Ensaio Aglomerantes

Introdução

    No dia dezenove de agosto de dois mil e quinze, na Faculdade de Educação de Bom Despacho (FACEB), foi realizado um ensaio da disciplina Materiais de Construção em laboratório sobre aglomerantes: Cimento e Cal, usados na construção civil. O Cimento que é um aglomerante hidráulico, originado de uma mistura de rocha calcária e argila, foi usado experimentalmente como uma pasta, para podermos determinar a sua expansão através da agulha de Le Chatellier e finalmente, depois de endurecido, medirmos sua resistência mecânica. A cal virgem, originada da rocha calcária, que depende do ar atmosférico para o seu processo de endurecimento(cal aérea), foi a que utilizamos para análise, observando como é o seu processo de hidratação, o tempo que foi gasto para ocorrê-la, para através disso classificarmos como cálcica ou magnesiana e determinar qual a melhor maneira segura de se manusear.

Fundamentação Teórica

Cal

    O óxido de cálcio (CaO), chamada também de cal viva, virgem ou ordinária, conhecida comercialmente como cal, é resultante da queima das rochas calcárias, composta por óxido de cálcio e magnésio e algumas impurezas presentes no carbonato de cálcio. A cal viva é um produto de cor branca, encontrada sob a forma de grãos de estrutura porosa ou em pó. Para ser usada como aglomerante, precisa de ser adicionado água em sua composição,

    Quando é adicionado água na cal em canteiro de obra, ela é designada como cal extinta, e esse mesmo processo feito em usinas, ela vai ser chamada de cal hidratada. A origem da rocha calcária, pode influenciar na composição da cal, sendo classificada como cálcica, composta por no mínimo 75% de óxido de cálcio (CaO) e a cal magnesiana, composta por no mínimo 20% de óxido de magnésio. O processo de hidratação da variedade cálcica é considerado uma reação violenta, pois pode ocorrer uma liberação de calor de até 400° em tanques fechados. Na variedade magnesiana, a reação de calor da hidratação é com menos intensidade, lenta. Para melhor segurança do manuseio da cal, recomenda-se colocar em um balde, dois ou três torrões de cal, com aproximadamente ½ kg cada, adicionando água até que fiquem imersos. Através do tempo que se levou para liberação de calor podemos classificá-la em: extinção rápida; menor que 5 minutos, extinção média; entre 5 e 30 minutos e a extinção lenta; tempo maior que 30 minutos. Na extinção rápida, deve ser colocada água vagarosamente, para controlar a violenta reação. Na extinção média, deve ser adicionado água até a submersão parcial do material e na extinção lenta é necessário a quantidade de água apenas para molhar o material. De acordo com Bauer (2000), depois do término da extinção, a pasta formada deve ser envelhecida, para completa hidratação. A pasta da extinção pela cal em pedra deve ocorrer o envelhecimento entre 7 a 10 dias, a pasta obtida pela extinção da cal em pó, após de 24 horas. Na variedade magnesiana, a pasta obtida deve envelhecer até duas semanas.

    A cal hidratada é a cal viva moída e misturada com uma quantidade exata de água. Ela é usada na construção civil em argamassas de assentamento e revestimentos, pinturas. A vantagem de se usar a cal, é o aumento da trabalhabilidade da mistura, além do seu custo econômico reduzido, o aumento da retenção de água e a redução da retração.

Cimento Portland        

    O cimento é um aglomerante originado a partir da mistura de argila e rocha calcária. A calcinação dessa mistura originará o clinker, que é constituído de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma proporção de outras substâncias. O nome Portland foi dado por Joseph Aspdin, que o colocou por causa da cor e propriedades semelhantes às rochas da ilha de Portland.

    Os Constituintes do cimento são: Cal (CaO), sílica (SiO2); Alumina (Al2O3); óxido de ferro (Fe2O3); Magnésia (MgO)- em proporção máxima de 5%, impurezas.

    De acordo com a ABCP (2015), as etapas de fabricação do cimento Portland são: A extração, britagem, depósito das rochas, dosagem, moinho de cru, silos de homogeneização, forno, resfriamento, adições e moagem. O cimento também pode conter outros materiais além do clinker.

    O processo de produção do cimento possui propriedades químicas e físicas que explicam o seu comportamento. Uma das características físicas do cimento é a finura, que influencia na hidratação: Quanto maior a finura, maior a velocidade de reação, pois o grão do cimento é menor. A finura também aumenta a resistência, a trabalhabilidade, a impermeabilidade e o efeito de exsudação diminui. A adição que são mais utilizadas no cimento são: Escória de alto forno e pozolanas.

     O cimento é classificado em diversos tipos, de acordo com sua classe de resistência e composição. São 11 tipos de cimento Portland:

• CP I – Cimento Portland Comum
• CP I-S – Cimento Portland Comum com adição
• CP II-E – Cimento Portland composto com escória
• CP II-Z – Cimento Portland composto com pozolana
• CP II-F – Cimento Portland composto com fíler
• CP III – Cimento Portland de alto-forno
• CP IV – Cimento Portland Pozolânico
• CP V-ARI – Cimento Portland de alta resistência inicial
• RS – Cimento Portland Resistente a Sulfatos
• BC – Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
• CPB – Cimento Portland Branco

      O armazenamento do cimento precisa de alguns cuidados especiais, como ele é um aglomerante que reage sob a umidade. Então, é preciso que o material seja guardado em local seco, fechado, protegido da chuva, afastado de paredes e pesos úmidos. Recomenda-se que ele não fique estocado por mais de 3 meses, a partir da data de fabricação.

Expansibilidade da Agulha de Le Chatelier

     

Objetivos

- Determinar as expansibilidades a quente e a frio de pastas de cimento pela Agulha de Le Chatelier.

- Medir a resistência mecânica à compressão dos corpos de provas da pasta de cimento e da cal hidratada.

-Observar o comportamento da cal virgem durante a sua hidratação, como maneira de segurança, e através deste ensaio, determinar se a cal é do tipo cálcica ou magnesiana, de acordo com o tempo que levou para hidratar.

Material Utilizado para experimento da Cal virgem

- 500g de cal virgem