Prévia do material em texto
UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO UNEB – UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CIVIL DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL II PROFA: ANA GABRIELA SARAIVA DE AQUINO LIMA UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB IMPORTÂNCIA TÉCNICA Influenciam muitas propriedades do concreto no estado fresco e endurecido ➢ Trabalhabilidade ➢ Retração por secagem ➢ Propriedades mecânicas ➢ Desgaste por abrasão AGLOMERANTES: CAL E GESSO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Definição: Materiais, geralmente pulverulentos, que entram na composição das pastas, argamassas e concretos. Sob a forma de pasta têm a propriedade de se solidificar e endurecer com o passar do tempo. Exemplos: ➢Cimentos; ➢Cales; ➢Gesso. AGLOMERANTES: CAL E GESSO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Simples Compostos Quimicamente Ativos Com Adições Quimicamente Inertes Endurecem por secagem – (argilas) Aéreos Endurecem expostos ao ar e não resistem a ação da água. Ex.: cal aérea, gesso Hidráulicos Endurecem por hidratação dos compostos, tanto ao ar como em contato com a água. Ex.: cal hidráulica, cimento Portland AGLOMERANTES: CAL E GESSO CLASSIFICAÇÃO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB ➢ Pega solidificação da pasta ➢ Endurecimento aumento de resistência ➢ Durabilidade ➢ Resistência Estado Pastoso Estado Semi-sólido (Início de Pega) Estado Sólido (Fim de Pega) Consistência Constante Consistência Crescente Resistência Crescente Fase da Aplicação Fase da Pega Fase do Endurecimento PROPRIEDADES AGLOMERANTES: CAL E GESSO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Registros históricos de 4.000 anos atrás indicam a utilização da cal como material de construção por tribos nômades cujas caravanas percorreram do continente africano até a península arábica. As construções eram gigantescos castelos de terra chamados casbás, cujas fundações eram feitas de pedras grandes, terra e cal hidratada e que ofereciam abrigo muito melhor que as tradicionais tendas. AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL - HISTÓRIA UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB No Brasil, a indústria de cal iniciou em 1549, quando da instalação das primeiras "caieras" para fabricação da cal virgem a partir de conchas marinhas, para as argamassas de revestimento e pintura da cidade de Salvador. Seu uso se difundiu principalmente por proteger das chuvas tropicais as paredes de barro socado das moradias e fortes. AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL - HISTÓRIA UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL - HISTÓRIA Até 1824 (invenção do cimento Portland), era a CAL o único aglomerante utilizado na construção exposta às intempéries. Importante: a superfície específica da CAL é em torno de 10 vezes menor que a do cimento. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB ➢ Aglomerante quimicamente ativo, aéreo. ➢ Material pulverulento de cor esbranquiçada ➢ Utilização: sob forma de pasta ou de argamassa ➢ Matéria prima para fabricação: CALCÁRIO ➢ Calcário = CaCO3 puro (ou CaCO3 + MgCO3) AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB ➢ Existem duas formas de cal no mercado: cal virgem e cal hidratada. ➢ A cal virgem é constituída predominantemente de óxidos de cálcio e magnésio ➢ A cal hidratada, de uso mais comum na construção civil, é constituída de hidróxidos de cálcio e de magnésio além de uma pequena fração de óxidos não hidratados e de carbonatos de cálcio e de magnésio AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB • Durabilidade: Promove reações de neutralização e precipitação que incrementam a resistência à compressão com o tempo; • Plasticidade: Devido às suas propriedades coloidais apresenta facilidade de espalhamento sobre a Superfície; • Retenção de água: Retarda a secagem, regulando a perda de água por evaporação ou por sucção da Superfície; • Reconstituição autógena / estanqueidade: Fechamento gradual de trincas e fissuras pela carbonatação dos hidróxidos nas aberturas. AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS A CAL é controlada pela composição da matéria prima e pelas condições do processo de fabricação. Matérias primas Carbonáticas: • Os Calcários (CaCO3). Regiões NE, MG e SP • Os Dolomitos (carbonatos de cálcio e carbonatos de magnésio). (Ca e Mg)CO3. Regiões ES, SP e PR. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO 1a parte: Calcinação CaCO3 + calor CaO + CO2 Temperatura: 850 a 900 oC Perda de massa = (44%) Redução de volume =(12 a 20%) O CaO é denominado cal viva, ou cal cáustica, ou cal virgem (não é o aglomerante ainda) 2a parte: Extinção CaO + H2O Ca(OH)2 + calor Desprendimento de calor Pulverização das pedras Aumento de volume (2 a 3 vezes) = rendimento O Ca(OH)2 é denominado cal extinta, ou cal apagada, ou cal hidratada ou, ainda CAL AÉREA. CAL – Fabricação UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CaCO3 + calor CaO + CO2 CaO + H2O Ca(OH)2 + calor Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O CAL – Fabricação UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO Na fase de calcinação, não há transformação completa dos carbonatos em óxidos. Logo, na Cal Virgem, existe uma parcela residual de carbonatos (CaCO3). Na fase de hidratação, a hidratação dos óxidos também não é completa. A Cal Hidratada contem sempre uma porcentagem de óxidos na hidratados, chamada óxidos livres. Cuidado com a reação retardada desses óxidos. CAL – Fabricação UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO A capacidade aglomerante da Cal Hidratada é quantificada pelo teor de hidróxidos (CaOH2). Os óxidos submetidos à calcinação excessiva não mais de hidratam, sendo chamados de “calcinados à morte”. A hidratação da Cal é praticamente instantânea, favorecida pela finura da Cal Virgem. CAL – Fabricação UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – Fabricação Processo de Hidratação: Aumento de volume Cal Virgem : Água 1 : 2 a 3 partes em massa UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – Fabricação A Cal Hidratada é formada por: 1. Hidróxidos - fração efetivamente aglomerante. 2. Óxidos - fração potencialmente aglomerante. 3. Óxidos calcinados à morte, impurezas e carbonatos - fração inerteDefinição: pó obtido pela hidratação da cal virgem, constituído essencialmente de uma mistura de hidróxido de cálcio e hidróxido de magnésio, ou ainda, de uma mistura de hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio e óxido de magnésio. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – Resumo da Produção 1. Extração da matéria prima 2. Britagem 3. Seleção da faixa granulométrica ótima e transporte para o forno 4. Calcinação e controle da calcinação 5. Moagem adequada para cada tipo de hidratador 6. Armazenamento da Cal virgem 7. Hidratação e moagem 8. Ensacamento e distribuição para comercialização UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Massa específica = 2,20 g/cm3 Massa unitária = 0,5 a 0,59 g/cm3 Resistência à compressão = 1,0 a 3,0 MPa (a 28 dias) AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – PROPRIEDADES FÍSICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Conforme os teores de óxidos não hidratados a cal hidratada é designada pelas seguintes siglas: ➢CH-I (Cal Hidratada Especial); ➢CH-II (Cal Hidratada Comum); ➢CH-III (Cal Hidratada Comum com Carbonatos). AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – DESIGNAÇÃO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Ao ser entregue em sacos, deverá constar, de forma visível, em cada extremidade, uma destas siglas. Deverá constar, também, a denominação normalizada, massa líquida, nome e marca do fabricante além de outras informações técnicas adicionais. AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – EXEMPLOS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – EXIGÊNCIAS QUÍMICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Compostos Limites CH-I CH-II CH-III CO2 Na fábrica 5 % 5 % 13 % No depósito ou na obra 7% 7% 15% Óxido não-hidratado calculado 10% 15% 15% Óxidos totais na base de não-voláteis 90% 88% 88% AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – EXIGÊNCIAS QUÍMICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – EXIGÊNCIAS QUÍMICAS Óxidos totais (CaO + MgO): teor relacionado à pureza da matéria prima Avalia a qualidade da matéria prima e do processo de produção, uma vez que determina o teor de óxidos presentes (mínimo 88%). Como o teor de óxidos de cálcio e magnésio os que propiciam o endurecimento da argamassa, a melhor cal é a mais rica em óxidos. Resíduo insolúvel - Impurezas: relacionado às impureza ou materiais de adição Material proveniente da rocha (quartzo e argilo-minerais), medido por meio do resíduo insolúvel, uma vez que a cal é solúvel em ácido clorídrido - máximo 12%. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – EXIGÊNCIAS QUÍMICAS Anidrido carbônico (máximo 13%): teor relacionado ao grau de calcinação da matéria prima A calcinação deve ser bem conduzida de modo a deixar os óxidos livres para a hidratação, portanto a determinação do teor de CO2 avalia a qualidade da calcinação, uma vez que ele está combinado formando os carbonatos remanescentes da matéria prima (máx 13%). Óxidos livres (máximo 10%): teor relacionado à hidratação e supercalcinação da matéria prima. Determina o teor de óxidos não hidratados que, apesar de se constituírem no potencial aglomerante da cal, pois a hidratação tem continuidade, pode ter efeito negativo, uma vez que são produtos expansivos - CaO: 100%, e MgO: 110%. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – RESULTADOS DE ENSAIOS 2006 Anidrido carbônico (CO2) Na fábrica - 5% 5% 13% No depósito 2,90 7% 7% 15% Óxido não-hidratado calculado 0 10% 15% 15% Óxidos totais na base de não voláteis (CaO+MgO) 93,94 90% 88% 88% 2008 – ensaio 1 Anidrido carbônico (CO2) Na fábrica - 5% 5% 13% No depósito 1,81 7% 7% 15% Óxido não-hidratado calculado 18,59 10% 15% 15% Óxidos totais na base de não voláteis (CaO+MgO) 93,94 90% 88% 88% 2008 – ensaio 2 Anidrido carbônico (CO2) Na fábrica - 5% 5% 13% No depósito 1,52 7% 7% 15% Óxido não-hidratado calculado 20,73 10% 15% 15% Óxidos totais na base de não voláteis (CaO+MgO) 97,65 90% 88% 88% UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – EXIGÊNCIAS FÍSICAS NBR 7175:2003 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – Processo de Endurecimento Esse processo inicia-se na superfície, e penetra pela rede de poros. REBOCO = Areia + Água + Cimento + Cal 1º - a água de amassamento é evaporada 2º - liberação dos poros para entrada do CO2. 3º - o CO2 reage com os óxidos, substituindo a água de hidratação ao longo do tempo, regenerando o carbonato. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO Gomes, 2007 Cal Virgem Hidratamento tardio CAL – Patologias UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Tecomat, 2007 AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – Patologias UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Possibilitar um melhor envolvimento entre as partículas finas da cal e a água, lubrificando os grãos grossos de areia, melhorando a trabalhabilidade da argamassa. • Melhorar trabalhabilidade; • Hidratar óxidos remanescentes não hidratados; • Desfazer grumos de cal; • Aumentar a retenção de água; • Melhorar a plasticidade. AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – RE-HIDRATAÇÃO EM OBRA: POR QUE? UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Pasta de Cal: Obras que empregam pasta de cal hidratada, deve-se colocar a cal em um recipiente com água até que forme uma pasta bem viscosa, não devendo ser usada água em excesso. A pasta produzida deve ser deixada em maturação durante 16 horas no mínimo. (NBR 7200). Gomes, 2007 AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – RE-HIDRATAÇÃO EM OBRA: POR QUE? UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Argamassa intermediária: Obras que empregam mistura prévia de cal e areia, deve-se misturar primeiramente a areia e a cal, e após, acrescentar água, atingindo-se consistência seca. A mistura produzida deve ser deixada em maturação durante 16 horas no mínimo (NBR 7200). Comunidade da construção, 2007 AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – RE-HIDRATAÇÃO EM OBRA: POR QUE? UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB 35 AGLOMERANTES: CAL E GESSO ADIÇÃO DA CAL AO CONCRETO ➢ A adição de cal hidratada à mistura, contendo elevados teores de adições – cinzas volantes, cinza de casca de arroz, sílica ativa e metacaulinita – tem a finalidade de manter o pH da água do poro e aumentar o teor de Ca(OH)2, melhorando a durabilidade do concreto UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB 36 AGLOMERANTES: CAL E GESSO ADIÇÃO DA CAL AO CONCRETO - EFEITOS ➢ Por aumento da quantidadede finos demandam maior quantidade de aditivo dispersante para obtenção da trabalhabilidade ótima. ➢ A absorção capilar à água é menor; ➢ Reduz a velocidade de carbonatação do concreto; UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB NBR 7175/2003 – Cal Hidratada para Argamassas – Requisitos NBR 6471 - Cal Virgem e Cal Hidratada - Retirada e Preparação de Amostra - Método de Ensaio NBR 6473 - Cal Virgem e Cal Hidratada - Análise Química - Método de Ensaio NBR 9205 - Cal Hidratada para argamassas - Determinação da Estabilidade - Método de Ensaio NBR 9206 - Cal Hidratada para Argamassas - Determinação da Plasticidade - Método de Ensaio AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – NORMALIZAÇÃO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB NBR 9207 - Cal Hidratada para Argamassas - Determinação da Capacidade de Incorporação de Areia no Plastômetro de Voss - Método de Ensaio NBR 9289 -Cal Hidratada para Argamassas - Determinação da Finura - Método de Ensaio NBR 9290 - Cal Hidratada para Argamassas - Determinação da Retenção de Água - Método de Ensaio NBR 14399:1999 - Cal hidratada para argamassas - Determinação da água da pasta de consistência normal AGLOMERANTES: CAL E GESSO CAL – NORMALIZAÇÃO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – DEFINIÇÃO Aglomerante obtido da desidratação total ou parcial da GIPSITA. Principal característica: rápido endurecimento USO: •Pasta = aglomerante + água •Nata = pasta muito fluida •Argamassa = Água + aglomerante + ag. miúdo UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – PROCESSO DE FABRICAÇÃO Extração da matéria prima; Britagem, moagem grossa e estocagem com homogeneização; Secagem, pois a matéria prima pode ter até 10% de umidade; Calcinação • 1 forno – produz hemidrato puro ou contendo também gipsita ou anidrita • 2 fornos – produzem hemidrato e anidrita em separado Moagem de seleção da granulometria; Armazenamento e comercialização. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Não pode ser utilizado na presença de água; Revestimentos de interiores; Placas de gesso para forros; Confecção de blocos leves; Moldes de peças de precisão (odontologia e fundição); Florões, sancas e peças de decoração. AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – APLICAÇÕES UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB ➢ Aglomerante quimicamente ativo, aéreo; ➢ Material pulverulento de cor esbranquiçada; ➢ Utilização: sob forma de pasta ou de argamassa; ➢ O gesso adere bem ao tijolo, pedra, ferro, concreto e mal a madeira e favorece a corrosão do aço; ➢ Excelente isolante térmico e acústico e pouco permeável ao ar, é bom protetor contra incêndios. AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB O GESSO deve atender aos requisitos da NBR 13207 - Gesso para Construção Civil. AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – FABRICAÇÃO Temperatura Fórmula Nome Característica 140 a 160oC CaSO4.1/2H2O Gesso comum Pega rápida > 200oC CaSO4 Gesso anidro anidrita solúvel Pega lenta > 600oC CaSO4 Anidrita insolúvel Sem pega > 1.000oC CaSO4 + CaO Gesso lento gesso hidráulico Pega lenta CaSO4.1/2H2O – hemidrato = gesso de Paris = gesso para construção civil UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS, FÍSICAS E MECÂNICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Massa específica = 2,70 g/cm3 Massa unitária = 0,7 a 1,0 g/cm3 Resistência à compressão = 1,5 a 15,0 MPa (a 28 dias) AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – PROPRIEDADES FÍSICAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – PATOLOGIAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – PATOLOGIAS UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB NBR 13207 – Gesso para construção civil – Especificação NBR 12127, NBR 12128; NBR 12129, NBR 12130 = NORMAS DE ENSAIOS DE LABORATÓRIO. AGLOMERANTES: CAL E GESSO GESSO – NORMALIZAÇÃO