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Associação Educativa EvangélicaUniEvangélica

Curso de Engenharia CivilProfessora Moema Castro, MSc.

M A T E R I A I S D E C O N S T R U Ç Ã O C I V I L I

A n á p o l i s , 2 0 1 7 / 1 .

AGLOMERANTESAGLOMERANTES

CAPÍTULOS 22 e 23

Aglomerantes para construção civil

� Aglomerante é um material ligante, em geralpulverulento, que promove a união entre os grãos domaterial inerte (agregado).

São utilizados na obtenção das pastas, argamassas e� São utilizados na obtenção das pastas, argamassas econcretos.

� PASTA = MISTURA DE AGLOMERANTE + ÁGUA

� ARGAMASSA = MISTURA DE AGLOMERANTE + AGREGADO MÍUDO + ÁGUA

� CONCRETO = AGLOMERANTE + AGREGADO MÍUDO + AGREGADO GRAÚDO + ÁGUA

Aglomerantes para construção civil Aglomerantes para construção civil

� AGLOMERANTE DE PEGA RÁPIDA: quando a pasta inicia sua

solidificação num intervalo de tempo inferior a 30 minutos.

� AGLOMERANTE DE PEGA SEMIRRÁPIDA: quando a pasta inicia

sua solidificação num intervalo de tempo entre 30 a 60 minutos.

� AGLOMERANTE DE PEGA NORMAL: quando a solidificação da

pasta ocorre num intervalo de tempo entre 60 minutos e 6 horas

A Cal

� A Cal é um aglomerante inorgânico, produzido a partir de rochas calcárias, composto basicamente de cálcio e magnésio, que se apresenta a forma de um pó muito fino.

� O endurecimento da cal ocorre por reação com o CO� O endurecimento da cal ocorre por reação com o CO2.

� Existem duas formas de cal no mercado: cal virgem e cal hidratada.

A Cal

� Cal Aérea

� Sua fabricação utiliza uma única matéria-prima que é o

calcário (CaCO3), com teor pequeno de argila.

� Ela é empregada sob forma de pasta pura ou misturada com

areia (argamassa), para revestimentos e rejuntamentos de

alvenarias (internamente).

� O CaCO3 é cozido a uma temperatura inferior à fusão, cerca de

900ºC, suficiente para separar do CaCO3 a cal (CAO) e o CO2

(gás carbônico).

A Cal

� Cal Aérea

A Cal

� Cal Aérea

A Cal

� Cal Hidratada

� A cal hidratada é um produto manufaturado, apresentando-secomo um produto seco, em forma de flocos de cor branca.

Devido à dificuldade da extinção da cal virgem nos canteiros,� Devido à dificuldade da extinção da cal virgem nos canteiros,foi desenvolvida pela indústria a fabricação de cal hidratada,cuja extinção (hidratação) é feita mecanicamente,empregando-se misturadores de pás.� Ela pode ser aplicada imediatamente e é acondicionada em sacos

de papel duplo com 20 kg ou 36 litros, onde consta o selo da ABPC(Associação Brasileira de Produtores de Cal) e a citação da NormaNBR 7175.

Gesso

� É um aglomerante aéreo (endurece pela ação química doCO2 do ar), já utilizado pela humanidade há mais de 500anos, no Egito.

� O Gesso de Construção é um material produzido porcalcinação do minério Gipso, constituido essencialmentede sulfatos de cálcio.

Gesso Gesso

� Extração no Brasil - Pernambuco

Gesso

� Linha para produção de gesso em pó - Trêssistemas:

� Trituração

� Britador de mandíbulas, rolos ou de impactos;� Britador de mandíbulas, rolos ou de impactos;

� Moinho de martelos.

� Calcinação – 200°C

� Fornos contínuos ou descontínuos.

� Moagem

� Equipamento de graduação.

Gesso

� Propriedades:

� Pega rápida – minutos

� Solúvel em água após endurecido� Solúvel em água após endurecido

� Resistência mecânica diminui com o teor de umidade

� Grande coeficiente de dilatação térmica (2 x concreto)

� Baixa condutibilidade térmica (isolante)

Gesso

� Aplicações:

� Chapa de gesso acartonado – “drywall”

� Placas de gesso autoportante – forro� Placas de gesso autoportante – forro

� Divisórias em blocos

� Peças decorativas

� Revestimento com pasta de gesso

CIMENTO PORTLAND

Cimento Portland

CIMENTO PORTLAND

É o nome dado ao cimento obtido pela mistura íntima decalcário, argila ou outros materiais silicosos, alumina emateriais que contenham óxido de ferro.

Gipso

Cimento Portland

ArgilaCalcário Clínquer Gipso

CLÍNQUER

ArgilaCalcário

CIMENTO

Clínquer

1 . M i s t u r a e d o s a g e m d a m i s t u r a c r u a ;

1. Material cálcico: calcário ou giz

Produção

2. Sílica e alumina: argila ou folhelhos 2 . M o a g e m c r u a e h o m o g e n e i z a ç ã o ;

3 . C a l c i n a ç ã o ( c l i n q u e r i z a ç ã o ) ;

1. Temperaturas entre 1400°C e 1500°C4 . E s f r i a m e n t o ;

5 . A d i ç ã o f i n a l ( s u l f a t o d e c á l c i o ) e m o a g e m ;

1. O gesso previne a pega instantânea do cimento6 . E n s a c a m e n t o o u e s t o c a g e m e m s i l o s .

Óxidos e seus Teores (%)Óxidos e seus Teores (%)Denominação dos

principais compostosDenominação dos

principais compostos

Cal CaO 60-67

Sílica SiO2 17-25

Alumina Al2O3 3-8

CaO = C

SiO2 = S

Al O = A

Química Básica do Cimento

Alumina Al2O3 3-8

Óxido de Ferro Fe2O3 0,5-6,0

Magnésia MgO 0,1-4,0

Álcalis 0,2-1,3

Al2O3 = A

Fe2O3 = F

H2O = H

Na2O (óxido de sódio) e K2O (óxido de potássio) são conhecidos comoálcalis, apesar da existência de outros álcalis no cimento.

Eles podem reagir com alguns agregados, e os produtos dessa reação álcali-agregado causam a desintegração do concreto.

C O M P O S T O S D O C I M E N T O P O R T L A N D

Química Básica do Cimento

CompostosComposição em

óxidosAbreviatura

Silicato tricálcico 3CaO.SiO2 C3S

Silicato bicálcico 2CaO.SiO2 C2S

Aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 C3A

Ferroaluminato tetracálcico 4CaO. Al2O3.Fe2O3 C4AF

P R I N C I P A I S C O M P O S T O S D O C I M E N T O P O R T L A N D

Hidratação do Cimento

C3S “impuro” alitaC3S “impuro” alita

C2S “impuro” belita

C3S + 6H C3S2H3 + 3Ca(OH)2

C2S + 4H C3S2H3 + Ca(OH)2

P R O D U T O S D A H I D R A T A Ç Ã O D O C 3 S E C 2 S

S I L I C A T O S D E C Á L C I O H I D R A T A D O S

C-S-H ( g e l d e t o b e r m o r i t a )

Hidratação do Cimento

Compostos óxidosCompostos óxidos

CaO SiO Al O Fe O

Elementos constituintesElementos constituintes

O2 Si Ca Al Fe

Produtos de hidrataçãoProdutos de hidratação

C-S-H gel Ca(OH)2

Compostos do cimentoCompostos do cimento

C3S C2S C3A C4AF

CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3

T E M P E R A T U R A D E H I D R A T A Ç Ã O

Hidratação do Cimento

Tempo Taxa de liberação do calorTempo Taxa de liberação do calor

1 e 3 dias 50%

7 dias 75% ou 3/4

6 meses 90%

• A o r e d u z i r a s p r o p o r ç õ e sp r o p o r ç õ e s d ed e CC 33 AA ee CC 33 SS , o c a l o r d e h i d r a t a ç ã o( e a v e l o c i d a d e d e l i b e r a ç ã o ) d o c i m e n t o p o d e s e r r e d u z i d o .

• A f i n u r af i n u r a d od o c i m e n t oc i m e n t o a f e t a a t a x a d e l i b e r a ç ã o , q u e p o d e s e rc o n t r o l a d o n o c o n c r e t o p e l a q u a n t i d a d e d e c i m e n t o n a m i s t u r a( r i q u e z a ) .

Ensaios em Cimento

FINURA DO CIMENTO

Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação da finura pelo método de permeabilidade

ao ar (método de Blaine) - ABNT NBR 16372:2015

CONSISTÊNCIA

Cimento Portland - Determinação da pasta de consistência normal - ABNT NBR NM 43:2003

TEMPO DE PEGA

Cimento Portland - Determinação do tempo de pega - ABNT NBR NM 65:2003

EXPANSIBILIDADE

Cimento Portland - Determinação da expansibilidade Le Chatelier - ABNT NBR 11582:2016

RESISTÊNCIA

Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão - ABNT NBR 7215:1996 Versão

Corrigida:1997

Norma BrasileiraNorma Brasileira Norma AmericanaNorma Americana

Cimento Portland Comum� CP I – cimento portland comum

� CP I-S – cimento portland comum comadição ( 0 a 5%)

Tipo I� Cimento portland comum para uso geral

Tipo II� Cimento portland de moderada

Tipos de Cimento Portland

adição ( 0 a 5%)

Cimento Portland Composto� CP II-E – cimento portland composto

com escória

� CP II-Z – cimento portland compostocom pozolana

� CP II-F - cimento portland compostocom fíler

� CP III – cimento portland de alto-forno

� CP IV – cimento portland pozolânico

� CP V – ARI – cimento portland de altaresistência inicial

� Cimento portland de moderadaresistência aos sulfatos e moderado calorde hidratação

Tipo III� Cimento portland de alta resistência

inicial

Tipo IV� Cimento portland de baixo calor de

hidratação

Tipo V� Cim� ento portland de alta resistência a sulfatos

A. Cimento Tipo I (CP I):

� Também chamado de Cimento Portland comum.� Possui 3 classes de resistência: 25MPa, 32MPa e 40MPa.

Tipos de Cimento Portland

� Este tipo de cimento também pode receber adição de pequenaquantidade de material pozolânico (1 – 5%), recebendo adenominação de CP I-S.

B. Cimento Tipo II (CP II):

� Recebe a adição de materiais de baixo custo o que conferepropriedades especiais ao cimento.

Tipos de Cimento Portland

� As classes de resistência : 25 MPa, 32 MPa e 40 MPa.

B. Cimento Tipo II (CP II):

Tipos de Cimento Portland

C. Cimento Tipo III (CP III):

� Também chamado de Cimento Portland de alto-forno,caracteriza-se por conter adição de escória em teores quevariam de 35% a 70%.

Tipos de Cimento Portland

variam de 35% a 70%.

� Este tipo de cimento confere baixo calor de hidratação, maiorimpermeabilidade e durabilidade e maior resistência a sulfatosàs misturas onde é empregado.

� As classes de resistência em que pode ser fabricado são 25MPa, 32 MPa e 40 MPa.

D. Cimento Tipo IV (CP IV):

� Também chamado de Cimento Portland pozolânico, possuiadição de pozolana em teores que variam de 15% a 50%, queconferem alta impermeabilidade e durabilidade às misturas

Tipos de Cimento Portland

conferem alta impermeabilidade e durabilidade às misturasem que são empregados.

� É recomendado para obras expostas à ação de águas correntese ambientes agressivos.

� É fabricado nas classes de resistência de 25 MPa e 32 MPa.

E. Cimento Tipo V (CP V-ARI):

� Este tipo de cimento confere alta resistência inicial nasprimeiras idades dos concretos onde é aplicado.

Tipos de Cimento Portland

� O cimento tipo ARI ou alta resistência inicial, não possuinenhuma adição especial.

� É fabricado nas classes de resistência de:� 1 Dia - 14 MPa

� 3 Dias - 24 MPa

� 7 Dias - 34 MPa

F. Cimento Resistente a Sulfatos (RS):

� De acordo com a ABCP, qualquer dos cimentos já estudadospode ser resistente a sulfatos, desde que se enquadre emalguns requisitos como teor do componente químico C3A do

Tipos de Cimento Portland

alguns requisitos como teor do componente químico C3A doclínquer inferior a 8% e teor de adições carbonáticas de nomáximo 5%.

� O cimento resistente a sulfatos é recomendado para uso em redesde esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar e emalguns tipos de solos, ambientes onde este agente agressivo podeestar presente.

G. Cimento Aluminoso:

� Resulta do cozimento de uma mistura de bauxita e calcário.

� Este tipo de cimento possui pega lenta, porém, alcança altasresistências em pouco tempo (31,5 Mpa em 2 dias; 40 Mpa em

Tipos de Cimento Portland

resistências em pouco tempo (31,5 Mpa em 2 dias; 40 Mpa em28 dias).

� A reação de hidratação é intensa e desenvolve grandesquantidades de calor.� Sua principal utilização é como cimento refratário, resistindo a

temperaturas superiores a 1.200ºC, podendo chegar a 1.400°C emmisturas com agregados convenientemente escolhidos. Não éfabricado no Brasil.

H. Cimento Portland Branco (CPB):

� Possui coloração branca em função das matérias-primasutilizadas na sua fabricação (caulim no lugar da argila), quepossuem baixos teores de óxido de ferro e manganês.O cimento branco pode ser do tipo estrutural ou não-

Tipos de Cimento Portland

� O cimento branco pode ser do tipo estrutural ou não-estrutural.� O CPB estrutural é utilizado em concretos brancos para fins

arquitetônicos e é fabricado nas classes de resistência 25MPa,32MPa e 40MPa.

� O CPB não estrutural é utilizado para rejuntamento deazulejos e aplicações não estruturais. Em ambos os casos, ocimento pode ser associado a pigmentos, o que resulta nosconcretos coloridos.