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Aglomerantes minerais
Prof. Netúlio Alarcón Fioratti
Materiais de Construção Civil
Universidade Paulista - UNIP
Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas - ICET
Campus de Araçatuba-SPENGENHARIA CIVIL
Introdução ao estudo
• Unir ou aglomerar outros materiais.– Colas;
– Cimento;
– Asfalto; e
– Argila.• Primeiros aglomerantes:
– Barro e
– Betume.
Introdução ao estudo
Atividade
X
Inatividade química
Intr
oduç
ão a
o es
tudo
Argila Água+ Plasticidade=
Ganho de resistência e
retração
Água
Cozimento
Irreversível
Intr
oduç
ão a
o es
tudo Água e fogo
causava transformações
irreversíveis.
Surgimento dos aglomerantes químicos, como o gesso e a cal aérea (?).
Que salto!?
Como o gesso e a cal eram
produzidos?
Conceitos novos
• Aéreo. Dependem do ar para dar pega e não resistem à ação de dissolução da água.
Conceitos novos
• Hidráulico.Dão pega mesmo
sob a água e tem resistência à ação de dissolução desta.
Conceitos novos
• Pozolana.
Materiais que não possuem propriedades aglomerantes, porém quando adicionada à cal em presença de umidade tornam-se aglomerantes idráulicos.
Conceitos novos
• Pega.
Processo químico que confere ganho de resistência ao aglomerante.
Um
a hi
stor
inha
RomanosCinza
vulcânica de Pozzouli
Cal
Argamassa que ganhava
resistência mesmo
submersa
Mantinha resistência à dissolução da água a
longo prazo
Descobriram as pozolanas e o primeiro aglomerante hidráulico
+
Con
tinua
ndo
a hi
stor
inha
Algumas jazidas de calcário
De onde vem a cal
Ditas impuras por conter teores de
argila
Produziam cales também hidráulicas!!
Surgiu a
“cal hidráulica natural”.
Calcário argiloso
Con
tinua
ndo
a hi
stor
inha
Vicat percebeu que o que conferia hidraulicidade aos aglomerantes era a
presença conjunta do calcário e da argila no cozimento.
Um aglomerante com duas matérias primas no
cozimento é dito “artificial”
“cal hidráulica artificial”
“cimento de pega rápida”
“cimento de pega normal”
Que
stão
inte
ress
ante
Para produzir um aglomerante hidráulico é só misturar argila e calcário e cozinhar.
Então qual é a diferença entre a “cal hidráulica artificial”, o “cimento de pega rápida” e o “cimento de pega normal”?
A temperatura de queima e
o teor de argila.
Sen
do a
ssim
:Calcário e argila
Cozidos à 900ºC
Cal hidráulica
Cozidos até fusão
Nódulos chamados de “clínker”
Moídos finamente apresentam reação mais lenta e melhor eficiência.
Teor de argila regula o tempo de pega
Falaremos mais tarde sobre isso
Aspectos relevantes
• Boa resistência mecânica.
• Duráveis.
• Econômicos.
• Fácil manuseio.
• Boas propriedades ao conjunto
Importância do tempo de pega.
Aglomerantes aéreos: CAL
Materiais calcáreos
Ou dolomita
CaCO3 CaCO3+MgCO3
< 900ºCCal
CaCO3+ calor →
CaO + H2O →
Ca(OH)2 + CO2 →
Calcinação
Extinção
Recarbonatação
CaO + CO2
CaCO3 + H2O
Ca(OH)2 + calor
Cal virgem
Cal hidratada ou extinta
E s
e tiv
er M
gCO
3?Cal cálcica
CaO
Cal magnesiana
MgOCaO + MgO
Ciclo rápido Ciclo lento
Esperado ciclo lentoEsperar um tempo
mínimo de repouso da cal
em extinção
Se a cal for aplicada
sem estar extinta
Fissuração no local (liberação de energia na extinção)
Ext
inçã
o
CA
LExtinção rápida
Extinção média
Extinção lenta
< 5 min
5 < t < 30 min
> 30 min
Muita água
Água aos poucos
Quantidade mínima
Cui
dado
s
Armazenamento
Cal virgem
Cal hidratada
CO2
Umidade
Tempo de cura
28 dias
Espessura do
reboco
Baixa quantidade e acesso lento
do CO2
Cui
dado
sImpurezas Argila
No geralSem ação aglomerante
Retração ao
secar
Enfraquecendo a argamassa
A areia enfraquece a argamassa?
Favorece difusão do CO2
Diminui a retração
Resistência e estrutura da
massa Não, se usada corretamente
Aglomerantes aéreos: GESSO
Gipsita
CaSO4•2H2O
Gesso
CaSO4•2H2O + calor → CaSO4•1/2H2O + 11/2H2O
150 a 180ºC
250ºC
250ºC
150 a 180ºC
CaSO4•2H2O + calor → CaSO4 + 2H2O
Gesso de Paris
Gesso anidro
End
urec
imen
to d
o ge
sso
• Consiste na reidratação do material.
• CaSO4•2H2O se recristaliza formando agulhas que se entrelaçam.
Rea
ções
dos
ges
sos
Gesso de Paris
Gesso anidro
Reações rápidas
Reações lentas
+
GESSO COMERCIAL
Tempo médio de pega de 30 min
Temperatura
Aditivos
50 a 80% do material
Influencia o produto final:
DENSIDADE
RESISTÊNCIA
QUANTIDADE DE ÁGUA
É s
ó ad
icio
nar
água
?• SIM. Se é um aglomerante aéro,
onde entra o ar nisso tudo?
Não tem atuação em ambientes saturados.
Não resiste à dissolução. Usado para fabricar
ornamentos INTERNOS.
• Isolante térmico-acústico.• Boa resistência para fins não
estruturais.• Baixa adesão à madeira e à
agregados lisos.• Oxida armaduras de aço.
Aglomerantes hidráulicos
O que tem a cal hidráulica de especial?
O que confere hidraulicidade à ela?
Cimentantes: se hidratam e formam cristais.
Óxido de cálcio
CaO (parte dele)
~ 900ºCComponentes
argilosos+Silicatos e aluminatos de cálcio
CaO que não se combinou com a argila
Continua a ser cal aérea
A/C=0,5
Se
a te
mpe
ratu
ra fo
r >
900
ºC?
Maior combinação da mistura
Cimento de pega rápida.
Formação de nódulos duros
(clinker).
Necessária moagem.
Mais compostos cimentantes
Aumento da temperatura até próximo da fusão.
Liberam maior calor
de hidratação.
Maior teor de aluminatos
MAIOR quantidade de argila.
A/C=0,6~0,8MENOR quantidade de argila.
Cimento de pega mais lenta.
Sili
cato
s e
alum
inat
os...
Sili
cato
s e
alum
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Obrigado pela atenção!
BAUER, L. A. F. “Materiais de construção” [691 M425]
NEVILLE, A. M. “Propriedades do concreto” [624.183 4]
PETRUCCI, E. G. R. “Materiais de construção” [691 P498m]