Aglomerantes minerais

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

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

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

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

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

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

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

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

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

12. 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” Continuando a historinha “cal hidráulica artificial” “cimento de pega rápida” “cimento de pega normal”

13. 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. Questão interessante

14. Calcário e argila Cal hidráulica Cozidos à 900ºC Cozidos até fusão Nódulos chamados de “clínker” Sendo assim: 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 CaCO3 CaCO3+MgCO3 Materiais calcáreos Ou dolomita Cal < 900ºC CaCO3+ calor → Calcinação CaO + CO2 Cal virgem Extinção CaO + H2O → Ca(OH)2 + calor Ca(OH)2 + CO2→ CaCO3 + H2O Cal hidratada ou extinta Recarbonatação

17. Cal cálcica Cal magnesiana CaO MgO CaO + MgO Ciclo rápido Ciclo lento Esperado ciclo lento E se tiver MgCO3? Esperar um tempo mínimo de repouso da cal em extinção Fissuração no local (liberação de energia na extinção) Se a cal for aplicada sem estar extinta

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

19. Umidade Cal virgem Armazenamento Cal hidratada CO2 Cuidados 28 dias Tempo de cura Baixa quantidade e acesso lento do CO2 Espessura do reboco

20. Impurezas Argila Retração ao secar No geral Sem ação aglomerante Enfraquecendo a argamassa Favorece difusão do CO2 Diminui a retração Resistência e estrutura da massa Cuidados A areia enfraquece a argamassa? Não, se usada corretamente

21. Aglomerantes aéreos: GESSO CaSO4•2H2O Gesso Gipsita 150 a 180ºC 250ºC CaSO4•2H2O + calor → CaSO4•1/2H2O + 11/2H2O 150 a 180ºC Gesso de Paris CaSO4•2H2O + calor → CaSO4 + 2H2O 250ºC Gesso anidro

22. Consiste na reidratação do material. • CaSO4•2H2O se recristaliza formando agulhas que se entrelaçam. Endurecimento do gesso

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

24. 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. É só adicionar água? • 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. CaO (parte dele) A/C=0,5 Silicatos e aluminatos de cálcio Componentes argilosos Óxido de cálcio + ~ 900ºC CaO que não se combinou com a argila Continua a ser cal aérea

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

27. Silicatos e aluminatos...

28. Silicatos e aluminatos...

29. Obrigado pela atenção! BAUER, L. A. F. “Materiais de construção” [691 M425] NEVILLE, A. M. “Propriedades do concreto” [624.183 4] PETRUCCI, E. G. R. “Materiais de construção” [691 P498m]