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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

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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)