Aula 02 - Gesso 2015

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II

Obs.: Material de apoio complementar, não substitui a bibliografia básica. Página 1 de 8

GESSO

Definição

O gesso de construção é um material produzido por calcinação do minério natural gipso

(sulfato de cálcio dihidratado) constituído essencialmente de:

- sulfato de cálcio hemidratado,

- anidritas solúvel e insolúvel,

- gipsita,

- aditivos retardadores do tempo de pega.

As propriedades do gesso dependem do teor relativo desses constituintes. A presença de

impurezas e sua finura também são fatores determinantes nas propriedades do gesso.

Produção

- Extração do minério, realizada em geral a céu aberto.

- Britagem e moagem grossa.

- Estocagem com homogeneização.

- Secagem da matéria prima pois a umidade pode chegar a 10%.

- Calcinação, moagem fina e ensilagem.

As principais jazidas de Gipsita se encontram em Araripina – Pernambuco, cerca

de 94% da produção.

A calcinação pode consistir de um único forno, cujo produto é o hemidrato puro

ou contendo também gipsita ou anidrita, ou de dois fornos que produzem hemidrato1 e

anidrita, em separado.

Moagem e seleção em frações granulométricas de acordo com a utilização: em

construção (pré-fabricação, revestimentos) e moldagem (arte, indústria).

Etapa final não praticada no País: mistura e homogeneização dos diferentes

sulfatos e dos aditivos, em função da aplicação.

Mecanismo de hidratação

O mecanismo pode ser acompanhado pela curva do calor de hidratação:

- Etapa 1: o primeiro pico ocorre durante 30 segundos e corresponde à molhagem do pó.

- Etapa 2: é o período de indução afetado pelo tempo de mistura, temperatura da água de

amassamento ou presença de impurezas ou aditivos.

- Etapa 3: inicia-se no final do período de indução, coincide com o início da pega.

Ocorre um forte aumento da temperatura que indica o aumento da velocidade de reação.

- Etapa 4: diminuição da velocidade de reação; depois de a curva passar por um

máximo, a velocidade decresce progressivamente, observando-se o fim da hidratação.

No contato do pó com a água inicia-se imediatamente a dissolução dos sulfatos.

1 Definição de hemidrato: hidrato que contém meia molécula de água para uma do composto que

forma o hidrato.



Com a saturação da solução a gipsita passa a precipitar em cristais aciculares,

formando núcleos de cristalização. À medida que a hidratação evolui, a concentração de

íons, assim como a formação de novos núcleos, diminui.

A fixação progressiva da água de hidratação reduz a água disponível,

aumentando simultaneamente o volume de sólidos. Os cristais começam a ficar

próximos, a porosidade diminui, e a resistência aumenta.

Depois de a velocidade passar por um máximo, decresce até o fim da hidratação,

quando a concentração atinge um valor mínimo. O crescimento dos cristais nessa etapa

vai influenciar diretamente as propriedades mecânicas.

Início e fim de pega

O consumo da água de amassamento pela formação da gipsita hidratada aumenta

a consistência da pasta dando início à pega.

Os cristais formados ao redor de núcleos ficam progressivamente mais próximos

e se aglomeram, aumentando a viscosidade aparente da pasta.

O prosseguimento da hidratação leva à formação de um sólido contínuo com

porosidade progressivamente menor e resistência progressivamente maior.

A pega e o endurecimento são afetados por diferentes fatores, principalmente:

finura e forma dos grãos, relação a/g, temperatura da água, velocidade e tempo de

mistura e aditivos.

Inicialmente é realizado um ensaio de consistência normal com a adição de um

retardador (citrato de sódio) para determinar a quantidade de água ideal para a

determinação do tempo de pega. A consistência é considerada normal quando for obtido

uma penetração de 30 ± 2 mm.

O tempo de início de pega, determinado segundo a norma brasileira NBR 12128,

é o tempo decorrido a partir do momento que o gesso tomou contato com a água até o

instante em que a agulha do aparelho de VICAT não mais penetra até o fundo,

estacionando a l mm do fundo.

O tempo de fim de pega é o tempo decorrido a partir do momento que o gesso

entra em contato com a água até o instante que a agulha do aparelho de VICAT não

mais deixa impressão na superfície.

Figura 1: Aparelho VICAT completo

Fonte: http://viatest.com.br

http://viatest.com.br/



A NBR 13207/94 classifica dois tipos de gesso em função da aplicação em gesso para

revestimento (fino ou grosso), usado em revestimento de tetos e paredes e gesso para a

fundição (fino ou grosso), aplicado na produção de elementos e componentes da

construção civil (como placas acartonadas e peças decorativas).

Tabela 1: Tempo mínimo de pega conforme norma NBR 12128

Aplicação Tempo de início de pega Tempo de fim de pega

Revestimento 10 min 45 min

Fundição 4 a 10 min 20 a 45 min

Fatores que influenciam as propriedades do gesso

Grau de cristalização

A depender do processo de calcinação do gesso, duas cristalizações podem

acontecer, a alfa, onde os cristais são bem formados e homogêneos e a beta onde são

mal formados e heterogêneos. Os gessos alfa têm maior tendência a formar produtos

com maior tempo de pega e maior resistência por ser menos solúvel e, portanto,

necessitar de menos água de amassamento para se ter a trabalhabilidade desejada. Já os

gessos beta tem mais tendência a formar produzir de menor tempo de pega e menor

resistência. Na construção, o gesso empregado é o gesso tipo beta, contendo pequenas

proporções de anidrita (solúvel e insolúvel) e impurezas como o próprio dihidrato

(matéria-prima) e argilominerais.

Homogeneidade

Gessos com grau de cristalização ou de desidratação diferentes aceleram o

tempo de pega e diminuem a resistência mecânica do produto final.

Finura

Quanto menores forem as partículas de gesso mais rápido será a pega, pois a

superfície de contato será maior e consequentemente mais saturada será a mistura,

favorecendo a cristalização, diminuindo o tempo de pega e aumentando a resistência

final.

Tabela 2: Módulo de Finura determinado pela NBR 12127:

Classificação Módulo de Finura

Gesso fino < 1,10

Gesso grosso > 1,10

Consistência (fator água/gesso)

Quanto maior for este fator, maior quantidade d’água em relação a massa de

gesso, e maior o tempo de pega, pois a solução estará menos saturada, porém menor

será sua resistência final.



Influência da mistura com areia

A mistura de gesso com areia para formar argamassa é possível, porém as

propriedades físico-mecânicas diminuem sensivelmente: a consistência, o tempo de

pega e a resistência mecânica decrescem proporcionalmente com o acréscimo da

proporção de areia.

Aditivos

A ação de aditivos químicos interfere no tempo de pega, como veremos mais a

diante.

Temperatura

O aumento da temperatura favorece as reações de cristalização, diminuindo

sensivelmente o tempo de pega e a resistência final.

Variação dimensional da pasta de gesso

Depois de uma fase inicial de contração, observa-se um incremento de volume,

devido ao arranjo geométrico dos cristais que resulta na formação de poros que ocorre

durante a hidratação, e que prossegue até os três dias.

Valores típicos de expansão linear atingem cerca de 0,2%.

Após endurecimento e evaporação da água de amassamento, dá-se uma ligeira

retração, resultando em uma expansão líquida em torno de 0,1%. O valor decresce com

o aumento da água de amassamento e da composição mineral do produto.

Esta característica, praticamente, elimina o risco de fissuração de revestimentos;

também auxilia na moldagem de componentes, pois preenche todos os vazios e detalhes

do molde, gerando excelente acabamento superficial.

Propriedades físicas do pó

Granulometria do pó

Determinada em amostra seca, por peneiramento na série padrão de peneiras

(0,840 mm, 0,420 mm, 0,210 mm, 0,105 mm), sob água corrente. A massa retida em

cada peneira é determinada após secagem em estufa a 110°C.

Densidade de massa aparente

Determinada em recipiente com capacidade de (1.000 ± 20) cm3; recebe o gesso

vertido através de um funil cônico, de 15 cm de altura, colocado sobre um tripé,

contendo uma peneira de 2,0 mm de abertura, e ajustado na metade da altura do funil.

Propriedades mecânicas

Dureza: Os ensaios são realizados em corpos-de-prova cúbicos de 50 mm de

aresta, moldados em moldes com três compartimentos. A dureza é determinada pela

medida da profundidade de impressão de uma esfera de aço duro, com (10,0 ± 5,0) mm



de diâmetro, sob uma carga fixa, de (500 ± 5) N em superfícies com área mínima de

2.500 mm2. O resultado é calculado pela equação:

Sendo:

F = carga em Newton;

Φ =diâmetro da esfera em milímetros;

T = média da profundidade em milímetros.

Quanto menor a dureza, menor será a resistência à compressão.

Resistência à compressão: é determinada em corpos de provas cúbicos de aresta de 50

mm em uma prensa de ensaio com capacidade de 20KN e exatidão de 200 N.

Aditivos retardadores de pega

De modo geral estão agrupados em três categorias conforme o seu modo de

atuação:

- Espécies químicas que diminuem a velocidade de dissolução do hemidrato, por

introduzirem outros íons na solução: retardam a saturação da solução: ácidos orgânicos

fracos (ácidos cítrico, fórmico, acético, láctico, e seus sais alcalinos, como os citratos,

acetatos e lactatos) e ácido bórico, ácido fosfórico, glicerina, álcool, éter, acetona e

açúcar.

- Espécies químicas que geram reações complexas, resultando em produtos

pouco solúveis ou insolúveis ao redor dos cristais de dihidrato, atrasando o seu

crescimento e, como consequência, sua precipitação: boratos, fosfatos, carbonatos e

silicatos alcalinos.

- Produtos orgânicos de massa molecular elevada, como as proteínas degradadas

e alguns colóides; misturados com água, formam um gel ao redor dos grãos de

hemidrato, atrasam o contato com a água e a solubilização e cristalização do dihidrato:

queratina, caseína, goma arábica, gelatina, pepsina, peptona, albumina, alginatos,

proteínas hidrolisadas, aminoácidos e formaldeidos condensados.

Influência dos retardadores sobre o gesso endurecido

Expansão: A diminuição da expansão observada é atribuída à mudança da

microestrutura do dihidrato na presença de retardadores. Em presença de aditivos

retardadores, os cristais curtos e grossos têm mais espaço para crescer, diminuindo as

forças que geram as expansões.

•

Porosidade: A porosidade pode aumentar ou diminuir dependendo do tipo de aditivo: as

proteínas aumentam a porosidade; o ácido cítrico diminui. A metilcelulose aumenta a

porosidade do material na forma de ar incorporado. Dependem da cristalização da

gipsita: cristais longos ou curtos, aciculares ou grossos.

Propriedades



- Resistência mecânica diminui com o teor de umidade

- Grande coeficiente de dilatação térmica (2 x concreto)

- Baixa condutibilidade térmica (isolante)

Aplicações

O gesso é um material muito utilizado em construção devido às suas

propriedades de aderência. A sua maleabilidade fazem da argamassa deste ligante um

bom material para a execução de pormenores decorativos em paredes e tetos, assim

como fazer o estuque que reveste as paredes. É um bom isolante térmico e acústico

devido ao fato de ter uma baixa condutividade térmica e um elevado coeficiente de

absorção acústica. Contudo, a sua fraca resistência quando posto em contato com água,

faz do gesso um mau material para ser utilizado em exteriores. É também utilizado

como barreira corta-fogo, pois como tem um baixo coeficiente de condutibilidade

térmica, impede que o fogo alastre a outras zonas do local onde o gesso está aplicado,

normalmente em habitações; para além do baixo coeficiente de conductibilidade térmica

possui ainda a característica de libertar água quando exposto ao calor do fogo

(calcinação a 160°C).

O gesso pode ser aplicado como sanca, moldura, barrado, rodapé, rebaixamento

de teto e como contorno em volta de batentes de portas e janelas. O gesso também pode

ser aplicado direto na parede de bloco de tijolo sem as etapas do chapisco, reboco,

massa fina e massa corrida.(neste caso a parede deve ser previamente preparada para o

seu uso,para se obter boa qualidade no resultado final). É conhecido popularmente como

"gesso liso". Quando aplicado direto na parede fica com um acabamento fino

semelhante ao da massa corrida. O gesso também é utilizado como piso protetor de

porcelanatos granitos e outros pisos sensíveis, com a utilização de estopa lona plástica e

gesso por cima para trafego pesado e médio.

Revestimentos em gesso

O preparo de pastas de gesso é governado por dois fatores básicos: a necessidade

de reologia adequada para a aplicação sobre a base e o tempo útil (tempo em que essa

reologia é mantida). O gesseiro, pela sua experiência, define o teor de água adequado

(relação a/g).

A aplicação requer experiência para evitar-se o desperdício devido ao curto

tempo de pega.

A faixa de consistência que permite a aplicação de pastas de gesso medida com

aparelho de Vicat modificado mostrou que a pasta pode ser aplicada quando a

consistência encontra-se entre 28 mm (início) e 0 mm (fim). Na prática, a definição do

teor de água pode ser realizada utilizando esse aparelho de uso muito simples.

Gesso acartonado – “Drywall”

As chapas de grandes dimensões finas de gesso revestidas externamente por

duas lâminas de papel, são denominadas comercialmente no Brasil de dry wall.

O papel kraft que reveste serve de reforço para os esforços de tração, o que

permite o manuseio seguro de chapas de grandes dimensões e confere resistência a

esforços de uso.



Os produtos têm alta produtividade na montagem e permitem a execução de

serviço com um baixo consumo de material.

Combinando papel e gesso, o produto, é sensível a ambientes úmidos, podendo

apresentar degradação total ou biodeterioração da superfície. Para aplicação em

ambientes úmidos recebe tratamento com hidrofugante.

Figura 1: Fabricação das chapas pelo processo de laminação contínua.

Fonte: www.drywall.org.br

Tipos de Chapas – cores:

- Standard (ST) – Branca – (áreas secas)

- Resistente à Umidade (RU) – Verde

- Resistente ao Fogo (RF) – Rosa

Placas e outros componentes de gesso

Também podemos encontrar placas lisas de gesso moldado, com dimensões de

60 cm x 60 cm, com borda reforçada para forros suspensos; perfis moldados, em

complementação às placas de gesso, utilizados para a realização de acabamento de

bordas e produção de detalhes arquitetônicos como sancas; blocos de gesso moldados

para uso em alvenarias: paralelepípedos vazados, com grandes dimensões (500 mm x

666 mm, com espessuras entre 50 mm e 100 mm) que permitem boa produtividade na

elevação da alvenaria; fibro-gesso: a fibra é adicionada para melhorar a resistência à

tração e ao impacto; porta corta-fogo e isolante acústico.



Referências Bibliográficas

ISAIA, G. C. Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de

materiais. Vol. 1. São Paulo: IBRACON, 2007. Páginas 655 a 661; 727 a 757.

BAUER, L. A. F. Materiais de construção. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000. Volume 1,

páginas 25 a 30.

NBR 13207 – Gesso para construção civil

NBR 12127 - Gesso para construção – Determinação das propriedades físicas do pó -

Método de ensaio

NBR 12128 - Gesso para construção – Determinação das propriedades físicas da pasta -

Método de ensaio

NBR 12129 - Gesso para construção – Determinação das propriedades mecânicas -

Método de ensaio

Documents

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