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A Cal na Construção Civil
Prof. Fred Rodrigues Barbosa
HistóriaHistória
�Aglomerante mais antigoutilizado pela humanidade;
�Até 1824 era o únicoaglomerante utilizado nasconstruções expostas àintempéries;• Usada em combinação ou
não com pozolanas;
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DefiniçõesDefinições
Aglomerante aéreo, ou seja, possui baixa resistência à exposição continuada à água.
Aglomerante inorgânico, advindo de rochas calcárias, composto basicamente de cálcio e magnésio, apresentando-se na forma de um
pó muito fino.
Qualidade da CalQualidade da Cal
Dois fatores principais influenciam aqualidade das cales produzidas:
• composição da matéria-prima e
• processo de produção.
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MatériaMatéria--primaprimaRochas carbonáticas sedimentares:
� Calcários – predominância de calcita = CaCO3(CaO.CO2) → Cal calcítica: Teor de CaO > 90% (em
relação aos óxidos totais).
� Dolomitos – predominância de dolomita = (Ca, Mg)(CO3)2 = (CaCO3.MgCO3 ) = (CaO.MgO.2CO2) →
Cal dolomítica: Teor de CaO < 65%.Os dolomitos são formados pelo processo de “dolomitização” doscalcários, ou seja, pela substituição da calcita pelo magnésio, poração da água do mar.
� Especificação - CaO + MgO ≥ 88% ou ≥ 90% (dependendo do tipo de cal).
MatériaMatéria--primaprima
De uma forma geral a qualidade da matéria-primanacional é muito boa. O quadro abaixo apresentaexemplos de composição química.
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Processo de ProduçãoProcesso de Produção
- Extração da matéria-prima e britagem;
- Beneficiamento (faixa granulométrica ótima) e transporte para o forno;
- Calcinação (900°C ~ 1100oC);
- Moagem;
- Armazenamento da cal virgem;
- Hidratação e moagem;
- Ensacamento e distribuição.
Ciclo da CalCiclo da CalReações na Produção e Endurecimento
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ComercializaçãoComercialização
Existem 2 formas de cal no mercado: a cal virgem e a cal hidratada.
A cal virgem é constituída predominantemente por óxidos de cálcio e magnésio.
A cal hidratada é constituída predominantemente por hidróxidos de cálcio e magnésio.
Cal VirgemCal VirgemCaracterísticasCaracterísticas
As rochas carbonáticas como materiais naturais temcomposição variável em relação ao teor dediferentes carbonatos e de impurezas.
Dependendo da proporção entre CaCO3 (calcita) e de(Ca,Mg) (CO3)2 (dolomita) na matéria-prima, a calvirgem pode ser cálcica, magnesiana ou dolomítica.
Cálcica CaO/MgO ; MgO < 4%
Magnesiana CaO/MgO > 2,5
Dolomítica 1,3 < CaO/MgO < 2,5
Calcário quase puro
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Cal VirgemCal VirgemMorfologiaMorfologia
Cal Cálcica0,85 m2/g
Cal Magnesiana4,3 m2/g
Cal Dolomítica4,7 m2/g
A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoEspecificações: NBR 6453/03Especificações: NBR 6453/03
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A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoExigências Químicas: NBR 7175/03Exigências Químicas: NBR 7175/03
A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoRequisitos Físicos: NBR 7175/03Requisitos Físicos: NBR 7175/03
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A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoEnsaiosEnsaios
- Finura (NBR 9289/00)
- Estabilidade (NBR 9205/01)
- Retenção de água (NBR 9290/96)
- Plasticidade (NBR 9206/03)
- Consistência normal (NBR 14399/99)
- Capacidade de incorporação de areia (9207/00)
A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoAdição de Cal ao ConcretoAdição de Cal ao Concreto
“A adição de cal hidratada à mistura, contendo elevados teores de adições - cinzas volante e de casca de arroz, sílica ativa e metacaulinita - tem a finalidade de manter o pH da água do poro e aumentar o teor de Ca(OH)2, melhorando a durabilidade do concreto”.
(Cincotto; Quarcioni; John, 2007).
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A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoCal em Argamassas para RevestimentosCal em Argamassas para Revestimentos
- Melhora o espalhamento – trabalhabilidade.- Aumenta a retenção de água.
- Propicia o enriquecimento da extensão de aderênciaextensão de aderência. - Aumenta a deformabilidade.
- Incrementa a resistência mecânica ao longo do tempo.- Reduz a permeabilidade.
Observação: A maturação incrementa as propriedades reológicas: plasticidade, trabalhabilidade e retenção de
água.
A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoCal em Argamassas para RevestimentosCal em Argamassas para Revestimentos
BENEFÍCIOS da maturação da argamassa:BENEFÍCIOS da maturação da argamassa:
- Efeito físico: eleva a trabalhabilidade, tendo em vista a lubrificação dos grãos de areia. Pode-se assim,
reduzir quantidade de cal para um mesmo espalhamento (trabalhabilidade).
- Efeito químico: hidratação dos óxidos remanescentes não hidratados – reduzindo a
possibilidade de pontos de expansões indesejáveis nas argamassas.
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A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoExtensão de AderênciaExtensão de Aderência
Imagem obtida com lupa estereoscópica - AMPLIAÇÃO 20XFonte: CARASEK (1996)
Argamassasem cal
A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoExtensão de AderênciaExtensão de Aderência
Imagem obtida com lupa estereoscópica - AMPLIAÇÃO 20XFonte: CARASEK (1996)
Argamassacom cal
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A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoResistência MecânicaResistência Mecânica
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1:3 - cim:areia
1:1/4:3 -cim:cal:areia
1:1:6 -cim:cal:areia
1:2:9 -cim:cal:areia
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RES. À COMPRESSÃO
MÓDULO DEFORMAÇÃO (GPa)
CINCOTTO at al. (1985)
A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoCaracterização: Cal do tipo CH ICaracterização: Cal do tipo CH I
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A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoCaracterização de Argamassas com CalCaracterização de Argamassas com Cal
A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoCaracterização de Argamassas com CalCaracterização de Argamassas com Cal
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A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoComposição de Argamassas com CalComposição de Argamassas com Cal
A Cal na ConstruçãoA Cal na ConstruçãoFormação de Bolhas: Formação de Bolhas: Reação Expansiva de Formação do Ca(OH)Reação Expansiva de Formação do Ca(OH)22
Fonte: Costa e Silva (2007)