CAL HIDRÁULICA.

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Cal hidráulica natural é produzida a partir de calcário contendo 5-20% de argila (calcário marliacous) que, quando cozido a uma temperatura elevada (1000-1100 ° C) resulta numa reacção de sílica-cal produção de silicato dicálcico ou belite (Ca 2 SiO 4 ), cal, alumina e dióxido de carbono.

3 CaCO 3 + SiO 2 • Al 2 O 3 → Ca 2 SiO 4 + CaO + Al 2 O 3 + 3 CO 2

Desde há mais de carbonato de cálcio presente no calcário que a argila, queima produz uma considerável quantidade de cal viva (CaO). A pedra queimada é então apagada com uma quantidade calculada de água quebrando-o em um pó, como pode ser visto na reação acima.

Conjuntos de cal hidráulica inicialmente pela reação de silicato dicálcico com água à temperatura ambiente, formando o silicato de cálcio hidratado (Ca 3 Si 2 O 7 • 3H 2 O) e um pouco de cal livre (Ca (OH) 2 ).

2 Ca 2 SiO 4 + 4 H 2 O → Ca 3 Si 2 O 7 • 3H 2 O + Ca (OH) 2

Tal como acontece com cal, cal hidráulica também passa por carbonatação. O dióxido de carbono da atmosfera penetra no interior da argamassa depois de ter secado transformar a cal hidratada em carbonato de cálcio e dividindo o silicato de cálcio hidratado em carbonato de cálcio e sílica amorfa (SiO 2 ).

Ca 3 Si 2 O 7 • 3H 2 O + Ca (OH) 2 + 4 CO 2 → 4 CaCO 3 + 2 SiO 2 + 4H 2 O

Durante o processo de endurecimento do agente ligante sofre algum encolhimento e a adição de um não encolhimento inerte de enchimento, areia, é necessária para reduzir a retração e melhorar as propriedades mecânicas ligantes. A relação típica para argamassa de cal hidráulica em volume é de uma parte pó de cal hidráulica para 1 a 3 partes de areia para ⅓ a ½ parte de água.

CIMENTO NATURAL

Durante o século XVIII houve desenvolvimentos substanciais no entendimento de materiais cimentícios, a primeira desde o tempo dos romanos. Em 1796, uma patente foi concedida ao Rev. James Parker por sua invenção do "cimento romano", cimento natural, que foi notável por ter um conjunto rápido. Muitos outros tipos de cimento natural, então começaram a aparecer no mercado, todos com características diferentes. Cimentos naturais são produzidos a partir de calcário argiloso, como margas e septaria que têm um teor de argila maior que 25%. Eles são classificados como natural, porque todos os materiais necessários já estão presentes na pedra calcária. O calcário é cozida num forno a temperaturas baixas os mesmos, 1000-1100 ° C, que são utilizados para disparar cal hidráulica. O cálcio no calcário combina com os alumino-silicatos presentes na argila para formar minerais hidráulicos. Após a cozedura a rocha calcinado é moído num pó fino, ao contrário de cal, cimento natural não pode ser apagada.

Cimento natural é um ligante hidráulico com ajuste rápido devido à produção de hidratos de aluminato de cálcio. Como um ligante, cimento natural tem uma elevada resistência à compressão em comparação com as argamassas de cal, mas ainda é permeável ao vapor de água. Configuração rápida e as propriedades hidráulicas de cimento natural feito dele uma escolha popular para argamassa de projetos de engenharia civil, bem como de construção em geral durante o século XIX até a chegada do cimento Portland em meados do século XIX. As propriedades dos cimentos naturais são o resultado direto da quantidade e da composição da argila presente na calcário.

CIMENTO PORTLAND

O cimento Portland foi patenteado por Joseph Aspdin em 1827, que afirmou que sua invenção poderia produzir uma pedra artificial tão bom como pedra de Portland. No entanto, sua invenção ainda não era comparável ao que é usado hoje. Um material comparável aos dias de hoje cimento foi produzido pelo IC Johnson em 1845 por disparar calcário e argila a temperaturas tão elevadas que o produto final era uma massa vitrificada. Como a tecnologia de forno avançado durante o século XIX que eles foram capazes de disparar em maior temperaturas por longos períodos de tempo, permitindo por vitrificação completa dos silicatos presentes na argila.

O cimento Portland é fabricado pela cozedura de uma mistura de pedra calcária (C C) e a argila (AS), cerca de 22%, a temperaturas elevadas (1450 ° C) onde fusão quase completa ocorreu, transformando a mistura de argila calcária nas suas espécies minerais hidráulicos, resultando em um clínquer após o arrefecimento. O clínquer é então finamente moída num pó e misturado com até 5% de gesso, que é necessária para reduzir a velocidade de fixação, que começa quando o pó é combinado com água. Acendimento do produto original a esta temperatura resulta na produção de silicato de tricálcio (C 3 S, alite), silicato dicálcico (C 2 S, belite, o único composto activo em cal hidráulica), aluminato tricálcico (C 3 A), e alumino-ferrite de cálcio (C 4 AF).

C C + AS → C 3 S + C 2 S + C 3 A + C 4 AF

Água (H) é, então, adicionado aos produtos que resultam na formação de hidratado silicato de cálcio (CSH), aluminato de cálcio hidratado (HAC) e cal livre, hidróxido de cálcio (CH). Esta reação é o que faz com que o cimento para endurecer e confere-lhe as suas propriedades hidráulicas, bem como a sua elevada resistência.

C 3 S + C 2 S + C 3 A + H → CSH + CAH + CH

À medida que o material envelhece endurecido e sofre carbonatação da cal livre converte de volta para o carbonato de cálcio e converte o silicato de cálcio hidratado e aluminato em sílica amorfa e alumina. Reação de carbonatação é muito insignificante e não prejudica a resistência mecânica da argamassa de cimento.

CSH • CAH • CH + C → C C + SH + AH

As propriedades físicas do cimento Portland é ditada principalmente por silicato de tricálcio (C 3 S).C 3 S é o que dá Cimento Portland seu tempo de endurecimento rápido e elevada resistência.Durante o ajuste C 3 S vai hidratar a produzir silicato hidratado de cálcio (CSH), assim como bicálcico de silicato (C 2 S), e sim C 3 S vai produzir mais de três vezes mais hidróxido de cálcio (CH), em seguida, C 2 S faz. A formação de hidróxido de cálcio começa logo que a água é adicionada ao clínquer em pó e irá cristalizar nos poros da argamassa, que altera a estrutura dos poros. Isto resulta numa estrutura vazio pobre no interior da argamassa tornando-o bastante denso e reduzindo a permeabilidade ao vapor ao ponto onde