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A cal aérea terá sido um dos materiais mais antigos utilizados na construção. No entanto a descober- ta do cimento e o seu uso intensivo a partir do século XX, veio substituir, em grande parte, o uso da

chadas levou à necessidade de se estudar as técnicas tradicionais, uma vez que o conhecimento de muitas delas está a ser progressivamente perdido com a introdução de novos materiais (Margalha et al. 2011).

A cal aérea pode ser de origem cálcica (CL) ou dolomítica (DL), sendo que a utilizada no presente trabalho foi uma cal cálcica. Esta resulta da cozedura de calcários com elevado grau de pureza e a temperatura de cozedura da rocha cálcica pode variar entre os 800ºC a 1000ºC, situando-se, nor- malmente, nos 900ºC. O produto obtido pela cozedura dos calcários designa-se por cal viva, é consti- tuído na grande maioria por óxido de cálcio (CaO), e é um produto muito instável cujo armazenamen- to implica grandes cuidados de forma a garantir a sua qualidade (Margalha 2011).

Como tal, tradicionalmente, procede-se à hidratação (ou extinção) da cal viva, por reacção do óxido de cálcio com a água, resultando a cal hidratada (ou apagada ou extinta), maioritariamente constituí- da por hidróxido de cálcio (Ca(OH)2). A extinção da cal viva pode desenvolver-se por aspersão com

água ou imersão, resultando em cal apagada em pó ou em pasta, respectivamente (Margalha 2011). Uma vez que o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) é solúvel na água e necessita de contactar com o dióxi-

do de carbono para reagir, esta cal é incapaz de ganhar presa ou endurecer quando submersa, e daí a cal aérea como único ligante não poder ser usada em obras hidráulicas ou marítimas (Faria et al 2008).

Após aplicação, o endurecimento da cal aérea acontece através da libertação de água seguida da reacção lenta com o dióxido de carbono (CO2) da atmosfera, transformando-se de novo em carbonato

de cálcio (CaCO3), processo ao qual se dá o nome de carbonatação. A este processo está associado

um aumento da massa da cal hidratada (≈35%), um aumento de volume dos sólidos (≈12%) e uma diminuição da porosidade (≈7%) (Moorehead 1986). A velocidade de penetração da carbonatação numa argamassa é condicionada pelo seu teor em água, quantidade de cal hidratada, permeabilidade ao vapor, temperatura, concentração de CO2, espessura da argamassa e humidade relativa do ambi-

ente. Esta velocidade é optimizada com a presença de água nos poros mais finos e capilares, pela disponibilidade dos poros maiores para a presença do CO2 e pela concentração de CO2 no ambiente

envolvente. No entanto, o que se verifica na realidade é que o processo de carbonatação é muito lento, podendo mesmo ficar incompleto nalguns elementos construtivos durante muitos anos após o seu período de construção (Faria-Rodrigues 2004).

2.2.2. A Terra como material de construção

A terra é o material de construção mais antigo da humanidade e a sua utilização remonta a milhares de anos antes de Cristo, existindo evidências arqueológicas com mais de 10 mil anos (Bruno et al 2010). Foi no Médio Oriente que nasceram as primeiras civilizações com arquitectura erguida com a terra local, e algumas delas sobrevivem até aos dias de hoje, como a cidade de Jericó na Cisjordânia e Zigurates na Mesopotâmia (totalmente construídas com adobes - tijolos secos ao sol). Todas as grandes civilizações do Médio Oriente usaram o adobe e a taipa na construção, tanto para construir

as suas habitações, como fortalezas militares e edifícios com significado religioso (Torgal et al 2009; Ponte 2012).

Em Portugal, e mais recentemente, a terra como material de construção surgiu na época dos Fenícios a partir do séc. VIII a.C. e a execução de paredes em taipa, adobe e tabique alcançaram uma distri- buição generalizada. Anteriormente à entrada deste povo a terra era maioritariamente utilizada como argamassa de revestimento (Abraúl 2010; Ponte 2012).

Com o surgimento da indústria do cimento no século XX, toda a construção em terra foi caindo em desuso e perdeu interesse por parte do sector da construção. Nos dias que correm, a falta de confi- ança na terra ainda é evidente por uma larga percentagem dos técnicos envolvidos na construção, muitas vezes por desconhecimento das tecnologias possíveis, sendo por vezes esta ainda vista como um material frágil e pouco durável, da qual apenas poderão resultar edifícios toscos e de fraca quali- dade. Contudo, a sua durabilidade pode ser comprovada pela passagem dos séculos, através de exemplos como é o da cidade de Shibam no Iémen construída no Séc. XVI, que superou as chuvas, ventos e sismos, resistindo até aos dias de hoje. Da mesma forma em Portugal, muitos monumentos nacionais e construção vernacular construídos com a terra como material de construção mantêm-se em uso há séculos.

No entanto, o recurso a matérias-primas naturais abundantes, como a terra, preenche os requisitos de sustentabilidade, e, como tal, a sua procura tem vindo a aumentar, não só na reabilitação e con- servação de construções antigas, como também para a construção nova. Apesar de ser um recurso não renovável, os produtos secos ao sol podem ser naturalmente devolvidos à terra, num processo semelhante ao que lhe deu origem, completando um ciclo natural (Figura 2.3).

A constituição da terra tem por base elementos minerais cujas características dependem da composi- ção química e mineralógica da sua rocha de origem. No entanto nem toda a matéria que constituiu o

de subsolo, é caracterizado por minerais com grande dureza e estabilidade e, como tal, é onde se encontra a terra ideal para a construção. Para além disso, a terra deve ser rica em argila de modo a ser plástica no estado fresco e sólida quando seca, mas nunca em quantidades tão excessivas que promovam muita retracção.

A terra como material de construção possui diversas vantagens, designadamente (Faria-Rodrigues 2007; Ponte 2012):

 a sua abundância por todo o mundo;

 a sua utilização não carecer de processos de transformação dispendiosos, nomeadamente energéticos;

 não necessitar de grandes distâncias de transporte entre o local de extracção e a aplicação em obra;

 apresentar bom comportamento térmico e acústico;

 ter óptimo conforto higrométrico; a sua elevada higroscopicidade permite absorver e libertar vapor de água, equilibrando a humidade relativa dos ambientes interiores;

 ser reciclável e reutilizável, incombustível e não tóxica;

 a terra escavada na execução de fundações poder ser reaproveitada como material de cons- trução (blocos, rebocos ou argamassas);

 a terra utilizada na construção ser proveniente de terrenos menos férteis, e como tal não se retira recursos ao solo em termos agrícolas.

No entanto, com o objectivo de aumentar a durabilidade de paredes em terra, a terra pode ser estabi- lizada. Estabilizar a terra significa alterar um sistema terra-água-ar, procurando melhorar as suas propriedades finais, sobretudo ao nível das resistências. Essa estabilização é feita actuando na textu- ra e na estrutura da própria terra e pode ser feita por três processos diferentes (Faria-Rodrigues 2007):

 Estabilização mecânica – Aplicação de uma força de compressão sobre o material, fazendo com que este ganhe maior densidade, diminuindo o seu nível de porosidade. Esta prática é vulgarmente utilizada na técnica construtiva da taipa e dos blocos de terra comprimida.  Estabilização física – Correcção da granulometria da terra de forma a alterar a textura do ma-

terial, normalmente por eliminação de determinada fracção ou adição de um certo elemento. Esta prática é vulgarmente utilizada quando se adiciona areia e/ou fibras para a realização de adobes ou de argamassas de terra.

 Estabilização química – Adição de materiais que vão estabelecer reacções químicas, modifi- cando as propriedades da terra. Mais recentemente, a cal e o cimento tornaram-se os princi- pais agentes de estabilização em países industrializados. A reacção da mistura de argila e cal resulta no aparecimento de uma nova estrutura, que aglomera as partículas de terra. A adi- ção de materiais menos agressivos como a cal e as resinas naturais vão aumentando a per- formance de cada elemento, contribuído positivamente no sistema e respeitando a sua natu- reza.