A QUÍMICA APLICADA

QUESTÕES DE QUÍMICA APLICADA – NP2

1. Explique detalhadamente cada uma das etapas do processo de produção do cimento.

RESPOSTA:  

A produção do cimento se divide em três etapas principais, a extração das matériasprimas, a fabricação do cru, e a moagem do cimento e expedição. 

Extração de matéria-prima: as matérias-primas necessárias para a produção do cimento (carbonato de cálcio, sílica, alumínio, e minério de ferro) geralmente extraídas de rocha calcária e argila, extraídas das minas por detonação e em seguida são trituradas e transportadas para a fábrica onde são armazenadas e homogeneizadas.

Fabricação do cru: a moagem das matérias-primas produz um pó fino conhecido como cru que é pré-aquecido e em seguida introduzido em um forno rotativo. O material é aquecido a uma temperatura de cerca de 1450° C, antes de ser subitamente resfriado por rajadas de ar. Assim é produzido o clínquer, material básico necessário para a produção de todos os tipos de cimento.

Moagem do cimento e expedição: uma pequena quantidade de gesso (3 a 5%) é adicionada ao clínquer para regular como o cimento endurecerá (tempo de pega). Durante essa fase, diferentes materiais minerais, chamadas de adições podem ser adicionados além do gesso. A mistura é então finalmente moída para se obter o cimento puro. Usadas em variadas proporções, essas adições, podem ser recursos naturais ou sub-produtos industriais, dão ao cimento propriedades específicas como redução de impermeabilidade, resistência a sulfatos e ambientes agressivos, e melhor desempenho e acabamento.

1. Dê exemplo de no mínimo 4 substâncias que podem ser usadas como adições no cimento e quais as funções de cada uma delas.  

RESPOSTA:  

 

Cal (CaO): varia em peso de 61 a 68%, provém da decomposição do carbonato de cálcio e, quando combinada, quanto maior seu teor, maior as propriedades mecânicas do cimento.

 

Sílica (SiO2): varia em peso de 20 a 23%, a sílica se encontra combinada com outros componentes e provém, sobretudo, da argila usada como matéria-prima. É da sua composição com a cal que resulta os compostos mais importantes do cimento.

Gesso (SO4): varia em peso de 1 a 2,3%, tem sua origem no sulfato de cálcio adicionado ao cimento correspondente para regularizar sua pega, retardando-a. Sua quantidade é especialmente controlada, pois em níveis muito elevados, pode ocorrer a formação súlfuraluminato, que não é benéfico.

 

Óxido de ferro (Fe2O3): varia em peso de 2 a 3,5%, também provem da argila, sua principal função é agir como fundente, tendo uma função mais enérgica que a alumina.  

 

3. Quais são os constituintes do concreto e qual a função de cada um deles.

RESPOSTA:

Concreto é o material resultante da mistura, em determinadas proporções, do aglomerante (cimento), água, agregado miúdo, geralmente (areia lavada) e um agregado graúdo, geralmente (brita), podendo ainda, se necessário, a mistura de aditivos.

Aglomerante e água: quando misturados, desenvolvem um processo denominado hidratação e formam uma pasta, cuja função é envolver os agregados, preenchendo os vazios formados e dando ao concreto possibilidades de manuseio quando recém misturado. Aglutinar os agregados no concreto endurecido, dando um conjunto com certa impermeabilidade, resistência aos esforços mecânicos e durabilidade frente aos agentes agressivos.

Agregados:  cuja função é contribuir com grãos capazes de resistir aos esforços solicitantes, ao desgaste e à ação das intempéries, reduzir as variações de volume provenientes de várias causas, e reduzir o custo. 

 

1. Quais são os três tipos de reação álcali agregado (RAA)? Descreva o mecanismo geral de uma RAA.

RESPOSTA:  

 

Segundo FIGUERÔA & ANDRADE, a RAA é uma reação química que se processa, numa argamassa ou concreto, entre os íons hidroxilas (OH-) associado aos álcalis óxido de sódio (Na2O), e óxido de potássio (K2O), provenientes do cimento ou de outras fontes, e certos tipos de agregado. 

As reações podem ser classificadas em três tipos: Reação álcali-sílica, Reação álcalisilicato, e Reação álcali-carbonato.

 

1. Quais são as condições para a ocorrência de uma RAA?

RESPOSTA:  

 

Teor de Álcalis do Cimento, Agregados, Umidade e Temperatura.

Agregados reativos: Rochas Milonitizadas, Quartzo Tensionado, provocam a reação (Álcali-Silicato). Cristobalita, Opala, Calcedônia, Tridimita, e Vidros Vulcânicos, provocam a reação (Álcali-Sílica). Calcários Dolomíticos, e Calcários Argilosos, provocam a reação (Álcali-Carbonato).

 

1. Quais são os sintomas de uma RAA?

RESPOSTA:  

 

Os principais sintomas decorrentes da RAA são os Aspectos de Pequena Escala, e Aspecto de Grande Escala.