Sumário. Conceitos. Produção e consumo. Conceitos Produção e consumo Tipos e aplicações Composição química Características Leitura obrigatória

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1 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL TR Tecnologia dos Revestimentos Aula 4 Argamassas de revestimento: cal e areia Sumário Conceitos Produção e consumo Tipos e aplicações Composição química Características Leitura obrigatória Profa. Dra. Yêda Vieira Póvoas Cal: Ligante inorgânico, produzido a partir de rochas calcárias, composto basicamente de cálcio e de magnésio, que se apresenta na forma de um pó muito fino Cal e Areia Conceitos (CINCOTTO, 2009) Agregado miúdo: Agregado cujos grãos passam pela peneira com abertura de malha de 4,75 mm e ficam retidos na peneira com abertura de malha de 150 µm Cal (NBR 7211/05) Produção e consumo 1

2 Produção mundial da cal Produção brasileira da cal 8,1 milhões de toneladas Cal virgem 76% Cal hidratada 24% Queda de 3,6% com relação a 2013 O consumo aparente acompanhou o nível de produção que é quase integralmente absorvida pelo mercado interno (SUMÁRIO MINERAL, 2015) Sumário mineral (2015) Mercado brasileiro da cal John; Punhagui; Cincotto (2014) Estimativa ABPC (2014) Reservas de Calcário Mercado brasileiro da cal Predominância de dolomitos Predominância de calcário Proporções iguais de calcário e dolomitos Guimarães (1998) Calcário - CaCO 3 Dolomito - CaCO 3.MgCO 3 2

3 Produção da cal >800 o C CO 2 Calcário - CaCO 3 Dolomito - CaCO 3.MgCO 3 CaO, CaO.MgO =PLSSqDnWwA0Mcj7lba5f8RvfLEk02I77B_ Ca(OH) 2, Mg(OH) 2 Adaptado de John; Punhagui; Cincotto (2014) Produção da cal Produção da cal CaCO 3 + calor CaO + CO 2 CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + calor Processo heterogêneo Calcinação da pedra Tamanho da pedra e temperatura depende do forno Pedra crua=carbonatos Hidratação super-calcinada + lenta Impurezas da matéria prima óxidos carbonatos óxidos supercalcinados Principais empresas produtoras de cal Cal Fases e aplicações 3

4 Fases da cal hidratada CH-I Ca(OH) 2 ou Ca(OH) 2 + Mg(OH) 2 CO 2 5% CH-II Ca(OH) 2 + Mg(OH) 2 + MgO CO 2 5% CH-III Ca(OH) 2 + Mg(OH) 2 + MgO CO 2 13% Argamassas Substituição da argila Baixa resistência e boa durabilidade Expansão e contração mistas com cimento Fissura e desagregação Pintura Cal para pintura ou com elevada pureza e finura Água Óleos - fixação da pintura Colas - impermeabilização e aderência Aditivo celulósico - evitar escorrimento e respingamento Blocos de concreto celular Cimento Cal virgem Areia quartzosa Gipsita Tensoativo Tijolos solo-cal Solo argiloso Cal hidratada (5% a 10%) Estabilização de solos Pavimentação Cal calcinada a 1000 C 4

5 Cartilhas da ABPC Blocos sílico-calcários 7% a 10% de cal hidratada ou virgem 82% a 93% de areia quartzosa de alta sílica Cal hidratada - NBR 7175/03 Exigências químicas Cal Composição química Compostos Limites CH-I CH-II CH-III CO 2- na fábrica 5% 5% 13% CO 2 - depósito 7% 7% 15% (CaO+MgO) não hidratados 10% 15% 15% Óxidos totais (CaO t+mgo t) na base de não voláteis 90% 88% 88% Cal hidratada - NBR 7175/03 Exigências físicas Cal Características Compostos Limites CH-I CH-II CH-III % retida acumulada #0,6mm 0,5% 0,5% 0,5% % retida acumulada #0,075mm 10% 15% 15% Retenção de água 1 75% 75% 70% Incorporação de areia 3 2,5 2,2 Estabilidade 2 Ausência de cavidades ou protuberâncias Plasticidade Funil de Buchner modificado 2 Amostra exposta ao vapor 3 Plasticímetro de Emley 5

6 Cal hidratada de qualidade Como verificar a qualidade Finura medir a quantidade de resíduos retidos na peneira # 200 Colocar o material retido na água, agitar por alguns minutos e passar novamente na peneira # 200 esguichando água até o filtrado ficar claro O retido na peneira deve ser menor que 15% da amostra total Cal hidratada de qualidade Como verificar a qualidade Solução a 10% de HCl (9 partes de água e 1 parte de ácido clorídrico) observar o borbulhamento da amostra Grande desprendimento de bolhas Diluição tranquila com resíduo < 12% Foto: Profa. Mércia Barros Argamassa com cal Modificado de Guimarães (1998) Propriedades mecânicas Maior resistência à penetração de água Características Maior incorporação de agregados Menor custo por m 3 Maior retenção de água Maior plasticidade Argamassa com cal Aumento da resistência e da compacidade com o tempo Reconstituiçã o autógena das fissuras Ambiente mais limpo Aspecto agradável Isolação térmica pela maior refletibilidade Raras eflorescências Resistência à Pequena compressão contração e e tração expansão adequadas Argamassa Relação água/aglomerante Índice de consistência (mm) Resistência à tração na flexão (MPa) Resistência à compressão (MPa) 1:3 C 0, ,65 ± 0,57 30,4 ± 1,12 1:3 CC 1, ,95 ± 0,16 1,4 ± 0,20 1:3 CD 1, ,79 ± 0,05 1,3 ± 0,32 1:1:6 CC 0, ,96 ± 0,23 10,9 ± 1,12 1:1:6 CD 0, ,49 ± 0,40 9,8 ± 0,55 1:2:9 CC 0, ,88 0,80 5,9 ± 0,75 1:2:9 CD 0, ,53 ± 0,09 4,7 ± 0,42 1:1:8 CC 1, ,90 ±0,15 5,2 ± 0,32 1:1:8 CD 1, ,84 ±0,38 5,4 ± 0,57 1:2:12 CC 1, ,13 ±0,11 3,0 ± 0,48 1:2:12 CD 1, ,09 ± 0,18 2,8 ± 0,22 (*) As argamassas são identificadas pelos traços em volume de areia úmida. C = cimento Portland; CC = cal hidratada cálcica CH I; CD = cal hidratada dolomítica CH III; Aglo = aglomerante; Agre = agregado. QUARCIONE; CINCOTTO (2005) NBR 7211/83 muito fina, fina, média, grossa NBR 7211/05 em vigor Agregado miúdo Tipos 6

7 Influência da composição granulométrica Estado fresco Forma capilares entre os vazios dos grãos retendo parte da água de amassamento Reduz o consumo de água sem perda de trababalhabilidade de a distribuição granulométrica for contínua CARNEIRO; CINCOTTO (1999) Estado endurecido Atenua as tensões das solicitações exteriores Reduz a permeabilidade quanto maior for sua continuidade A continuidade da curva melhora o empacotamento e, consequentemente, as resistências mecânicas Distribuição granulométrica Granulometria contínua maior trabalhabilidade, menor consumo Granulometria descontínua maior resistência Granulometria uniforme maior consumo de água Módulo de finura (MF) dos agregados Forma dos grãos dos agregados Soma das porcentagens retidas acumuladas em massa, nas peneiras da série normal, dividida por 100 NBR 7211/83 Influência da areia nas argamassas de assentamento PROPRIEDADES DA ARGAMASSA Quanto menor o módulo de finura CARACTERÍSTICAS DA AREIA Quanto mais descontínua for a granulometria Quanto maior o teor de grãos angulosos Trabalhabilidade Melhor Pior Pior Retenção de água Melhor Pior Melhor Retração na secagem Aumenta Aumenta Variável Porosidade Aumenta Aumenta Variável Aderência Variável Pior Melhor Resistências mecânicas Variável Pior Variável Impermeabilidade Pior Pior Variável Agregado Características SABBATINI (1986) apud TRISTÃO; ROMAN (1995) 7

8 O que se espera do agregado Classificação geral Quimicamente inertes Fisicamente compatíveis cimento armadura Duráveis expostos a solicitação Aderência com a pasta ORIGEM DIMENSÕES MASSA UNITÁRIA Quanto à origem NATURAL utilizado tal como encontrado na natureza (areia de rio, seixo rolado, pedregulho) ARTIFICIAL aquele que necessita de tratamento (britagem) antes do uso (areia artificial, pedra britada, argila expandida) Quanto à dimensão FILLER Grãos passam pela # 0,075 mm MIÚDO Grãos passam pela # 4,75 mm e ficam retidos na # 0,15 mm GRAÚDO Grãos passam pela # 75 mm e ficam retidos na # 4,75 mm Quanto à massa unitária Leves (d < 1000 kg/m 3 ) argila expandida, vermiculita Normais (1000 < d < 2000 kg/m 3 ) seixo rolado, pedra britada, areia de rio Pesados (d > 2000 kg/m 3 ) barita, hematita, waterita, magnetita Leitura sugerida CARNEIRO, A.M.P.; CINCOTTO. M.A. Dosagem de argamassas através de curvas granulométricas. BT/PCC/237. São Paulo, 1999 CINCOTTO, M. A. Características da cal para argamassa. Revista Construção, n.2220, p.31-34, agosto 27/90. GUIMARÃES, J.E.P. A cal. São Paulo: Pini, JOHN, V.M.; PUNHAGUI, K.R.G.; CINCOTTO, M.A. Economia de baixo carbono: avaliação de impactos de restrições e perspectivas tecnológicas. Produção de cal. Ribeirão Preto, QUARCIONI, V.A.; CINCOTTO, M.A. Influência da cal em propriedades mecânicas de argamassas. In: VI Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas. Florianópolis, 2005, p TRISTÃO, F.ª; ROMAN,H.R. Influência da composição granulométrica da areia nas propriedades mecânicas das argamassas de revestimento. In: I Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas. Anais. Goiânia, p ,