aglomerante (cimento+portland)

8/19/2019 Aglomerante (cimento+Portland)

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Aula 5Materiais de construção

Marina Bedeschi Dutra

UNIS-Varginha


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Cimento Portland

Denomina-se cimento Portland o aglomerante hidráulicoobtido a partir da moagem do clinquer, com gipsita e outras

adições, o qual, ao ser misturado com água, areia e brita,

produz o concreto.


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A denominação Portland se refere a uma região da Inglaterra

caracterizada por apresentar pedras da mesma coloração do

cimento patenteado pelo inglês Joseph Aspdin, em 1824, junto

a coroa britânica. Desde então a indústria do cimento teve um

forte desenvolvimento, sendo a atual produção mundial daordem de 300.000.000 ton/ano, com o Brasil ocupando o 6°

lugar com cerca de 5.000.000 de ton/ ano.

Cimento Portland


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CimentoPortland Água Pasta

Pasta Areia

Argamassa

Argamassa Brita Concreto

Concreto Aço Concreto

armado

Conceitos:


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Produção do cimento Portland


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Etapas da fabricação

Preparo e dosagem da mistura crua;

Homogeneização;

Clinquerização;

Esfriamento;

Adições finais e moagem;

Ensacamento

Calcário +

argila

Mistura (dosageme homogenização)

Queima

(clinquerização)

Moagem do

clinquer com

adições

Cimento

Portland


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Clinquerização

O clinquer Portland é resultante da queima, em forno rotativo a cerca

de 1450°C, da mistura calcário-argilosa. A fabricação pode ser:

a) Via úmida: a homogeneização do calcário é feita em um tanque

de água e a pasta é chamada de pasta CRUA;

b) Via seca: a homogeneização é feita por via seca e a mistura échamada FARINHA


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Componentes do cimento Portland

A seguir veremos os principais componentes do cimentos que,

dosados em diferentes proporções, dão origem aos vários tipos de

cimento.

a) Clinquer Portland: são os produtos obtidos a partir da calcinação

até a fusão parcial de misturas artificialmente preparadas de

calcários e argilas, até conseguir a combinação praticamente total

de seus componentes;


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b) Clinquer Aluminoso: são produtos que se obtém por fusão deuma mistura de argilas e bauxitas de composição e granulometrias

adequadas para conseguir um conteúdo mínimo de 36% de alumina;

c) Escórias siderúrgicas (S): São granulados de alto-forno, obtidas

por esfriamento brusco com o ar ou água, da escória fundida

procedente de processos siderúrgicos. Devem possuir caráter básico

e hidraulicidade latente ou potencial, assim como um conteúdo

mínimo de fase vítrea;


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d) Pozolanas Naturais (P): são principalmente rochas vulcânicas

vítreas, de natureza alcalina (pH>7). Por si só não possuem

nenhuma propriedade hidráulica, ou cimentícia, porém contém a

sílica e alumina, que são capazes de reagir com a cal à temperaturaambiente, em presença de água, formando compostos com

propriedades hidráulicas e cimentícias. No sentido mais amplo, o

termo POZOLANA se aplica também a outros produtos artificiais ou

naturais de origem não vulcânica que têm propriedades análogas,

tais como as terras diatomáceas e as argilas ativas.


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e) Cinzas Volantes (V): são os resíduos sólidos

recolhidos por precipitação eletrostática ou por

captação mecânica, dos pulverulentos que

acompanham os gases da combustão dos

queimadores de centrais termoelétricas

alimentadas por carvão moído e pulverizados;

f) Fumo de Sílica (D): é um subproduto industrial da produção de silício

metálico e ferrosilício. Deriva da redução, em forno elétrico, de quartzo,de alta pureza, e carbono. Recolhendo se da fumaça gerada, através do

filtro eletrostático, partículas esféricas, de diâmetro muito pequeno,

composta principalmente por sílica ativa.


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g) Filler carbonático (L): são compostos, principalmente de

carbonato de cálcio, na forma de calcita (superior a 85% de teor de

calcita), que moídos conjuntamente como Clinquer Portland, em

determinadas proporções, influem favoravelmente nas propriedadese comportamento das argamassas e concretos, tanto no estado

fresco como no estado endurecido.

Sua ação principal é de caráter físico: dispersão, hidratação,

trabalhabilidade, retenção de água, capilaridade, permeabilidade,

retração e fissuração.


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h) Reguladores de pega: são materiais naturais ou produtos

artificiais que, acrescentados ao Clinquer Portland e a outros

constituintes do cimento, em pequenas proporções e moídosconjuntamente, proporcionam cimentos com tempo de pega

adequados. O regulador de pega mais usual é a Gipsita ou Sulfato

cálcico em alguma de suas variedades ou uma mistura delas ;


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Componentes do cimento Portlandi) Aditivos dos cimentos: são produtos que podem ser empregados

na fabricação do cimento, para facilitar o processo de moagem ou

para conferir ao cimento, ou ao seus derivados, algum

comportamento específico. A dosagem de aditivos ao cimento não

devem superar 1% em massa.

*Os aditivos usados na fabricação do cimento não devem ser

confundidos com os aditivos utilizados no concreto


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Classificação dos cimentos Portland

Os cimentos se classificam em tipos, de acordo como os seus

componentes e em classes segundo a sua resistência.

Existem cimentos com características especiais que, além de

cumprir as prescrições químicas, físicas e mecânicas apresentam

propriedades adicionais como por exemplo: cimento resistente a

sulfatos e água do mar


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Cimento Portland Comum CP I e CP I-S (NBR 5732)- classe de

resistência 25, 32 e 40 MPa. É um cimento puro, sem nenhuma

modificação. Pode ser utilizado em serviços de construção onde não são

exigidas propriedades especiais do cimento

Cimento Portland CP II (NBR 11578)- classe de resistência 25, 32 e 40

MPa. É um cimento modificado que pode ser aplicado em todas as fases daconstrução. Pode ser encontrado com três diferentes subtipos: o CP-II - Z, o

CP-II - E e o CP-II - F. O tipo II-Z tem pozolanas (cinzas de usina térmica, cinzas

de carvão e outras cinzas).É muito indicado, por exemplo, para fazer fossa

séptica, porque o concreto dele é mais resistente a ácidos. O cimento II-E tem

escória de alto-forno (é o resíduo da produção de ferro nas siderúrgicas) e

serve para pisos, lajes e pilares. O II-F tem materiais carbonos (sobras de

produtos queimados) e serve para fazer pisos e até tijolos de solo-cimento.


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Cimento Portland de Alto Forno CP III (com escória – NBR 5735)-

classe de resistência 25, 32 e 40 MPa. É menos poroso e mais durável,

portanto resiste melhor em ambientes agressivos. O concreto feito com esse

cimento pode ficar exposto a esgoto e a chuva ácida. Usado nas fundações,

peças de grandes dimensões e construções de barragens, por exemplo.

Porém, evite usá-lo quando precisar tirar a fôrma logo. Pode não ficar com aresistência necessária. Ele pode não oferecer a resistência inicial necessária e

ainda como em calda de injeção, pois ele corrói o aço. Também deve ser

evitado para fazer chapisco em dias de insolação e vento pois ele não adere

aos blocos cerâmicos, por exemplo. Em argamassas colantes, esse tipo podeproporcionar manchas no azulejo.

Cimento Portland CP IV (com pozolana – NBR 5736)- classe de

resistência 25, 32MPa


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Cimento Portland CP IV (com pozolana – NBR 5736)- classe de

resistência 25, 32MPa. Tem cinza de carvão ou argila queimada e é um cimento

pouco poroso. Seu uso é muito mais vantajoso em obras que ficarão expostas à

ação de água corrente e em ambientes agressivos. A cura mais lenta o torna

adequado a grandes volumes de concreto. Em dias muito frios, ele demora a

endurecer.

Cimento Portland CP V ARI – (Alta Resistência Inicial – NBR 5733)-

resistência aos 7 dias de pelo menos 34 Mpa. Indicado no preparo de

concreto e argamassa e em todas as aplicações que necessitem de resistência

inicial elevada e desenforma rápida. Como endurece rápido, pode trincar se a

concretagem for feita sob insolação, em dias muitos secos ou com ventos. Evite

usá-lo em aplicações corriqueiras, como em revestimento de argamassa ou em

concreto-massa pois nesses casos pode trincar e fissurar. Em ambientes

agressivos, geralmente esse tipo não é resistente a sulfatos.


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Cimento Portland CP (RS) – (Resistente a sulfatos – NBR 5737) Como

o próprio nome diz, são resistentes aos meios agressivos sulfatados, tais como

os encontrados nas redes de esgotos domésticos ou industriais, na água do

mar e em alguns tipos de solos. Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC) – (NBR 13116)

Designado por siglas e classes de seu tipo, acrescidas de BC. Como por

exemplo: CP-III-32 (BC) é o Cimento Portland de Alto-Forno com baixo calor

de hidratação. Evita o aparecimento de fissuras de origem térmica. Indicado

para uso em concreto-massa, como barragens e grandes pilares.


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Cimento Portland Branco (CPB) – (NBR 12989)- classe de resistência

25, 32 e 40 Mpa e não estrutural. Há dois subtipos: estrutural, quando se

quer ressaltar a arquitetura, porque ele não fica cinza e o não estrutural, que

a gente usa para rejuntar azulejos. Jamais use em concreto estrutural, pois

esse tipo não possui resistência adequada para esse fim.

Cimento Portland destinado à cimentação de poços petrolíferos

(CPP)- (NBR 9831)- com as variedades MRS (moderada resistência

aos sulfatos) e ARS (alta resistência aos sulfatos)


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Composição química do cimento Portland

As características e propriedades do Cimento Portland estão fortementevinculadas à sua composição química e a sua constituição potencial. A

composição química se determina por análise e vem expressa na forma

de óxidos.


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A composição química típica de um cimento Portland é a seguinte:

Componentes Fórmula química Percentual (%)

Cal combinada CaO 62,5

Sílica SiO2 21,0 Alumina Al2O3 6,5

Ferro Fe2O3 2,5

Enxofre SO3 2,0

Cal livre CaO 0,0

Magnésia MgO 2,0

Perda ao fogo P.F. 2,0

Resíduo insolúvel R.I. 1,0

Alcalis Na2O+K2O 0,5


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Componentes Fórmula química Percentual (%)

Cal combinada CaO 62,5

Sílica SiO2 21,0 Alumina Al2O3 6,5

Ferro Fe2O3 2,5

Enxofre SO3 2,0

Cal livre CaO 0,0

Magnésia MgO 2,0

Perda ao fogo P.F. 2,0

Resíduo insolúvel R.I. 1,0

Alcalis Na2O+K2O 0,5

Caráter básico

Cárater ácido

indesejáveis


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Habitualmente se utiliza uma notação simplificada paraa composição do cimento:

Sendo: CaO= C

SiO2= S

Al2O3= A

Fe2O3= F

C3.S (Alita); C2S (Belita); C3 A e C4 AF

(componentes do cimento)


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Cada componente expresso de modo simplificado é responsável por

uma ou mais propriedades do cimento:

C3S e C2S (silicatos de cálcio)- Influem na resistência à compressão,

sendo nas primeiras idades a influência maior do que C3S e a partir dos

7 dias passa a prevalecer o C2S.


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O C3 A é o componente que libera maior quantidade de calor, como

maior rapidez, seguido pelo C3S.

O cimento de baixo calor de hidratação deve conter o maior teor de

C2S e o menor teor de C3 A e C3S.

Deve se observar que a GIPSITA (CaSO4. 2H2O), que é adicionadadurante a moagem do clinquer, integra a composição química do

cimento e tem a importante finalidade de regular a pega, ou seja,

impedir que ocorra pega instantânea. É portanto, um importante

retardador de pega do cimento Portland.


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Produção do cimento Portland


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BAUER, F. L. A. Materiais de construção, Vol 1, 5edição, 2000

Prof. René e Márcio, Aula 1- Cimento Portland, Universidade Paulista

.

aglomerante (cimento+portland)

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