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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

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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]