Mercado Mundial de Gipsita TR Tecnologia dos Revestimentos Aula 8 Mercado Brasileiro de Gipsita Mercado Brasileiro de Gesso O que é o gesso

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1 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL Mercado Mundial de Gipsita Produção em t TR Tecnologia dos Revestimentos Aula 8 Revestimento de gesso Profa. Dra. Yêda Vieira Póvoas (SUMÁRIO MINERAL, 2015) Mercado Brasileiro de Gipsita Mercado Brasileiro de Gesso Reserva Lavrável t Pernambuco (84,3%) Produção Brasileira t Aumento de 3,6% em relação a 2013 (SUMÁRIO MINERAL, 2015) (ATECEL/ADENE, 2006) Maior produtor de gesso Pólo Gesseiro do Araripe - PE (84,3%) Maranhão 10,4% Ceará 2,6% Tocantins 1,1% Produção Início do processo com Gás Natural Comprimido (GNC) Lenha (90%) (CONDEPE/FIDEM APUD ADENE/ATECEL, 2006) (SUMÁRIO MINERAL, 2015) O que é o gesso Gesso para construção Gipsita Material moído em forma de pó, obtido da calcinação da gipsita, constituído predominantemente de sulfato de cálcio, podendo conter aditivos controladores do tempo de pega Sulfato de cálcio dihidratado natural Produção NBR 13207/94 CaSO 4.2H 2 O + calor CaSO 4.1/2H 2 O + 3/2H 2 O NBR 13207/94 1

2 Utilização do gesso Utilização do gesso Forros de gesso Decoração Fotos: Progesso e Divisoria Fotos: Divisoria; gesso rosarinho Utilização do gesso Paredes divisórias gesso acartonado gesso reforçado com fibras Utilização do gesso Blocos Placa padrão (standard - branca ou marfim) Placa resistente à umidade (verde) Placa resistente ao fogo (rosa) Fotos: Divisoria; placo Fotos: Supergesso; gesso requint;e; Sindusgesso Utilização do gesso Colas Utilização do gesso Revestimentos pastas e argamassas Foto: Supergesso Fotos: Supergesso; lamare 2

3 Produção do gesso Produção do gesso tch?v=54el1sxpns8 (ATECEL/ADENE, 2006) (ATECEL/ADENE, 2006) Produção do gesso Produção do gesso Tipos de gipsita Cocadinha. Gipsita estratificada com raros filmes de argila verde Johnson. Gipsita mais pura, com coloração variando de branco a creme com uma estrutura com nódulos e estrelas Extração Gipsita Britagem/moagem/ peneiramento CaSO 4.2H 2 O Calcinação 150~350 o C 1,5 a 2 H 2 O Alabastro. Gipsita de aspecto fibroso que desdobra crepitação e má qualidade ao gesso Selenita. Forma de placas Pulverização Gesso CaSO 4 xh 2 O Oliveira et al. (2012) Fases Fases Calcinação heterogênea 110 ~ 140 o C Hemidrato CaSO 4.1/2H 2 O 150 ~ 250 o C Anidrita III - solúvel CaSO 4. H 2 O > 300 o C Anidrita II - insolúvel CaSO 4 Hemidrato - autoclave - odontologia - pressão atmosférica construção civil Anidrita solúvel Transforma-se no hemidrato com a umidade do ar Anidrita insolúvel 350 C supercalcinada > 700 C - inerte 3

4 Impacto ambiental Consumo de energia dentre aglomerantes Poluição do ar CO 2 libera H 2 O Lenha extraída da caatinga Resíduo classificação B (CONAMA 307/02 431/11) CONAMA 307/2002 Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação, tais como os produtos oriundos do gesso CONAMA 314/2011 Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel, papelão, metais, vidros, madeiras e gesso Composição química Mecanismo de hidratação CaSO 4.1/2 H 2 O dissolução 3/2 H 2 O precipitação Cristais ~ 15mm CaSO 4.2H 2 O Calor de hidratação Calor de hidratação Pequena hidratação Período de indução Taxa de elevação da temperatura ultrapassa 0,1 C/min - início de pega Rápida elevação da temperatura Reação atinge Temperatura máxima - conclusão da hidratação - fim de pega Antunes; Oliveira; John (1999) 4

5 Tempo de pega Tempo de pega Depende: Finura e pureza do hemidrato Relação água/gesso Velocidade e tempo de mistura Temperatura da água de amassamento Impurezas Aditivos modificadores de pega Tempo de pega método de campo Água para trabalhabilidade Bolacha de 0,5 cm de espessura Corte com a espátula separação Propriedades físicas do pó Massa unitária Aparelhagem Funil cônico Tripé Peneira de 2 mm Recipiente com (1000 ± 20) cm³ Balança Procedimento Tarar o recipiente de medida vazio e colocá-lo sob o funil Colocar gesso sobre a peneira Realizar peneiramento até o gesso transbordar o recipiente de medida Rasar a superfície do recipiente com cuidado para não compactar o gesso Pesar o recipiente cheio 5

6 Resultado Calcular a massa unitária Mu = M x 1000 V Onde: Mu = massa unitária (kg/m³) M = massa do gesso (g) V = volume do recipiente (cm³) Critério > 700 kg/m³ Propriedades físicas da pasta Consistência normal Aparelhagem Aparelho de Vicat modificado Sonda cônica Molde tronco cônico Placa de vidro Cronômetro Balança Procedimento Dissolver 20g de citrato de sódio em 1000mL de água destilada e transferir 10mL para um recipiente, adicionando água destilada até 150g Aplicar óleo lubrificante na placa de vidro e no molde Pesar uma determinada massa de gesso e polvilhar, por 1min, sobre a água com o retardador Deixar em repouso por 2min e misturar por 1min (um movimento circular por segundo) Procedimento Preencher o molde com a pasta e rasar o topo Umedecer a sonda e baixar até a superfície da pasta, no centro do molde Ler a escala e deixar descer lentamente a haste. Ler novamente a escala Para confirmação imediata, limpar e umedecer a sonda, completar a pasta do molde, rasar e efetuar nova leitura A consistência é considerada normal quando obter penetração de (30 ± 2) mm Propriedades mecânicas Dureza e resistência à compressão 6

7 Aparelhagem Molde metálico com 50 mm de aresta Durômetro shore C Prensa de ensaio à compressão Balança Preparação do corpo de prova Passar óleo lubrificante no molde Calcular a massa de gesso (Mg) necessária para preenchimento do molde Mg (g) = 480/(0,4 + C) Onde: C = relação a/g Calcular a massa de água (Ma) para a mistura Ma (g) = Mg x C Preparação do corpo de prova Colocar a água em um recipiente e polvilhar o gesso por 1min Deixar a mistura em repouso por 2min e misturar por mais 1min Colocar a pasta no molde, em duas camadas, retirando as bolhas de ar por meio de batidas nas laterais com uma espátula Após o início de pega, rasar e nivelar a superfície dos corpos de prova Preparação do corpo de prova Desmoldar após completo endurecimento Deixar os corpos de prova secarem até massa constante Colocar os corpos de prova em dessecador por no mínimo 24h e retirá-los imediatamente antes dos ensaios Procedimento Resultado Dureza Selecionar a face inferior de moldagem e duas outras faces laterais opostas de cada cp Encostar o durômetro no centro de cada face e proceder à leitura Resistência à compressão Posicionar uma das faces, que não a superior, no centro da placa de ensaio Aplicar carga contínua numa razão de 250N/s a 750N/s até a ruptura Resistência à compressão R (MPa) = P (N) / S (mm²) A resistência média dos 3 cp s é considerada a da série se cada resultado individual não diferir mais de 15% da média. Se houver divergência, esta não deve ser incluída no cálculo Se mais de um resultado diferir de 15% da média, repetir o ensaio Critério: > 8,40MPa 7

8 Justificativa para o uso do gesso Pasta de gesso - material alternativo de qualidade e de baixo custo Grande geração de resíduo durante fase de aplicação grande velocidade de endurecimento Desperdício gerado Características da Obra Tipos de cômodos IPA (kg/m²) IPR (%) Referência da Obra Parede e teto 4,78 (média) 38 (média) Parede e teto 4,20 (média) 33 (média) Parede e teto 8,94 (média) 71 (média) IPA = Índice de perda por área = R/A IPR = Índice de perda relativa = (IPA/RT).100 IPA médio = 5,97 kg/m² IPR médio = 47 % (GUSMÃO, 2008) Construtoras exigem comprovação de destinação correta do resíduo Reaproveitamento do resíduo por algumas empresas aplicadoras de gesso Como diminuir resíduos Misturas de gesso com adição de 13 % de cal - relação a/g = 0,69 (ANTUNES, 1999) Recalcinação a 140 C, seguida de moagem OU moagem do resíduo e adição de 0 %, 1 %, 2 % e 4 % à pasta de gesso (NITA et al., 2004) Estudo das características reológicas do gesso para compreender os efeitos da cinética de sua reação e possibilitar o controle do seu tempo de pega e a redução das perdas Squeeze flow (AGOPYAN et al., 2005) 8

9 Como diminuir resíduos Utilização de 100% do resíduo calcinado até 6 reutilizações, após estudo de tempo e temperatura de calcinação (SAYONARA, 2011) Misturas de gesso com adição de 0%, 5% e 10% de seu resíduo utilizado com composição granulométrica contínua (CAVALCANTI; PÓVOAS, 2012) Adição de 0,06% de citrato de sódio em misturas de gesso com adição de 0%, 5% e 10% de seu resíduo utilizado com composição granulométrica contínua (ARAÚJO; PÓVOAS, 2013) Como diminuir resíduos Misturas de gesso com adição de 0%, 10%, 50% e 100% do resíduo calcinado até 3 reutilizações com composição granulométrica retificada (RIBEIRO; MESQUITA; PÓVOAS, 2015) Reciclando o Resíduo Proteção do piso RI = 2,1 % Determinações Limites da NBR (ABNT, 1994) (%) Resultados (%) Gesso Obra 1 Obra 2 Obra 3 Obra 4 Água Livre máx. 1,3 0,64 14,91 9,22 0,15 0,44 Anidrido Sulfúrico (SO 3 ) mín. 53,0 53,79 44,91 44,38 46,18 38,00 RI = 17,7 % Óxido Cálcio (CaO) mín. 38,0 38,16 32,12 32,05 32,87 27,91 Resíduos insolúveis - 0,92 2,10 4,6 17,70 0,93 (SHMITZ; PÓVOAS, 2009) (SHMITZ; PÓVOAS, 2009) 9

10 % de resíduo Reciclando o Resíduo Beneficiamento (SHMITZ; PÓVOAS, 2009) (BERNHOEFT, 2010) Reciclando o Resíduo % de resíduo (SHMITZ; PÓVOAS, 2009) Tempo de pega Dureza Resistência à compressão Curvas de calor de hidratação da obra 2 Curvas de calor de hidratação da obra 3 (SHMITZ; PÓVOAS, 2009) 10

11 Temperatura ( C ) Dmáx do resíduo Temperatura ( C) Mistura de gesso Quantidade de resíduo Resistência à compressão (MPa) Dureza (u.s.c) Pasta 0% 12,88 85,3 Argamassa da obra 1 Argamassa da obra 2 Argamassa da obra 3 Argamassa da obra 4 5% 11,71 84,7 10% 10,53 81,3 5% 11,61 83,6 10% 9,82 82,6 5% 11,59 84,7 10% 10,42 81,4 5% 11,6 82,2 10% 10,74 81,3 (SHMITZ; PÓVOAS, 2009) Reciclando o Resíduo Dmáx Valor recomendado pela NBR (ABNT, 1995), para revestimentos internos de parede de argamassas inorgânicas Curva de calor de hidratação da pasta com 5% de resíduo da amostra 1 com 1,2cm Curva de calor de hidratação da pasta de gesso natural Curva de calor de hidratação da pasta com 10% de resíduo da amostra 1 com 1,2cm 1,2cm Tempo de pega 5 0 Início de pega Fim de pega Tempo (min) Resistência à compressão Curva de calor de hidratação da pasta de gesso natural Curva de calor de hidratação da argamassa com 5% de resíduo da amostra 2 Curva de calor de hidratação da argamassa com 10% de resíduo da amostra 2 Fim de pega 0,6mm Tempo (min) Início de pega 11

12 Relação a/g Mistura de gesso Quantidade de resíduo Resistência à compressão (MPa) Pasta 0% 12,88 Argamassa da obra 1 (0,6mm) 10% 10,53 Argamassa da obra 4 (0,6mm) 10% 10,74 Argamassa da obra 1 (1,2cm) 10% 6,39 Argamassa da obra 4 (1,2cm) 10% 7,56 Reciclando o Resíduo Espessura do revestimento (SHMITZ; PÓVOAS, 2009) PERDA X DESPERDÍCIO 3 mm 1,2 cm??? Estudar Dmáx Tempo de pega Dureza Reciclando o Resíduo Relação a/g Resistência à compressão 12

13 Resistência Mecânica a/g = 0,8 Resistência de aderência Reciclando o Resíduo Forma e tempo de mistura (SOBRINHO, 2009) Preparo da pasta de gesso com resíduo seco 1/3 da masseira - aplicação + 1/3 da masseira aplicação 1/3 da masseira - acabamento Aplicação de aditivo retardador de pega? Resolve? É economicamente viável? Retardadores de pega Citrato de sódio (0,045%) Bórax (0,7%) Fosfato de amônio (0,40%) Fosfato de potássio (0,25%) Peptona (0,01%) Resistência mecânica? Mudança na (HINCAPIÉ, 1997). MICROESTRUTURA Hincapie (1997) 13

14 Referências 14