Contexto histrico

Ningum sabe ao certo quando os humanos descobriram a cal. Talvez os antigos ocupantes da Terra tenham utilizado a pedra de calcrio para proteger as fogueiras. O fogo aqueceu as rochas, criando a primeira cal calcinada. Depois, choveu e a cal extinguiu-se at se tornar hidrxido de clcio, que, por sua vez, reagiu com as cinzas e areia ao redor da fogueira, criando a primeira argamassa da antiguidade. A existncia de fundaes de cal na Turquia oriental demonstra que ela j era utilizada h 14.000 anos. Num perodo ainda mais remoto, as cavernas de Lascaux, na Frana, exibem afrescos com pigmentos de xido de ferro naturais, aplicados a paredes midas das cavernas com alto teor de clcio (calcrio), que remontam at 16.000 anos.

Introduo

A cal um dos produtos naturais mais versteis. Uma de suas principais funes de aglomerante, ou seja, d liga na massa, atuando como umaespciede cola.No entanto, seu uso diversificado:Naconstruo civil, a cal utilizada principalmente na forma hidratada, como componente fundamental no preparo de argamassas deassentamentoe derevestimento de grande durabilidade e de timo desempenho. utilizada tambm no preparo de tintas alcalinas de alta alvura, atribuindo pintura propriedades fungicidas e bactericidas que favorecem a sade e o conforto dos usurios das edificaes.Naconstruo de estradas, como elemento de estabilizao de solos de baixa capacidade de suporte e como aditivo de misturas asflticas, assegurando maior longevidade ao capeamento das rodovias.

Processo de fabricao de cal hidratada

A cal hidratada resulta da clssica reao de fases slida-lquida. Dependendo do volume de gua utilizada para a reao, o produto final pode ser seco ou com aspectos de creme, lama, leite ou soluo saturada. A cal hidratada adjetivada e sua composio qumica varia de acordo com as caractersticas da cal virgem que lhe d origem. No caso da cal clcica, a reao se processa da seguinte forma: CaO + H2O Ca(OH)2 + calor (15.300 cal/mol.g) O calor que acompanha as reaes exotrmicas considervel, chegando a 272 kcal / kg o suficiente, por exemplo, para elevar a temperatura de 2,3 kg de gua com 1 kg de cal virgem clcica de 12C para 100C. Os xidos de clcio e magnsio iniciam o processo de hidratao, mas o primeiro com velocidade muito maior. No primeiro contato com a gua, a cal virgem implode e em torno de seu gro, forma-se uma soluo supersaturada. Neste momento h o aparecimento de ons Ca++ e OH-, em proporo determinada pela estrutura cristalina no xido e pela temperatura j atingida. Com um nmero suficiente de ons, comea a formao e cristalizao do hidrxido de clcio. Para hidratar completamente a cal virgem (100% xidos) alta em clcio, so necessrios estequiometricamente 32,1% de gua. Mas o volume de gua para hidratar cal virgem industrializada varia com as caractersticas fsicas, qumicas e mineralgicas e tambm com o mtodo e o hidratador empregados. Em resumo, como ainda resta considerar as perdas por umidade e evaporao, proveniente do calor de hidratao somente a experincia determina o volume adequado. Alguns autores indicam os seguintes nmeros: Searle (45%), Boynton (52%) e Cimprogetti (60%). Da gua adicionada, uma parte incorpora-se molcula dos hidratos: Ca(OH)2 24,3%, Mg(OH)2 30,8%, Ca(OH)2.MgO 15,75% e no Ca(OH)2.Mg(OH)2 27,21%. Desta forma podemos dizer que uma cal hidratada calctica contm de 24 a 27% de gua combinada.

Velocidade de hidratao, requeima e afogamento da cal

A reao gua / xido se processa com velocidades diferentes, em funo das propriedades fsicas, qumicas e fsico-qumicas da cal virgem tratada. Vorobiev classifica as cales segundo o tempo necessrio para hidratao nas seguintes categorias: 1 Rpida, quando a reao se completa em 8 minutos; 2 - Mdia, em at 25 minutos; 3 Lenta, acima de 25 minutos. So valores que orientam o clculo do tempo de permanncia da cal no hidratador.

Cal hidratada e cal virgem

A velocidade de reao gua/xido pode sofrer perturbaes quando a proporo destes dois componentes no cuidadosamente determinada, havendo gua em excesso ou de menos. Esta falha provoca requeima da cal ou afogamento da cal. Quando a adio de gua em excesso feita rapidamente ou de uma s vez, os gros maiores, ou torres, tambm se hidratam rapidamente na superfcie, com enorme perda de porosidade, o que tende a impedir a passagem de gua para o interior das partculas componentes. Diz-se que a cal foi afogada. Por outro lado, quando o volume de gua no adequado, h gerao de calor excessivo em determinados pontos da massa de cal virgem, de 200C at 280C. Isto eventualmente pode desidratar a partcula vizinha de hidrato j formado, o que pode, tambm, pelo aumento das dimenses dos cristais (na transformao hidrato/xido), impedir possivelmente a penetrao da gua para o interior da partcula. Diz-se que a cal foi requeimada e os defeitos so os mesmos da cal afogada.

Usos e aplicaes

LigarA cal liga-se areia para formar silicatos de clcio hidratado para se produzir materiais de construo resistentes e durveis.

EndureceA cal hidratada reage com o CO2da atmosfera e endurece argamassas. Em contato com materiais pozolnicos, a cal ajuda a solidificar argamassas e gessos.

Estrutura

O calcrio, quando utilizado como agregado, forma o esqueleto das estruturas de concreto. As camadas de isolamento e de pavimento necessitam de agregados de calcrio para distribuir cargas, reduzindo as falhas estruturais da estrada devido ao trfego intenso. Tambm se pode obter esta funcionalidade atravs de solos tratados com cal.

ConstruirA cal faz parte do processo de construo na fabricao de concreto celular autoclavado.

Secar

A cal seca solos midos.

Flocular

No caso dos solos argilosos, a cal modifica rapidamente sua estrutura para reduzir a sua plasticidade, isso aumenta a capacidade de carga dos solos para transporte e compactao no local.

Estabilizar

A cal, combinada com materiais pozolnicos, produz aglomerantes que endurecem progressivamente na presena de gua. Esta funcionalidade utilizada para estabilizar materiais argilosos utilizados em taludes e camadas de pavimentos.

Preencher

O calcrio atua como enchimento e a cal hidratada como aditivo de asfalto para aumentar a qualidade das misturas de asfalto, utilizadas principalmente em camadas da superfcie da estrada.

Tratamento de gua A cal hidratada utilizada no processo de tratamento da gua para corrigir a alcalinidade natural e adequar o pH da gua. Essa correo necessria para prevenir a corroso das tubulaes e equipamentos, alm de atender a Portaria 518, do Ministrio da Sade.

Pintura A execuo de pinturas base de cal uma prtica muito utilizada. Fatores como baixo custo e disponibilidade do produto no mercado - voc encontra cal para pintura em praticamente toda loja que comercializa materiais para construo - e facilidade na aplicao, contribuem para o seu uso, outra vantagem ser uma tinta que permite a parede respirar no fechando os seus poros como tintas sintticas fazem como o ltex, acrlica e o esmalte, deixando os ambientes internos mais saudveis e tambm no emitindo compostos orgnicos volteis (COVs) no ar, prejudiciais sade.

Aditivo para asfaltosDurante os ltimos anos tem aumentado o interesse e o uso da cal hidratada como agente estabilizador de misturas asflticas quentes em diversos pases europeus. Tudo indica que o uso deste aditivo continue a crescer e se vulgarize, incluindo em Portugal. aconselhvel agregar cal hidratada nas misturas asflticas a quente, normalmente at 2% do peso, por vrios aspectos, entre os quais vale a pena destacar:

1. A cal funciona como agente anti-desgaste;2. Funciona como fler modificador de viscosidade;3. Reduz a sensibilidade umidade;4. Aumenta o endurecimento inicial;5. Evita o envelhecimento prematuro da capa asfltica, prolongando a sua vida til;6. Melhora a coeso das misturas;7. um aditivo de baixo custo, melhorando bastante a relao qualidade / preo do trabalho final;

At data, todos os resultados obtidos mostram a grande influncia da cal hidratada na qualidade e durabilidade dos pavimentos asflticos. O produto atribui ao ligante betuminoso maior viscosidade e impermeabilidade, consequentemente tornando a mistura mais resistente ao prolongada das guas e da temperatura. Por diminuir os vazios e ter alto poder alcalino, a cal nas misturas retarda a oxidao do asfalto, pela ao do calor e do ar, e tambm diminui a sensibilidade trmica da capa.

Funes da cal na argamassaA cal hidratada tem extraordinria capacidade de reter gua em torno de suas partculas, formando na argamassa uma dupla perfeita com o cimento. Por ser um produto alcalino, a cal hidratada impede a oxidao nas ferragens e, tambm por essa sua caracterstica, atua como agente bactericida e fungicida. Alm disso, evita que se formem manchas e apodrecimento precoce dos revestimentos; proporciona economia de tinta, pois permite acabamento mais liso e de cor clara; compatvel com qualquer tipo de tinta e outros acabamentos, como frmica, lambris, papis de parede, se respeitado o tempo mnimo de cura de 28 dias. importante ressaltar ainda que as argamassas base de cal hidratada tm baixo mdulo de elasticidade, ou seja, absorvem melhor as pequenas movimentaes das construes e evitam, portanto, trincas, fissuras e at o descolamento (ou queda) dos revestimentos. No estado fresco, a cal propicia maior plasticidade argamassa, permitindo melhor trabalhabilidade e, consequentemente, maior produtividade na execuo do revestimento. A cal melhora a interligao dos gros de areia, o que aumenta a resistncia e durabilidade da argamassa. Outra propriedade no estado fresco a reteno de gua, importante no desempenho da argamassa, relativo ao sistema alvenaria/ revestimento, por no permitir a suco excessiva de gua pela alvenaria. No estado endurecido, a cal apresenta a capacidade de absorver deformaes devido ao seu mdulo de deformao. Esta propriedade de extrema importncia no desempenho da argamassa, que deve acompanhar as movimentaes da estrutura. A cal possibilita a diminuio da retrao gerando menor variao dimensional, alm de carbonatar lentamente ao longo do tempo, tamponando eventuais fissuras ocorridas no endurecimento, no caso de argamassa mista.A cal diminui o custo da argamassa porque gasta-se menos com cimento. No se pode deixar de frisar a notvel durabilidade que a cal hidratada confere s construes. Argamassas base de cal hidratada podem durar centenas de anos, ou at mais. Os exemplos para comprovar essa caracterstica so muitos, entre eles a milenar Via pia (na Itlia) e a Casa das Retortas, na capital paulista. A cal hidratada um produto de aplicao milenar, enquanto o cimento portland s foi inventado em 1824.

Normas, selos, patentes

O Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial) coletou para anlise, em outubro de 2004, amostras de 25 marcas de produtos vendidos como cal hidratada em todo o Pas. Dessas, dez tiveram de ser excludas porque no era cal, mas produtos com outras caractersticas fsicas e qumicas, embora vendidas como cal. Apenas 15 marcas puderam ser submetidas a testes de laboratrio e seis foram reprovadas. O filito, um tipo de p de rocha, foi apontado no relatrio do Inmetro como o material mais comum adicionado cal no processo de adulterao.Produtos adulterados ou de segunda aparecem com a expresso cal em sua marca fantasia, confundindo o consumidor, mesmo em casos em que o fabricante descreve na embalagem que seu produto no cal. O Inmetro comenta ainda que os fabricantes que alegaram que seu produto apenas um plastificante para argamassas deveriam apresentar informaes claras, de modo a no infringir os direitos bsicos do consumidor. A ABPC (Associao Brasileira dos Produtores de Cal) mantm, desde 1995, o Programa Setorial da Qualidade da Cal Hidratada para a Construo Civil, tambm chamado de "PSQ da Cal Hidratada". Por este programa, um rgo independente faz a auditoria de todos os produtos das empresas associadas e de outras marcas adquiridas em revendas, abrangendo cerca de 83% da produo nacional. A ABPC confere um selo de qualidade. As normas brasileiras acerca do uso da cal hidratada na construo civil so:

NBR14399 - Cal hidratada para argamassas - Determinao da gua da pasta de consistncia normal;NBR7175 - Cal hidratada para argamassas Requisitos;NBR9205 - Cal hidratada para argamassas - Determinao da estabilidade;NBR9206 - Cal hidratada para argamassas - Determinao da plasticidade;

FATORES PREPONDERANTES NA QUALIDADE DA CAL HIDRATADA

ALCALINIDADE OU PODER DE NEUTRALIZAO

Propriedade diretamente ligada ao teor de CaO total e disponvel, responsvel pela elevao do Ph da gua com a finalidade de neutralizar a acidez do efluente e / ou promover as reaes qumicas necessrias em meio alcalino, para o abatimento dos metais presentes na forma de sais solveis. Devido a rapidez de solubilizao da cal hidratada em forma de suspenso e sua alta superfcie especfica, ocorre a precipitao das impurezas em flocos de sais insolveis que se decantam com grande facilidade, propiciando um efluente lmpido e cristalino. GRANULOMETRIA E RESDUOS INSOLVEIS

A granulometria e os resduos insolveis, alm de influrem diretamente na reatividade da cal, tambm esto relacionados vida til dos equipamentos em geral e produtividade da estao de tratamento, uma vez que estes produtos provocam abraso e geram sedimentos em excesso nos tanques, ocasionando assim mais paradas para manuteno e limpeza. PODER DE FLOCULAO a capacidade que a cal hidratada tem de agregar as impurezas da gua formando flocos atravs de condicionamento fsico-qumico. Quanto maior o floco, melhor para a limpeza, mais rpida a decantao (adensamento) e melhor ser o resultado obtido no filtro prensa.

http://ctac.uminho.pt/sites/default/files/biblio/1746-A%20cal%20na%

http://www.mom.arq.ufmg.br/mom/09_ida/idabanco4/cadastro/p_cadastro/material/Corpo_centro_material_2.php?idMaterial=100constru%C3%A7%C3%A3o.pdfhttp://www.lhoist.com/br_br/educational/engenharia-civil/9166http://www.appcal.com.br/saiba-tudo-sobre-a-cal/http://www.lhoist.com/br_br/cal-ao-longo-da-hist%C3%B3ria http://www.minascal.com.br/http://www.basical.com.br/cal.htmhttp://www.quallical.com.br/Apostila%20cv.pdf http://www.votorantimcimentos.com.br/extras/pdf/cal.pdf