aglomerantes aéreos
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Introduo e Definies
Aglomerantes So minerais que, ao serem misturados com a
gua, formam pasta que endurece por processos fsico-qumicos, fazendo aderir entre si os componentes das argamassas e dos concretos. Aglomerantes areos: so os que s fazem pega
ou presa e endurecem ao ar; exemplos: cal area, gesso, cimento magnesiano e argila. Aglomerantes hidrulicos: so os que fazem
pega ou presa e endurecem mesmo embaixo de gua; exemplos: cimento portland, cimento metalrgico e aluminoso, cal hidrulica, pozolanas, cimentos naturais e aglomerantes mistos.
Pega e Endurecimento So duas fases do processo de solidificao dos
aglomerantes, argamassas e concretos Pega ou Presa: o fenmeno qumico que leva a
alterao da constituio e enrijecimento
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Endurecimento: o fenmeno fsico que no implica em alterao de constituio, mas em ganho de resistncia mecnica
Rendimento de um Aglomerante Rendimento de um aglomerante: o volume da
pasta obtido com uma unidade de volume do aglomerante. Portanto, a razo entre o volume de pasta e o volume que o aglomerante tinha antes de ser misturado com a gua.
Coeficiente de rendimento: o fator que
multiplicado pelo volume do aglomerante no estado seco permite calcular o volume da pasta quando se d a hidratao.
eAglomerant
Pasta
RV
VC
Processo experimental
1. Toma-se um frasco graduado e coloca-se nele um litro de aglomerante seco, previamente medido no barmetro; 2. Mistura-se a gua necessria para dar uma pasta de consistncia normal e mede-se o volume final alcanado;
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3. Calcula-se o CR pela frmula dada. Processo analtico
1. Avalia-se previamente o volume a de gua por unidade de volume de aglomerante seco, para se alcanar uma pasta de consistncia normal, a densidade aparente d do aglomerante seco e a sua densidade absoluta D; 2. Calcula-se o CR pela frmula seguinte:
aD
dCR
Nota: esta frmula permite calcular o rendimento para qualquer quantidade de gua de amassamento.
Gesso
Origem do Gesso obtido por desidratao a partir do mineral
gipsita que um sulfato dihidratado de clcio CaSO4.2H2O encontrado livre na natureza. A gipsita assume as formas cristalina, fibrosa ou
terrosa. A forma cristalina denominada de alabastro.
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Desidratao da gipsita
CaSO4.2H2O (gipsita)
CaSO4.H2O (gesso hemi-hidratado)
CaSO4 (gesso anidro)
CaO (cal viva ou gesso morto)
CaCO3 (gesso anidrido)
130-180oC
200-350oC
1000oC
>1000oC
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Variedades de Gesso Gesso hemi-hidratado (CaSO4.H2O) Variedade mais conhecida Branco, pulverulento e amorfo Apodera-se facilmente da gua formando gesso
dihidratado Usado puro em estuque, massa de vidraceiro,
moldes, ladrilhos, etc. o mais usado na construo, misturado com o
gesso anidro: molduras, forros-falsos, painis, flores, etc. Pega: inicia em 2-5min e finaliza em 15-30min
Gesso anidro (CaSO4) Menos vido de gua do que o CaSO4.H2O Maior resistncia mecnica Maior resistncia umidade atmosfrica Mais usado em pedras artificiais, reboco,
granitina Pega: cerca de 24h
Gesso calcinado (CaSO4.H2O + CaSO4 ) o que normalmente se vende no comrcio Alm de gesso hemi-hidratado e anidro, tambm,
costuma conter impurezas Pega: entre 15-25min
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Gesso cr (CaCO3) Efetivamente no gesso Usado em pintura e massa de vidraceiro
Giz de escola (CaSO4 + CaCO3)
Hidratao do Gesso Gesso hemi-hidratado: absorve 70 a 80% do seu
peso em gua de amassamento para alcanar uma pasta de consistncia normal. O ponto ideal para o equilbrio entre tempo de pega e resistncia obtido com 50% de gua.
Gesso anidro: absorve 35 a 45% do seu peso em
gua de amassamento para alcanar uma pasta de consistncia normal. Tem maior resistncia do que o gesso hemi-hidratado.
Pega e Endurecimento do Gesso A hidratao do gesso hemi-hidratado (CaSO4.
H2O) e do gesso anidro (CaSO4) resulta de novo em gesso dihidratado (CaSO4.2H2O), mas em estado cristalino e no amorfo A solidificao comea pela pega ou presa ,
quando a pasta perde plasticidade e firma-se pela hidratao de molculas
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O processo acompanhado de grande elevao de temperatura
Fatores que alteram o tempo de pega: Menos gua diminui o tempo de pega gua mais quente diminui ou acelera o tempo
de pega Gesso mais fino faz pega mais rpida do que o
grosso Gesso mais puro tem pega mais rpida Sal de cozinha acelera a pega O retardamento da pega feito com adio de
gesso anidro, em quantidade proporcional ao efeito desejado
Coeficiente de Rendimento do Gesso Densidade aparente do gesso: d=0,85;
densidade absoluta: D=2,50; quantidade de gua unitria para a pasta de consistncia normal:
a0,5 Clculo de CR
82,05,050,2
85,0 a
D
dCR
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1 dm3 de gesso em p d 0,82 a 0,84dm3 de pasta, com o uso da quantidade ideal de gua. Todavia, conforme a quantidade de gua de
amassamento, o valor pode variar de 0,52 a 1,32dm
3; neste ltimo caso, aparecero fissuras
durante a secagem.
Resistncia do Gesso Boa resistncia mecnica Resistncia compresso: 50-150 kgf/cm
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Resistncia trao: 20 kgf/cm2, com 40% de
gua
Quanto maior o tempo de pega, maior ser a resistncia mecnica, porque se formam cristais maiores e mais entrelaados
A adio de sulfato ou carbonato de potssio ao
gesso aumenta a resistncia e o endurecimento
Outras Propriedades do Gesso M aderncia pedra e madeira Oxida o ferro A adio de sulfato de zinco (Processo Sorel)
torna o gesso com boa aderncia madeira, pedra ou ferro e evita a oxidao do ferro
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No tolera altas temperaturas Bom isolante trmico e acstico Peso especfico: 850kg/m3, em p; 1600 kg/m3,
quando endurecido A adio de 2 a 3% de gesso argamassa de cal
ou cimento aumenta em cerca de 30% a resistncia da argamassa, embora retarde bastante a pega Finura recomendada: as normas americanas
recomendam para o gesso em p uma granulao mxima de 0,6mm e que 90% passe na peneira 0,15mm
Aplicaes Comuns do Gesso na Construo Fabricao de placas para revestimento e forros
pr-fabricados Ornatos Tintas Escaiolas, juntamente com cal e cimento branco Argamassas
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Cal Area
Ciclo da Cal
Calcinao: decomposio trmica dos calcrios/ dolomitos/ conchas calcrias que resulta na formao de dois produtos cal virgem ou cal viva ou cal area e dixido de carbono:
CaCO3 + calor CaO + CO2
CaCO3.MgCO3 + calor CaO. MgO + 2CO2 Hidratao da cal: a cal viva reage energicamente
com a gua gerando o hidrxido de clcio, chamado cal apagada ou cal extinta:
CaO + H2O Ca(OH)2 + calor
Carbonatao: a cal apagada absorve lentamente o gs carbnico do ar, recompondo-se em carbonato de clcio duro, completando o ciclo da cal:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Com base neste ciclo se fazem as argamassas de
cal Mistura-se a cal apagada com areia e gua. Com o tempo a argamassa petrifica, pois a cal se
transforma em carbonato de clcio duro,
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praticamente insolvel na gua, e ligando os gros entre si.
Fluxograma de Fabricao
Rochas carbonatadas clcio-magnesianas: so constitudas em 50% ou mais pelos minerais calcita (CaCO3; rombodrico), aragonita (CaCO3; ortorrmbico) e dolomita (CaCO3.MgCO3; rombodrico)
Industrializao da cal:
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Classificao da Cal Area Quanto s relaes CaO-MgO Cal clcica: produto com alto teor de xido de
clcio Cal dolomtica: produto com relao entre os
xidos de clcio e de magnsio igual molecular CaO/MgO Cal magnesiana: produto com teor de xido de
magnsio intermedirio entre a cal clcica e a cal dolomtica
Quanto ao teor de CaO Cal gorda, ou branca, ou rpida: tem mais de
90% de CaO. Cal magra, ou cinzenta, ou dolomtica, ou
magnesiana, ou lenta: com menos de 90% de CaO, podendo conter grande quantidade de impurezas (areia, argila, clnquer e magnsia). Possui cor mais acinzentada e rendimento muito menor do que a cal gorda. A magnsia (MgO) pode chegar a 50% do volume.
As especificaes brasileiras s exigem que as
porcentagens de CaO e MgO somadas totalizem mais de 88%, podendo ser de 12% o resduo da extino. Despreza o efeito nocivo do magnsio nos rebocos (furos com pontos brancos no centro)
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Empolamento da Cal Viva uma reao da cal viva que se traduz no
aumento de volume, com o conseqente aparecimento de temperatura e tenses internas muito elevadas, o que leva a cal a desagregar e esfarinhar.
Cuidados a tomar: Nunca usar cal viva CaO para fazer
argamassas; Extinguir a cal completamente, transformando-a
em hidrxido - Ca(OH)2 - para depois ser feita a argamassa.
Calor de Hidratao da Cal Viva De 300oC, na cal magra, a 400oC, na cal gorda,
em ambientes fechados De 100oC a 150oC, nas obras ao ar livre Cuidados a tomar durante a extino: Usar sempre EPIs culos, luvas, capacete e
macaco impermevel pois a cal viva forma, ao ser apagada, bolhas que estouram e saltam a distncia e em alta temperatura;
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No deixar a temperatura alcanar valor muito elevado, para anular o risco de formao de ndulos ou clnqueres que estragaro a pasta formada.
Rendimento da Extino da Cal Viva Clculo de CR
57,338,18,20,12,2
7,185,0aa
aa
D
dCR
1 m3 de cal viva em pedra d 1,5 a 3,5m3 de
pasta ou nata de cal extinta, com o uso da quantidade ideal de gua; A variao de rendimento muito grande e influi
muito no custo da argamassa resultante, por isso, deve ser tomado um grande cuidado com a qualidade da cal e com o mtodo de extino; Para a cal viva mais comum no comrcio de
materiais de construo, o rendimento mdio de 1,65.
Importncia da Pureza e da Rapidez de Extino Influncia da pureza da cal: Cal gorda: o rendimento alto e a pasta fica
branca, plstica, homognea e untuosa ao tato;
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Cal magra: o rendimento baixo e a pasta fica levemente cinzenta, terrosa, granulosa e spera.
Influncia da velocidade e da quantidade de
gua na extino: Se a extino for rpida a temperatura sobe
demais e resulta cal superqueimada; Se a extino for lenta demais, portanto, com
adio de excesso de gua, resulta cal afogada; Tanto a cal superqueimada como a cal afogada
so de m qualidade, porque tm rendimento e plasticidade menores. Estes defeitos podem ser corrigidos parcialmente deixando a pasta em repouso por longo tempo, embora coberta com uma camada de areia para evitar a carbonatao.
Determinao da velocidade de extino da cal Antes de iniciar a extino em grande volume,
deve-se queimar uma pequena quantidade de cal, para saber se ela uma cal lenta ou uma cal mdia ou uma cal rpida; Cal lenta: a extino comea 30 minutos aps a
adio de gua; Cal mdia: a extino comea entre 5 e 30
minutos aps a adio de gua; Cal rpida: a extino comea em menos de 5
minutos aps a adio de gua;
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Metodologia de Extino da Cal Viva Determinao da velocidade de extino da cal Passos da extino da cal rpida ou gorda: Colocar cal na gua, de forma que a gua cubra
todo o material; A cada efervescncia, o material deve ser
completamente revolvido; Se a gua for insuficiente, ao final, deve ser
acrescentada em excesso at cessar a efervescncia.
Passos da extino da cal mdia: Colocar gua na cal, inicialmente, com a gua
at metade da altura do material; Mexer com menos freqncia, quando ocorrer
efervescncia; No deve ser colocada gua em excesso ao
final. Passos da extino da cal lenta ou magra: Colocar gua na cal, inicialmente, mas em
pequena quantidade de forma a s umedecer a princpio; Quando se inicia a efervescncia, vai se
adicionando pequenas quantidades de gua,
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sempre sem excesso, at que o processo esteja completo; No se deve mexer a pasta.
Cura da Cal Extinta O tempo de cura da pasta, antes de ser usada,
importante para se ter a certeza de que a argamassa est bem queimada, para evitar que se use a pasta com magnsia MgO. A pasta vai experimentando uma transformao
de consistncia de fluida para viscosa e plstica; recomendvel o repouso ou cura mnima de
uma semana para o uso em argamassas de assentamento e de trs semanas em argamassas de revestimento; A cal apagada pode ser conservada por tempo
indefinido, desde que se impea a secagem e a recarbonatao, o que pode ser conseguido com a cobertura da pasta com uma fina camada de areia e regando esta periodicamente.
Trao com Areia A adio de areia cal apagada, nas
argamassas de cal cumpre vrias funes: Baixar o custo; Diminuir a retrao, evitando a fissurao;
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Aumentar a porosidade, o que diminui o tempo de secagem; Conferir resistncia mecnica.
Equipamento para Extino da Cal Os equipamentos bsicos para extinguir a cal e
preparar a argamassa esto representados na figura seguinte. A cal apagada com o auxlio duma p numa
caixa de madeira de pequena altura, com duas comportas laterais, denominada amassador; Depois de extinta, a cal depositada numa cava,
com dois compartimentos; num compartimento a cal mais velha fica curando, enquanto a mais recente vai sendo depositada no outro; Quando se deseja fazer argamassa, passa-se a
quantidade necessria de cal curada para outra caixa denominada traador, onde feita a mistura com areia.
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Edurecimento das Argamassas de Cal
devido secagem do excesso de gua, por
evaporao ou por absoro pelo tijolo, e recarbonatao pelo gs carbnico do ar.
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O A recarbonatao s se processa na presena
da gua e esta provm da prpria reao e da umidade da argamassa.A gua vai dissolvendo os componentes e permite a sua combinao durante as reaes.
Evoluo do endurecimento: A secagem vai se processando de fora para
dentro;
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O carbonato de clcio se forma em cristais que vo aumentando de volume, sendo este inconveniente diminudo pela presena da areia; A formao das primeiras camadas endurecidas
diminui o contato com o ar, tornando mais lenta a progresso do endurecimento; O endurecimento dos rebocos comuns ou da
argamassa de assentamento de tijolos demora de 8 a 30 dias.
possvel acelerar o endurecimento, embora
com prejuzo da qualidade da argamassa porque os cristais de CaCO3 ficaro menores. Processos: Queimar carvo no ambiente, pois a quantidade
de CO2 no ar muito baixa - 0,04%; Elevar a temperatura no ambiente aumenta a
velocidade da reao de recarbonatao e da secagem;
A recarbonatao que causa o endurecimento
reversvel, por exemplo, a argamassa endurecida comea a desagregar, se for colocada por muito tempo debaixo dgua.
Cal Hidratada Na prtica, chama-se cal hidratada ou ortocal
cal em p, apagada com a quantidade de gua
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estritamente necessria e suficiente para completar a reao. vendida em sacos de 20kg, com duas folhas
de papel kraft; Amassada com gua forma pasta como a cal
comum; Apresenta as vantagens do uso imediato aps a
adio de gua e de no se correr o risco de usar uma cal mal apagada; A durao da cal hidratada depende do modo
como foi ensacada e protegida, pois fica sujeita a recarbonatao quando exposta ao ar ou forma pasta com a umidade atmosfrica e endurece por secagem; As vantagens enunciadas tm levado ao
abandono da prtica da extino da cal viva nas obras, tornando rotineiro o uso da ortocal ou cal hidratada, embora esta tenha plasticidade e coerncia menores.
Propriedades da Cal Densidades Densidade absoluta mdia: D=2,20; Densidade aparente da cal em pedra: d= 1,00; Densidade aparente da cal em p: d= 0,80. Composio qumica (Normas ASTM)
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Cal clcica: CaO>75%; Cal magnesiana: MgO>25%; Mnimo de mistura (CaO+MgO)95%; SiO2+Al2O3+xidos de ferro5%; CO23%, na boca do forno, e CO210%, no
momento antes do uso. Propriedades mecnicas A pasta de cal em si tem pequena resistncia
mecnica; Resistncia compresso (28 dias): 6kgf/cm
2;
Resistncia trao (28 dias): 2kgf/cm2;
Resistncia compresso (56 dias): 8kgf/cm2;
Resistncia trao (56 dias): 3kgf/cm2.
Recomendaes Prticas No usar imediatamente as argamassas de cal
compradas prontas, devendo-se deix-las em repouso pelo menos uma semana, para se ter a certeza de que a cal est bem apagada. Para se obter argamassa fina, no basta peneirar
a areia, mas tambm a cal. Uma cal que ao ser apagada na obra d pouco
rendimento deve ser identificada como magnesiana e, por isso, a sua pasta s deve ser usada depois de muito repouso, para no
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aparecerem os respectivos ndulos brancos que rebentam no reboco. Devem ser evitadas as cais que tm escura
(barro) ou deixam grnulos de areia ou pedra no fundo da caixa do amassador.
Cimento Magnesiano
Tambm chamado de cimento sorel ou magnsia sorel e obtido pela reao do xido de magnsio com o cloreto de magnsio.
Obtm-se na fbrica a magnsia (MgO) por
calcinao do carbonato de magnsio, pulverizando-se o produto, em seguida.
Na obra, o produto industrial misturado com a
soluo de cloreto de magnsio e outros componentes para a obteno da argamassa. A magnsia vem em sacos e o cloreto em vidros. Primeiro, costuma-se juntar serragem, p de mrmore, etc., com a magnsia e depois o cloreto de magnsio. A argamassa obtida endurece em algumas horas
e tem resistncia mecnica muito prxima do cimento Portland, com a vantagem de fazer pega
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com substncias orgnicas. branca e dura. O fendilhamento comum, a no ser que sejam executadas juntas a cada 5 metros, no mximo.
As lavagens sucessivas das intempries tendem a
destruir a argamassa, pois eliminam progressivamente o cloreto e resultando hidrxido.
mais usado na fabricao de tijolos refratrios
de magnesita, para revestimento de fornos.
Argila
A argila ou saibro deve ser considerado um aglomerante areo, pois atende definio deste.