CAL AÉREA E CAL HIDRÁULICASecure Site civil.fe.up.pt/pub/apoio/ano3/mc2/Aulas/Aula2.pdf · 2003....
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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 ↑
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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
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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
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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
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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
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LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA E CAL HIDRÁULICA
FABRICO DA CAL
Forno Vertical a Carvão
camârade
arrefecimento
Forno Rotativo de Eixo Sub-Horizontal
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LIGANTES HIDRÓFILOS CAL AÉREA E CAL HIDRÁULICA
COMERCIALIZAÇÃO DA CALSACO
MISTURAS AQUOSASGRANEL
Cal aérea extinta
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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)
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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
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LIGANTES HIDRÓFILOS CAL HIDRÁULICA
FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5 (CIMPOR)
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CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5 (CIMPOR)
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CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5 (CIMPOR)
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CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5, Martingança (SECIL)
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CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5, Martingança (SECIL)
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CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5, Martingança (SECIL)
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CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5, Martingança (SECIL)
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CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5, Martingança (SECIL)
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CAL HIDRÁULICALIGANTES HIDRÓFILOS FICHAS TÉCNICAS (exemplos)
HL5, Martingança (SECIL)