de Ca(OH)  Presença de microfissuras  influencia diretamente no módulo de elasticidade e na durabilidade do concreto
36. Adições Minerais  O uso de adições minerais na construção civil é anterior a inveção do cimento, tendo iniciado no período de 1500 A.C.  Grécia – material vulcânico – cinzas vulcânicas  Onde não havia este tipo de cinza, utilizavam a argila calcinada.  Dias atuais:  Geração mundial da cinza da casca de arroz – 27 milhões de toneladas por ano.  20 à 50% dos recursos naturais consumidos pela sociedade é em função da construção civil
37. Classificação das Adições Minerais  Marterial pozolânico  NBR 12653  Material silico aluminoso que por si só tem pouca atividade cimentícia mas quando finamente dividido e em contato com umidade reage com hidróxido de cálcio e forma compostos com propriedades cimentantes  Naturais – de origem vulcânica  Artificiais – materiais provenientes de tratamentos témicos  Material Cimentante  Não necessita do hidróxido de cálcio, no entanto a auto-hidratação é lenta e a resistência é baixa para fins estruturais.  Fíler  Sem atividade química!  Efeito físico através da ação via pontos de nucleação para melhor hidratação do cimento  Efeito microfiler  Refinamento de estruturas de poros  Micro estrutura da zona de tranzsção
38. Adições pozolânicas e benefícios  Eliminação ou retardamento da RAA.  Maior Resistência ao ataque de águas naturais (sulfatos).  Menor Calor de hidratação.(exceto pozolanas dealta reatividade)  Maior Resistência à tração  Menor permeabilidade Permeabilidade  Melhora a reologia do concreto, no seu estado fresco.
39. Exemplos de adições minerais
40. Agregados  Material Granular sem forma e volume definidos, relativamente inertes, cujas dimensões permitem usá-los nas engenharias.
41. Funções dos agregados  Econômica: diminuição do custo, material inerte.  Técnica: Diminuir consumo de cimento  Ocupam de 65 à 80% (concretos e argamassas)
42. Classificação  Origem:  Naturais:  Areia, Seixo, cascalho...  Artificiais  Pedrisco, brita, argila expandida e resíduos urbanos e industriais.  Quanto à dimensão:  Agregado Graúdo – diâmetro máximo maior que 4,8mm  Agregado Miúdo – diâmetro máximo menor ou igual à 4,8 mm  Fíler – material que passar na peneira 0,075mm
43. Classificação  Quanto a forma:  Esférica – menor atrito e mais plasticidade  Cúbica – Trabalháveis porém menos plásticas  Lamelar – podendo atravessar grãos não lamelares pela peneira, uso com restrições.
44. Jazidas Jazida tipo leito de rio (Foto Anepac). Pedreira típica para produção de agregado (Foto Anepac).
45. Seixo Rolado  Generalidades:  Forma Arredondada - Movimento dos rios;  Maior trabalhabilidade;  Menor Aderência;  Possibilidade de reação Álcalis-agregado  Características do seixo usado em Belém:  % média de areia maior de 15% em peso;  Grãos na faixa de 2,00 mm à 75 mm;  Diâmetros maiores de 25 mm são raros;  Diâmetros de 19 mm e 25 mm são predominantes;  Excesso de grãos na faixa de 9,5 à 19 mm.
46. Brita x Seixo
47. Impurezas  Coloidais – Não são elimináveis  Não coloidais – são retiradas por lavagem  Materiais Orgânicos – retarda o endurecimento e diminui a resistência.  Materiais Pulverulentos – requer mais água e diminui a aderência.  Materiais Carbonosos – afeta trabalhabilidade e causa manchas.  Argila – prejudica a aderência e baixa tensão de ruptura.
48. Propriedades físicas dos agregados  Massa específica:  -Não inclui vazios.  -Agregado miúdo: Frasco de Chapman  -Agregado graúdo: NBR 9937  Massa unitária:  -Inclui vazios.  -Transforma de peso para volume  -Ensaio: Uso de caixa (influenciado pela compacidade).
49. Propriedades físicas dos agregados  Porosidade:  Teor de umidade:  -Massa de água absorvida pelo agregado.  -É dado pela diferença de peso entre a amostra seca e úmida, em % peso da amostra seca.  - Teores de umidade na faixa de 4% a 9%, podendo chegar a 12% nas estações mais chuvosas.  - Nas condições ambientais de Belém, a Hmed aprox. 6,5% Hsat aprox.,25%
50. Granulometria Agregado Miúdo Peneiras (mm) Massa Retida (g) % Retida % Retida acumulada Método de ensaio (NBR) 4.8 4,12 0 0 NBR NM 248 (2003) 2.4 8,32 1 1 1.2 34,44 3 5 0.6 173,95 17 22 0.3 535,69 54 76 0.15 221,53 22 98 <0.15 21,95 2 100 1000 100 - Massa Específica 2,63 Kg/dm³ NBR NM 52 (2009) Massa Unitária 1,44 Kg/dm³ NBR NM 45 (2006) Módulo de Finura 2,02 mm NBR NM 248 (2003) Dimensão Máxima 1,20 mm NBR NM 248 (2003) Índice de Vazios (%) 45,25 NBR NM 45 (2006)
51. Granulometria Agregado Graúdo Natural Peneiras (mm) Massa Retida (kg) % Retida % Retida acumulada Método de ensaio (NBR) 38 0 0 0 ABNT NBR NM 248 (2003) 25 0 0 0 19 3,5 35 35 12,5 4,36 44 79 9,5 0,44 4 83 4,8 0,48 5 88 Fundo 1,22 12 100 10 100 - Massa Específica 2,59 ABNT NBR NM 53 (2009) Massa Unitária 1,56 ABNT NBR NM 45 (2006) Módulo de Finura 3,85 ABNT NBR NM 248 (2003) Dimensão Máxima 25 mm ABNT NBR NM 248 (2003) Índice de Vazios (%) 39,77 NBR NM 45 (2006)