17/04/2015 AGLOMERANTES HIDRÁULICOS PARA PAVIMENTAÇÃO REFERÊNCIAS CAL HIDRÁULICA. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA Centro de Tecnologia

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Laboratório de Geotecnia e Pavimentação (LAPAV) AGLOMERANTES HIDRÁULICOS PARA PAVIMENTAÇÃO Prof. Ricardo Almeida de Melo REFERÊNCIAS DNIT. Manual de Pavimentação. 3ª. Ed.. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Rio de Janeiro Balbo, J. T.. Pavimentação asfáltica: materiais, projetos e restauração. São Paulo: Oficina de Textos Senço, W.. Manual de Técnicas de Pavimentação. Vols. I e II. São Paulo: Editora Pini Páginas na internet. Diversas. CAL HIDRÁULICA Fonte: (2008); DNIT (2006) 1

2 HISTÓRICO Material dos mais tradicionais em construção a a. C.: construção da pirâmides do Egito 321 a. C.: em camadas de pavimento 228 a. C.: construção da muralha da China 120 d. C.: Romanos constroem estrada no sul da Inglaterra com cascalho, pedras e rejunte com cal Séc. XVII a XIX: instalação de indústrias e pesquisas Fonte: Senço (1997) A cal e suas aplicações Fonte: ABPC [2013?] DEFINIÇÕES Aglomerante que resulta da calcinação e posterior pulverização por processos de imersão ou suspensão em água, de calcários argilosos a uma temperatura inferior à da fabricação dos cimentos Matéria prima: calcário impuro com 20% a 30% de argila e 70% a 80% de calcário (CaCO 3 ) Fonte: (2008); DNIT (2006) 2

3 Esquema de fabricação Fonte:? ESPECIFICAÇÕES A American Society for Testing Materials (ASTM: C141/78) estabelece: Cal hidráulica de alto teor de cálcio: cal que não contém mais que 5% de óxido de magnésio (da porção não volátil) Cal hidráulica magnesiana: cal que contém mais que 5% de óxido de magnésio (da porção não volátil) Fonte: DNIT (2006) Composição química da cal hidráulica Composição Máx, % Mín, % Óxido de cálcio e de magnésio (CaO e MgO) Silíca (SiO 2) Óxido de ferro e de alumínio (Fe 2O 3 e Al 2O 3) 12 _ Dióxido de carbono (CO 2) 8 _ *Com base nos não voláteis Fonte: DNIT (2006) 3

4 Especificações para cal hidráulica Finura (limites de resíduo por peneira): peneira 0,6 mm (n o. 30): não deve exceder 0,5% peneira 0,075 mm (n o. 200): não deve exceder 10% Fonte: DNIT (2006); [2011?] Especificações para cal hidráulica Finura... Início da pega: mínimo de 2 horas e final em 24 horas com a agulha de Gilmore Fonte: [2011?]; DNIT (2006) Especificações para cal hidráulica Finura... Início da pega:... Expansibilidade: limite de 1% em autoclave Fonte: [2011?]; DNIT (2006) 4

5 Especificações para cal hidráulica Finura... Início da pega:... Expansibilidade:... Resistência à compressão (DNER-ME 180/94) 7 dias: 1,7 MPa 28 dias: 3,4 MPa Fonte: DNIT (2006) Especificações para camadas de pavimentos DNER-ME 180/94 - Solos estabilizados com cinza volante e cal hidratada - determinação da resistência à compressão simples DNER-ME 181/94 - Solos estabilizados com cinza volante e cal hidratada - determinação da resistência à tração por compressão diametral Base em solo-cal Fonte: (2009) 5

6 CIMENTO Fonte: cimentoitambe.com.br (2008); dnit.gov.br (2011) BREVE HISTÓRICO Idade Antiga: cimento pozolânico (forma natural) Muito usado durante o Império Romano Uso na Inglaterra: 1756: eng. John Smeatoan construiu farol 1824: pedreiro Joseph Aspdin produziu espécie de cimento Portland (cal hidráulica artificial) 1845: Johnson produziu o verdadeiro cimento Portland Produção em escala comercial: França (1850), Alemanha (1855) e E.U.A. (1875) Fonte: Senço (1997) DEFINIÇÃO Aglomerante hidráulico obtido pela pulverização do clínquer resultante da calcinação até a fusão incipiente, 20% a 30% de fase líquida, de uma mistura íntima de materiais calcários e argilosos, sem adição, após a calcinação, de outras substâncias a não ser água e gesso Fonte: DNIT (2006) 6

7 Esquema de fabricação Fonte: (2010) Adições ao cimento Fonte: (2010) TIPOS DE CIMENTO 1. Cimento Portland Comum (CP I) CP I - Cimento Portland Comum CP I-S - Cimento Portland Comum com Adição 2. Cimento Portland Composto (CP II) CP II-E - Cimento Portland Composto com Escória CP II-Z - Cimento Portland Composto com Pozolana CP II-F - Cimento Portland Composto com Fíler 3. Cimento Portland de Alto-Forno (CP III) 4. Cimento Portland Pozolânico (CP IV) 5. Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) 6. Cimento Portland Resistente a Sulfatos (RS) 7. Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC) 8. Cimento Portland Branco (CPB) Fonte: DNIT (2006) 7

8 ESPECIFICAÇÕES Composição química (% em massa) para comento CP II F DNER EM-036/95: Cimento Portland recebimento e aceitação Classe de resistência Clínquer + sulfatos de cálcio Escória de alto-forno Material Material pozolânico carbonático ESPECIFICAÇÕES Composição química Exigências físicas e mecânicas Finura Peneira n o. 200 Permeabilímetro de Blaine Fonte: [2011?]; DNER EM-036/95 ESPECIFICAÇÕES Composição química Exigências físicas e mecânicas Finura Início da pega Aparelho de Vicat Fonte: DNER EM-036/95 8

9 ESPECIFICAÇÕES Composição química Exigências físicas e mecânicas Finura Início da pega Expansibilidade Agulha de Le Chatelier Fonte: DNER EM-036/95 ESPECIFICAÇÕES Composição química Exigências físicas e mecânicas Finura Início da pega Expansibilidade Resistência à compressão Fonte: DNER EM-036/95 Exigências físicas e mecânicas para cimento CP II F segundo classe de resistência mecânica Classe Resíduo na #200 Finura Blaine Pega Expansibilidade (início) à quente Resistência à compressão (MPa) MPa % m 2 /Kg h mm 3 d 7 d 28 d Fonte: DNER EM-036/95 9

10 Especificações para camadas de pavimentos DNER-ME 201/94. Solo-cimento: compressão axial de corpos de prova cilíndricos DNER-ME 202/94. Solo-cimento: moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos DNER-ME 203/94. Solo-cimento: determinação da durabilidade através da perda de massa por molhagem e secagem DNER-ME 216/94. Solo-cimento: determinação da relação entre o teor de umidade e a massa específica aparente DNER-ME 274/96. Solo-cimento: determinação da absorção d água Especificações para camadas de pavimentos DNIT 140/2010-ES: Pavimentação Sub-base de solo melhorado com cimento DNIT 142/2010-ES: Pavimentação Base de solo melhorado com cimento DNIT 143/2010-ES: Pavimentação Base de solocimento DNIT 056/2004- ES: Pavimento Rígido Sub-base de cimento de concreto Portland compactada com rolo DNIT 057/2004- ES: Pavimento Rígido Execução de sub-base melhorada com cimento DNIT 058/2004- ES: Pavimento Rígido Execução de sub-base de solo-cimento DNIT 059/2004- ES: Pavimento Rígido Pavimento de concreto de cimento Portland, compactado com rolo Base em solo-cimento Fonte: (2008) 10

11 Base de brita graduada tratada com cimento (BGTC) Alça na interseção Via Oeste-BR101 (lote 5): acesso ao terminal rodoviário de João Pessoa (Janeiro/2011) Fonte: (2011) Base em concreto compactado a rolo (CCR) Execução de CCR: BR-101/KM 171,8 (Agosto/2008) Fonte: (2011) Placa de concreto Execução de placa de concreto: BR-101/KM 168,6 (Agosto/2008) Fonte: (2011) 11

12 Dúvidas ou questões 12