Cal Na Construção Civil

ALEXANDRA MARSARO CELLAANA LUIZA CAOVILLA KAIBER LETICIA K. SANCHES BRITO LETÍCIA VEDANA THAÍS REGINA ALVES CAL NA CONSTRUÇÃO CIVIL SINOP 2014 1 como requisito parcial para obtenção do grau na graduação. Campus Universitário de Sinop. André Ferraz Professor orientador SINOP 2014 2 . SANCHES BRITO LETÍCIA VEDANA THAÍS REGINA ALVES CAL NA CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho proposto da disciplina de Materiais de Construção Civil II. Dr.ALEXANDRA MARSARO CELLA ANA LUIZA CAOVILLA KAIBER LETICIA K. do curso de Engenharia Civil. da Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT. LISTA DE FOTOGRAFIAS Fotografia 1 ___________________________________________________________8 Fotografia 2___________________________________________________________8 Fotografia 3___________________________________________________________9 Fotografia 4 ___________________________________________________________9 Fotografia 5___________________________________________________________10 Fotografia 6___________________________________________________________10 Fotografia 7___________________________________________________________11 Fotografia 8___________________________________________________________11 Fotografia 9___________________________________________________________12 Fotografia 10__________________________________________________________12 TABELAS Tabela 1___________________________________________________________16 Tabela 2___________________________________________________________17 Sumário 3 . ...................................................................................................12 CICLO DA CAL....................20 4 ...............................................................14 CAL HIDRATADA.......................................................... REQUISITOS NORMATIVOS E SUA REATIVIDADE...........................................................................................................................................................................................................15 PROPIEDADES DA CAL HIDRATADA..................................................................................7 CAL: DEFINIÇÃO.........................................16 TINTA À BASE DE CAL.....................................................................................................................8 DEFINIÇÃO.......14 HIDRATAÇÃO DA CAL VIRGEM................................................................................... PRODUÇÃO E MATÉRIA PRIMA.......................................................................................19 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO..........................................................6 OBJETIVOS...............................................................................13 CAL VIRGEM: COMPOSIÇÃO.........................................................................................................10 REAÇÕES QUIMICAS DA FABRICAÇÃO...............................................................................................................................................................................................................8 PRODUÇÃO.........................................................................................16 APLICAÇÕES............................................................................................17 CONCLUSÃO.......................16 BLOCO SÍLICO-CALCÁRIO......................................... ESTRUTURA...................................17 ADIÇÃO DA CAL AO CONCRETO.......................INTRODUÇÃO...........................................................................................................15 IMPORTANCIA DA PROPIEDADE DE RETEÇÃO DE ÁGUA EM ARGAMASSAS COM CAL..................................................9 MATÉRIA PRIMA................................................... ciclo da cal. cal hidratada sua estrutura química e requisitos de qualidade. meio fio). aplicações da cal e Normas da ABNT. produção de isolantes térmicos. concretos asfálticos. Essa característica leva os produtos que utilizam a cal a apresentarem elasticidade inferior em comparação aos que utilizam cimento. A cal possui várias aplicações práticas como na estabilização de solos. ou seja. O endurecimento comparado ao cimento Portland e o gesso é mais lento devido a necessidade da difusão do carbono. hidratação de cal virgem. a cal é o aglomerante (ligante) mais antigo utilizado pelo ser humano. O tempo de pega não tem importância para a cal. A resistência mecânica de produtos que tem a presença de cal são muito inferiores dados os produzidos por cimento Portland. reações de transformação. pois é difícil produzir sistemas com baixa porosidade. como é feita sua produção. ensaios. Neste trabalho iremos tratar a respeito da cal. cal virgem sua estrutura química e requisitos de qualidade. Até a invenção do cimento Portland em 1824 era o único utilizado. A cal é um aglomerante aéreo. 5 . uma propriedade de suma importância pois a redução de elasticidade significa maior rigidez o que contribui para maior durabilidade. tem a propriedade de endurecer por reações de hidratação ou pela ação química do anidrido carbônico ( CO2 ) presente no ar e que após seu endurecimento não adquire resistência a água. blocos sílico-calcários e pinturas a base de cal (obras publicas. argamassas.INTRODUÇÃO Segundo o Livro da IBRACON Materiais de construção Civil. matéria prima. ressaltar a importância da cal para a construção civil. Sem muita ideia para objetivos :/ depois apaguem minhas revisões kkkk 6 .OBJETIVOS Adquirir conhecimento sobre o material estudado. com/2014/04/17-gruta-do-lago-azul Quanto a composição química da Cal virgem é constituída de óxidos de cálcio e magnésio.files. A matéria prima é basicamente carbonática.wordpress. Seu endurecimento ocorre por reação com a molécula de gás carbônico ( CO2 ). composto de cálcio e magnésio.2% Cal Hidratada 75. é solido e é um pó bem fino.CAL: DEFINIÇÃO.4% 7 .3% Cal Hidratada 42. PRODUÇÃO E MATÉRIA PRIMA DEFINIÇÃO A cal é um aglomerante inorgânico. Sua composição química influi diretamente em seu desempenho. produzido a partir de rochas calcárias. quanto a Cal hidratada de uso mais comum é constituída por hidróxidos de cálcio e magnésio.4% Cal Virgem 100% 0% 0% Cal Virgem 58. Tem em comum com o gesso e o cimento o fato de ser solúvel em agua. Calcário (Calcita – carbonato de cálcio) e Dolomita (Carbonato de cálcio e magnésio). Tabela 1 – Composição química percentual das cales Formula Química CaO CO2 H2O Formula Química CaO Calcário 56% 44% 0% Dolomito 30.7% 0% 24. Fotografia 1 – Rochas Calcárias Fonte: http://mochilana. Existem duas formas de comercialização: Cal virgem ou Hidratada. 8% 41.8% 47.jpg  Seleção da faixa granulométrica ótima e transporte para o forno: fase de seleção dos grãos de cal em tamanho adequado. Fotografia 2. aquele que dá a liga na cal é o hidróxido. na NBR NM 248/ 2003 (Agregados Determinação da composição granulométrica) há um tipo de ensaio que é feito com peneiras para essa determinação.br/files/images/APL-CAL. e de acordo som a quantidade de hidróxidos presentes na cal mede a sua capacidade aglomerante isso para a cal hidratada. Ambas possuem uma fração ligante (hidróxidos).Extração de Matéria Prima Fonte: http://www.MgO CO2 H2O 21. 30.8% 0% 0% 0% Fonte: IBRACOM. PRODUÇÃO  Extração de matéria prima e britagem: o processo que se extrai as rochas e a máquina faz o trabalho de moer até virarem um pó não muito fino.com.4% 0% 27. no caso da cal virgem deve-se fazer a sua hidratação antes do uso. uma fração potencialmente ligante (óxidos) e os inertes (impurezas no produto e carbonatos). 8 .2% O aglomerante. 2007.mdz. São Paulo.cec.com. Sudeste: Minas Gerais.com. Rio Grande do Norte. 9 . Alagoas. calcários e dolomitos e metamórficas como o mármore.br/impermeabilizantes MATÉRIA PRIMA A cal vem de rochas carbonáticas que se formaram com o acumulo de sedimentos de origem mecânica e biológica que deram origem a rochas sedimentares. Pernambuco. Paraíba. Sergipe e Bahia. Fotografia 3 – Saco de Cal hidratada Fonte: http://www. São Paulo e Paraná.br/images/products/images Fotografia 4 – Saco de Cal Virgem Fonte: http://butterflyrs. Segundo dados do Departamento Nacional da produção de Mineral as jazidas estão situadas nos estados do Nordeste: Ceará.     Calcinação e controle do grau de calcinação Moagem adequada para cada tipo de hidratador Armazenamento de Cal Virgem Hidratação e Moagem Ensacamento para distribuição e comercialização. E as jazidas de dolomito: Espirito Santo. al IBRACON. são elas: 10 . 2007) a calcinação de calcários envolve a dissociação térmica de carbonatos devido a presença de dois estados físicos: o sólido (s) e o gasoso (g). entre outras) estão em azul turquesa.Fotografia 5 – Mapa de Geologia do Brasil – Note que as rochas sedimentares (calcário. dolomita. Legenda Ampliada do mapa para melhor visualização: REAÇÕES QUIMICAS DA FABRICAÇÃO Segundo (CINCOTTO. Três regras são essenciais para o controle da calcinação. et. 1990. Fonte: IBGE.  As pedras devem ser aquecidas até a temperatura de dissociação dos carbonatos. por isso é recomendada a maturação da cal dolomítica que é para melhorar sua trabalhabilidade.  Essa temperatura deve ser mantida até a dissociação atingir todas as partes necessárias  O dióxido de carbono CO2 deve ser retirado do ambiente do forno. Para o Calcário a reação acontece em uma etapa com início a temperatura de 660°C e tendo o seu fim em 900°C: CaC O3 ( s ) ∆ CaO ( s ) +C O2 ( g) → Para o Dolomito a reação tem duas etapas em temperaturas diferentes. A hidratação se torna dificultada. coágulos) da cal. o oxido de magnésio formado estará sempre super calcinado. MgC O 3 ( s ) ∆ CaO ( s ) + MgO ( s ) +2C O 2 ( g ) ( III ) → 11 . possuindo menor reatividade dado à do oxido de cálcio. que seria até a separação de seus íons. CaC O 3 . MgC O 3 ( s ) ∆ CaC O3 ( s ) + MgO ( s ) +C O 2 ( g )( I ) → CaC O3 ( s ) ∆ CaO ( s ) +C O2 ( g ) (II ) → CaC O 3 . a primeira que é a decomposição do dolomito inicia em 250°C e termina em 380°C a segunda 660°C e termina em 900°C. hidratar os óxidos não hidratados e desfazer os grumos (partículas viscosas. A melhor cal é a bem calcinada e produzida de matéria prima rica em carbonatos. 12 .CICLO DA CAL A figura abaixo segue diagrama do ciclo completo da cal.br/data/images/ciclo_cal. No endurecimento a água é evaporada e fornece uma liberação dos poros para a penetração de dióxido de carbono C O2 ( g ) .com.calcinacaonsg.jpg No primeiro e segundo passo tem a etapa de produção de responsabilidade do fabricante e o terceiro passo que é a aplicação e utilização é de responsabilidade do construtor. esse gás reage com o óxido substituindo a água ao longo do tempo e regenerando o carbonato original. Para argamassas de reboco. Fotografia 6 – Ciclo da cal Fonte: http://www. cal e areia são misturadas com água suficientemente para dar a trabalhabilidade desejada. Segue a tabela que está anexa a norma abaixo: Tabela 2 – Cal virgem para construção. magnesiana ou dolomítica. libera calor e é dada pelas seguintes equações: OH ¿ ¿ CaO+ H 2 O ∆ Ca¿ → OH ¿ ¿ MgO+ H 2 O ∆ Mg ¿ → É praticamente instantânea devido a superfície de contato do grão fino de cal virgem com a solução. Quanto a seus requisitos normativos de qualidade a NBR 6453/03 introduziu a três tipos de cal virgem em função do teor de óxidos. assim classificando quanto a pureza da matéria prima. ou seja. não ultrapassando a marca de 20 minutos.A presença de óxidos não hidratados na cal. A proporção é da 13 .5% <4% CV-P <12% <15% >88% <3% <3. REQUISITOS NORMATIVOS E SUA REATIVIDADE.6% CV-C <12% <15% >88% <3. Dependendo da proporção presente ou de calcita ou de dolomita na matéria prima da cal virgem ela pode ser classificada em cálcica. CV-C cal virgem comum. apresentará o fenômeno patológico da expansão. ESTRUTURA. a CV-E que é a cal virgem especial. As rochas carbonáticas tem composição variável. exigências químicas. que venham a hidratar depois do endurecimento da argamassa. CV-P cal virgem em pedra. com efeitos adversos. A relação cal virgem-água deve ser feita de modo a manter a temperatura ambiente da reação em 80°C à 85°C.Fábrica Deposito ou Obra CV-E <6% <8% >90% <3% <3. seja por deficiência de hidratação ou supercalcinação. CAL VIRGEM: COMPOSIÇÃO. frações diferentes da presença de carbonatos e outros minerais considerados impurezas.6% HIDRATAÇÃO DA CAL VIRGEM A reação de hidratação é exotérmica. Tipo Anidrido Carbônico – Fabrica Deposito ou obra Óxidos totais na base de não volátil Água combinada. 3 a 2. e o produto final é um grão seco e fino requerendo moagem somente a fração mais grossa...4 e a dolomítica normal de 2..9. A densidade está entre 0.. se usada imediatamente após a adição de água.] o produto final pode ser seco ou ter aspectos de creme.ordem de 1:2-3.  Incorporação de Areia: Facilita o recobrimento dos grãos dos agregados pelo aglomerante e a consequente união dos mesmos.] A cal hidratada resulta do seguimento do processo industrial que dá origem a cal virgem[. 14 .3 a 0. sistema cristalino hexagonal ou prismático.65.  Volume tende a aumentar na forma de pasta: o aumento do volume da cal hidratada em estado de pasta se deve à uma característica inerente da cal de absorver e reter agua livre.7 a 2. CAL HIDRATADA Segundo (GUIMARÃES. é resultado das reações descritas abaixo: Cal cálcica : CaO+ H 2 O ∆ Ca (OH )2 → Cal dolomítica :2 CaO MgO+3 H 2 O ∆ 2 Ca(OH )2 + Mg(OH )2+ MgO → Meninas eu vou acrescentar mais aqui PROPIEDADES DA CAL HIDRATADA  Partícula: branca ou levemente amarelada.  Peso específico e densidade: Cal cálcica de 2.  Plasticidade: Sua propriedade mais vistosa. A composição química da cal hidratada varia conforme a cal virgem que lhe dá origem. lama [.. “ [. 2002)..]”..]dependendo do volume de água utilizada [. Não é muito indicada em superfícies lisas.. 15 .. essa atualmente tem grande utilização em outros setores da construção civil. A perda de água resulta na perda de fluidez e consistência da argamassa. impedindo assim sua aderência. APLICAÇÕES Mesmo que a principal utilização da cal seja a produção de argamassa. que é aderência pelas irregularidades da superfície. A durabilidade é bastante reduzida em locais onde está submetida a ações do ambiente como a chuva ácida.. comparado a uma em perfeito estado. 2002) “ [. e sucção dos elementos de alvenaria. já existe a muito tempo. por isso deve-se ter atenção quanto ao tempo de aplicação da argamassa. perde-se água por evaporação. TINTA À BASE DE CAL Mais conhecido como caiação. pelo fato da capacidade citada anteriormente.IMPORTANCIA DA PROPIEDADE DE RETEÇÃO DE ÁGUA EM ARGAMASSAS COM CAL Segundo (GUIMARAES. as pinturas a base de cal estão ganhando mercado novamente no lado mais sustentável da construção civil. penetração de água e a capacidade de absorver deformações da argamassa. Mesmo perdendo mercado para tintas que resistem mais a processos corrosivos do tempo..]”.] e essa propriedade relaciona-se com a trabalhabilidade de argamassas[. Alguns deles são: tinta à base de cal. A caiação é considerada de baixo custo e é bastante indicada em superfícies rugosas. essa perda de consistência resulta na deficiência da aderência e a perda dessa propriedade prejudica a resistência mecânica. A argamassa de cal ou mista com cimento tem mais plasticidade e capacidade de reter água.. o processo de aplicação de pintura de uma “água de cal” em acabamentos de obra. bloco sílico-calcário e adição da cal ao concreto.] A retenção de agua é a capacidade da cal hidratada de conter e reter agua. pela capacidade de aderência por ancoragem.. que dissolvem a pintura a base de cal. pois a aplicação no tempo errado torna-se inviável seu uso como material de construção. que resiste a sucção [. Segundo o GEPECON (Grupo de Estudos e Pesquisas em Concreto) da UFSM. entre outros). melhorando assim a durabilidade do concreto.br/objetos/alvenaria-estrutural/blocos_calcareos. Fabricados a base de cal e agregados finos de quartzo. tendo diferentes especificações para cada aplicação.5 a 35. interesses econômicos e além de vantagens técnicas (resistência ao risco de corrosão. influenciada pela quantidade de água. pela granulometria das partículas envolvidas e pela força de compactação. A resistência desses blocos depende da porosidade. são moldados por compactação e hidratados em autoclave (alta pressão). sendo estrutural ou não estrutural. onde essa elevada pressão permite a reação entre o quartzo e a cal. como a redução de emissão de co2.sead. de produtos hidratados no processo de autoclave. A adição da cal hidratada traz a conservação do ph da água e aumenta a quantidade de hidróxido de cálcio. uma grande vantagem da adição da cal ao concreto é que ela controla o risco de corrosão pela relação entre [Cl-/OH-]. Fotografia 11: Bloco Sílico-Calcário Fonte: http://thor.php ADIÇÃO DA CAL AO CONCRETO O interesse da substituição do clínquer do cimento vem de inúmeras vantagens.ufrgs.0 MPa. Sua resistência a compressão é de 4. 16 .BLOCO SÍLICO-CALCÁRIO Esse tipo de bloco tem especificação pela NBR 14974/03. mesmo sendo o concreto com até 90% de adições. Com as pesquisas. está comprovando-se a vantagem da substituição de clínquer pela cal deixando o cimento mais barato e mais ecologicamente correto. 17 . CONCLUSÃO 18 . UFSC.br/artigos/ART30042009211401.d.ceap. 19 .br >.REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ABNT. ABNT. Disponível em: <abnt.com. al.com.pdf> Acesso em 12 de outubro de 2013.d. Débora. de 2013.d. NBR 15220. Acesso em: 12 de out. Disponível em: <abnt. NBR 15575. Acesso em: 12 de out. Disponível em: <abnt. de 2013. BOHRER. Disponível em <http://www.br >. NBR 5720. Acesso em: 12 de out. Coberturas.com.br >. Et. de 2013. S. S. S. ABNT.