aglomerantes ufpr.pdf

7/26/2019 Aglomerantes UFPR.pdf

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Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de Construo IAGLOMERANTES

Materiais de Construo

( TC-030)

Ministrio da EducaoUniversidade Federal do ParanSetor de Tecnologia

Departamento de Construo Civil

Prof. Jos de Almendra Freitas Jr.

[email protected]

AGLOMERANTES

Verso 2013Verso 2013


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DEFINIO

So produtos capazes de provocar a aderncia dos materiais.

CLASSIFICAO QUANTO AO MODO DE ENDURECER:

Quimicamente inertes: Endurecem por simples secagem.

Ex: argilas, betumes.

Quimicamente ativos: Endurecem pela ao de reaes qumicas.

Ex: cimento Portland, Cal area

AGLOMERANTES


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CLASSIFICAO QUANTO AO MODO DE ENDURECER:

Quimicamente ativos:Endurecem devido a reaes qumicas. Areos

Necessitam da presena do ar para endurecer; Hidrulicos

No necessitam da presena do ar para endurecer;

Hidrulicos simples; Hidrulicos compostos; Hidrulicos mistos;

Hidrulicos com adies.

AGLOMERANTES


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CLASSIFICAO QUANTO A RELAO COM A GUA:

AGLOMERANTES AREOS:Depois de endurecidos, no resistem bem quando imersos na gua.

Devem ser usados apenas em contato com o ar.

Ex.: Cal aCal area, Gesso de Paris.rea, Gesso de Paris.

AGLOMERANTES HIDRULICOS:Depois de endurecidos, resistem bem a gua.O endurecimento dos aglomerantes hidrulicos se d por aoexclusiva da gua (reao de hidratao).

Ex.: Cal hidrulica, Cimento aluminoso, Cimento Portland.

AGLOMERANTES


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AGLOMERANTES

AGLOMERANTES HIDRULICOS SIMPLES:Um nico produto aglomerante, no tendo mistura.

Ex.:

Cimento Portland (CP)Cimento Portland (CP), Cimento aluminosoCimento aluminoso,

Gesso hidrGesso hidrulicoulico, Cal hidrCal hidrulicaulica.

CLASSIFICAO


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AGLOMERANTES

AGLOMERANTES HIDRULICOS COMPOSTOS:

Misturas de um aglomerante simples comsubprodutos industriais ou produtos naturais de

baixo custo.Ex.:

CP IV - mistura de cimento Portland com pozolana

CP III - mistura de cimento Portland e escria CP II F - mistura de cimento Portland e p de

calcrio

CLASSIFICAO


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AGLOMERANTES HIDRULICOS MISTOS:Mistura de dois aglomerantes simples.

Ex.:Cimento de Grappiers- Subproduto fabricao

da cal hidrulica

Mistura de CP com cimento aluminoso - tempega muito rpida.

CLASSIFICAOAGLOMERANTES


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AGLOMERANTES HIDRULICOS COMADICES:

Aglomerantes hidrulicos simples + adies para

modificar certas caractersticas.Diminuio: permeabilidade, calor de hidratao,

retrao ou preo.

Aumento: resistncia a agentes agressivos,plasticidade ou resistncia a baixas temperaturas.

Dar colorao especial.

CLASSIFICAOAGLOMERANTESAGLOMERANTES HIDRULICOS:


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Definies:

PegaPega - perodo inicial de solidificao pasta

InIncio de pegacio de pega Momento que a pasta comea a endurecerFim de pegaFim de pega - Momento que a pasta j est completamente

slida

EndurecimentoEndurecimento Perodo de tempo em que o materialganha resistncia, mesmo aps o final de pega.

AGLOMERANTES

TEMPOS DE INCIO E FINAL DE PEGA


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AGLOMERANTES - TEMPOS DE INCIO E FINAL DE PEGAAPARELHO DE VICAT

Ensaios

(MB-3433, NM 43) - Determinao da gua da Pasta de Consistncia Normal(MB-3434) - Determinao dos Tempos de Pega

Luis J. Vicat, 1786-1861


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APARELHO DE VICATAGLOMERANTES - TEMPOS DE INCIO E FINAL DE PEGA

(Jos A. Freitas Jr.)

Agulha com

acessrio anularpara verificao dofinal de pega

Final de pega =tempo at que

acessrio anularno provoque

nenhuma marca

escala

InIncio de pega =cio de pega =tempo attempo at que aque aagulha deagulha de VicatVicat

penetre na pastapenetre na pasta(4(4++1)mm da base1)mm da base

DefineDefine--se os tempos de pega como o intervalo de tempose os tempos de pega como o intervalo de tempotranscorrido desde a aditranscorrido desde a adio deo de gua ao cimentogua ao cimento

amostra = 500 g decimento e gua =

pasta consistncianormal, NM43

(Jos A. Freitas Jr.)

Agulha p/Agulha p/

InIncio decio depegapega

Agulha p/Final de

pega


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O concreto ou argamassa deve estar aplicado e

adensado dentro das formas antes do incio da pega.

Classificao (AFNOR):AGLOMERANTES - TEMPOS DE INCIO E FINAL DE PEGA

Cimento PortlandCimento aluminoso

Cimento pozolnicoCimento metalrgicoCal area

De 30 minutos a 6 horasDe pega lenta

Alguns cimentosnaturaisDe 8 a 30 minutosDe pega semi-lenta

Gesso de ParisCimento Romano

Menos de 8 minutosDe pega rpida

EXEMPLOTEMPO DE INCIO DEPEGA

AGLOMERANTES


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MASSAS ESPECFICA E UNITRIA:

Massa Especfica: ME = Massa / volume real

Massa Unitria: MU = Massa / volume aparente

(Volume aparente inclui os vazios entre os gros)

0,65 a 0,802,55 a 2,60Gesso

0,48 a 0,642,25 a 2,30Cal hidratada 1,423,00 a 3,15Cimento Portland

MASSA UNITRIA(t/m3, kg/l ou g/cm3)

MASSA ESPECFICA(t/m3, kg/l ou g/cm3)

AGLOMERANTE


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MASSAS ESPECFICA E UNITRIA:

Massa Especfica: ME = Massa / volume real

Massa especfica de materiais em p determinada utilizando o frasco de

Le Chteliere balana de preciso.

NBR NM 23

Henry Le Chtelier, 1850 -1936

Frasco deFrasco de

LeLe ChtelierChtelier

Balana


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SUPERFCIE ESPECFICA :

Superfcie Especfica: SE

SE = reas dos gros / MUrea dos gros: soma reas todos os gros contidos na MU

rea dos gros calculada a partir do dimetro mdio daspartculas determinado pelo permemetro Blaine.

20.000Slica ativa

650Cal hidrulica

240 a 300Cimento Portland

SUPERFCIE ESPECFICA

(m2

/kg)

AGLOMERANTE


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1,0)1(

3tK

S =

Caracteriza a finura, Quanto maior o valor doBlaine, mais fino o p do aglomerante,mais rpida sua hidratao.

K a constante do aparelho;

a porosidade da camada;

t o tempo medido (s) a massa especfica do cimento (g/cm)

a viscosidade do ar temperatura do

ensaio tabela da norma (Pa/s) S a superfcie especfica

ITAMB

SUPERFCIE ESPECFICA : Permemetro BlaineNBR NM 76

Roger L. Blaine, 1943 -


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SUPERFCIE ESPECFICA : Permemetro BlaineAbrir o registro e aspirar olquido, levantando para a

marca A, fechando o registro.Com a subpresso formadano tubo, o ar forado a fluiratravs da amostra e o fluido

vai lentamente voltando aposio de equilbrio.

O cronmetro deve ser

acionado quando o nvel dofluido passar pela marca B edesligado quando atingir amarca C, anotando-se o

tempo

Fluido

Entrada de ar

(F.Bauer)

Amostra


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AGLOMERANTES AREOS

Depois de endurecidos, no resistem bem quando

imersos na gua.

Devem ser usados apenas em contato com o ar.

Em geral precisam de componentes do ar paraendurecer.

Exemplos principais:Cal area

Gesso


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CAL = Cal Area um aglomerante aum aglomerante areoreo o produto resultante da calcinao de pedras calcrias a umatemperatura inferior ao do incio de sua fuso (cerca de 900oC).

CaCO3 + calor CaO + CO2

44 % do peso

12 a 20 % do volumePerde

CaO = Cal, Cal Virgem ou Cal viva

(900oC)

a) Calcinao

CaCO3 = Carbonato de Clcio

Etapas da cal:

Alteraes fsicas:

RochaCalcria

ar


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CAL = Cal Area

O Hidrxido de clcio o aglomerante.

um aglomerante aum aglomerante areoreo

b) Extino da cal

CaO + H2O Ca(OH)2 + calor

Ca(OH)2 = Cal extinta, Cal hidratada ou Hidrxido de Clcio

Recupera a maior parte do peso e volumes perdidos.

Muitssimo

Etapas da cal:

Alterao fsica:


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CAL = Cal Area

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

ar arc) Endurecimento ou recarbonatao

CaCO3 = carbonato de clcioCa(OH)2 = hidrxido de clcio

Etapas da cal:


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CAL = Cal Area DESIGNAO DOS PRODUTOS

CaO

Ca(OH)2

CAL VIRGEM ou CAL VIVA = Calcrio calcinado

CAL HIDRATADA = Cal Virgem depois da hidratao


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CAL = Cal Area

Cal virgem clcica:

CaO - entre 100% e 90% dos xidos totais;

Cal virgem magnesiana:

CaO - entre 90% e 65% dos xidos totais;

Cal virgem dolomtica:

CaO - entre 65% e 58% dos xidos totais.Dolomita CaCO3.MgCO3

Cal virgem classificada conforme o xido predominante:


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CAL = Cal Area

Rendimento -> ganho de volume da cal virgem ao hidratar.

Cal gorda:Rendimento em pasta >1,82

Calcrios com impurezas < 5 %Produz maior volume de pasta, mais plstica, homognea e mais expansiva.

Cal magra:Rendimento em pasta 5 %Produz menor volume de pasta, mais seca, grumosa e menos expansiva.


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PRODUO DA CAL

C.Natucci,E.M.Arajo,F.Mitsuhasi;

G.Balbinot,G.Lore

ncieJ.G.Yared

Mina de calcMina de calcriorio Britagem do calcBritagem do calcriorio

Produo em Rio Branco do Sul-PR

SeparaSeparao doo domaterial menormaterial menor Forno de barrancoForno de barranco


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PRODUO DA CAL Produo em Rio Branco do Sul-PR

Forno de barrancoForno de barranco Queima de serragemQueima de serragem

Peneiramento da calPeneiramento da cal EstoqueEstoque

(alun

os:J.deCamargo,

J.LimaNeto,M.

Costantin

Filho,R.Scheidt,S

ilvioAlmeidaCintra

)


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CaOCALCINAO DA CAL:Forno intermitente simples a lenha ou carvo

Forno de barranco

(Freitas Jr., J.)(Freitas Jr., J.)


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CaOCALCINAO DA CAL:

Tempo deoperao: 36

horas

Forno verticalcontnuo


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1) O teor de xidos totais na base no-volteis (CaO total + MgO total) deve ser calculado como segue:%(CaO total + MgO total) base de no-volteis= [%(CaO total + MgO total) / (100 - % perda ao fogo) ] x 100

2) O teor de gua combinada deve ser calculado como segue:

gua combinada = % perda ao fogo - % CO2

3,6% 4,0% 3,6%Depsito ou obra

3,0% 3,5% 3,0%Fbricaguacombinada 2)

88,0% 88,0% 90,0%xidos totais na base no voltil(CaO total + MgO total) 1)

15,0% 15,0% 8,0%Depsito ou obra

12,0% 12,0% 6,0%FbricaAnidridocarbnico (CO2)

CV-PCV-CCV-ECompostos

Exigncias qumicas:CAL VIRGEM CV CaO


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Cal em final de hidratao emcaixa de madeira, tpica de

obra.

HIDRATAO DA CAL

Industrias: Equipamento verticalpara hidratao de cal.

www.metso.com

Ca(OH)2


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HIDRATAO DA CALFluxograma da fabricao da cal hidratada: Cal virgem comomatria-prima, hidratao, classificao granulomtrica,

moagem e estoque de cal hidratada.

Ca(OH)2

Hidratadoreshorizontais


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CAL HIDRATADA CH Ca(OH)2

88%88%88%xidos totais na base de no volteis (CaO + MgO)

15%No exigido 10%xido no hidratado calculado

15% 7% 7%Anidrido carbnico CO2 no depsito ou na obra

13% 5% 5%Anidrido carbnico CO2 na fbrica

CH IIICH IICH IExigncias qumicas NBR 7175:

2,22,52,5Incorporao de areia

110110110Plasticidade

70%80%80%Reteno de gua

Ausncia de

cavidades ouprotuberncias

Ausncia de

cavidades ouprotuberncias

Ausncia de

cavidades ouprotubernciasEstabilidade

15% 15% 15%Finura (% retida acumulada) - #0,075mm n 200

0,5% 0,5% 0,5%Finura (% retida acumulada) - #0,6mm n 30

CH IIICH IICH IExigncias fsicas NBR 7175:


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HIDRATAO DA CAL

Tempos para extino:

Pasta obtida da cal em pedra7 a 10 dias aps a extino (adio de gua);

Pasta obtida de cal pulverizada

20 a 24 horas aps a extino (adio de gua);

Pasta obtida de cal magnesiana

Duas semanas aps a adio de gua (ahidratao do xido de magnsio muito lenta).


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CAL Adulterao da cal:

(Aulas USP) Dissoluo em HCl (20%)

(Prof. Mrcia Barros)

Impurezas: Partculas de carvo - riscos pretos Contaminao por calcrio

Partculas de slica Ncleos duros de CV na CH = vesculas

(Aulas USP)


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Impacto Ambiental:CAL

Energia: leo combustvel; Madeira;

Bagao de cana; Forno descontnuo:

2 kcal/g Forno contnuo:

0,9 kcal/g

Reservas:

Calcrio:

Muito amplas.


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Impacto Ambiental:CALCO2 Efeito estufa:

Descarbonatao: p/ uma tonelada de CaCO3

560 kg CaO

440 kg CO2 - Reabsorvido na recarbonatao

Massa de CO2 = 80% da massa de CaO

Combustvel:

1 tonelada de CaO gera

300 Kg de CO2 - Forno contnuo

640 kg de CO2 Forno descontnuo


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CAL Usos em argamassas: Areia + cal hidratado + cimento Portland +Areia + cal hidratado + cimento Portland + gua:gua:

Assentamento de blocos ou tijolos cermicos

Chapisco;

ChapiscoChapisco

Aumenta aderncia doAumenta aderncia dosubstrato com o embosubstrato com o embooo

AssentamentoAssentamento


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CAL Usos em argamassas: Areia + cal hidratado + cimento Portland + gua:

Revestimento bruto - emboo;

Preparo em obraPreparo em obra AplicaAplicao manualo manual

J d A F it J | M t i i d C t IAGLOMERANTES


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CAL Usos em argamassas:

Alisamento com rAlisamento com rguaguaRevestimento convencionalRevestimento convencional

de uma alvenariade uma alvenaria

Areia + cal hidratado + cimento Portland + gua:

Revestimento bruto = emboo;

J d A F it J | M t i i d C t IAGLOMERANTES


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CAL Usos em argamassas: Cal hidratado + gua:

Revestimento fino reboco (calfino)

AplicaAplicao deo de calfinocalfinoPreparo daPreparo dapasta de calpasta de calcomcom guagua

Jos de A Freitas Jr | Materiais de Construo IAGLOMERANTES


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GESSO ou GESSO DE PARISProduto da desidratao parcial da gipsita - (CaSO4. 2H20)

umum aglomerante aaglomerante areoreo, no suporta contato com a, no suporta contato com a gua apgua aps endurecido.s endurecido.

2(CaSO4.1/2 H2O) + 3H2O 2(CaSO4.2H2O)gipsita

Edurecimento do gesso:

2(CaSO4. 2H2O) + calor 2(CaSO4.1/2 H2O) + 3H2Ohemidrato190oC

Gesso de EstucadorGesso RpidoGesso de Paris

CaSO4 CaSO4

H2O

Relao estequeomtrica gua/hemidrato = 0,19Usual >0,45 para dar trabalhabilidade pasta

16% da massada gipsita



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GESSO ou GESSO DE PARISGipsita

www.caer.uky.ed

CaSO4. 2H2O

Estrutura cristalina

Uso na medicina

Construo civil



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GESSO

ou GESSO DE PARISProsseguindo o aquecimento alm dos 200 0C:

200 0Canidrita solvel - muito higroscpica, (absorve umidadeao ar, transformando-se em hemidrato.

6000

Canidrita insolvel - praticamente inerte, endurecendolentamente quando em contato com gua.

1.000 a 1.200 0CGESSO DE PAVIMENTACAO endurece em 12 a 14 h,

tambm chamado GESSO LENTO ou GESSOHIDRULICO, resistncia 100% superior ao gesso de

Paris.



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GESSO no BRASIL

Jazidas de Gipsita

Britagem da Gipsita

Extrao da gipsita



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| AGLOMERANTES

GESSO ou GESSO DE PARIS

Linha para produo de gesso em p

Trs sistemas:

Triturao Britador de mandbulas, rolos ou de impactos;

Moinho de martelos. Calcinao 200oC(Calcinar depois de moer ou moer depois de calcinar?)

Fornos contnuos ou descontnuos; Moagem Moinho Raymond, vertical ou de cone;

Equipamento de graduao.



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|


Paneles de ao circulares,abertos, com grandedimetro e pequena altura.

Normalmente assentados sobre uma fornalha dealvenaria, utilizam lenha para combusto. Ps agitadoras

homogenezam a calcinao e os controles detemperatura e tempo de residncia do material no fornoso realizados empiricamente, atravs da observao

visual. www.gessofortedobrasil.com.b

Tipos de fornos

Forno tipo panela(em extino)



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Paneles fechados (cubas), onde o calor gerado na parte

inferior conseguido com a queima de leo BPF ou lenha.A temperatura pode ser controlada atravs de pirmetros.Um sistema de palhetas internas, na cuba, garante a

homogeneidade do material.

Forno Tipo MarmitaForno Tipo Marmita

www

.gessofortedobrasil.com.b

Tipos de fornos



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GESSO ou GESSO DE PARISTipos de fornos

Tubo giratrio de ao,revestido internamentecom material refratrio, de

grande extenso epequena inclinao.

O minrio modo entra em contato direto com a chama,

que sai do maarico, no lado da alimentao.O minrio sendo calcinado desce, por gravidade, toda aextenso do forno e o tempo de residncia controlado

pela velocidade de rotao do tubo. www.gessofortedobrasil.com.b

Forno Tipo RotativoForno Tipo Rotativo



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Tubo giratrio de ao, cominterior revestido com materialrefratrio. Extenso dependedo volume de produo.Operao intermitente.

O minrio modo no entra em contato direto com a chama.Podem ser controlados por computadores ou operadosempiricamente. Podem ter controle de tempo, temperatura,

perda de massa e controlar a presso interna.

Forno Tipo Marmita GiratForno Tipo Marmita Giratriorio

Tipos de fornos

www.projetecnet.com.br



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Produtos obtidos da gipsita, de acordo com as temperaturas.


(Coutinho,J.S

.;FEUP,2002)

Temperatura de calcinao



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GESSO ouGESSO DE PARIS

Maior quantidade de

gua de amassamentoreduz a resistncia.

Tambm a absorode gua pelo gesso j

endurecido reduz aresistncia.

Resistncias mdias compresso em

corpos-de-prova secos e saturados de gessode paris, conservados 28 dias em ar seco.

Relao estequeomtrica gua/hemidrato = 0,19

Usual 45% da massa degesso em gua para dartrabalhabilidade pasta

(Coutinho,J.S.;FEUP

,2002)



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(Aulas USP)

Calor de hidratao



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GESSO ou GESSO DE PARISTempo de pega



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GESSO no BRASILPlo gesseiro PE: 94% da produo

Jazidas deGipsita

3.000 km frete p/regies SE e Sul



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Propriedades:

- Pega rpida minutos

- Solvel em gua aps endurecido

- Resistncia mecnica diminui com o teor de umidade- Grande coeficiente de dilatao trmica (2 x concreto)

- Baixa condutibilidade trmica (isolante)

Imagem

MEV(5000x) depasta de gesso

GESSOou GESSO DE PARIS



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Bactrias redutorasde sulfato no gesso


Propriedades:

O gesso atacado bactrias redutoras de sulfato, que

utilizam o sulfato como agente oxidante, reduzindo-o a sulfeto; corrosivo ao ao.


GESSO


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Sistema Drywallwww.drywall.org.br

www.placo.com.br

Chapas de gessoacartonado

GESSO ou

GESSO DE PARIS



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Chapas de gessoacartonado Drywall

Chapas fabricadas por processo de laminao contnua de uma mistura degesso, gua e aditivos entre duas lminas de carto.

NBR 14715:2001, NBR 14716:2001 e NBR 14717:2001.


w

ww.drywall.org.br


Ch d


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Chapas de gesso

acartonado Drywall

Tipos de Chapas cores:Standard (ST) Branca (reas secas)

Resistente Umidade (RU) VerdeResistente ao Fogo (RF) Rosa

(Coutinho,J. S.)


Chapas acartonadas - dimenses:L= 60,0 ou 120,0 cm

C = 240,0 ou 360,0 cm

Espessuras: 7; 10 12,5; 15, 20 e 25 mm



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Forro executado com placas em gesso de 60 X 60 cm.

As placas tm encaixe "macho e fmea" e so chumbadas com

estopa (juta cardada) e fixadas ao teto com arame galvanizado.


Placas de gesso autoportantes

(Aluno: Bruno H. R. Mortari)(Aluno: Bruno H. R. Mortari)


GESSO GESSO DE PARIS


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Divisriasem blocos



P d ti


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Peas decorativasGESSO ou GESSO DE PARIS


Revestimento com pasta deGESSO


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Aplica-se uma nica camada de

pasta sobre superfcies deinteriores, conferindo um aspectoliso, bem acabado e apresenta uma

elevada resistncia mecnica.

Revestimento com pasta de

gesso

GESSO

ou GESSO DE PARIS

(Quinlia, E., Tcne julho de 2005)


GESSO


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Reservas: Muito amplas;

Durao ........

Consumo de Energia: O menor dentre os aglomerantes;

CO2 Efeito estufa :

Queima de Combustveis - 0,15 a 0,20 kcal/g gesso; 1 tonelada de gesso gera 400 Kg de CO2 Desidratao parcial libera H2O.

Impacto Ambiental:



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AGLOMERANTES HIDRULICOS

Depois de endurecidos, resistem bem a

gua.O endurecimento dos aglomerantes

hidrulicos se d por ao exclusiva da gua(reao de hidratao).

Exemplos principais:

Cimento Portland, Cimento aluminoso

Cal hidrulica


CAL HIDRULICA = CalcCalcrio argiloso calcinadorio argiloso calcinado


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CAL HIDRULICA = CalcCalcrio argiloso calcinadorio argiloso calcinado.

Grau de hidraulicidade: componentes argilososCaO

(SiO2+Al2.O3+Fe2O3)

CaO + MgO

(SiO2+Al2.O3+Fe2O3)

CaOou

Temperatura de calcinao 900 a 1.000C um aglomerante hidrum aglomerante hidrulicoulico

Caractersticas inferiores, em geral, ao Cimento Portland

A cal hidrulica apresenta cal livre.

2 diasEminentemente hidrulica19,1 a 21,80,42 a 0,50

1 semanaHidrulica propriamente dita14,8 a 19,10,31 a 0,42

2 semanasMedianamente hidrulica8,2 a 14,80,16 a 0,314 semanasFracamente hidrulica5,3 a 8,20,10 a 0,16

Fim de pegaTipo de cal hidrulicaTeores de argilano calcrio

(suposto puro) (%)

NDICE DEHIDRAULICIDADE


CAL HIDRULICA x CIMENTOS


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CAL HIDRULICA x CIMENTOS

Aumento da hidraulicidade

A cal hidrulica apresenta muita cal livre.Cimentos bem menos.

(s cal livre)

Aumento resistncia mecnica e da impermeabilidade


CAL HIDRULICA


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RestauraRestaurao de obrao de obra

antiga: Coimbraantiga: Coimbra--PortugalPortugal

cimento amarelocimento amarelo

Utilizaes:-Argamassas de assentamento ou revestimento-Para a produo de blocos-Tratamento de solos

-Substituto do filer em pavimentos betuminosos

CAL HIDRULICA



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Caractersticas e vantagens:CAL HIDRULICA

Bom aspecto.Conforto visual e tctil.

Adaptao sem fissuras adeformaes originadas poroscilaes dos suportes ou

elementos de construo, ouvariaes dimensionais por

aes trmicas.

Mdulo de elasticidade baixo

Baixa fissurao dos rebocos.

Absoro de esforosprovocados por oscilaes dos

suportes durante um longoperodo de tempo.

Argamassas suaves e semretrao.Endurecimento lento e retrao

pouco significativa

No introduo de esforos nossuportes.Comportamento dctilBoa relao resistncia trao /resistncia compresso

Reparao de defeitosestruturais de alvenarias

Colabora na resistnciamecnica das caldas de injeo.

Permite reparar fissuras emparedes de alvenaria sem

prejuzo da sua resistncia.Boa capacidade resistente de

rebocos e alvenarias.

Confere resistncia mecnicaconsidervel s argamassas em

que usada.Resistncia mdia a compresso a28 dias > 8MPa

Contribuio para aconstruo a recuperar

Benefcio para as argamassase caldas em que empregue

Caractersticas Qumicas

CIMPOR


CAL HIDRULICA


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CAL HIDRULICACaractersticas e vantagens:

Capacidade de auto-

regenerao

As fissuras provocadas poraes em que se ultrapassou a

resistncia mecnica daargamassa so naturalmente

recuperadas

Progresso do endurecimentoao longo do tempo por

carbonatao

Adaptao dos rebocos sdeformaes naturais das

construes antigas

Compatibilidade dasargamassas com os materiais

do suporte ou alvenarias

Ausncia de fissuraoBoa capacidade de relaxaode tenses

Cal livre > 10%

Proteo contra a entrada de

umidade pelo exterior

Baixa fissurao dos rebocos e

conseqente impermeabilidade

Baixo calor de hidratao com

liberao lenta

Endurecimento da espessurada argamassa

Rebocos com resistncia ecoeso mesmo quando

aplicados sob condies deumidade desfavorveis

Permite o trabalho em zonas eclimas midos

Pega hidrulica


Benefcio para asargamassas e caldas em que

empregue

Caractersticas Qumicas:

CIMPOR


CAL HIDRULICA


71/152

Melhoria da aderncia aosuporte.

Hidratao adequada.

Boa progresso da hidrataomesmo quando aplicadas sobre

suportes absorventes.

Reteno de gua

Reparao de defeitosestruturais de alvenarias.

Disfarce de manchas evestgios de siluetas.

Caldas de injeo muito fludas

Evita condensaes emrebocos interiores

Evita eflorescncias e

umidade ascensional

Permeabilidade ao vapor degua

Elevada porosidade das

argamassas

Rebocos bem aderentes aosuporte

Argamassas com melhortrabalhabilidade

Superfcie especfica> 6.500 cm2/g


Benefcio para as argamassas ecaldas em que empregue

Caractersticas Fsicas:

CIMPOR

Caractersticas e vantagens:

CAL HIDRULICA



72/152

CIMENTO NATURAL

No apresenta cal livre. A cal hidrulica apresenta cal livre.

Tipos:

De pega rpida -(cimento Romano) - Cozimento temperatura < 1000oC;

De pega lenta- Cozimento a 1450oC;

De pega semi-lenta- intermedirio entre os 2 anteriores.

A rapidez da pega dos cimentos Romanos atribuda a presena do

teor mais elevado de aluminato de clcio.

Resistncia dos cimentos naturais baixa, (50% do CP), devido acomposio do calcrio no uniforme.

Aglomerante hidrAglomerante hidrulicoulico

Resulta do cozimento de calcResulta do cozimento de calcrios argilosos (teor argila +rios argilosos (teor argila + -- 25%)25%)


CIMENTO NATURAL Aglomerante hidrAglomerante hidrulicoulico


73/152

CIMENTO NATURALRomanos desenvolveram um cimento altamente durvel.

Combinao de cal com "pozolana", (cinza vulcnica na zonade Pozzuoli , junto a Npoles e ao Monte Vesvio), permitia

obter um cimento que oferecia maior resistncia ao dagua.

Aglomerante hidrAglomerante hidrulicoulico

Alvenaria de pedras ou tijolos cermicosassentados com argamassa de cimento

pozolnico.


CIMENTO NATURAL


74/152

Na Frana e na Alemanha empregado em condutos (esgotos,gua, vedao de fugas e veios de gua); nos EUA empregadoem pavimentao de estradas de rodagem.

No Brasil no empregado e nem fabricado.

Sofre pequena retrao, bom para argamassas e pastas.

www.rosendalecement.net www.rosendalecement.net

www.rosendalecement.net

www.rosendalecement.net


CIMENTO ALUMINOSO


75/152

Fundio de calcrio (CaCO3) e bauxita (Al2O3), (teor bauxta

inferior a 30%), moda misturadas, em fornos de altatemperatura, resfriado, britado e modo.

um aglomerante hidrum aglomerante hidrulicoulico

CIMENTO ALUMINOSO

Caractersticas:

Cura rpida - em 24horas resistncia superiores a 45 MPa; Aglomerante de preo elevado; Emprego delicado - elevadssimo calor de hidratao; No desprende cal livre, (o CP desprende + - 20%);

Produz concretos/argamassas com alta resistncia ao calor,at 1200C;

Alta resistncia a abraso e corroso;

Endurecimento normal em temperaturas baixas.

Produo:


CIMENTO ALUMINOSO


76/152

APLICAES:

Concretos refratrios;

Rpida cura e altas resistncias iniciais e finais; Pisos para trfego aps 6 horas;

Chumbamentos;

Reparo em cabea de protenso, 24h pode protender,(CP=7 dias);

Concretagens junto ao mar para aproveitar mar baixa;

Pr-moldados para uso imediato; Rejuntamento e assentamento de tijolos refratrios;

Mistura ao cimento Portland para acelerar endurecimento.


CIMENTO ALUMINOSO


77/152

Pisos industriaisRpido endurecimento

e cura (6 horas)

Argamassa centrifugada dealta resistncia qumica

para proteo de tubos de

esgoto

www.cimentfondu

.com

www.cimen

tfondu.com


CIMENTO ALUMINOSO


78/152

www.cimen

tfondu.com

Suporta altas temperaturas.Concreto em instalaes

de siderurgia

Endurece em baixastemperaturas.

Concreto em fundaes de

base francesa na Antrtida

www.cimentfon

du.com


CIMENTO ALUMINOSO


79/152

www.cimen

tfondu.com

Cimento aluminoso, apresentaexcelentes propriedades a altastemperaturas, estabilidade

volumtrica e resistncia ao

choque trmico.

Argamassas paraassentamento de tijolos

refratrios em churrasqueirase lareiras para suportar o calor


CIMENTO PORTLAND (CP)


80/152

Material obtido pela cozedura atMaterial obtido pela cozedura at a fuso incipiente dea fuso incipiente de

uma mistura calcuma mistura calcriorio--argilosa (clargilosa (clnquer).nquer).


Engenheiro John Smeaton, 1756, procuravaaglomerante que endurecesse na presena degua, para facilitar o trabalho de reconstruo

do farol de Eddystone, na Inglaterra.

Verificou que mistura calcinada de calcrio e

argila tornava-se, depois de seca, toresistente quanto as pedras utilizadas nas

construes.

www

.cimentoitambe.com

.br

( )



81/152

Um pedreiro, Joseph Aspdin, 1824,patenteou a descoberta, batizando decimento Portland, referncia a um tipode pedra muito usada em construes

na regio de Portland, Inglaterra.

No pedido de patente constava que ocalcrio era modo com argila, em

meio mido, at transformar-se em p.

A gua era evaporada e os blocos damistura seca eram calcinados emfornos e depois modos bem finos.

www.cimentoitambe.c

om.br




82/152


FABRICAO DO CIMENTO PORTLAND

Matrias Primas: Ex. Cia Cimento Rio Branco (Votorantin)

90,0 % de Calcrio 9,50 % de Argila

0,50 % de Minrio de Ferro





83/152

Matrias Primas:

Mina de calcMina de calcriorio

Jazida Rio BonitoJazida Rio Bonito ITAMBITAMB



84/152

CIMENTO PORTLAND (CP)Matrias Primas:

Mina de argila

Britagem do calcrio

Cia Cimento Rio Branco (Votorantin)



85/152

CIMENTO PORTLAND (CP)Homogeneizao do calcrio:

Cia Cimento Itamb

Chegada doChegada docalccalcrio britadorio britado SaSada parada para

moagemmoagem


CIMENTO PORTLAND (CP) - PRODUO


86/152

(1,5 a 3%)




87/152

PUC - RJ



CALCRIOCALCRIO


88/152

PRODUO

ARGILASARGILAS

MIN. FERROMIN. FERRO

VAIP/SE

CAGEME

FORN

O

Cia Cim. Rio Branco Votorantin

CaCO3

Fe2O3

Al2O3 Fe2O3 Si O2

MgO SiO2

Moagem da farinha




89/152

FORNO

ITAMB

Vista de dentro do fornoMoinho de rolos para moagem da matria prima:




90/152

FORNOFORNOVEMD

O

MOINHO

DEFARINHAESECAGEM

Cia Cim. Rio Branco Votorantin

VAI P/MOINHO DE

BOLAS

clnquerclnquer (Coutinho,J.S.;FEU

P,1988)

ITAMB

Vista de dentro do forno

clnquer




91/152

ESQUEMA DA SECAGEM, MOAGEMDA FARINHA E DO FORNO



M i h d b lM i h d b l


92/152

VE

MD

OFORNO

Interior domoinho de

bolas

Silo de estocagem de ClSilo de estocagem de Clnquernquer

CiaCim.RioBrancoVotorantin Silos de armazenagemSilos de armazenagemdo cldo clnquer monquer mododo

CiaCim.RioBr

ancoVotorantin

clclnquer + gessonquer + gesso

Moinho de bolasMoinho de bolas



M i h d b l


93/152

Moinho de bolas


ADIO DE GESSOCIMENTO PORTLAND (CP)


94/152

GessoGessoO gesso (gipsita)

adicionado de 1,5 a 3%, aoclnquer para retardar os

efeitos da hidrataoprematura do C3A.

(falsa pega e perda de

trabalhabilidade)Moagem ClMoagem Clnquer + Gessonquer + Gesso

Moinho de bolasMoinho de bolas

ITAMB

ITAMB



Silos de armazenagemSilos de armazenagem


95/152

ITAMB

CiaCim.RioBrancoVotorantin

EnsacadeiraEnsacadeiraautomautomticatica

DistribuiDistribuioo granelgranel

Silos de armazenagemSilos de armazenagemdo cldo clnquer monquer mododo

Silos de armazenagemSilos de armazenagemdas adidas adieses


COMPOSTOS DO CLNQUER DE CIMENTO PORTLAND

Cl t t id i i i


96/152

Clnquer quatro compostos anidros principais2 silicatos e 2 aluminatos

C3S -3CaO.SiO2 - Silicato tri-clcico

C2S - 2CaO.SiO2 - Silicato di-clcico

C3A - 3CaO.Al2O3 - Aluminato tri-clcico

C4AF - 4CaO.Al2O3.Fe2O3 - Ferro Aluminatotetro-calino

Notao:

C - CaO

S - SiO2

A - Al2O3

F - Fe2O3


FORMAO DO CLNQUER


97/152

Transformao sofridas pela farinha crua at se transformar em clnquer.(Jackson,1998)


COMPOSTOS DO CLNQUER


98/152

Alita (silicato triclcico): cristais amarelados, de forma aproximadamentehexagonal.

Belita (essencialmente silicato biclcico) cristais, arredondados.

Estrutura de um clnquerde cimento Portlandrelativamente comum

observado aomicroscpio tico:

(Donald A. St John, Alan W. Poole and Ian Sims, 1998)

Alita

Belita


COMPOSIO TPICA DE UM CLNQUER DE

CIMENTO PORTLAND


99/152

CIMENTO PORTLAND

67% CaO (CC), 22% SiO2 (SS), 5% Al2O3 (AA), 3% Fe2O3 (FF) e

3% de outros xidos.Fases cristalinas anidras metaestveis na temperatura

ambiente e estveis ao serem hidratados

Alita (C3S): 50-70%Belita (C2S): 15-30%

Aluminato triclcico (C3A): 5-10%

Ferroaluminato tetraclcico (C4AF): 5-15%Outros compostos em menor quantidade

Na2O, MnO, K2O, magnsio, enxofre, fsforo


CARACTERIZAO DO CIMENTO PORTLAND

Difrao de Raios X:


100/152

Difrao de Raios X:Tcnica utilizada para a identificao das fases constituintes do clnquer.

Microscopia tica e Eletrnica de Varredura:Observao morfolgica das amostras.

Ensaio de Lixiviao:Visa simular as condies de exposio do cimento ao meio ambiente.

Ensaio de solubilizao:Visa complementar o ensaio de lixiviao, se o resduo inerte ou no.

Ensaio de Resistncia Mecnica Compresso: o controle de qualidade fundamental do produto. Limites mnimos deresistncia compresso exigidos para 3,7 e 28 dias.


Estgios

HIDRATAO DO CIMENTO PORTLAND


101/152

Estagio IEstagio I: Em contato com a gua ocorre uma rpida

dissoluo dos gros do cimento. Sobem as concentraes delcalis solveis, Ca2+, SO42- e ons OH em soluo, resultandoem um pH de 12 a13.

Estagio IIEstagio II: Os ons Ca2+, SO42- e ons OH reagem com ossilicatos e aluminatos para formar gel de C-S-H e etringita,formando uma barreira em torno dos gros de cimento nohidratados, retardando novas hidrataes, permitindo um

perodo de trabalhabilidade durante o qual o concreto deve serlanado e assentado.

Estgios:

( K. Luke)


E t i



102/152

Estagio IIIEstagio III: Durante o Estgio II a concentrao de ons Ca2+

continua a aumentar, reiniciando lentamente a hidratao dosgros de cimento atrs da barreira.

Com a supersaturao de Ca2+, seguida da precipitao de

Ca(OH)2 ocorre uma rpida hidratao dos gros de cimentogerando gel de C-S-H e etringita.A formao de gel de C-S-H e o intertravamento das

partculas promovem a pega e o endurecimento.

( K. Luke)

Estgios:


Diversos cristais so observados na pasta de



103/152

Estruturas Fibrilares:C-S-H

Estruturas Prismticas:C-H

Etringita: C6ASH32

Diversos cristais so observados na pasta decimento Portland hidratada:

Monossulfato: C4AS.H12

(Portlandita)C-HC-S-H

EtringitaEtringita

http://lebeton.free.fr/ciment.htm

l


ENDURECIMENTO DO CIMENTO PORTLAND

Reaes Qumicas: NotaNotaoo::


104/152

C3A + CSH2 Etringita + 300 cal/g

2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH + 120 cal/g

2C2S + 4H C3S2H3 + CH + 62 cal/g

Reaes Qumicas: NotaNotaoo::CC -- CaOCaOSS -- SiOSiO22

AA -- AlAl22OO33FF -- FeFe22OO33HH -- HH22OOSS -- SOSO33

Pega: o incio do endurecimento(passagem do estado plstico para o slido)

Endurecimento: resulta da hidratao progressiva doscompostos anidros do cimento

SEQUNCIA DE HIDRATASEQUNCIA DE HIDRATAOOE ENDURECIMENTOE ENDURECIMENTO




105/152




106/152

Desenvolvimento microestrutural, durante a hidratao, de um gro

de cimento. (Scrivener, 1989)


42 a 60% do clnquer responsvel pela resistncia nos primeiros dias de idade da pastaC3S

PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS DO CLNQUER


107/152

(Aulas USP)

5 a 10% do clnquer.Tem pega em poucos minutos mas no instantnea como o C3A.

Comparado ao C3A Resistncia ligeiramente inferior.Desenvolve menos calor de hidratao e mais resistente a ao de guasagressivas.A alumina por ele fixada menos nociva que a alumina ligada exclusivamente cal.

C4AF

6 a 13% do clnquer.Pega quase instantnea com intensidade rpida de reao com grande produo de

calor.Tem pequena resistncia mecnica.Resiste mal a guas agressivas.Importncia ao cimento Portland tornar possvel menores temperaturas do forno.

C3

A

14 a 35% do clnquer.

C2S endurece lentamente nos primeiros 28 dias.Segue aumentando a resistncia e em 2 anos atinge a resistncia do C3S.Intensidade de sua reao lenta, sendo pequeno o calor desenvolvido

C2S(belita)

responsvel pela resistncia nos primeiros dias de idade da pasta.Os cimentos ricos em C3S tem resistncia inicial mais alta.Hidrata com velocidade mediana e no libera muito calor.

3

(alita)


Resistncia mecnica x efeitos da hidrataodos compostos anidros do clnquer



108/152

dos compostos anidros do clnquer.

(Zam

pieri,1989)

Belita

Alita


COMPOSIO x RESISTNCIA



109/152

COMPOSIO x RESISTNCIA

8138C4AF12512C3A

154625C2S

563049C3S

CBA

Temperatura e finuraconstantes

Belita

Alita

28

(Aulas USP)


ALTERAO DA PEGA DO CIMENTO PORTLAND


110/152

Fatores que afetam:

Aluminatos: Pega inicial (C3A cristaliza rpido);Finura: mais fino, final de pega e endurecimento mais rpido;

Gesso (SO3): (


111/152

Aditivos: Cloreto de clcio:

1 % retarda pega, em quantidades superiores acelera Cloreto de sdio:

Varia, em alguns CP retarda em outros a acelera

Carbonatos alcalinos e anidrido carbnico:Acelerao forte (1 a 2%, incio de pega em poucos minutos)

Hidrxidos de sdio, de potssio ou de silicato de sdio:

Notvel acelerao Acar:

Soluo de 1 % impede a pega


CIMENTO PORTLAND RESISTNCIA COMPRESSO

CNBR 7215 Determinao da Classe do Cimento Portland


112/152

Corpo-de-prova cilndrico 50 x 100mmTrao- 1 : 3 : a/c =0,48 (Areia Normal)

Enchimento dos moldes 4 camadas com 30 golpesRompimento 1 / 3 / 7 / 28 dias


CIMENTO PORTLAND RESISTNCIA COMPRESSO

NBR 7215 Determinao da Classe do Cimento PortlandCorpo de prova capeado


113/152

CP V - ARI:1 dia 14 MPa3 dias 24 MPa7 dias 34 MPa

Cimentos CP I, II e III:25, 32 e 40 MPa aos 28 dias

CP IV:25 ou 32 MPa aos 28 dias

Corpo-de-prova capeadocom enxofre


CIMENTO PORTLAND - CALOR DE HIDRATAO

Fatores que afetam:


114/152

Composio qumica C3S mais calor que C2S;

Finura do cimento mais fino, mais rpido hidrata; Adies pozolanas menos calor.

74 a 116180 dias

72 a 11490 dias

61 a 10928 dias

46 a 977 dias

41 a 903 dias

Calor de hidratao

(calorias/g)

Idade



Cintica das velocidades das reaes:


115/152

(Weiss, J.; 2005)

C3A > C3S > C4AF > C2S

A reatividade influenciada pela finura e oresfriamento do clnquer;

O C3A tem sua hidratao retardada pela adio

do gesso;

Reaes complexas (C2S reage mais rpido

quando C3S est presente devido a presena deOH- na soluo);

C3A e C4AF competem pelos sulfatos (gesso).




116/152

(Domon

e,1994)

Tempo de dormncia depende da quantidade de gesso


CIMENTO PORTLANDCALOR DE HIDRATAO


117/152

(Weiss, J.; 2005)

CALOR DE HIDRATAO

ModeradaBaixaModeradoModeradaC4AF + CSH2

Muito altaBaixaMuito altoRpidaC3A + CSH2

BaixaInicial baixa, final altaBaixoLentaC2S

AltaAltaModeradoModeradaC3S

Liberaode calor

ResistnciaMecnica

Calorliberado

Velocidadeda reao

Composto

Contribuio para o cimentoComportamento dos compostos



Finura e Calor de Hidratao


118/152

(Aulas USP)


CIMENTO PORTLAND - EXPANSIBILIDADE

Problemas do cimento que causam expanso:P i l i i t i d M O E t t


119/152

-Periclsio - cristais de MgO Excesso temperatura outempo no forno. %MgO < 6,5%

- Excesso de gesso adicionado- Excesso de CaO no clnquer carncia de argila

Agulha de Le Chtelier, usada paraavaliar a expansibilidade. e 0,5 cm

(Neville,A.;1995)

Henry Le Chtelier, 1850 -1936


PASTA DE CIMENTO PORTLAND RETRAO

Pasta - pseudo-slidos - aparncia de slidos - rede deporos muito finos contendo ar ou gua


120/152

poros muito finos contendo ar ou gua.

Propriedades diferentes das dos slidos devido presenade tenses capilares de gua no interior dos poros.

Tenses tendem a desaparecer quando o corpo pseudo-slido est seco ou saturado de gua.

Quantidades de retrao muito varivel :

(Granato-BASF)

Pasta pura - 1,5 a 2,0 mm/mArgamassas - 0,6 a 1,5 mm/mConcretos -0,2 a 0,7 mm/m


Fatores que influenciam:

PASTA DE CIMENTO PORTLAND RETRAO


121/152

CimentoCimento - mais fino, maior retrao nas primeiras horas;

TraTraoo maior quantidade de agregados, menor retrao;

Qtd.Qtd. guagua de amassamento - mais gua, maior retrao;

AditivosAditivos retardadores aumentam; DimensesDimenses das peas mais volumosas, mais retrao;

Procedimentos deCuraCura - mais tempo, menor retrao;

Umidade mUmidade mdia do ardia do ar mais seco, mais retrao.


SLIDOS NA PASTA DE CIMENTO

Estruturas C S H


122/152

Estruturas C-S-H

(Mehta e Monteiro,1994)

Cristais dehidrxido declcio CH

Etringita

Monossulfato



Estruturas CSH


123/152

Estruturas fibrilares;

Formadas pela hidratao dos silicatos; Altssima resistncia mecnica; Quimicamente bastante estveis; Baixa porosidade;

50 a 60 % do volume da pasta.

2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH + 120 cal/g

2C2S + 4H C3S2H3 + CH + 62 cal/g



Cristais de hidrxido de clcio CH Cristais grandes hexagonais de Ca(OH)2;


124/152

Volume: 20 a 25%;

Responsveis pH elevado da pasta (pH 13); Porosos; Baixa resistncia mecnica; Solveis em gua;

Muito reativos quimicamente.

(Andinet

al.,2001)



Etringita Produto da hidratao dos aluminatos e do gesso (SO );

C6AS.H32


125/152

Produto da hidratao dos aluminatos e do gesso (SO3); Cristais muito porosos com baixa resistncia mecnica;

So os primeiros cristais da pasta a se formar; Formao pode causar falsa pega;

Representam 15 a 20 % do

volume de slidos.



Monossulfato hidratado Produto da hidratao dos aluminatos e do gesso;

C4AS.H18


126/152

Produto da hidratao dos aluminatos e do gesso; Cristais porosos em forma de ptalas de rosa;

Quimicamente instveis; Forma-se sob concentrao baixa de sulfatos

(SO3 do gesso);

Porosos; Baixssima resistncia

mecnica;

Solveis em gua.


Pozolanas - Cinzas volantes Classe CP proveniente de fornos que queimam carvo mineral (termoeltricas)

ADIES ao CIMENTO PORTLAND


127/152

P proveniente de fornos que queimam carvo mineral (termoeltricas)

AO POZOLNICA = SiO2 + Ca(OH)2 + H2O

Estruturas C-S-H

Tamanho dos gros e S.E. semelhante aos do cimento Portland

1,5lcalis disponvel em Na2O (% mximo)6,0Perda ao fogo (% mximo)

3,0Teor de umidade (% mximo)

5,0SO3 (% mximo)70,0SiO2+Al2O3+Fe2O3 (% mnimo)

CCLASSE

Propriedade NBR 12653


U iU i



128/152

(Jos Freitas Jr.)

Cinzas volantes:FLY ASH

Coleta das cinzas volantes

UsinaUsina

termotermo--eleltricatricaa carvo minerala carvo mineral

(JosFreitasJr.)


Pozolanas - Cinzas volantes Classe C Retardam o ganho de resistncia mecnica; Reduzem o calor de hidratao;



129/152

; Melhoram a trabalhabilidade;

Minimiza a permeabilidade do concreto; Diminuem ocorrncia das reaes lcali-agregado.

Cinzasvolantes

aumentadas5.500 vezes.

(MBinc.) Pozolana


Escria granulada de Alto Forno - AO CIMENTANTEADIES ao CIMENTO PORTLAND

Resduo do alto-forno siderrgico; Resfriada com jatos de gua; Presena de C S e C S;


130/152

Presena de C2S e C3S; Gros c/ 45 m e 500 m/kg de finura Blaine;

Reduz custos; Consome resduo industrial nocivo ao meio ambiente.

Coque de carvo mineral-CMinrio de ferro Fe2O3 Cstinas - CaCO3 SiO2 Fe2O3

C3S C2S ....

(Jos Freitas Jr.)

ALTOALTO--FORNOFORNOSIDERSIDERRGICORGICO

Escria Granulada

Resfriamento c/jatos de gua

Aciaria(conversor)


Escria granulada de Alto Forno - AO CIMENTANTE Esfriada com jatos de gua No prejudica resistncia mecnica



131/152

No prejudica resistncia mecnica Possvel colocar altos % no cimento CPIII 65%

Aumenta a resistncia aos sulfatos

Agregado de escria(Escria resfriada ao ar)



Filer carbontico p de calcrio


132/152

Inerte quimicamente CaCO3;

No prejudica resistncia mecnica; Melhora a trabalhabilidade e o acabamento;

Reduo de custos; 5 a 10 % do cimento.


TIPOS DE

CIMENTO 1 a 599 a 9525 / 32 / 40CP I - S010025 / 32 / 40CP I

Filer (a)PozolanaEscriaclnquer + Sulfatode clcio

ClasseSigla

Limites em % de massaCIMENTO

CP I (a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%


133/152

CIMENTO PORTLAND

COMUM

NoNo

come

rcializado

come

rcializado

40,0 32,0 25,0MPa28 dias de idade


15,0 10,0 8,0MPa3 dias de idadeResistncia compresso

5,0mm frio

5,0mm quenteExpansibilidade 10,0hTempo de fim de pega (*)

1,0hTempo de incio de pega

280 260 240m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)

10 12 12%Resduo na peneira 200Finura

403225Limites de ClasseUnidadeCaractersticas e propriedades

3,0 1,0Dixido de carbono CO2

4,0Trixido de enxofre SO3

6,5xido de magnsio - MgO

4,5 2,0Perda ao fogo PF

5,0 1,0Resduo insolvel - RI

CP I -SCP I

Limites em % de massaDeterminaes qumicas

NBR 5732CP I

Cimento Portland ComumCP I S

Cimento Portland Comumcom Adio

CP I


TIPOS DECIMENTO

CIMENTO PORTLAND

CP II 6 a 10--94 a 9025 /32 /40CP II - F0 a 106 a 14-94 a 7625 /32 /40CP II - Z0 a 10-6 a 3494 a 5625 /32 /40CP II - E

Filer(a)

PozolanaEscriaClnquer + Sulfatode clcio

ClasseSigla


(a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%


134/152

CIMENTO PORTLANDCOMPOSTO



15,0 10,0 8,0MPa3 dias de idadeResistncia compresso

5,0mm frio

5,0mm quenteExpansibilidade

10,0hTempo de fim de pega (*)


280 260 240m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)

10 12 12%Resduo na peneira 200Finura

403225

Limites de ClasseUnidadeCaractersticas e propriedades

5,0Dixido de carbono CO2



6,5Perda ao fogo PF

2,5 16 2,5Resduo insolvel - RI CP II - FCP II - ZCP II - E


CP II - ECimento Portland Composto com

escriaCP II Z

Cimento Portland Composto compozolanaCP II F

Cimento Portland Composto com filer

NBR11578

(a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%


TIPOS DE

CIMENTO

CIMENTO PORTLAND DE ALTO-FORNO

CP III Filer ou materialcarbontico (a)Escriagranuladaclnquer + Sulfatode clcioClasseSiglaLimites em % de massaCIMENTO


135/152

(a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%NBR 5735

0 a 535 a 7065 a 2525 / 32 / 40CP III



4,5Perda ao fogo PF

1,5Resduo insolvel - RI


40 32 25MPa28 dias de idade

23 20 15MPa7 dias de idade

12 10 8MPa3 dias de idadeResistncia compresso

403225Classes

5mmExpansibilidade a quente

1hTempo de incio de pega

8 %%Resduo na peneira 200Finura

LimitesUnidadeCaractersticas e propriedades


TIPOS DE

CIMENTO

CP IV (a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%0 a 515 a 4015 a 4085 a 5525 / 32CP IV

Filer

(a)

PozolanaEscriaclnquer + Sulfato

de clcio

ClasseSigla



136/152

40,0 32,0MPa91 dias de idade



10,0 8,0MPa3 dias de idadeResistncia compresso

5,0mm frio

5,0mm quenteExpansibilidade

12,0hTempo de fim de pega (*)


m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)

8,0 8,0%Resduo na peneira 200Finura3225

Limites de ClasseUnidadeCaractersticas e propriedades

CIMENTOPORTLANDPOZOLNICO

NBR 5736 3,0Dixido de carbono CO2



4,5Perda ao fogo PF

-Resduo insolvel - RI



TIPOS DECIMENTO

NBR 5733

CP V - ARI0 a 5100 a 95CP V - ARI

Filer ou material carbontico (a)clnquer + Sulfato declcio

Sigla





137/152

CIMENTOPORTLANDde ALTA

RESISTNCIA

INICIAL

NBR 5733

34,0MPa7 dias de idade


14,0MPa1 dias de idadeResistncia compresso



10hTempo de final de pega


300m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)




3,5 4,5

Trixido de enxofre SO3Quando C3A do clnquer 8%Quando C3A do clnquer > 8%


4,5Perda ao fogo PF

1,0Resduo insolvel RI


TIPOS DE CIMENTO PORTLAND

Cimento Portland CP (RS) - (Resistente a sulfatos - NBR 5737)

Cimentos - CP I, II, III, IV ou V-ARI podem ser resistentes aos


138/152

sulfatos, atendendo pelo menos uma das condies:

Teor de C3A do clnquer e teor de adiescarbonticas de no mximo 8% e 5% em massa;

Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de

escria granulada de alto-forno, em massa; Cimentos do tipo pozolnico que contiverem entre 25% e 40% de

material pozolnico, em massa;

Cimentos com antecedentes de resultados de ensaios delonga durao ou de obras que comprovem resistncia aos

sulfatos.


TIPOS DE CIMENTO CIMENTO PORTLAND

de ALTA RESISTNCIA INICIALRESISTENTE A SULFATOS

NBR 5733 Limites em % de massaDeterminaes qumicas

CP V - ARI - RS


139/152

NBR 5733

eNBR 5737 3,0Dixido de carbono CO2


6,5xido de magnsio - MgO 4,5Perda ao fogo PF





14,0MPa1 dias de idadeResistncia compresso



10hTempo de final de pega


300m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)




Cimento Portland deBaixo Calor de Hidratao (BC)

(NBR 13116)



140/152

(NBR 13116)

Designado por siglas e classes de seu tipo, acrescidas de BC.Geram at 260 J/g aos 3 dias e at 300 J/g aos 7 dias dehidratao

Podem ser qualquer um dos tipos bsicos.

Ex: CP III-32 BC ou CP IV-32 BC

Ensaio NBR 12006 - Determinao do Calor de Hidrataopelo Mtodo da Garrafa de Langavant.

Retarda o desprendimento de calor em peas de grandemassa de concreto, evitando fissuras de origem trmica,

devido ao calor desenvolvido durante a hidratao do cimento.


TIPOS DE CIMENTO PORTLANDResistncias compresso dos cimentos brasileiros.


141/152

EscalaLog

artmica



Cimento Portland Branco(CPB)


142/152

Exigncias fsicas e mecnicas para ocimento Portland Branco NBR 12.989/93

82 78%Brancura

5,0 7,0 10,0

8,0 10,0 15,0 15,0 20,0 25,0 25,0 32,0 40,0

MPaResistncia compresso

5 5mmExpansibilidade a quente

1 1hTempo de incio de pega

12 12%Resduo na peneira de 45 m

CPBCPB-40CPB-32CPB-25

LimitesUnidadeCaractersticas epropriedades



Cimento Portland Branco (CPB)


143/152

Concreto de CPB fck 50 MPa, Ponte Irineu BornhausenBrusque - SC


Reservas - Calcrio:

Impacto Ambiental:



144/152

Muito amplas; Durao ........

Consumo de Energia:

90% - energia trmica gerada pelo combustvel(secagem, aquecimento e calcinao das matriasprimas) representa 25% do custo de produo;

10% - energia eltrica (25% moagem das matrias-primas, 40 % do clnquer, 20 % operaes do forno eresfriador) representa 50% do custo de produo;


Impacto Ambiental:


CO2 Efeito estufa:


145/152

2

Queima de Combustveis - 0,65 a 0,9 kcal/g clnquer;Para 1 tonelada de clnquer gera 300 Kg de CO2

Calcinao Calcrio MUITO CO2

(CaCO3+ calor -> CaO + CO2)

Para 1 tonelada de clnquer gera 600 kg de CO2;

CO2 Total : 900 kg/tonelada de clnquer;

Indstria do cimento 7% das emisses de CO2 mundiais.


Impacto Ambiental:



146/152

Adio de Resduos ao cimento: Adies reduzem % de clnquer; Minimizam emisses de CO2 por kg de cimento;

Resduos industriais que iriam para aterros; Cinzas Volantes CP IV 40% Cinzas Volantes;

Escrias de alto forno CP III 70% Escria;

Filer carbontico CP II F 10 % Filer.


Impacto

Ambiental:

Emisses de CO2 por tipo de cimento:



147/152

Tipo Adio kg CO2/toneladaCP II F 10 % Filer 820

CP II Z 24 % Pozolana + Filer 700

CP II E 40% Escria + Filer 580

CP III 75 % Escria 290

CP IV Cinzas Volantes 530CP V 5 % Filer 860


Coprocessamento de resduos: Fonte de Receita para as cimenteiras; Queima no forno de resduos diversos;

Impacto Ambiental:CIMENTO PORTLAND (CP)


148/152

Queima no forno de resduos diversos;

Resduos com poder calorfico; Resduos altamente txicos.

(Sindicato Nacional da Indstria do Cimento)


Impacto Ambiental:



149/152

Coprocessamento de resduos: Queima no forno de resduos diversos;

Resduos com poder calorfico;

Minimiza o consumo de combustvel; Co-incinerao de resduos altamente txicos;

Solventes de indstria qumica, tintas, compostos

clorados e fluorados. Queima a 1.450/2.000oC decompecompletamente as molculas, no gerando gases

txicos.


Coprocessamento de resduos: Queima de resduos com poder calorfico

1 000 000 t queimados em 2008;

Impacto Ambiental:CIMENTO PORTLAND (CP)


150/152

1.000.000 t queimados em 2008; Queima de pneus, borras de tintas, resduos de plsticos ... 33.000.000 pneus queimados em 2008.

(Sindicato Nacional da Indstria do Cimento)


CO-PROCESSAMENTO DE RESDUOS EM FORNOS

ROTATIVOS DE clnquer (Cimento Portland)

AFR ou matria-prima um combustvelalternativo com especificao conhecida dePneusPneus


151/152

PUC - RJ

Anlises de laboratrio de cada resduoasseguram que nada possa afetar o cimento

ou aumentar a emisso de gases

alternativo com especificao conhecida de

poder calorfico e mximo de contaminantes.

QuQumicosmicos

PneusPneus

PlPlsticossticos

BorrasBorras cidascidas


Materiais de Construo I

AGLOMERANTES

Referncias bibliogrficas:


152/152

Apostilas USP Aglomerantes

CONCRETE, Microstucture, Properties andMaterials, P. Kumar Mehta e Paulo J. M. Monteiro,

McGraw-Hill, 2006

Cia. Cimento Itamb

Cia. Cimento Rio Branco - Votorantim

aglomerantes ufpr.pdf

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