Características do Material

:: Propriedades físico-químicas e mecânicas do gesso

O gesso é um material branco fino que em contato com a água se hidrata, num
processo exotérmico, formando um produto, não hidráulico e rijo.

A produção do gesso se dá pela mineração e calcinação da gipsita, mineral natural produzido pela evaporação de mares. O minério de gesso (gipsita), formado entre 100 e 200 milhões de anos atrás, está presente em grande parte da superfície terrestre. Sua extração não gera resíduos tóxicos e requer pouca interferência na superfície. As fábricas de chapas de gesso e outros derivados da gipsita são instalações limpas, que somente liberam vapor d'água na atmosfera.

Alternativamente, o gesso pode ser produzido pela reciclagem do fosfogesso ou do gesso químico produzido pela desulfurização de chaminés de queima de carvão com cal hidratada. No Brasil nenhum destes processos alternativos é significativo.

As propriedades específicas do gesso como:elevada plasticidade da pasta; pega e
endurecimento rápido; finura equivalente ao cimento; pequeno poder de retração na
secagem e estabilidade volumétrica, garantem desempenho satisfatório quando utilizado como aglomerante na fabricação de premoldados ou aplicado como revestimento.

A propriedade de absorver e liberar umidade ao ambiente confere aos revestimentos
em gesso um elevado poder de equilíbrio higroscópico, além de funcionar como inibidor de propagação de chamas, liberando moléculas d’água quando em contato com o fogo.

Por outro lado, devido a solubilidade dos produtos em gesso ( 1,8 g/ l ), a utilização
destes fica restrito a ambientes interiores e onde não haja contato direto e constante com água ( áreas molhadas) e desde que se considere certos cuidados, tais como: o alto poder oxidante do gesso quando em contato com componentes ferrosos; o alto poder expansivo das moléculas de etringita, formadas pela associação do gesso com o cimento em fase de hidratação; diminuição da resistência com o grau de umidade absorvida; a solubilidade e lixiviação com a percolação de água constante.

:: Produção do Gesso

O gesso é o produto da desidratação térmica da gipsita e sua posterior moagem. As temperaturas relativamente baixas (150ºC - 140ºC), a gipsita perde parte de sua água de composição resultando no hemidrato. Na produção comercial, a desidratação resulta também na produção de anidrita.

2 CaSO4.2H2O)
> Calor >
(CaSO4)2.H2 O + 3.H 2O
(gipsita)
(gesso) + (água)


Hidratação

O gesso em contato com a água volta a se hidratar, retornando ao dihidrato, um sólido de estrutura cristalina. Esse endurecimento (cristalização) se dá através de núcleos que vão se expandindo. O tamanho dos cristais depende das impurezas do gesso, dos aditivos usados (geralmente controladores do tempo de pega) e das condições de cristalização. Em geral, um dihidrato com cristais grandes tem menor resistência mecânica que um com cristais menores.

O endurecimento completo ocorre depois que o excesso de água evaporou, deixando os poros. A figura abaixo foi obtida por microscopia eletrônica de varredura, elétrons secundários. O tamanho dos cristais é de aproximadamente de 15um.(micrometros).

Após um pico de liberação da energia superficial devido a molhagem (pico que inicia no tempo 0 na linha azul, segunda figura) o gesso passa por um período de pequena atividade química. Durante este período a pasta mantém a sua trabalhabilidade.

O processo de hidratação do gesso é muito rápido e se conclui em algumas horas.

Tempo de pega

O tempo de pega se relaciona diretamente com o tempo necessário para que os cristais de gipsita estejam presentes em número suficiente, capazes de suportar tensões.

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.


:: 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.

 

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-mecânias 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. Denominam-se aceleradores, os agentes que diminui o tempo de pega - a exemplo destes estão os sulfatos ( o maior exemplo é a gipsita ). Denominam-se retardadores, os agentes que aumentam o tempo de pega - a exemplo destes estão os ácidos e os colóides. Denomina-se retentores de água, os agentes que incorporam/absorvem água em suas moléculas/rede molecular e liberam aos poucos para o processo de hidratação. Exemplo hidroxietil-celulose e hidróxido de cálcio. Denominam-se adesivos, os agentes que promovem adesão através da polimerização química. Exemplo: PVA e EVA. Denominam-se plastificantes, os agentes que diminuem a tensão superficial das moléculas formada na mistura , aumentando de sobre maneira fluidez. Exemplo os sabões e detergentes.

Temperatura
O aumento da temperatura favorece as reações de cristalização, diminuindo sensivelmente o tempo de pega e a resistência final.

:: Outras Características do Gesso

  • Leveza: paredes, divisórias e peças de gesso são mais leves do que peças feitas de outro material; e podem ser usadas em apartamentos, sem alterar a estrutura.
  • Facilidade de manuseio para execução de detalhes.
  • Apesar da inevitável sujeira - seu ponto fraco, não há como evitá-la -, muitos preferem ter uma parede de gesso no apartamento à sujeira de cimento, pedra, cal e água.
  • Rapidez de aplicação.
  • Recebe bem todos os tipos de pintura e acabamento.
  • Sua manutenção é simples: basta pano úmido e sabão de coco.
  • Saiba que o gesso não suporta água. Por isso os profissionais recomendam sua aplicação apenas em ambientes internos ou protegidos da chuva. Porém, existem placas Resistentes à Umidade (RU), produzidas especialmente para utilização em áreas molhadas. Possuem na composição do gesso, aditivos especiais que as tornam mais resistentes aos vapores e aos fungos resultantes da ação da umidade.
    Para as áreas constantemente molhadas (ex. Box de chuveiros) é indispensável à impermeabilização. Deve ser realizado o tratamento da base da parede com rodapé de impermeabilização. Recomenda-se o uso de mantas asfálticas com 10 a 20 cm de altura ou a aplicação de uma junta elástica na junção da placa RU (Resistente à Umidade) com o piso, seguida de pintura cristalizante subindo mais ou menos 20 cm na parede.
  • Por suas propriedades físico-químicas, o gesso é considerado isolante térmico e acústico natural; É possível fazer uma parede de gesso acartonado com um isolamento acústico muito superior do que paredes de tijolos, entretanto, o inverso não é possível, pelo menos de uma forma racional.

Uma simples parede de gesso acartonado com 16cm de espessura, com lã de vidro no interior, conforme mostra a figura, pode-se obter o mesmo isolamento acústico do que um muro de concreto de 18cm de espessura = 60dBA, entretanto a parede de gesso pesará apenas 40Kg/m², contra os 414Kg/m² do muro de concreto.

As formas conhecidas de se obter isolamento acústico são :

Lei da massa

Diz que quanto mais pesada a barreira acústica maior o impedimento para o som passar de uma lado para o outro desta barreira, lembrando-se de um muro de concreto.

Lei da massa + mola + massa

Diz que quanto mais alternância de materiais com espessuras e densidades diferentes maior o isolamento acústico, lembrando-se dos vidros duplos das janelas acústicas.

  • Não é inflamável; A grande quantidade de água contida no gesso hidratado confere-lhe excelentes propriedades como material de proteção passiva. Resiste até 120º C de temperatura
  • É inodoro;
  • Não agride a pele (tem uso biológico);
  • Não forma fibras;
  • Não libera poeira depois de instalado.
  • Sem fissuras; os movimentos normais das estruturas são absorvidos pela estrutura metálica e pelo sistema de juntas. As variações de temperatura e de umidade relativa do ar não provocam variações dimensionais expressivas.