Produção de Cimento Portland

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Universidade Federal da Paraíba

Centro de Tecnologia

Departamento de Engenharia Química

Disciplina: Introdução a Engenharia Quimica

RESUMO SOBRE INDÚSTRIA DE CIMENTO

Alunos:

Prof.(a):

Data da entrega: 26/03/2018

João Pessoa - PB

O conhecimento do cimento existe desde a antiguidade e hoje só é possível especular sobre a sua provável descoberta. Na construção das pirâmides, os egípcios usaram um tipo de cimento. Os gregos e romanos usaram tufo vulcânico misturado à cal na forma de um cimento, e muitas construções com esse material ainda estão de pé. Em 1824, um inglês, Joseph Aspdin, patenteou um cimento artificial feito pela calcinação de calcário argiloso. O cimento foi chamado de Portland, pois o concreto que se obtinha com ele assemelhava-se a uma famosa pedra de construção proveniente da ilha de Portland, nas vizinhanças da Inglaterra. Este foi o passo inicial na indústria de cimento Portland, conforme a conhecemos. O clínquer resultante da queima de uma mistura de argila e de calcário, ou de matéria semelhantes, é conhecido como cimento Portland para distinguir-se do cimento natural, da pozolana ou de outros cimentos.

Antes de 1900, o emprego do concreto, nos estados Unidos, era relativamente pequeno, pois a fabricação do cimento Portland era processo caro. Graças à invenção de maquinaria economizadora de trabalho, o cimento tem um preço baixo e aplica-se em toda parte na construção de casas, de edifícios públicos, de estradas, de usinas industriais, de represas, de pontes e de muitas outras estruturas. A produção de cimento Portland , nos Estados Unidos, é maior que 81 milhões de toneladas curtas, com um valos acima de 1,6 bilhão de dólares.

Cimento Portland é definido como “o produto que se obtém pela pulverização do clínquer constituído essencialmente por silicatos de cálcio hidráulicos, a qeu não se fizeram adições subsequentes à calcinação, exceto a de agua e/ou a de sulfato de cálcio bruto, além da de outros materiais, que podem ser intercominuídos com o clínquer, em teor que não exceda a 1,0%, à vontade do fabricante.” Reconhecem-se, nos Estados unidos, cinco tipos de cimento Portland, com teores variáveis de compostos do clínquer.

Tipo I: cimentos Portland comuns, que constituem o produto usual para as construções de concreto. Existem outros tipos deste cimento, como o cimento branco, que contem menos oxido férrico, o cimento de poço de petróleo, o cimento de pega rápida, e outros para usos especiais.

Tipo II: cimentos Portland com baixo calor de endurecimento e resistentes ao sulfato, para uso nos casos em que e quer um pequeno calor de hidratação, ou as construções de concreto expostas a uma ação moderada de sulfatos. O calor desprendido destes cimentos não devem exceder a 70 e a 80 cal/g, depois de 7 e de 28 dias, respectivamente.

Tipo III: cimentos de alta resistência inicial, que são feitos a partir de matérias-primas em que a razão cal por sílica é mais alta que nos cimentos tipo I e que são moídos a grão mais fino que nos cimento deste mesmo tipo. Tem maior proporção de silicato tricálcico (C3S) que os cimentos comuns. Esta proporção, juntamente com a moagem mais fina, provoca um endurecimento mais rápido e uma evolução de calor mais rápida. As estradas construídas com este tipo de cimento podem entrar em serviço com mais presteza que as construídas com os cimentos comuns.

Tipo IV: cimentos Portland de baixo calor de hidratação, com percentagem menor de C3S e de aluminato tricálcico (C3A), o que diminui o desprendimento de calor. Por isso, a percentagem de aluminoferrito de tetracálcio (C4AF) aumenta, em virtude da adição de Fe2O3 para reduzir-se o teor de C3A. O calor desprendido não deve exceder a 60 cal/g, depois de 7 dias, e a 70 cal/g, depois de 28 dias, e é de 15 a 35% menor que o calor de hidratação dos cimentos comuns ou dos cimentos do tipo III

Tipo V: cimentos Portland resistentes aos sulfatos são os que, pela sua composição ou processamento, resistem melhor aos sulfatos que os outros quatro tipos. O tio V é adotado quando se precisa de uma grande resistência aos sulfatos, estes cimentos tem menos C3A que os cimentos comuns. Por isso, o teor de C4AF é mais elevado.

O cimento Portland é feito pela misturação e calcinação de materiais calcários e argilosos, em proporção apropriada. Antigamente, fabricava-se grande quantidade de cimento pela calcinação de um calcário argiloso, conhecido como pedra de cimento, encontrado no distrito de Lehigh, da Pennsylvania e New Jersey. Este material foi usado, a princípio, como um cimento natural: quando havia deficiência de cal, corrigia-se a falha com adição de pequena proporção de calcário. Além de matérias-primas naturais, algumas fábricas usam produtos artificiais, como a escória de alto-forno, ou o carbonato de cálcio precipitado, como subproduto na indústria de álcalis e na de sulfato de amônio sintético. Consomem-se, em pequena proporção, areia, refugos de bauxita e minério de ferro para a ajustagem da composição da mistura. Adiciona-se gesso (na proporção de 4 a 5%) para regular o tempo de endurecimento do cimento.