GESSO



Gesso é um conjunto de ligantes simples constituído por sulfato de cálcio mais ou menos hidratados e sulfatos anidro de cálcio obtidos por desidratação e cozedura da Pedra de Gesso ou Gesso Bruto.
O gesso encontra-se abundantemente na natureza, em terrenos sedimentares, apresentando-se sob a forma de Anidrite (CaSO4) ou Pedra de Gesso (CaSO4.2H2O).

Figura 1. Pedra de Gesso

 

A Pedra de Gesso ou Gesso Bruto é extraído de gesseiras e constituídos por sulfato de cálcio desidratado (CaSO4.2H2O) podendo conter impurezas como silica, aluminia, óxido de ferro, carbonatos de cálcio e magnésio. 

Existem dois processos para extrair a Pedra de Gesso:
- Céu aberto - Processo utilizado sempre que o jazigo se encontra a pouca profundidade e coberto por uma pequena camada de terreno vegetal ou sedimentar. 

Extração a Céu Aberto

- Galerias - Utilizadas quando o jazigo se encontra coberto por uma grossa camada de terreno sedimentar, não sendo possível a sua remoção.


A Pedra de Gesso se submetida a tratamento térmico em fornos especiais dá origem a compostos diversos, mais ou menos hidratados e com propriedades diferentes, de acordo com a temperatura de cozedura.

  • Entre 130 a 160 º C dá origem ao gesso de Paris, gesso para estuque, gesso calcinado (CaSO4.1/2H2O)
  • Entre 170 a 280 º C obtém-se a anidrite solúvel - CaSO4 de presa rápida (gesso rápido) transformando-se em CaSO4.1/2H2O em presença de água.

  • Entre 400 a 600 º C forma-se anidrite insolúvel, não reage com água, não ganha presa.

 



  • Cerca de 1100 º C forma-se gesso para pavimentos, que é uma anidrite de presa lenta. O gesso para pavimentos necessita de pouca água de amassadura e após endurecimento apresenta maior resistência e dureza e menor porosidade e sensibilidade à água do que o gesso de Paris. É pouco usado porque exige temperaturas elevadas de cozedura. Embora a presa demora cerca de 5 horas, é possível reduzi-la para 30 minutos utilizando aceleradores (ex: sulfato de alumínio).


 

 

 

 

 

 

 Presa e Endurecimento:

Os sulfatos de cálcio semi-hidratado e anidro, em presença de água reconstituem rapidamente o sulfato bi-hidratado, isto é, o gesso bruto como reação inversa ao seu fabrico.

CaSO4.1/2H2O + 3/2 H2O --> CaSO4.2H2O

CaSO4.1/2H2O
CaSO4.2H2O

 

Esta reação é fortemente exotérmica e expansiva, formando-se uma fina malha de cristais em forma de longas agulhas que se interpenetram dando coesão ao conjunto.
As caracteristicas mais notáveis de gesso é que a presa se faz com o aumento de volume, o que tem vantagens quando se trata do enchimento de moldes, porque deixam de haver falhas dentro  dos moldes. Há também que salientar que o acabamento do gesso é muito perfeito. Por estas razões, o gesso é muitas vezes usado como ornamentações delicadas aos tetos e paredes.
Depois da presa o gesso continua a endurecer num processo que pode durar semanas.

Figura 2. Endurecimento do gesso

A Presa e o Endurecimento depende dos seguintes fatores:
- natureza dos compostos desidratados originados pela temperatura e tempo do tratamento térmico sofrido,
- finura, (quanto mais moído, maior será a superfície especifica, logo maior é a superfície exposta à hidratação, pelo que a presa será mais rápida para uma mesma quantidade de água)
- presença de impurezas (atrasam a presa e endurecimento)
- presença de adjuvantes (ex:. aceleradores ou retardadores de presa (cola, gelatina, serrim fino de madeira) - os retardadores atrasam a presa, aumentam a resistência e diminuem a porosidade),
- quantidade de água de amassadura (influencia o tempo de presa, de endurecimento, a resistência e a porosidade) ex: se usar a quantidade mínima de água, a presa é rápida, mas torna-se dificil de manusear, é portanto pouco trabalhavel. 
Quanto maior for a quantidade de água na amassadura, maior é o tempo de presa, porque leva mais tempo a atingir a saturação e mais tarde para se dar a cristalização (formação de cristais que constituem um sistema rigido).

Quanto maior for a relação a/g, maior é o tempo de presa, menor é a resistência mecânica e maior é a porosidade.


Resistência Mecânica:
A resistência mecânica do gesso após presa dependa da quantidade de água embebida, presente na rede porosa e que não foi necessária para a formação de CaSO4.2H2O. Os cristais formados são solúveis na água pelo que se o gesso após presa é mantido num ambiente saturado, praticamente não endurece.
Se o gesso após presa é conservado num ambiente não saturado, vai endurecendo à medida que a àgua embebida evapora e a resistência vai aumentando. Por exemplo:. ao ar livre a uma humidade relativa média, a resistência ao gesso pode duplicar entre o 1º e o 7º dia após a amassadura.

Figura 3. Humidade e Resistência mecânica


Mesmo depois de seco, a resistência à compressão pode reduzir a 1/4 ou a 1/6 se for embebido em água. O gesso não resiste à humidade e acaba mesmo por apodrecer nessas condições, só se utilizado no exterior, em climas secos.

Figura 4. Resistências média em provetes secos e saturados de gesso de construção conservados 28 dias em ar seco.



Trabalhabilidade: 
Uma argamassa de gesso com a relação água/gesso (A/G) conveniente passa por um estado plástico com uma duração variável (função do gesso usado). Este estado plástico possibilita aplicar o gesso no revestimento de paredes e tectos, em motivos decorativos e de adorno. Actualmente é muito aplicado em pré-fabricados e em massas de estucar.

Consistência: 
Esta propriedade tem muita influência na resistência final, no rendimento do material, no tempo de presa, na porosidade e na durabilidade. A consistência pode ser regulada pela relação A/G, dentro de certos limites.

Durabilidade: 
A durabilidade dos elementos feitos de gesso pode ser bastante elevada, principalmente em aplicações de interior.  A durabilidade pode ser confirmada pelos imensos monumentos do nosso património, com milhares de anos, que chegaram aos nossos dias em perfeitas condições.

Aderência:  
A argamassa de gesso adere a bastantes materiais de construção (aço, vidro, cartão, pedra, cimento, tijolos, poliuretano, etc.) e após a presa formam um conjunto intimamente ligado. A aderência é melhor se a superfície não for muito lisa.


 

Gesso vs Betão
A resistência mecânica do gesso depende não só da água de amassadura, mas também do estado de embebição, isto é, da quantidade de água contida na rede porosa. No betão a resistência mecânica depende sobretudo da água de amassadura e não diminui com o aumento da água de embebição, pelo contrário, irá aumentar com a continuação do processo de hidratação do cimento.
No caso do gesso a resistência à compressão é cerca de 3/4 vezes superior à resistencia à tracção. Enquanto que no betão este factor é cerca de 10.

   

Principais Vantagens
- Económico (para o seu fabrico é necessário entre 80 a 90 Kg de carvão enquanto que para o cimento são necessários 300 Kg)
- Bom acabamento
- Bom isolamento térmico e acústico
- Resistência ao fogo (esta é elevada pois, no inicio, o calor é dispensado na desidratação do gesso).

 

Principais Desvantagens
- Dissolve-se 5 vezes mais na água salgada do que na água doce
- Corrói o ferro e o aço
- Má aderência a superficies lisas, sobretudo a madeira, pelo que se desenvolveu técnicas apropriadas para evitar este inconveniente, o estuque e o estafe
- Não resiste à água (só ode ser utilizada em ambientes húmidos se for protegido com uma tinta impermeável)

   

Principais Aplicações
- Estuque
,
só é utilizado em obras de reabilitação, consiste no revestimento de paredes, tectos e outros superfícies rebocadas de estruturas de edificios feito com pasta de gesso para estuque (gesso calcinado a cerca de 140ºC e misturada com cal ou outro rebocador). O estuque é colocado entre e sobre fasquias de madeira dispostas de modo a permitir melhor aderência.
- Estafe
, placas pré-fabricada de 1 a 2 cm de espessura, constituídos por gesso, armadas com fibras vegetais(estopa, linho) dispersas que conferem maior resistência à flexão. Estas placas são aparafusadas aos barrotes com intervalo de 1m. Os parafusos não podem ser de aço.
- Peças pré-fabricadas

- Gesso cartonado, placas de gesso prensado entre duas folhas de cartão
- Gesso prensado, placas de gesso prensado

Figura 5 e 6. Estuque e Estafe

 

Gesso Cartonado

 

 

FIM!

LIGANTES

 

Ligante é um produto que ganha presa e endurece, podendo aglomerar outros materiais, tais como agregados grossos e areia. São portanto substâncias com propriedades aglomerantes.

  • Ligante hidrófilo, é um ligante que tem afinidade com a água e misturada com ela forma uma pasta que endurece, podendo, como qualquer ligante, aglomerar outros materiais. É constituído por matéria sólida finamente pulverizada.
    Exemplos:-  Ligante hidrófilo aéreo (cal aérea, gesso), é um ligante que misturado com a água forma uma pasta que endurece ao ar. A pasta endurecida, com ou sem outros materiais incorporados, não é resistente à água.
    -  Ligante hidrófilo hidráulico (cal hidráulica, cimento), é um ligante que misturado com a água forma uma pasta que endurece ao ar ou dentro de água. A pasta endurecida, com ou sem outros materiais incorporados, resiste à água.

    (Aplicação sobretudo em betões e argamassas)

  • Ligante hidrófobo, (repelente de água) , é um ligante em que a água não tem qualquer papel na produção e endurecimento do aglomerante e que "repele" a água após endurecimento. É constituído por substância mais ou menos viscosas que endurecem por arrefecimento, por evaporação dos sais dissolventes ou por reacção química entre diferentes componentes.
    Apresentam-se, não só sob a forma de pó como os ligantes hidrófilos, mas sob a forma de liquidos viscosos ou soluções resinosas e ao endurecer formam estruturas coloidais rígidas.
    Exemplos:
    - Alcatrão
    - Asfalto
    - Matérias plásticas ou sintéticas, como resinas.

    (Aplicação sobretudo em impermeabilizações e pavimentos)

     

    FIM!

IX ENEEC

Vai decorrer nos próximos dias, 7, 8, 9 e 10 de Março o IX ENCONTRO DE ESTUDANTES DE ENGENHARIA CIVIL, na Universidade do Algarve - Faro.

Vai ser mais um encontro inesquecível.
Aproveitem e façam a vossa inscrição.

AGREGADOS



Agregados são um material granular adequado para a utilização no betão, podendo ser natural, artificial ou reciclado. Os agregados devem ter uma forma e dimensão proporcional, resistência às forças, adequadas propriedades térmicas e adequadas propriedades químicas relativas ao ligante e às ações exteriores e devem estar isentos de substâncias prejudiciais.


Tipos de Agregados:

- Naturais (areias, britas, godos)
- Reciclados (resultam da trituração do betão endurecido)
- Artificiais (argila e xisto expandido - resultam do aquecimento de determinadas rochas; escórias de alto forno - obtido pela combinação da ganga dos minérios de metais com fundentes e cinzas de carvão; cinzas volantes - resíduos que resultam da queima do carvão e são arrastados pelos gases de combustão das centrais térmicas)





Minerais indesejáveis que existem em algumas rochas:

- sulfuretos, gesso, anidrite,
- óxidos de ferro,
- minerais argilosos.

 

Classificação segundo a densidade:

  • Leve (massa volúmica < 2000 kg/m3)
  • Normal (2000 < massa volúmica < 3000kg/m3)
  • Pesado (massa volúmica > 3000kg/m3)




Classificação segundo a baridade:

  • Ultra leve (baridade < 300kg/m3); ex:. poliesterino expandido, perlite expandido, vidro expandido. --> aplica-se no betão, com a função de isolamento térmico.
  • Leve (300 < baridade < 1200kg/m3); ex:. argila expandida, xisto expandido, escórias de alto forno expandido, cinzas volantes. --> com função de isolamento térmico, resistência, diminuição do peso próprio.
  • Denso (1200 < baridade < 1600kg/m3); ex:. areia, godo e rocha britada. --> com função de resistência.
  • Extradenso (baridade > 1700kg/m3); ex:. limonite, magnetite, barite. --> com função de proteção contra as radiações atómicas e com funções resistentes.
  
  1. Baridade representa o peso de uma unidade de volume aparente do material, volume que engloba o volume das partículas e o espaço entre elas.

Ensaios dos agregados:

- Granulometria
- Equivalente de areia 
- Índice de angularidade
- Ensaio de cubicidade 




FIM!

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

- Com este blog, pretendo expor os meus apontamentos (via internet) sobre Materiais de Construção, bem como possíveis ensaios que venha a fazer no decorrer deste semestre.



Apresentação da disciplina:

Programa:

  • Agregados: Natureza: Propriedades geométricas; Propriedades físicas; Propriedades químicas; Normalização e verificação da conformidade. 
  • Cimentos: Constituição; Tipos e classes de cimento; Fabrico; Mecanismo de hidratação; Normalização e verificação da conformidade. 
  • Cais de construção: Constituição; Tipos e classes de cais; Fabrico; Mecanismo de endurecimento; Normalização e verificação da conformidade.
  • Betões: Constituição; Ligantes – tipo e função de adições; Tipo e função de adjuvantes; Formulação; Propriedades no estado fresco; Propriedades no estado endurecido; Noções de retracção, fluência e relaxação; Durabilidade; Normalização e verificação da conformidade.
  • Materiais cerâmicos: Constituição; Fabrico; Estrutura; Propriedades; Tipos de produtos; Normalização.
  • Pedras naturais: Classificação; Processos de Extracção; Lavra; Principais Características; Condições de utilização; Normalização. 
  • Metais ferrosos e não ferrosos: Mineração do ferro; Fabrico de metais ferrosos; Noções de solidificação; Diagramas de equilíbrio de ligas; Tratamentos térmicos e mecânicos do aço; Armaduras ordinárias e de pré-esforço para betão armado; Noções de fadiga; Normalização para aços; Metais não ferrosos mais comuns; Alumínio na construção civil.
  • Plásticos: Noções sobre a ciência dos polímeros, Composição; Aditivos e suas funções; Principais propriedades; Normalização.
  • Madeira: Constituição; Higroscopicidade e teor em água; Resistência mecânica; Degradação por agentes físicos, químicos e biológicos; Conservação e protecção; Normalização.
  •  Betumes: Constituição; Fabrico e tipos de ligantes; Propriedades; Normalização. 
  • Tintas: Definição, Composição e Classificação. Tintas para Construção Civil.



Objectivos e competências a adquirir:

Apreensão de conhecimentos básicos sobre os materiais de construção, nomeadamente sobre o seu processo de fabrico, as suas características, campo de aplicação e avaliação da conformidade.

Devem ser adquiridas competências na selecção do material mais adequado para cada tipo de aplicação, como actuar na sua formulação para correcção de desempenho e na identificação de anomalias dos materiais.




VIII ENEEC


Irá realizar-se, de 26 a 28 de abril, em Guimarães e Braga, o VIII Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Civil - ENEEC 2012.
No ano em que Guimarães é Capital Europeia da Cultura e Braga Capital Europeia da Juventude, a AEECUM - Associação de Estudantes de Engenharia Civil da Universidade do Minho e a FNEEC - Federação de Estudantes de Engenharia Civil, organizam esta iniciativa na qual serão abordados temas variados, como os transportes rodoviários, pontes, reforço de estruturas e controlo da qualidade da água, entre outros.

  • Local: Univ. do Minho, Guimarães
  • Hora: 09:00
  • Contacto: GCRP