história da cal em argamassa
as primeiras argamassas foram feitas de lama ou argila. Estes materiais foram utilizados devido à disponibilidade e baixo custo. Os egípcios utilizaram argamassas de gesso para lubrificar os leitos de grandes pedras quando estavam sendo movidos para a posição(ref. eu). No entanto, esses matriais não tiveram um bom desempenho na presença de altos níveis de umidade e água.
descobriu-se que o calcário, quando queimado e combinado com água, produzia um material que endureceria com a idade. O primeiro uso documentado de cal como material de construção foi aproximadamente 4000 aC quando foi usado no Egito para rebocar as pirâmides (ref. I). O início do uso de cal em argamassas não é claro. Está bem documentado, no entanto, que o Império Romano usou morteiros à base de cal extensivamente. Vitruvius, um arquiteto romano, forneceu diretrizes básicas para misturas de argamassa de cal(ref. I).
“… quando for apagado, que seja misturado com a areia de tal forma que, se for areia de poço, Três de areia e uma de cal sejam despejadas; mas se o mesmo é do rio ou do mar, dois de areia e um de cal são jogados juntos. Pois desta forma haverá a proporção certa da mistura e mistura.”
Argamassas contendo apenas cal e areia exigiam dióxido de carbono do ar para converter de volta ao calcário e endurecer. As argamassas de cal / areia endureceram a uma taxa lenta e não endureceram sob a água. Os romanos criaram argamassas hidráulicas que continham cal e um pozolano, como pó de tijolo ou cinzas vulcânicas. Estas argamassas destinavam-se a ser utilizadas em aplicações em que a presença de água não permitisse que a argamassa carbonatasse adequadamente(ref. iv). Exemplos desses tipos de aplicações incluíam cisternas, tanques de peixes e aquedutos.
os desenvolvimentos mais significativos no uso de pozolanos em argamassas ocorreram no século XVIII. Descobriu-se que a queima de calcário contendo argilas produziria um produto hidráulico. Em 1756, James Smeaton desenvolveu talvez o primeiro produto de cal hidráulica calcinando calcário Lias azul contendo argila. Uma terra pozolânica italiana de Civita Vecchia também foi adicionada para fornecer força adicional (ref. V). Esta mistura de argamassa foi usada para construir o Farol de Eddystone. James Parker patenteou um produto chamado cimento romano ou cimento natural em 1796. O cimento Natural foi produzido pela queima de uma mistura de calcário e argila em fornos semelhantes aos usados para Cal. O produto resultante foi moído e armazenado em recipientes à prova d’água. Normalmente, os cimentos naturais tinham maior teor de argila do que os produtos de cal hidráulica, o que permitia um melhor desenvolvimento de resistência. Argamassa de cimento Natural foi usada na construção onde a alvenaria foi submetida a umidade e altos níveis de resistência foram necessários(ref. vi).Joseph Aspdin, um pedreiro/construtor inglês patenteou um material chamado cimento portland em 1824. O cimento Portland consistia em uma mistura de calcário, argila e outros minerais em proporções cuidadosamente controladas, calcinadas e moídas em partículas finas. Embora algum cimento portland tenha sido importado da Europa, ele não foi fabricado nos Estados Unidos até 1871. A consistência e os níveis de resistência mais altos do cimento portland permitiram substituir os cimentos naturais nas argamassas. O cimento Portland por si só tinha pouca trabalhabilidade. O cimento Portland combinado com cal proporcionou um excelente equilíbrio entre resistência e trabalhabilidade. A adição de cimento portland a argamassas de cal aumentou a velocidade do processo de construção para a construção de alvenaria devido ao desenvolvimento de resistência mais rápido. Projetos de mistura incorporando diferentes quantidades de cal e cimento portland foram desenvolvidos. Em 1951, a ASTM publicou uma especificação padrão para Alvenaria de unidade (C270-51). Esta especificação permitiu que combinações de cimento e cal fossem especificadas por proporções de volume ou propriedades de argamassa. ASTM C270 ainda está em uso hoje. Este padrão identifica cinco tipos de argamassa com base na frase MASON WORK S. As misturas de cimento/cal Tipo M têm a maior resistência à compressão e o tipo K tem a menor.
— mais informações sobre as especificações de argamassa de cal.
até aproximadamente 1900, a massa de cal era usada em aplicações de construção. O calcário foi queimado em pequenos fornos frequentemente construídos ao lado de uma colina para facilitar o carregamento (ref. V). Madeira, carvão e coque foram usados como combustível. A cal viva produzida a partir desses fornos foi adicionada à água em um poço ou calha de metal e embebida por um longo período de tempo. O tempo necessário para a imersão dependia da qualidade da cal viva e poderia variar de dias a anos. Geralmente pensava-se que quanto mais tempo a cal viva estivesse encharcada, melhor seria o desempenho. A especificação padrão para cal viva para fins estruturais foi desenvolvida em 1913. Após a virada do século, começou o uso de produtos de cal hidratada. A água foi adicionada à cal viva na fábrica para reduzir a quantidade de tempo necessária para a imersão no local de trabalho. No final da década de 1930, a produção de produtos de cal dolomítica hidratada por pressão começou. Esses produtos exigiam apenas curtos períodos de imersão (20 minutos ou menos) antes do uso. Em 1946, foi publicada a especificação padrão para Cal Hidratada para fins de alvenaria (ASTM C207). Este padrão identificou dois e mais tarde quatro tipos de produtos de cal que poderiam ser usados em aplicações de alvenaria.
— mais informações sobre as especificações de cal de Mason.
os produtos de cal têm desempenhado um papel significativo na construção de alvenaria há milhares de anos. Antes de 1930, a maioria das construções de alvenaria utilizava argamassas à base de cal. A cal tem desempenho comprovado que é demonstrado por estruturas, como a Grande Muralha da China, que duram centenas de anos. As razões para usar cal em argamassa 2000 anos atrás ainda permanecem válidas hoje.
— mais informações sobre argamassas à base de cal na construção moderna de alvenaria.McKee, Harley J. Introdução à antiga alvenaria Americana-pedra, tijolo, argamassa e gesso. National Trust for Historic Preservation, Universidade de Columbia, 1973. p 61.Boynton, Robert S. química e Tecnologia de cal e calcário. Segunda Edição. Nova York: John Wiley & Sons, Inc., 1980.
Vitruvius. De Architectura. Livro II, tradução de V. Frank Granger. Heinemann, 1931.Davey, Norman. Uma história de Materiais De Construção. Nova Iorque: Drake Publishers Ltd., 1971.
Cowper, A. D. Cal e Cal Argamassas. Estação De Pesquisa De Construção. Londres: HM Stationery, 1927.McKee, Harley J. Introdução à antiga alvenaria Americana-pedra, tijolo, argamassa e gesso. National Trust for Historic Preservation, Universidade de Columbia, 1973. p 68.Spewiek, John P. A história da Maçonaria na América, Anais do 7º Simpósio Canadense de Maçonaria. Vol 2. Canadá: Universidade McMaster, 1995. pp. 663-677. sfd