{"id":4028,"date":"2024-10-28T21:37:05","date_gmt":"2024-10-28T13:37:05","guid":{"rendered":"https:\/\/firesafeboard.com\/?p=4028"},"modified":"2024-10-28T21:37:45","modified_gmt":"2024-10-28T13:37:45","slug":"qual-e-a-composicao-da-placa-de-silicato-de-calcio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/qual-e-a-composicao-da-placa-de-silicato-de-calcio\/","title":{"rendered":"Qual \u00e9 a composi\u00e7\u00e3o da placa de silicato de c\u00e1lcio?"},"content":{"rendered":"

O painel de silicato de c\u00e1lcio refor\u00e7ado com fibras \u00e9 fabricado a partir de fibras inorg\u00e2nicas minerais ou de celulose combinadas com c\u00e1lcio e s\u00edlica como principais materiais de cimenta\u00e7\u00e3o. Estes materiais s\u00e3o submetidos a um processo de polpa\u00e7\u00e3o, moldagem e, em seguida, a um processo de cura a alta temperatura e alta press\u00e3o em vapor saturado, que forma um coloide de silicato de c\u00e1lcio que se solidifica em placas dur\u00e1veis.<\/p>\n\n\n\n

Ent\u00e3o, como se forma exatamente o silicato de c\u00e1lcio e que papel desempenham as fibras de refor\u00e7o no painel? Com base na minha experi\u00eancia, explicarei cada aspeto em pormenor a seguir.<\/p>\n\n\n\n

Mecanismo de forma\u00e7\u00e3o do silicato de c\u00e1lcio<\/h2>\n\n\n
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\"Conduta
Fig.1 placa de silicato de c\u00e1lcio da Firesafe<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

O silicato de c\u00e1lcio \u00e9 sintetizado atrav\u00e9s de uma rea\u00e7\u00e3o hidrot\u00e9rmica entre materiais de c\u00e1lcio e s\u00edlica. A fonte de c\u00e1lcio, tipicamente cal (CaO), inclui materiais como cal, cal apagada e esc\u00f3ria de carboneto de c\u00e1lcio. A fonte de s\u00edlica, composta principalmente por SiO\u2082, inclui terra de diatom\u00e1ceas, p\u00f3 de quartzo e cinzas volantes.<\/p>\n\n\n\n

Na pr\u00e1tica, a produ\u00e7\u00e3o de placas de silicato de c\u00e1lcio incorpora frequentemente uma pequena quantidade de cimento para melhorar a moldabilidade e o controlo. A maioria dos fabricantes utiliza atualmente uma mistura de cal e cimento, substituindo parte da cal por cimento para um melhor controlo da produ\u00e7\u00e3o. A rea\u00e7\u00e3o hidrot\u00e9rmica do silicato de c\u00e1lcio neste sistema cal-cimento \u00e9 ilustrada na Fig. 1.<\/p>\n\n\n

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\"Mecanismo
Fig.2 Mecanismo de rea\u00e7\u00e3o do silicato de c\u00e1lcio<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

O mecanismo de rea\u00e7\u00e3o do silicato de c\u00e1lcio, como se mostra na Figura 2, pode ser dividido em tr\u00eas fases principais:<\/p>\n\n\n\n

Fase de pr\u00e9-cura a press\u00e3o normal<\/strong>: Nesta fase inicial, o cimento reage na \u00e1gua para formar silicato dic\u00e1lcico (C\u2082S) e silicato tric\u00e1lcico (C\u2083S). Em condi\u00e7\u00f5es ambientais, o C\u2082S hidrata para produzir C\u2082SH\u2082, enquanto o C\u2083S hidrata para formar silicato de c\u00e1lcio hidratado altamente alcalino (C\u2082SH\u2082) e Ca(OH)\u2082, embora estes compostos geralmente n\u00e3o reajam significativamente com o material de s\u00edlica.<\/p>\n\n\n\n

Fase de cura em autoclave<\/strong>: \u00c0 medida que a temperatura e a press\u00e3o aumentam, o material de s\u00edlica come\u00e7a a dissolver-se rapidamente e reage com Ca(OH)\u2082 para formar silicato de c\u00e1lcio hidratado altamente alcalino (C\u2082SH(A)), consumindo Ca(OH)\u2082 no processo. A temperaturas elevadas, o C\u2082SH (A) \u00e9 inst\u00e1vel e reage com o SiO\u2082 restante para se converter em silicato de c\u00e1lcio hidratado de baixa alcalinidade (C\u2082SH (B)), formando novos cristais que crescem continuamente em cristais est\u00e1veis de tobermorita (C\u2085S\u2086H\u2085).<\/p>\n\n\n

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\"Mecanismo
Fig.3 Mecanismo de rea\u00e7\u00e3o da tobermorite<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Est\u00e1gio de cura prolongado<\/strong>: Com a cura prolongada em autoclave, os cristais de tobermorite reagem ainda mais com SiO\u2082 para produzir xonotlite (C\u2086S\u2086H), um silicato de c\u00e1lcio duro. Em particular, devido \u00e0 adi\u00e7\u00e3o de cimento, o sistema de rea\u00e7\u00e3o torna-se mais complexo. Na s\u00edntese hidrot\u00e9rmica real, compostos como o aluminato de c\u00e1lcio e o gesso da \u00e1gua, bem como a alumina da areia de quartzo, podem resultar num sistema de rea\u00e7\u00e3o quatern\u00e1rio (CaO-SiO\u2082-Al\u2082O\u2083-H\u2082O) ou mesmo quin\u00e1rio (CaO-SiO\u2082-Al\u2082O\u2083-CaSO\u2084-H\u2082O). Consequentemente, os produtos hidrotermais finais n\u00e3o s\u00e3o apenas uma simples mistura de tobermorite e etringite, mas podem tamb\u00e9m incluir silicato de s\u00f3dio e outros hidratos de silicato de c\u00e1lcio contendo alum\u00ednio. No entanto, devido \u00e0 estabilidade e \u00e0 excelente estrutura cristalina da tobermorite, esta continua a ser o principal hidrato nas placas de silicato de c\u00e1lcio, sendo permitido algum C\u2082SH(B) para garantir propriedades f\u00edsicas e mec\u00e2nicas \u00f3ptimas.<\/p>\n\n\n\n

Diferen\u00e7as entre Tobermorite e Xonotlite<\/h2>\n\n\n\n

A tobermorite e a xonotlite s\u00e3o dois tipos principais de hidratos de silicato de c\u00e1lcio com propriedades distintas. A xonotlite apresenta uma contra\u00e7\u00e3o m\u00ednima e a maior resist\u00eancia \u00e0 flex\u00e3o entre os materiais de silicato de c\u00e1lcio, embora exija temperaturas de s\u00edntese mais elevadas e tempos de processamento mais longos em compara\u00e7\u00e3o com a tobermorite e a CSH(B).<\/p>\n\n\n\n

Os produtos de tobermorite, normalmente sintetizados atrav\u00e9s de m\u00e9todos hidrot\u00e9rmicos est\u00e1ticos, t\u00eam uma resist\u00eancia ao calor limitada (at\u00e9 650\u00b0C) e uma densidade relativamente elevada, o que os torna adequados principalmente para a ind\u00fastria petroqu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n

Os produtos Xonotlite, por outro lado, s\u00e3o sintetizados atrav\u00e9s de m\u00e9todos hidrotermais din\u00e2micos, o que lhes confere uma excelente resist\u00eancia a altas temperaturas (at\u00e9 1000\u00b0C) e baixa densidade. As fibras Xonotlite s\u00e3o tamb\u00e9m bio-sol\u00faveis, garantindo elevados padr\u00f5es de seguran\u00e7a. Com estas vantagens, a xonotlite \u00e9 amplamente utilizada em ind\u00fastrias de alta temperatura, incluindo a metalurgia, a engenharia qu\u00edmica e os materiais de constru\u00e7\u00e3o. A s\u00e9rie de placas resistentes ao fogo da FireSafe \u00e9 um exemplo de placas de silicato de c\u00e1lcio \u00e0 base de xonotlite de alta qualidade.<\/p>\n\n\n

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\"Estrutura
Estrutura cristalina do silicato de c\u00e1lcio duro<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

O silicato de c\u00e1lcio duro forma-se sob a forma de cristais prism\u00e1ticos ou de agregados fibrosos alinhados paralelamente ao eixo b. Ao microsc\u00f3pio qu\u00edmico ou eletr\u00f3nico, os cristais de silicato de c\u00e1lcio duro sint\u00e9tico apresentam-se como flocos. Os cristais fibrosos t\u00eam raios de v\u00e1rias centenas de nan\u00f3metros e comprimentos que atingem v\u00e1rios milhares de nan\u00f3metros. Apesar da sua estrutura fibrosa, estes cristais n\u00e3o formam espa\u00e7os vazios com raios da ordem das dezenas de microns; em vez disso, agregam-se em estruturas esf\u00e9ricas ocas. Muitos destes aglomerados atingem di\u00e2metros de dezenas de micr\u00f3metros, formando espa\u00e7os vazios com raios de 10-30 \u03bcm. Os aglomerados esf\u00e9ricos maiores criam cavidades internas mais substanciais e espa\u00e7os mais largos entre os agregados, resultando numa densidade aparente mais baixa \u00e0 medida que o di\u00e2metro do aglomerado aumenta.<\/p>\n\n\n

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\"Imagens
Fig.5<\/strong> Imagens SEM de caliche duro a 500x e 2000x<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

A estrutura esf\u00e9rica do aglomerado desempenha um papel crucial na obten\u00e7\u00e3o da densidade ultra-baixa do material. Este material \u00e9 normalmente formado por prensagem e secagem de uma pasta de silicato de c\u00e1lcio duro. Durante o processo de filtragem-prensagem, os finos cristais fibrosos de silicato de c\u00e1lcio s\u00e3o dispersos pelo fluxo de \u00e1gua, reduzindo os espa\u00e7os entre os cristais e aumentando a densidade devido \u00e0s for\u00e7as capilares.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, quando estes cristais fibrosos formam aglomerados esf\u00e9ricos, o fluxo de \u00e1gua durante a prensagem do filtro n\u00e3o os consegue alinhar direcionalmente. Este facto confere aos aglomerados for\u00e7a suficiente para resistir \u00e0 compress\u00e3o excessiva. Durante a secagem, os grandes espa\u00e7os entre as esferas aceleram a evapora\u00e7\u00e3o da \u00e1gua e impedem a compacta\u00e7\u00e3o sem restri\u00e7\u00f5es das fibras, o que reduz as for\u00e7as capilares excessivas. Isto minimiza o encolhimento e assegura que o material permanece ultra-leve.<\/p>\n\n\n\n

Mecanismo e requisitos de desempenho do refor\u00e7o de fibra<\/h2>\n\n\n\n

Os materiais fibrosos melhoram as placas de silicato de c\u00e1lcio bloqueando as fissuras, endurecendo a estrutura e reduzindo a forma\u00e7\u00e3o e a propaga\u00e7\u00e3o de defeitos internos. O efeito de refor\u00e7o depende de v\u00e1rios factores, incluindo o tipo de fibra, o r\u00e1cio de aspeto, o tratamento de polpa\u00e7\u00e3o, a distribui\u00e7\u00e3o, a orienta\u00e7\u00e3o e a for\u00e7a de liga\u00e7\u00e3o entre as fibras e a matriz do painel.<\/p>\n\n\n\n

Uma distribui\u00e7\u00e3o uniforme das fibras forma uma rede interligada no interior da placa, maximizando o refor\u00e7o. Em contrapartida, uma distribui\u00e7\u00e3o desigual conduz a dois problemas: a aglomera\u00e7\u00e3o das fibras, que provoca inconsist\u00eancias de densidade, aumenta a absor\u00e7\u00e3o de \u00e1gua e reduz a vida \u00fatil do painel; e as \u00e1reas deficientes em fibras, que s\u00e3o mais suscept\u00edveis a danos provocados por for\u00e7as externas, comprometendo a integridade do painel.<\/p>\n\n\n\n

A orienta\u00e7\u00e3o das fibras afecta a resist\u00eancia da placa. Se as fibras estiverem dispostas direcionalmente durante a moldagem, a placa pode apresentar uma elevada disparidade de resist\u00eancia entre as direc\u00e7\u00f5es longitudinal e transversal, reduzindo a qualidade global.<\/p>\n\n\n\n

A for\u00e7a de liga\u00e7\u00e3o entre a fibra e a matriz \u00e9 crucial para a durabilidade. Estudos demonstram que a interface fibra-matriz \u00e9 a parte mais vulner\u00e1vel da prancha. Quando as fibras se ligam fortemente \u00e0 matriz, absorvem mais energia de impacto, aumentando significativamente a dureza e a resist\u00eancia do painel. As fibras orientadas aleatoriamente melhoram a continuidade da placa e reduzem os defeitos internos, refor\u00e7ando ainda mais a sua integridade estrutural.<\/p>\n\n\n

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\"Fig.6
Fig.6 Estrutura interna das placas de silicato de c\u00e1lcio com fibras de refor\u00e7o<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Com o desenvolvimento de placas de silicato de c\u00e1lcio<\/a>Em 1969, a partir do ano 2000, os efeitos nocivos das fibras de amianto, tradicionalmente utilizadas como materiais de refor\u00e7o, tornaram-se evidentes. Em resposta, muitos pa\u00edses come\u00e7aram a regulamentar a utiliza\u00e7\u00e3o do amianto em 1969. Para fazer face a estes desafios, os investigadores t\u00eam vindo a explorar cada vez mais fibras de refor\u00e7o alternativas, como as fibras vegetais e as fibras de vidro, que s\u00e3o atualmente reconhecidas como tendo as seguintes propriedades<\/p>\n\n\n\n

Boa dispers\u00e3o na \u00e1gua<\/strong>: As fibras devem dispersar-se bem na \u00e1gua, formando-se uma pel\u00edcula de \u00e1gua est\u00e1vel na sua superf\u00edcie.<\/p>\n\n\n\n

Resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o alcalina<\/strong>: As fibras devem resistir a solu\u00e7\u00f5es alcalinas com um pH de 12-14, uma vez que o processo de prepara\u00e7\u00e3o do silicato de c\u00e1lcio \u00e9 altamente alcalino, o que pode corroer gravemente as fibras.<\/p>\n\n\n\n

Resist\u00eancia a altas temperaturas e press\u00f5es<\/strong>: Sob condi\u00e7\u00f5es hidrot\u00e9rmicas, as fibras devem manter a compatibilidade com a matriz, juntamente com resist\u00eancia e tenacidade suficientes.<\/p>\n\n\n\n

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\"Fig.7<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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\"Fig.7<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Fig.7 Fibra vegetal e fibra de vidro<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Embora as fibras desempenhem um papel de refor\u00e7o, existe um compromisso inerente entre o teor de fibras e o peso do produto. Um maior teor de fibras aumenta a resist\u00eancia mec\u00e2nica, mas tamb\u00e9m aumenta o peso do produto, reduzindo as suas propriedades de isolamento t\u00e9rmico. Por outro lado, um baixo teor de fibras mant\u00e9m o produto ultraleve, mas compromete a sua resist\u00eancia mec\u00e2nica, podendo n\u00e3o cumprir as normas de desempenho. Para al\u00e9m disso, a dopagem da fibra tem impacto nos custos de produ\u00e7\u00e3o. Assim, a determina\u00e7\u00e3o de um teor de fibra \u00f3timo \u00e9 crucial para equilibrar a resist\u00eancia mec\u00e2nica e as propriedades ultraleves dos materiais de silicato de c\u00e1lcio duro.<\/p>\n\n\n\n

Compreender a composi\u00e7\u00e3o das placas de silicato de c\u00e1lcio permite conhecer a sua durabilidade, resist\u00eancia t\u00e9rmica e adaptabilidade a v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es. Desde o refor\u00e7o de fibras at\u00e9 ao controlo cuidadoso das propor\u00e7\u00f5es de material, cada componente desempenha um papel crucial na obten\u00e7\u00e3o do desempenho desejado. Se tiver mais perguntas ou precisar de informa\u00e7\u00f5es adicionais sobre as placas de silicato de c\u00e1lcio, n\u00e3o hesite em contactar os especialistas em Seguran\u00e7a contra inc\u00eandios<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

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As placas de silicato de c\u00e1lcio refor\u00e7adas com fibras s\u00e3o fabricadas a partir de fibras inorg\u00e2nicas minerais ou de celulose combinadas com c\u00e1lcio e s\u00edlica como principais materiais de cimenta\u00e7\u00e3o. Estes materiais s\u00e3o submetidos a um processo de polpa\u00e7\u00e3o, moldagem e, em seguida, a um processo de cura a alta temperatura e alta press\u00e3o em vapor saturado, que forma um coloide de silicato de c\u00e1lcio que se solidifica em placas dur\u00e1veis. Ent\u00e3o, como se forma exatamente o silicato de c\u00e1lcio, e [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":4032,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[26,1,29],"tags":[14,40],"class_list":["post-4028","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-calcium-silicate-boards","category-fireproof-board","category-passive-fire-protection","tag-calcium-silicate-board","tag-what-is-the-composition-of-calcium-silicate-board"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4028","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4028"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4028\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4040,"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4028\/revisions\/4040"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4032"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4028"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4028"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/firesafeboard.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4028"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}