Neste texto, vamos falar um pouco sobre a cal. Primeiramente, cal é o nome genérico de um aglomerante simples que resulta da calcinação de rochas calcárias. Além disso, essas rochas se apresentam sob diversas variedades, com características resultantes da natureza da matéria-prima empregada e no processamento conduzido. Em suma, a calcinação da rocha pura produz um óxido de cálcio puro (insumo industrial) que é um produto mais valorizado do que os normalmente utilizados na construção.

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Matéria-prima para a produção do aglomerante cal

A princípio, sabe-se que nas rochas calcárias naturais, o carbonato de cálcio é frequentemente substituído pelo carbonato de magnésio, que não constitui uma impureza. Nesse sentido, a sílica, os óxidos de ferro e de alumínio são as impurezas mais comuns presentes nas rochas calcárias. Do mesmo modo, além das rochas calcárias, prestam-se também como matéria-prima os depósitos de esqueletos de animais como ocorre nos sambaquis.

Reações químicas do aglomerante cal

Inicialmente, na calcinação do calcário natural, o carbonato de cálcio é submetido a ação do calor a temperatura aproximada de 900°. Dessa forma, decompõe-se em óxido de cálcio e anidridos carbônicos. Esse processo ocorre de acordo com a seguinte reação química.

CaCO₃ +Calor → CaO + CO₂

Semelhantemente, o carbonato de magnésio (MgC03) se decompõe a uma temperatura ligeiramente inferior.

A cal viva

Antes de tudo, este material é o produto da calcinação do calcário natural. Primordialmente, ela contém óxido de calcário e exibe estrutura porosa e formatos idênticos aos dos grãos da rocha original. Além disso, podem ter vários tamanhos em função do processo de fabricação utilizado. Mas, em geral, são grãos de grandes dimensões, com 10 a 20 cm. Assim, são chamadas pedra de cal viva.

A cal extinta

Sobretudo, a cal viva não é ainda o aglomerante utilizado na construção. Portanto, o óxido deve ser hidratado, transformando-se em hidróxido, que é o constituinte básico do aglomerante cal. Nesse sentido, a operação de hidratação recebe o nome de extinção. Assim, o hidróxido resultante denomina-se cal extinta quando o processo se realiza no local do emprego do material e cal hidratada quando a extinção se processa na fábrica.

Assim também, a reação química de extinção da cal viva é a seguinte:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

A cal hidratada

Primeiramente, a cal hidratada é um produto manufaturado que sofreu na usina o processo de hidratação. Dessa forma, é apresentada como um produto seco, em forma de flocos de cor branca. Por fim, a hidratação é feita em usinas por meio de um processo mecânico realizado em 3 estágios.

1. Antes de tudo, a cal viva é moída e pulverizada.
2. Em seguida, o material moído é misturado com a quantidade de água necessária.
3. Por fim, é realizado um peneiramento ou outra técnica equivalente. Assim, a cal é separada da não hidratada e das impurezas.

Classificação do aglomerante cal

Atualmente, se classificam as variedades de cal segundo dois critérios:

Classificação da cal de acordo com a composição química

• Cal cálcica

Tipo de cal que possui um teor mínimo de 75% de Ca0.

• Cal magnesiana

Tipo de cal com um teor mínimo de 20% de Mg0.

Classificação da cal de acordo com o rendimento da pasta

• Cal gorda

Tipo de cal com rendimento em pasta maior do que 1,82.

• Cal magra

Tipo de cal com rendimento em pasta menor do  que 1,82.

Processo de extinção da cal

Esse processo consiste na hidratação da cal viva, obtida mediante adição de água. Nesse sentido, a hidratação é uma reação altamente exotérmica, acompanhada de considerável aumento de volume. Dessa forma, na variedade cálcica de grande pureza, o processo é violento. Por outro lado, na variedade magnesiana, o processo é mais lento e consequentemente a produção de calor e o aumento de volume são menores.

Dinâmica da reação de extinção do aglomerante cal

A reação de hidratação da cal viva pode resultar na produção de hidróxido em forma cristalina ou coloidal em proporções que dependem das condições mantidas durante a reação. Assim, os cristais formam-se e desenvolvem-se devagar enquanto o hidróxido coloidal se forma com grande rapidez. Nesse sentido, a utilização de água quente ou morna e a agitação da mistura concorrem para o aumento da proporção de colóides, que melhora a plasticidade, o rendimento e a capacidade de sustentação da areia.

Cuidados no processo de extinção do aglomerante cal

Na extinção da cal cálcica, usualmente gorda, deve-se evitar a violenta elevação da temperatura, controlando o processo no sentido de um desenvolvimento térmico aceitável. Por outro lado, na extinção da cal magnesiana ocorre o contrário. Por ser lenta, a reação de hidratação, convém aproveitar a energia a energia térmica para acelerar o processo, que então resulta em uma maior proporção da fase coloidal de hidróxidos. Assim, no primeiro caso, para eliminar o perigo de queima da cal, o processo é conduzido com excesso de água. Por outro lado, no segundo caso, com controle da água utilizada.

Envelhecimento da pasta

Terminada a operação de extinção da cal, a pasta deve ser envelhecida, para que a hidratação se complete inteiramente.

• A pasta de cal obtida pela extinção da cal em pedra deve envelhecer de 7 a 10 dias
• Pode-se utilizar a pasta obtida pela extinção de cal em pó depois de 14h
• Pastas obtidas pela extinção de cal de variedades magnesianas devem ser envelhecidas por períodos mais longos, até 2 semanas.

Processo de endurecimento da cal

A cal extinta é utilizada em misturas com água e areia em proporções apropriadas na elaboração de argamassas. Acima de tudo, elas têm consistência mais ou menos plástica que endurecem por recombinação do hidróxido com o gás carbônico presente na atmosfera, reconstituindo o carbonato original. Além disso, esse endurecimento se processa com lentidão e ocorre de fora para dentro. Por fim, o mecanismo de endurecimento, que depende do gás carbônico da atmosfera, explica o nome dado a esse aglomerante: Cal aérea.

A reação de carbonatação é a seguinte:

Ca(OH)₂ +  CO₂ →  CaCO₃ + H₂O

Sobretudo, essa reação ocorre na temperatura ambiente e exige a presença de água. Pois, o gás carbônico seco não combina satisfatoriamente com o hidróxido.

Comparação da cal: hidratada versus viva

Vantagens da cal hidratada

1. Primeiramente, tem maior facilidade de manuseio, transporte e armazenamento
2. Em seguida, é um produto pronto para ser utilizado eliminando em canteiro as operações de extinção e envelhecimento
3. Além disso, sendo produto seco e pulverulento, oferece maior facilidade de mistura na elaboração de argamassas
4. Por fim, não está sujeito aos riscos provocados pela hidratação espontânea da cal viva. Além disso, não tem risco de incêndios que poderiam ocorrer durante o seu transporte ou armazenamento.

Vantagens da cal viva

1. Primeiramente, a plasticidade das argamassas preparadas com pasta de cal resultante da extinção da cal viva é normalmente superior às preparadas com a cal hidratada.
2. O rendimento econômico é maior, assim como a capacidade de sustentação de areia.
3. Além disso, muita cal hidratada, por defeito no processo de fabricação, apresenta tão baixa proporção de coloides que sua plasticidade é muito reduzida. Todavia, isso dificilmente ocorre quando se utiliza a cal viva extinta.

Aplicação do aglomerante cal na construção civil

• Como um dos materiais para a produção da argamassa utilizada no emboço e no assentamento de alvenaria.
• Pinturas em construções de baixa responsabilidade, como as obras temporárias.
• Também, na utilização da técnica de solo-cal na estabilização de solos.

A madeira possui diversas aplicações, tais como geração de energia, produção de polpa celulósica, papel, móveis e na indústria da construção civil. A madeira na construção civil é considerada como um material excepcional e como matéria-prima de múltiplo aproveitamento. É eficiente nos quesitos isolamento térmico e elétrico, tem boa trabalhabilidade tanto em procedimentos manuais quanto mecânicos e possui elevada resistência específica.

Estrutura da madeira

Tecido suberoso

É um tecido de revestimento formado por várias camadas de células mortas.

Casca

É a camada mais externa da madeira. Tem por função reter umidade em tempos de seca e proteger a árvore de ações externas, tais como insetos e variações climáticas. 

Alburno

Alburno é a camada imediatamente anterior à casca. É formado por células vivas funcionais que transportam água e nutrientes entre as raízes e os tecidos da planta. Normalmente possui uma coloração mais clara que a do cerne.

Cerne

O cerne é composto por células mortas e inativas. Com isso, não atua no transporte de água e nutrientes. Porém, possui maior resistência mecânica ao ataque de insetos e micro-organismos.

Medula

A medula é uma fina estrutura no centro do cerne, normalmente mais escura. Ela marca o centro de desenvolvimento do tronco da árvore.

Características técnicas, econômicas e estéticas da madeira

• Resistência mecânica: Tração, compressão e flexão
• Resistência a choques e esforços dinâmicos
• Boas características de isolamento térmico e acústico
• Baixa densidade
• Boa trabalhabilidade
• Custo relativamente baixo e relativamente abundante

Desvantagens do uso da madeira na construção

• Combustibilidade
• Falta de homogeneidade
• Vulnerável aos agentes orgânicos (xilófagos)
• Dimensões variáveis com a alteração da umidade
• Resistem diferentemente conforme a direção dos esforços
• Resistem mal ao fendilhamento (suas fibras podem ser separadas facilmente)

Utilização da madeira na construção civil

Obras provisórias

Obras provisórias se entende por escoramento, formas, tapumes, barracões e andaimes. Normalmente, para esse fim, são utilizadas madeiras de qualidade inferior.

Obras definitivas

Nesse caso a madeira é utilizada em madeiramento de telhado, esquadrias, assoalho, vigamentos e fundações. A qualidade da madeira é um requisito importante nessas aplicações.

Classificação da madeira

Duras ou “de lei”

São usadas em obras definitivas.

Exemplos: Peroba do campo, peroba rosa, canela, imbuia.

Finas

São usadas em marcenaria, geralmente na fabricação de mobiliário.

Exemplos: Ébano, Mogno, cedro, nogueira.

Resinosas

São usadas em construções temporárias ou livres de intempéries (vigamento de telhado,  pisos, andaime).

Exemplos: Angelim, Angico, Maçaranduba.

Brandas

São madeiras macias.

Exemplos: Timbaúba e balsa.

Crescimento, corte e desdobramento da madeira

Há três direções de crescimento. Radial, axial e tangencial.

Fases:

Derrubada

Falquejamento – Desbaste da madeira bruta

Serragem

Desdobramento

Pode ser feito em pranchas paralelas

Pode ser feito de forma radial

No desdobramento radial obtém-se maior homogeneidade em sua superfície, menor contração na largura, menores empenamentos e fendas durante a secagem, resistência uniforme ao longo da peça. Porém, há mais perdas e a mão-de-obra é mais cara.

Sem desdobramento

Retira-se somente uma peça da tora de madeira. Normalmente se busca a peça de maior volume e maior momento de inércia.

Defeitos das madeiras

Nó

Os nós são um defeito da madeira e podem ser firmes ou soltos. Os firmes são provenientes de galhos existentes na época da derrubada. Os nós soltos, por sua vez, são os galhos quebrados do passado que foram cobertos pelo desenvolvimento da árvore. A relevância desse defeito na hora da escolha vai depender da aplicação que será dada à madeira na construção.

Furos de larvas e cupins

Os xilófagos (insetos que se alimentam de madeira), ao se alimentarem da madeira, diminuem sua resistência mecânica e também desvalorizam sua aparência.

Bolor (mofo)

Causado quando a madeira está em condição de umidade, pouco arejamento e ausência de iluminação natural.

Fendas

Normalmente são produzidas pela secagem ou por choque físico.

Gretas

As gretas são separações descontínuas entre fibras vizinhas. Elas são causadas pela ação das intempéries ou por tratamento inadequado na secagem.

Fibras reversas

As fibras reversas são aquelas que não ocorrem paralelas ao eixo da peça, produzindo asperezas.

Esmoado

Esmoado é a falta de madeira nas arestas da peça. Ocorre por diversas causas.

Arqueadura

Arqueadura é o empenamento da madeira no sentido longitudinal da peça.

Abaulamento

Abaulamento é o empenamento no sentido transversal das fibras. Esse defeito ocorre muito em tábuas utilizadas no cimbramento.

O aço é uma liga de ferro carbono com no máximo 2,1% de carbono além dos elementos residuais inerentes ao processo de fabricação, tais como fósforo, enxofre, manganês e silício. Ele é obtido a partir de uma rocha conhecida como Hematita. Nas siderúrgicas, a hematita é reduzida formando o ferro gusa, que é a liga de ferro carbono. O agente redutor é o carbono. A liga de ferro carbono com mais de 2,1% de carbono em sua composição é classificada como ferro fundido e a outra parcela é classificada como aço.

Esquema da produção do aço – alto forno

O aço atualmente é produzido em uma estrutura chamada de alto-forno. O alto-forno é um trocador de calor e oxigênio. A massa descendente (minério de ferro, coque e calcário) recebe calor da massa ascendente (ar aquecido e enriquecido com aproximadamente 25% de oxigênio). Então na região inferior do forno (mais quente) ocorre a fusão do minério de ferro e o consequente  gotejamento de ferro gusa líquido. Como os minérios estão na natureza em um estado impuro, no ato da fusão as impurezas se destacarão formando o que é conhecido como escória de alto-forno ou simplesmente escória. 

A escória será separada do ferro gusa por densidade (sendo menos densa que o ferro gusa, flutua sobre ele) e será destinada para utilização em cimento, fertilizantes entre outras aplicações. Já o ferro gusa, será processado para se tornar em elementos para atender às necessidades do mercado, que inclui a grande indústria da construção civil.

Propriedades do aço

Plasticidade

A plasticidade é a propriedade do material não retornar a condição inicial não deformada após a retirada da carga externa. Com isso, surgem as deformações permanentes. Esse tipo de deformação pode aumentar a dureza do material uma vez que altera a sua estrutura.

Ductilidade

A ductilidade é a capacidade do material apresentar deformações antes de se romper quando submetido a ação de carga externa. Essa característica é apreciada na engenharia , pois funciona como um aviso prévio quando a estrutura está submetida a carregamentos que excedem a sua capacidade de suporte com segurança.

Dureza

A dureza é a resistência superficial do aço, principalmente ao rico e à abrasão.

Resiliência

Resiliência no contexto do aço é a sua capacidade de absorver energia mecânica na condição elástica. Os aços de alta resiliência são as molas.

Fluência

A fluência ocorre em função de deformações plásticas que podem ocorrer em pontos de tensão. Estes pontos de tensão aparecem logo após o metal ser solicitado por uma carga constante e sofrer a deformação elástica. No fenômeno ocorre uma redução da área do perfil transversal da peça (denominada estricção). Quanto mais alta for a temperatura, maior será a fluência do aço, porque facilita o início e fim da deformação plástica. Normalmente esse fenômeno só é significativo para temperaturas superiores a 350°C, ou seja, em caso de incêndios.

Fadiga

A fadiga é a ruptura de um material que foi submetido a um carregamento cíclico ou repetido. O aço quando submetido a carregamento cíclico, mesmo sendo dúctil, rompe de forma frágil.

Corrosão do aço

No processo de corrosão, o aço reage com substâncias presentes no ar, tais como oxigênio, enxofre, dióxido de carbono, cloretos e sulfatos. Essa reação é oposta àquela que existiu na fabricação do aço, levando-o, então, para a forma de baixa energia encontrada na natureza. Ou seja, a corrosão é processo inverso ao da metalurgia.

Tipos mais comuns de corrosão:

Corrosão uniforme ou por ataque geral

Reação que ocorre uniformemente por toda a superfície.

Corrosão galvânica ou bimetálica

Aço revestido com zinco onde este último é corroído. O zinco é o metal ou anodo de sacrifício.

Corrosão por pit (Perigosa)

Corrosão localizada que produz orifícios ou pites no metal. Resulta em falhas repentinas e não esperada, pois os pites não são facilmente detectados uma vez que ficam tamponados com o produto da corrosão.

Corrosão por frestas

Corrosão eletroquímica localizada em fendas e sob superfícies blindadas onde podem existir soluções estagnadas. O corre sob juntas de válvulas, rebites e parafusos.

Corrosão intergranular

Corrosão localizada em limites de grãos altamente reativos, resultando em desintegração. A região próxima aos limites de grãos se torna anódica e catódica.

Corrosão sob tensão

Fratura causada por efeito combinado de tensão e ambiente corrosivo. Ela se inicia por um pite ou descontinuidade e se propaga perpendicularmente a tensão.

Aço para concreto armado

Categorias das barras de aço

• CA-25 – resistência última ao escoamento de 250 MPa
• CA-50 – resistência última ao escoamento de 500 MPa
• CA-60 – resistência última ao escoamento de 600 MPa

Bitolas das barras de aço

• 6,3 mm
• 8,0 mm
• 10,0 mm
• 12,5 mm
• 16,0 mm
• 20,0 mm
• 22,0 mm
• 25,0 mm
• 32,0 mm
• 40,0 mm

Bitolas dos fios de aço

• 2,4 mm
• 3,4 mm
• 3,8 mm
• 4,2 mm
• 4,6 mm
• 5,0 mm
• 5,5 mm
• 6,0 mm
• 6,4 mm
• 7,0 mm
• 8,0 mm
• 9,5 mm
• 10,0 mm

Aço para concreto protendido

Fios para concreto protendido

Conforme a resistência à tração, os fios se classificam nas seguintes categorias:

• CP – 145
• CP – 170
• CP – 175
• CP – 190

Conforme o acabamento superficial, os fios se classificam em:

• Liso – L
• Entalhado – E

Diâmetros padronizados

• 4,0 mm
• 5,0 mm
• 6,0 mm
• 7,0 mm
• 8,0 mm
• 9,0 mm

Cordoalhas para concreto protendido

Conforme o número de fios, as cordoalhas são classificadas em:

• Cordoalhas de 3 fios

Cordoalha constituída de três fios do mesmo diâmetro nominal, encordoados juntos, numa forma helicoidal, com um passo uniforme. 

• Cordoalhas de 7 fios

Cordoalha constituída de seis fios de mesmo diâmetro nominal, encordoados juntos, numa forma helicoidal, com um passo uniforme, em torno de um fio central.

Conforme a resistência à tração, as cordoalhas se classificam nas seguintes categorias:

• CP – 190
• CP – 210

Diâmetros padronizados

Cordoalhas de 3 fios

• 6,5 mm
• 7,6 mm
• 8,8  mm
• 9,6 mm
• 11,1 mm

Cordoalha de 7 fios

• 9,5 mm
• 12,7 mm
• 15,2 mm

Telhados de argila podem ser encontrados no túnel do tempo em períodos por volta de 10000 ac. A argila era popular porque era um material disponível localmente, mas à medida que nos movemos para o século 19, as telhas de concreto e metal começaram a aparecer regularmente. Hoje, no século 21, a diversidade aumentou ainda mais, como veremos. Há diversos tipos de telhas

20 a 25% da superfície urbana é constituída por telhados. E um dos elementos essenciais dessas estruturas é a telha. Elas são instaladas nos mais diversos tipos de propriedades residenciais, comerciais e históricas. Abrangem de restaurantes e resorts a museus e igrejas. Podem ser produzidas com diversos materiais, tais como cerâmica, pedra, cimento, amianto, metal, vidro, plástico, madeira e bambu. Os principais tipos de telhas serão apresentados abaixo com suas respectivas características particulares.

Telha cerâmica

As telhas cerâmicas são fabricadas com argila por meio de um processo que envolve homogeneização, moldagem e queima. A argila oferece excelente moldabilidade e alta retenção de coloração. Esse tipo de telha apresenta baixa transmissão de calor e ruído, o que aumenta o conforto térmico e acústico da edificação, e têm alta durabilidade. Por outro lado, são pesadas, o que exige uma estrutura reforçada para o telhado, propensas à quebra caso não sejam manuseadas com cuidado,  e, além disso, exigem profissionais experientes para a montagem. Os modelos mais comuns são: americana, francesa, romana, italiana e portuguesa.

• Tipos de telhas cerâmicas

• Tipos de acabamentos para telhado cerâmico

Telha metálica

Nas formas ondulada ou trapezoidal a telha metálica se destaca por sua leveza e facilidade de instalação. Pode ser produzida com alumínio, estanho, cobre, zinco ou aço galvanizado. Tem elevada longevidade e durabilidade se comparada com os outros tipos de telhas, podendo ter uma vida útil de até 70 anos. Por outro lado, apresenta comportamento ruidoso em eventos de chuva e queda de granizo.

A inclinação mínima recomendada para essa telha é de 5%.

Se apresenta em três versões principais: tradicional, sanduíche e forro.

• Telha metálica tradicional

Composta por uma lâmina de aço galvanizado em formato ondulado ou trapezoidal. O formato ondulado permite a instalação em forma de arco, o que é muito comum em galpões e que, dificilmente, pode ser reproduzido com a maiorias dos outros tipos de telhas.

• Telha metálica sanduíche

Composta por duas lâminas de aço galvanizado em formato trapezoidal intercaladas por uma camada de poliestireno expandido (EPS), mais conhecido como isopor.

• Telha metálica de forro

Composta por uma lâmina superior de aço galvanizado em formato trapezoidal, uma camada interna de poliuretano e uma camada inferior de PVC, deixando o aspecto de forro para a vista de baixo.

Telha de fibrocimento

As telhas de fibrocimento são desenvolvidas com a tecnologia CRFS (Cimento Reforçado com Fios Sintéticos). São utilizadas em obras residenciais, comerciais, etc. Se o foco da sua obra é rapidez e praticidade na construção, a telha Ondulada é a melhor alternativa. Por conta disso, ela é muito utilizada em projetos de escolas, hospitais, indústrias e conjuntos habitacionais.  Instalação simples e rápida, exige estrutura simples de apoio e apresenta grande variedade de peças complementares. Deve ser instalada com inclinação mínima de 9% (5°). Possui garantia de até 5 anos.

Telha ecológica

As telhas ecológicas são elementos de cobertura fabricados com material reciclado. Podem ser produzidas com resíduos de fibras vegetais, tais como pinho, eucalipto, bananeira e coco. Também podem ser fabricadas a partir da fibra de celulose, extraída de papel reciclado. Apresenta considerável leveza, chegando a ser 12 vezes mais leve do que os tipos de telhas de cerâmica e 4 vezes mais leve do que as telhas de fibrocimento. Do ponto de vista estético, muitas vezes esse tipo de telha não se promove muito bem.

Telha de vidro

A telha de vidro é uma ótima opção para quem deseja aproveitar a iluminação natural no interior da edificação.  Permite a passagem de luz, inibe a ocorrência de fungos e a proliferação de morcegos. É um elemento decorativo que contribui para a economia de energia elétrica.

A instalação é rápida, no entanto, exige mais cuidado. A manutenção não é constante, mas o custo para aplicação pode ser um pouco mais elevado que o dos outros tipos de telhas mais comuns.

Telha de concreto

Telhas de concreto são formadas essencialmente a partir da mistura de cimento Portland, areia, água e corantes. Possuem diversas formas e texturas e apresentam alta resistência ao vento. Se comparadas com as telhas cerâmicas, apresentam menor vida útil. Assim como a telha cerâmica, são pesadas, exigindo uma estrutura reforçada para o telhado, propensas à quebra caso não sejam manuseadas com cuidado  e exigem profissionais experientes para a montagem.

Apresenta baixa condutividade térmica, garantindo conforto no interior da casa, pouca absorção de água, levando a um telhado mais leve quando chove. Além disso, tem resistência que se destaca entre os tipos de telhas existentes, suportando cargas superiores a 200 kg. Pesa em torno de 40 kg/m² e possui 20 anos de garantia.

Telha translúcida

Ondulada ou trapezoidal é uma telha fabricada com polipropileno ou policarbonato. Permite a passagem de aproximadamente 70% da iluminação incidente sobre o telhado e é resistente aos raios solares. Tem boa durabilidade e resistência e é de fácil instalação. No caso dessa telha, a inclinação sugerida é de 27% (15°).

Esse tipo de telha pode ser mesclado com as telhas opacas de fibrocimento, proporcionando um telhado com regiões de iluminação específicas.

Telha gravilhada

Telha metálica revestida com material cerâmico. Material de alta tecnologia e sofisticação e, além disso, é durável e confere conforto à residência. Pesa 6,2 kg por m², é resistente e de fácil instalação. Não irradia calor, não absorve umidade e não gera ruído significativo sob chuvas fortes. 

Além de reduzir os custos com mão de obra e estrutura de sustentação, as telhas gravilhadas conferem à arquitetura um acabamento diferenciado.

Podem ser encontrados os tipos Francesa, Romana e Shake. A inclinação mínima é de 12%.

Telha de compósito

Telha fabricada a partir de plástico e outros materiais sustentáveis. Como é característico dos materiais compósitos, apresenta baixa densidade, ou seja, é mais leve que a maioria das suas concorrentes. Por ser durável, algumas telhas de compósito dispões de uma garantia de 50 anos.

Telha fotovoltaica

Telha especial que, além de garantir a cobertura da residência, converte a energia proveniente da radiação solar em energia elétrica. Ela possui uma célula fotovoltaica acoplada responsável pela conversão de energia. Esse tipo de telha ainda é novo no Brasil, mas tem despertado o interesse do público por ser uma tecnologia que traz eficiência energética e contribui para a sustentabilidade, uma vez que produz energia de forma limpa e renovável. A grande dificuldade de popularização desse material é o seu alto custo se comparado aos tipos de telhas tradicionais.

O cimento portland ou simplesmente cimento é resultado da mistura proporcionada de calcário e argila. Esse material foi patenteado em 1824 pelo pedreiro britânico Joseph Aspdin. Sua mistura continha calcário finamente moído e argila primeiro aquecida e depois moída em pó. Esse material ao entrar em contato com a água endurecia, ou seja, era hidráulico. No estado endurecido, se tornava semelhante a uma rocha encontrada na ilha de Portland, na Inglaterra, o que justifica o segundo termo acrescentado ao nome desse material.

Apesar de ter sido patenteado somente em 1824, o cimento foi realmente concebido em 1756 pelo inglês John Smeaton, que obteve um material resistente através da mistura de componentes argilosos e calcários. Após ele, em 1818, o engenheiro francês Louis Vicat obteve resultados semelhantes. Em 1822 Louis inaugurou a Ponte de Souillac sobre o rio Dordogne na França, feita com o cimento artificial. Apesar desses três nomes aparecerem na história do surgimento desse tão importante material, atualmente, se considera apenas Louis Vicat como o inventor do cimento artificial.

Principais componentes do cimento Portland

• Clínquer Portland

O clínquer é um produto granulado obtido da queima de uma mistura de calcário e argila.  As matérias primas (calcário e argila) passam pelo processo de britagem e moagem, são dosados na proporção correta e homogeneizados de maneira que praticamente toda cal (CaO) livre se combine com os compostos argilosos, sem que reste cal livre prejudicial.

Após isso, a mistura é queimada ou clinquerizada em um forno com temperatura em torno de 1450°C e posteriormente resfriados. Por fim, as “pedras” de clínquer são moídas para serem misturadas com os outros componentes.

• Sulfato de cálcio

Representado pela fórmula química CaSO4, o sulfato de cálcio (gipsita) é um elemento indispensável ao cimento, pois ele retarda a sua hidratação. Em outras palavras, é o sulfato de cálcio que faz com que o cimento não endureça instantaneamente ao entrar em contato com a água, dando tempo para manuseá-lo como se queira.

O clínquer Portland em pó somado ao sulfato de cálcio formam a base para todos os tipos de cimentos comuns existentes. Essa mistura primária é chamada de “cimento simples” ou “CPI” e ao receber outros componentes passa a ter outros nomes como será visto a seguir.

Tipos de cimento Portland

Os diferentes tipos de cimento são identificados por siglas. Seguem abaixo todas elas.

• Cimento CPI ou cimento Portland comum

Cimento Portland CPI é o resultado da mistura entre o clínquer Portland e o sulfato de cálcio nas devidas proporções. Ele tem alto custo e baixa resistência. Além disso, é pouco utilizado no mercado atual.

• Cimento CPII ou cimento Portland composto

Cimento Portland composto é o cimento comum com a adição de outros materiais. Esses materiais complementares diminuem o calor de hidratação do cimento. É bastante aplicado nos mais diferentes tipos de obras.

Tipos de Cimento Portland composto:

• CPII-E

O CPII-E é um cimento comum com adição de escória granulada de alto forno.

• CPII-Z

O CPII-Z é um cimento comum com adição de pozolanas.

• CPII-F

O CPII-F é o cimento comum com adição de fíler. Fíler é um material carbonático…

• Cimento CPIII ou cimento Portland de alto-forno

O Cimento CPIII é o cimento comum com adição de 35 a 70% de escória de alto-forno.

• Cimento CPIV ou cimento Portland pozolânico

O Cimento CPIV é o cimento comum com adição de 15 a 50% de material pozolânico. Esse tipo é recomendado para concretagens volumosas e em condições de elevadas temperaturas.

• Cimento CPV-ARI ou cimento Portland de alta resistência inicial

Esse tipo de cimento possui alta reatividade nas primeiras horas de aplicação. Isso faz com que ele alcance elevada resistência em pouco tempo. Além disso, após 28 dias ele também apresenta maior resistência do que os cimentos convencionais. Ele tem a sua aplicação em obras que exigem rapidez de execução.

• Cimento RS ou cimento Portland resistente a sulfatos

Esse cimento, como o nome indica, apresenta a característica de resistir aos meios agressivos sulfatados. Esses meios podem ser a água do mar, o esgoto, águas servidas, águas industriais ou, até mesmo, certos tipos de solos.

• Cimento CP-BC ou cimento Portland de baixo calor de hidratação

Esse cimento tem a propriedade de liberar o calor da hidratação em taxas lentas de evolução. Dessa forma, é evitado o aparecimento de fissuras térmica, principalmente e grandes volumes de concreto onde o problema de fissuração térmica é agravado.

• Cimento CP-B ou cimento Portland branco

Cimento de coloração branca, que é alcançada através do uso de caulim em substituição da argila e do baixo teor de manganês e ferro na composição. Ele tem aplicação em estruturas e também no rejunte de cerâmicas.

Etapas do processo industrial de fabricação do cimento

• Extração da matéria prima

A principal matéria-prima do cimento é o calcário. Ele é extraído de pedreiras e jazidas e normalmente as fábricas de cimento estrategicamente se posicionam próximas ao local da extração.

• Britagem

A britagem é realizada com o objetivo de reduzir os materiais à condição de grãos em tamanhos adequados para a continuação do processo.

• Moedura e mistura

As matérias-primas são misturadas na proporção pré-determinada e são finamente moídas formando o chamado “cru”.

• Queima

O “cru” é queimado em um forno constituído por um tubo inclinado girando lentamente em torno do seu eixo. O resultado dessa queima é o clínquer.

• Adição de gipsita (sulfato de cálcio)

É adicionado sulfato de cálcio em pó, mais conhecido como gesso, ao resultado da queima para retardar a hidratação do cimento.

• Moedura do clínquer

O clíquer, então, é moído e recebe adições (minerais) formando os mais diversos tipos de cimentos existentes.

• Expedição

O produto final, cimento, depois de pronto é ensacado para ser enviado às distribuidoras ou segue à granel para concreteiras.

Produtos a partir do cimento

• Pasta

A pasta é o produto da mistura de cimento com água.

• Argamassa

A argamassa é o resultado da mistura e homogeneização de cimento, água e areia (agregado miúdo). Esse material é utilizado para chapisco, contrapiso e, com adição de cal, em emboço, rejuntamento e assentamento de alvenaria.

• Concreto simples

O concreto, por sua vez, é o resultado da mistura e homogeneização de cimento, águas, areia (agregado miúdo), brita (agregado graúdo) e água. Também podem ser adicionados aditivos à mistura para alterar algumas de suas propriedades. Esse material pode ser utilizado em pequenas e grandes edificações, estradas, pontes, viadutos, passarelas, usinas de energia, estádios, canais, saneamento, etc.

• Concreto magro

O concreto magro é um concreto sem função estrutural. Ele é feito utilizando-se pouco cimento, muito agregado e reduzida quantidade de água. Normalmente é utilizado para regularizar ou proteger mecanicamente certas superfícies. Um uso muito comum é na criação do chamado lastro, que consiste em uma camada uniforme sob os elementos de fundação de concreto com o objetivo de evitar o contato direto destes com o solo.

• Concreto armado

O concreto armado é a combinação do concreto simples com uma armadura passiva. Essa armadura normalmente é composta por barras CA-50 ou CA-60 e é chamada passiva pois não recebe tensionamento.

• Concreto protendido

O concreto protendido é o concreto armado com adição de armadura ativa, que é composta por barras tensionadas que conferem esforço de compressão à estrutura.

• Artefatos

Elementos pré-fabricados feitos de argamassa, concreto ou de forma composta. Como exemplo, podemos citar os blocos, tubulações, peças hidro sanitárias, estruturas pré-moldadas.

Produção de cimento no Brasil – números

Região norte – 8 fábricas

Região nordeste – 33 fábricas

Região centro-oeste – 9 fábricas            

Região sudeste – 39 fábricas

Região sul – 12 fábricas

Total de cimento produzido no Brasil em 2020 – 16.971.647 toneladas

Fonte: Sindicato Nacional da Indústria do Cimento (SINIC) – 2019

Globalmente, as emissões de CO2 da indústria do cimento representam cerca de 7% das emissões totais produzidas pelo homem. No Brasil, em função de ações que vêm sendo implementadas há anos, esta participação é praticamente um terço da média mundial, ou 2,6%, segundo o Inventário Nacional de Gases de Efeito Estufa.

Olhar mais profundo – Clínquer

• Constituintes

• Compostos

No processo químico de formação do clínquer os constituintes combinam-se, principalmente no estado sólido, formando os seguintes compostos:

• Silicato tricalcico (3CaO . SiO2) ou Alita –  C3S

Responsável pela resistência do cimento, principalmente nos primeiros 28 dias. Tem endurecimento rápido, alta resistência inicial, alto calor de hidratação e promove a cura. Sua participação no cimento está em torno de 65%.

• Silicato bicalcico (2CaO . SiO2) ou Belita – C2S

Responsável pelo endurecimento e ganho de resistência no longo prazo, após 28 dias. Tem endurecimento lento, baixo calor de hidratação, baixa resistência inicial e resiste aos ataques químicos. Representa, aproximadamente, 20% do cimento.

• Aluminato tricalcico (3CaO . Al2O3) – C3A

Contribui para a resistência principalmente no primeiro dia. Tem pega muito rápida, é suscetível ao ataque de meios sulfatados, alto calor de hidratação, alta retração e baixa resistência final.Representa, aproximadamente, 5 a 10% do cimento.

• Ferro Aluminato tetracalcico (4CaO . Al2O3 . Fe2O3) ou Ferrita – C4AF

Não contribui para a resistência do cimento. Porém, é responsável pela formação do eutético, que barateia o custo do cimento. Apresenta endurecimento lento, é resistente aos meios sullfatados e possui coloração escura. Representa em torno de 5 a 10% do cimento.

• Cal livre CaO

Expansivo , é aceitável somente em pequenas quantidades. Ele é resultado da falha de fabricação do cimento. Tem participação entre 0,5 e 1,5%.

• Periclásio MgO

Com a cal livre, também é expansivo e indesejável. Sua participação no cimento deve estar abaixo de 6,5%.