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Aglomerantes minerais Prof. Netúlio Alarcón Fioratti Materiais de Construção Civil Universidade Paulista - UNIP Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas.

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1 Aglomerantes minerais Prof. Netúlio Alarcón Fioratti Materiais de Construção Civil Universidade Paulista - UNIP Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas - ICET Campus de Araçatuba-SP ENGENHARIA CIVIL

2 Introdução ao estudo •Unir ou aglomerar outros materiais. –Colas; –Cimento; –Asfalto; e –Argila. •Primeiros aglomerantes: –Barro e –Betume.

3 Introdução ao estudo Atividade X Inatividade química

4 Introdução ao estudo Argila Água + Plasticidade = Ganho de resistência e retração Água Cozimento Irreversível

5 Introdução ao estudo Água e fogo causava transformações irreversíveis. Surgimento dos aglomerantes químicos, como o gesso e a cal aérea (?). Que salto!? Como o gesso e a cal eram produzidos?

6 Conceitos novos •Aéreo. Dependem do ar para dar pega e não resistem à ação de dissolução da água.

7 Conceitos novos •Hidráulico. Dão pega mesmo sob a água e tem resistência à ação de dissolução desta.

8 Conceitos novos •Pozolana. Materiais que não possuem propriedades aglomerantes, porém quando adicionada à cal em presença de umidade tornam-se aglomerantes idráulicos.

9 Conceitos novos •Pega. Processo químico que confere ganho de resistência ao aglomerante.

10 Uma historinha Romanos Cinza vulcânica de Pozzouli Cal Argamassa que ganhava resistência mesmo submersa Mantinha resistência à dissolução da água a longo prazo Descobriram as pozolanas e o primeiro aglomerante hidráulico +

11 Continuando a historinha Algumas jazidas de calcário De onde vem a cal Ditas impuras por conter teores de argila Produziam cales também hidráulicas!! Surgiu a “cal hidráulica natural”. Calcário argiloso

12 Continuando a historinha Vicat percebeu que o que conferia hidraulicidade aos aglomerantes era a presença conjunta do calcário e da argila no cozimento. Um aglomerante com duas matérias primas no cozimento é dito “artificial” “cal hidráulica artificial” “cimento de pega rápida” “cimento de pega normal”

13 Questão interessante Para produzir um aglomerante hidráulico é só misturar argila e calcário e cozinhar. Então qual é a diferença entre a “cal hidráulica artificial”, o “cimento de pega rápida” e o “cimento de pega normal”? A temperatura de queima e o teor de argila.

14 Sendo assim: Calcário e argila Cozidos à 900ºC Cal hidráulica Cozidos até fusão Nódulos chamados de “clínker” Moídos finamente apresentam reação mais lenta e melhor eficiência. Teor de argila regula o tempo de pega Falaremos mais tarde sobre isso

15 Aspectos relevantes •Boa resistência mecânica. •Duráveis. •Econômicos. •Fácil manuseio. •Boas propriedades ao conjunto Importância do tempo de pega.

16 Aglomerantes aéreos: CAL Materiais calcáreos Ou dolomita CaCO 3 CaCO 3 +MgCO 3 < 900ºC Cal CaCO 3 + calor → CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 + CO 2 → Calcinação Extinção Recarbonatação CaO + CO 2 CaCO 3 + H 2 O Ca(OH) 2 + calor Cal virgem Cal hidratada ou extinta

17 E se tiver MgCO 3 ? Cal cálcica CaO Cal magnesiana MgO CaO + MgO Ciclo rápidoCiclo lento Esperado ciclo lento Esperar um tempo mínimo de repouso da cal em extinção Se a cal for aplicada sem estar extinta Fissuração no local (liberação de energia na extinção)

18 Extinção CAL Extinção rápida Extinção média Extinção lenta < 5 min 5 < t < 30 min > 30 min Muita água Água aos poucos Quantidade mínima

19 Cuidados Armazenamento Cal virgem Cal hidratada CO 2 Umidade Tempo de cura 28 dias Espessura do reboco Baixa quantidade e acesso lento do CO 2

20 Cuidados Impurezas Argila No geral Sem ação aglomerante Retração ao secar Enfraquecendo a argamassa A areia enfraquece a argamassa? Favorece difusão do CO 2 Diminui a retração Resistência e estrutura da massa Não, se usada corretamente

21 Aglomerantes aéreos: GESSO Gipsita CaSO 4 •2H 2 O Gesso CaSO 4 •2H 2 O + calor → CaSO 4 • 1 / 2 H 2 O / 2 H 2 O 150 a 180ºC 250ºC 150 a 180ºC CaSO 4 •2H 2 O + calor →CaSO 4 + 2H 2 O Gesso de Paris Gesso anidro

22 Endurecimento do gesso •Consiste na reidratação do material. •CaSO 4 •2H 2 O se recristaliza formando agulhas que se entrelaçam.

23 Reações dos gessos Gesso de Paris Gesso anidro Reações rápidas Reações lentas + GESSO COMERCIAL Tempo médio de pega de 30 min Temperatura Aditivos 50 a 80% do material Influencia o produto final: DENSIDADE RESISTÊNCIA QUANTIDADE DE ÁGUA

24 É só adicionar água? •SIM. Se é um aglomerante aéro, onde entra o ar nisso tudo? Não tem atuação em ambientes saturados. Não resiste à dissolução. Usado para fabricar ornamentos INTERNOS. •Isolante térmico-acústico. •Boa resistência para fins não estruturais. •Baixa adesão à madeira e à agregados lisos. •Oxida armaduras de aço.

25 Aglomerantes hidráulicos O que tem a cal hidráulica de especial? O que confere hidraulicidade à ela? Cimentantes: se hidratam e formam cristais. Óxido de cálcio CaO (parte dele) ~ 900ºC Componentes argilosos + Silicatos e aluminatos de cálcio CaO que não se combinou com a argila Continua a ser cal aérea A/C=0,5

26 Se a temperatura for > 900ºC? Maior combinação da mistura Cimento de pega rápida. Formação de nódulos duros (clinker). Necessária moagem. Mais compostos cimentantes Aumento da temperatura até próximo da fusão. Liberam maior calor de hidratação. Maior teor de aluminatos MAIOR quantidade de argila. A/C=0,6~0,8 MENOR quantidade de argila. Cimento de pega mais lenta.

27 Silicatos e aluminatos...

28

29 Obrigado pela atenção! BAUER, L. A. F. “Materiais de construção” [691 M425] NEVILLE, A. M. “Propriedades do concreto” [ ] PETRUCCI, E. G. R. “Materiais de construção” [691 P498m]


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