MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL - A AGLOMERANTES. Profa Lia Lorena Pimentel

Transcrição

1 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL - A AGLOMERANTES Profa Lia Lorena Pimentel

2 Aglomerantes: Terminologia (NBR 11172) Aglomerante de origem mineral Produto com constituintes minerais que, para sua aplicação, se apresenta sob forma pulverulenta e que na presença da água forma uma pasta com propriedades aglutinantes. Requisitos principais de um aglomerante mineral: adesividade; trabalhabilidade; resistência mecânica; durabilidade; economia.

3 Aglomerantes: Terminologia (NBR11172) Aglomerante hidráulico Aglomerante cuja pasta apresenta a propriedade de endurecer apenas pela reação com a água e que, após seu endurecimento, resiste satisfatoriamente quando submetida à ação da água. Aglomerante aéreo Aglomerante cuja pasta apresenta a propriedade de endurecer por reações de hidratação ou pela ação química do anidrido carbônico (CO2) presente na atmosfera e que, após seu endurecimento, não resiste satisfatoriamente quando submetida à ação da água. ABNT NBR 11172:1990 Aglomerantes de origem mineral - Terminologia 5p.

4 Aglomerantes: classificação Endurece pela ação do CO2, presente na atmosfera Endurece pela reação com água. Notas de Aula Materiais de Construção II - IME

5 Classificação

6 CAL A cal é um aglomerante aéreo, ou seja, é um produto que reage em contato com o ar. Nesta reação, os componentes da cal se transformam em um material tão rígido quanto a rocha original (o calcário) utilizada para fabricar o produto. A cal pode ser considerada o produto manufaturado mais antigo da humanidade. Há registros do uso deste produto que datam de antes de Cristo. Um exemplo disto é a muralha da China, onde pode-se encontrar, em alguns trechos da obra, uma mistura bem compactada de terra argilosa e cal. Pela diversidade de aplicações, a cal está entre os dez produtos de origem mineral de maior consumo no planeta. Sua utilização engloba as indústrias siderúrgicas, para remoção de impurezas; o setor ambiental, no tratamento de resíduos industriais; as indústrias de papel e o setor de construção civil.

7 Matéria Prima minerais que constituem as rochas carbonatadas cálcio-magnesianas... Calcita e Aragonita (CaCO3) Dolomita (CaCO3.MgCO3) Decomposição térmica CO 2 Cal Viva Ou Cal Virgem CaO Conforme o teor de Magnésio a Cal resultante poderá ser: Cal cálcica Cal dolomítica Cal magnesiana

8 Ciclo da Cal

9 Cal Hidratada Pela exposição ao ar úmido, ou através de hidratadores, ocorre a transformação da cal virgem em cal hidratada ou a extinção da cal. A hidratação da cal virgem é uma reação fortemente exotérmica. Por exemplo, 1 kg de cal virgem cálcica pode elevar a temperatura de 2,3 litros de água de 12ºC para 100ºC. A cal hidratada é mais conhecida e estudada pela propriedade aglomerante que transmite às argamassas. A cal hidratada endurece em contato com o ar por recarbonatação dos óxidos, ao absorver CO2 (gás carbônico) do ar.

10 Tipos de Cal A cal hidratada pode ser classificada em três tipos: CH I, CH II e CH III. Todos os tipos têm que ser submetidos aos mesmos ensaios mas as exigências de resultados melhores para a cal CH I são maiores do que para a CH II, que exigem mais do que para a CH III. Isto significa que se o consumidor quiser uma cal mais "pura" ele deve adquirir uma CH I, já que para ser definida desta maneira, seus resultados obedecem a limites acima dos exigidos para a CH III. O tipo CH II seria o meio termo. Esta informação deve estar presente na embalagem do produto e foi com base nela que as amostras foram classificadas e avaliadas.

11 Tipos de Cal ABNT NBR 7175: Cal hidratada para argamassas Requisitos, 2003, 4p. ABNT NBR 9289:2000 Cal hidrata para argamassas - Determinação da finura, 4p.

12 Cal - Ensaios Físicos Os ensaios físicos verificam se a cal foi bem moída no processo de fabricação, se é econômica, se é boa para o pedreiro trabalhar com ela e se a argamassa desta cal retém a água da mistura ou a perde para a parede onde a argamassa foi assentada. Finura: Neste ensaio faz-se um peneiramento das amostras, em duas peneiras diferentes, e verifica-se quanto de material ficou retido em cada peneira. A norma especifica um valor máximo para estas quantidades, por que quantidades maiores do que as especificadas demonstram que a cal não foi bem moída. Plasticidade: Este ensaio avalia se a argamassa feita com a amostra de cal está bem trabalhável, ou seja, se tem uma boa plasticidade. Uma mistura com boa plasticidade permite uma maior qualidade no serviço, pois facilita o trabalho do pedreiro no manuseamento da argamassa.

13 Cal - Ensaios Físicos Retenção de Água: A água utilizada na argamassa não deve ser, rapidamente, perdida para os tijolos ou para a estrutura de concreto onde esta argamassa foi aplicada, caso contrário, a argamassa poderá apresentar pequenas rachaduras, depois de seca, comprometendo a beleza da argamassa colocada na parede. Este ensaio avalia então a capacidade da cal reter água. Incorporação de Areia: A argamassa é constituída de areia, água e cal hidratada. Se o pedreiro puder acrescentar mais areia na argamassa, sem prejudicar seu desempenho, mais econômica será a cal. Logo este teste verifica se a quantidade de areia incorporada na argamassa atende a um valor mínimo. Estabilidade: Este ensaio verifica a presença de substâncias expansivas na cal hidratada, ou seja, que têm a tendência de reagir depois que a argamassa já está colocada e seca na parede. Pode ocorrer então uma expansão de volume dos grãos da argamassa e descolamento de pedaços de argamassa da parede.

14 CAL Aplicações na construção ARGAMASSAS PINTURA BLOCOS CONSTRUTIVOS (blocos de solo/cal, blocos sílico/calcário) ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS Dissolvida em água: pinturas (1,3 gramas / litro de água). Caiação; Efeito estético; Efeito asséptico (PH alto).

15 GESSO Aglomerante inorgânico obtido por calcinação do minério natural gipsita Solúvel ou Insolúvel dependendo da temperatura de calcinação

16 GESSO Características: Endurecimento rápido Plasticidade da pasta fresca e lisura da superfície endurecida Retração evitada por pequena expansão dimensional Após endurecido, não é estável na água (aglomerante aéreo)

17 GESSO ABNT NBR 13207:1994 Gesso para construção civil - Especificação

18 plicações: Revestimento GESSO Componentes pré-moldados

19 GESSO Placas e Divisórias

20 Cimento É um material pulverulento constituído de silicatos e aluminatos de cálcio, praticamente sem cal livre. O cimento portland resulta da moagem de um produto denominado clinquer, obtido pelo cozimento de mistura de calcareo e argila convenientemente dosada e homogenizada, de tal forma que toda cal se combine com os compostos argilosos, sem que depois do cozimento resulte cal livre em quantidades prejudiciais

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22 Matéria Prima para Produção de Cimento Indústria tradicional de transformação de minerais Matérias Primas Moinho Farinha ou Crú Clínquer + Adições Forno Moinhos

23 PRODUÇÃO DO CLÍNQUER FARINHA SILOS HOMOGENEIZAÇÃO FORNOS TORRES DE CICLONE RESFRIADOR CLINQUER

24 C3S - Formação do Clínquer É responsável pelo desenvolvimento das resistências mecânicas nas primeiras idades. Libera calor durante sua hidratação e dos outros compostos é o que mais libera hidróxido C2S - É responsável pelo desenvolvimento das idades mais avançadas após o período de um ano se iguala ao C3S. C3A - É responsável pelo endurecimento do cimento quando em contato com a água. Reage rapidamente e a liberação de calor devido a reação é muito grande. C4AF - Contribui na resistência do cimento.

25 Composição Química do Clínquer Compostos Silicato Tricálcico (Alita) Silicato Bicálcico (Belita) Aluminato Tricálcico ( Aluminato ) Ferro Aluminato Tetracálcico (Ferrita) Cal livre Fórmula Química Clássica Abreviatura % no Clínquer 3CaO.SiO2 C3S CaO.SiO2 C2S CaO.Al2O3 C3A CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 3-8 CaO C 0,5-1,5 Propriedades Tecnológicas Endurecimento Rápido, Alto calor de hidratação, Alta resistência inicial. Endurecimento lento. Baixo calor de hidratação, Baixa resistência inicial Pega muito rápido e deve ser controlado com adição de gesso, Alto calor de hidratação Endurecimento lento, resistente a meios sulfatados, não tem contribuição para resistência. Tem cor escura Aceitável somente em pequenas quantidades, pois causam aumento de volume e fissuras

26 FABRICAÇÃO DE CIMENTO Clínquer Gesso Adição Calcário Moinhos de Cimento Cimento

27 Adições: São matérias-primas, que misturadas ao clínquer na fase de moagem, fazem com que se obtenha os diversos tipos de cimento Portland disponíveis no mercado. As principais matérias-primas adicionadas ao clínquer são: o gesso, as escórias de alto-forno, os materiais pozolânicos e os materiais carbonáticos.

28 Adições ao Cimento Escória Granulada: - Resíduo da produção de ferro gusa A adição de escória contribui para a melhoria de algumas propriedades do cimento, como a durabilidade e a resistência à agentes químicos; Material Pozolânico: - Naturais (Cinzas Vulcânicas) - Artificiais (Cinza Volante, Argila Calcinada)

29 Adições ao Cimento Gesso: tem como função básica regular o tempo de pega do cimento; Material Carbonático: - Calcário moído (fíler) ~ 85 % DE Ca(CO 3 ) Torna a mistura mais trabalhável; Lubrificante entre as partículas dos demais componentes do cimento.

30 Tipos de Cimento TIPO SIGLA Composição % Clínquer + Gesso Escória Pozolana Filler mento Portland s/adição CP I Comum c/adição CP I S a 5 mento Portland c/filer CP II F a 10 Composto c/escória CP II E a c/pozolana CP II Z a Cimento Portland de Alto Forno CP III Cimento Portland Pozolânico CP IV Cimento Portland e Alta Resistência Inicial CP V ARI

31 Cimento Portland Branco: Composto basicamente de clínquer e gesso, sendo que no processo de fabricação do seu clínquer é eliminado o ferro contido na argila, já que é esse mineral o responsável pela coloração cinza dos demais tipos de cimento Portland. Cimento branco não estrutural: argamassas e pastas; Cimento branco estrutural: concretos; O cimento branco estrutural, além de atender a uma possível estética de projeto, também, faz com que a superfície reflita os raios solares, transmitindo menos calor para o interior da construção.

32 Classes de Resistencia do Cimento: A classe dos cimentos define a sua resistência mecânica aos 28 dias e, tal como os tipos de cimento, também é expressa de forma abreviada, ou seja, em código. TABELA 3 Classes de Cimento DEFINIÇÃO ANTIGA DEFINIÇÃO NOVA Resistência à Código de Resistência à Código de compressão aos identificação da compressão aos identificação da 28 dias de idade classe 28 dias classe 250 Kgf/cm Mpa Kgf/cm Mpa Kgf/cm Mpa 40

33 Propriedades Física do Densidade; Cimento Finura (Blaine e Peneira #200); Tempo de Inicio e Fim de Pega; Resistencia a Compressão.

34 Propriedades Química do Cimento HIDRATAÇÃO

35 Propriedades Físicas da Pasta Tempo de Pega - Define-se como inicio de pega o tempo que decorre desde a adição da água de amassamento ate o inicio das reações desta com os compostos de cimento. Expansibilidade aumento de volume devido as reações de hidratação

36 O inicio e o fim da pega são importantes, pois através deles se tem idéia do tempo disponível para trabalhar, transportar e lançar argamassas e concretos, bem como transitar sobre eles ou regá-los para execução da cura. Os fatores que influenciam a duração da pega são: grau de moagem quantidade de água temperatura

37 Armazenamento do cimento Pilhas não maiores que 10 sacos; Sobre estrados de madeira com altura de 30cm; Afastadas de paredes do depósito cerca de 30cm; Tempo de estocagem até 50dias = pilhas até 15 sacos; Tempo máximo de estocagem deve ser de 90 dias.

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