1

LIGANTES HIDRÓFILOS

CAL AÉREA E CAL HIDRÁULICA

Cozedura dos calcários (CaCO3) → 1 dos ligantes artificais mais antigos

CalcárioCalcário margosoMarga calcária

CaCO3 (≈ 100%)CaCO3 + argila (< 50%)argila + CaCO3 (< 50%)

CaCO3 (quase puro) OCa + CO2↑ - 42,5 cal (r. endotérmica)(cal viva)

Cozedura em forno800/900 ºC

Calcário CaCO3 (< 5% impurezas) cal viva →→→ cal acal acal aééérearearea850 ºC

Calcário margoso CaCO3 + argila (8 a 20%) cal ± hidráulica1000 ºC

Marga calcária CaCO3 + argila (20 a 40%) cimento natural1050-1300 ºC

2

LIGANTES HIDRÓFILOS

aéreos

Hidráulicos Hidráulicos Hidráulicos

Aplicaçõesargamassas e betões

não resistem à água

resistem à água resistem à água resistem à água - cal aérea--- gessogessogesso--- cal hidráulicacal hidráulicacal hidráulica

--- cimento cimento cimento

3

LIGANTES HIDRÓFILOS

CAL AÉREA

Teores em carbonatos > 99%Cor branca

Impurezas

Reacção de presa idêntica

Magras

Teores em impurezas 1 a 5%Cor acinzentada

Gordas

plásticas

dolomítica

CaO + MgODL

Origem CaCO3 cálcica

CaO

MgCO3

Designação Europeia

CL

4

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA

OCa + H2O → Ca(OH)2 + 15,5 cal (r. exotérmica, expansiva)(cal viva) (cal apagada

extinta)EXTINSÃO

Q Designação Europeia SCal viva Cal apagada

EXTINSÃOImersão Aspersão

Extinsão por excesso de água cal viva mergulhada em água

Aspersão da água estritamente necessária à hidratação

pasta de cal oupasta de cal apagada

Expansão durante a hidratação

endurece lentamente Pulverização do produto

5

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA

CAL EXTINTA = CAL AÉREA

ConstituiçãoCa(OH)2 eventualmente Mg(OH)2

AparênciaPó seco ou mistura aquosa

ENDURECIMENTO DA CAL AÉREA

1ª FASE – presa inicial Evaporação da humidade em excesso

Reacção química lenta, ao ar2ª FASE – recarbonatação

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O + 42,5 cal (r. exotérmica, expansiva)

Argamassas de cal – adiciona-se areia para evitar a fissuração resultante da retracção

6

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA

APLICAÇÕES

não pode ser usada em obras hidráulicas ou marítimas

é usada:

- no fabrico de blocos sílico-calcários;

- misturada com gesso no fabrico de estuques;

- misturada com pozolanas em ligantes hidráulicos;

- misturada com cimento ou cal hidráulica em argamassas de reboco;

- sob a forma de leitada na caiação de muros.

7

LIGANTES HIDRÓFILOS

aéreosaéreosaéreos

Hidráulicos

Aplicaçõesargamassas e betões

resistem à água

não resistem à águanão resistem à águanão resistem à água

--- cal aéreacal aéreacal aérea--- gessogessogesso

- cal hidráulica--- cimentocimentocimento

8

LIGANTES HIDRÓFILOS

CAL HIDRÁULICA

Calcário margoso CaCO3 + argila (8 a 20%) cal ± hidráulica1000 ºC1100 ºC

CAL HIDRÁULICA

É fabricada em fornos Endurece na água e no ar

500 - 700 ºC

desidratação da argila

decomposição do calcário

sílica e alumina da argila reagem com o óxido de cácio

SiO2 + CaO → silicato de cálcio (SiO2 2CaO)Al2O3 + CaO → aluminato de cálcio (Al2O3 3CaO)

1000 - 1100 ºC850 ºC

CaCO3 → CaO + CO2 ↑

9

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL HIDRÁULICA

mistura de silicatos e de aluminatos de cálcio3% < cal livre (CaO) < 10%

Reacção parcial

Durante o arrefecimento (657ºC)silicato tricálcico

↓( pó inerte, obtido por pulverização)

1100 - 1500 ºC+

> % argila

> % de silicatos e de aluminatos de cálcio< % cal livre (CaO)

Reacção + completa

LIMITE → Cimento

1000 - 1100 ºC

Saída do Forno↓ExtinsExtinsããoo da Calda Cal

objectivos • eliminar a cal viva• pulverizar toda a cal hidráulica

10

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL HIDRÁULICA

EXTINSÃOOperação Cautelosa

Grappiers

Juntar a água exigida apenaspara hidratar a cal viva

Hidratação da CAL VIVA ⇒ aumento de volume ⇓

pulverização dos grãos c/ silicatos e aluminatos

Água em excesso⇓

hidratação dos silicatos e aluminatos

130 e 400ºC

- silicatos tricálcicos

Pó

- silicatos e aluminatos de cálcio- Ca (OH)2

ApApóós s ExtinsExtinsããoo → Separação → moagem dos Grappiers

11

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL HIDRÁULICA

MOAGEM dos Grappiers

Peneiros cilíndricos concêntricos com dimensão de abertura decrescentedo interior para o exterior

O pó da moagem + pó de silicatos e aluminatos de cálcio + hidróxido de cálcio

CAL HIDRÁULICA

12

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL HIDRÁULICA

PRESA E ENDURECIMENTO

1ª REACÇÃO

- hidratação dos silicatos e aluminatos de cálcio (ao ar ou em água)

2ª REACÇÃO

- recarbonatação da cal apagada (só ao ar), em presença do CO2

PROPRIEDADES APLICAÇÕES

argamassas pobres:

- de revestimento;- para reboco de paredes- para alvenaria

µ (média) ≈ 27,5 kN/m3 < µ do cimento

γ = 6 – 8 kN/m3

COR – parda ≈ à do cimento

13

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA E CAL HIDRÁULICA

FABRICO DA CAL

Forno Vertical a Carvão

camârade

arrefecimento

Forno Rotativo de Eixo Sub-Horizontal

14

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA E CAL HIDRÁULICA

COMERCIALIZAÇÃO DA CALSACO

MISTURAS AQUOSASGRANEL

Cal aérea extinta

15

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA E CAL HIDRÁULICA

NORMALIZAÇÃO EUROPEIA

CAL AÉREA

2) tolerado até 7% se o material satisfizero ensaio de expansibilidade (EN 459-2)

16

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA E CAL HIDRÁULICA

NORMALIZAÇÃO EUROPEIA

1) tolerado até 7% se a expansibilidade for confirmada aos 28 dias com cura em água (EN 196-2) 2) tolerado até 7% se o material satisfizer o ensaio de expansibilidade (EN 459-2)

CAL HIDRÁULICAHL – cal hidráulicaNHL – cal hidráulica natural

R. Compressão (Mpa)Tipo de cal

7 dias 28 dias

- [ 2 a 7 ]2

- [ 3,5 a 10 ]3,55 ≥ 2 [ 5 a 15 ] *

* se γ < 9kN/m3 5 ≤ Rcomp ≤ 20

NHL – obtida por calcinação de calcários ± argilososou siliciosos, reduzidos a pó por extinção comou sem moagem

17

LIGANTES HIDRÓFILOS CAL HIDRÁULICA

FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5 (CIMPOR)

18

CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5 (CIMPOR)

19

CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5 (CIMPOR)

20

CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5, Martingança (SECIL)

21

CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5, Martingança (SECIL)

22

CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5, Martingança (SECIL)

23

CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5, Martingança (SECIL)

24

CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5, Martingança (SECIL)

25

CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)

HL5, Martingança (SECIL)