Cimentos

I - Introdução

O homem desde sempre sentiu necessidade de inovação e juntamente com a Engenharia, viu-se, lá no começo dos tempos, essa busca por novas construções. Visto isso, o criou um material capaz de unir e manter fixas enormes construções. Uma liga composta por gesso calcinado para unir as pedras para sustentar construções por volta de 4500 AC relatam as primeiras aparições do uso do hoje popularmente conhecido cimento, ou do latim “caementu”.  Com o passar do tempo, novas misturas e o aprimoramento dos fornos determinaram obtenção de novos tipos de cimento. O estudo aprofundado dos mecanismos mecânicos e químicos do cimento abriu caminho para que o ramo de construções pudesse almejar novas conquistas. No tempos atuais, os estudiosos envolvidos nesse tipo de pesquisa buscam materiais de maior resistência e durabilidade, sempre a procura da melhoria continua.

II - História do Cimento

        Em sua busca por inovação no Antigo Egito, o homem iniciou a história do cimento através da liga composta por gesso calcinado. Entre os gregos, foi notado o emprego de terras vulcânicas que também endureciam quando misturadas à água. Para construírem monumentos históricos como o Coliseu, os romanos conceberam um tipo de cimento um pouco mais sofisticado. Possivelmente, os construtores urbanos de Roma desenvolveram uma mistura de areia, pedaços de telha, calcário calcinado e cinzas vulcânicas. De fato, as informações disponíveis sobre essa resistente argamassa criada pelos romanos são mínimas. A fórmula do cimento romano era um segredo tão importante que acabou sumindo com a própria desarticulação do império.

        Já no século XVIII, no ano de 1758, o engenheiro britânico John Smeaton foi incumbido da tarefa de desenvolver um cimento que pudesse resistir à ação erosiva da água do mar. Empregando o uso de uma cinza vulcânica oriunda da Itália, conhecida como pozolana, Smeaton fabricou um cimento de excelente qualidade que veio a ser utilizado na construção do Farol de Eddystone, que durou mais de um século.

Pouco depois no ano de 1796, outro britânico chamado James Parker desenvolveu um novo tipo de cimento obtido pela calcinação de nódulos de calcário impuro contendo argila. Após vários testes realizados por outras autoridades no assunto, o cimento de Parker, também conhecido como cimento romano, foi liberado para construções. Logo que soube da notícia, James Parker vendeu a patente de sua invenção para membros dos Wyatt, uma tradicional família de engenheiros e arquitetos da Inglaterra.

Em 1824, Joseph Aspdin foi responsável pela elaboração do chamado “Cimento Portland”, que fazia referência a uma cidade britânica detentora de excelentes jazidas de minério utilizado para cimento. Construindo fornos de alvenaria em forma de garrafa, com doze metros de comprimento, Aspdin alcançou temperaturas elevadas que imprimiam uma maior qualidade ao seu cimento. Em 1855, na França, Joseph Louis Lambot apresentou inédita e oficialmente, na Exposição Universal de Paris, o “cimento armado”. O mais curioso é que o artefato em cimento era um barco. O “cimento armado” foi denominado assim até a década de 20, quando passou a ser chamado de concreto armado.

Já no Brasil, meados do final do século XIX, fez-se necessário uma produção nacional de cimento, pois àquela altura, pós Primeira Guerra Mundial, as taxas de importação do cimento estavam por volta de 30%. O cimento Portland chegou em 1888, por meio do comendador Antônio Proost Rodovalho que instalou uma fábrica em sua fazenda, em Santo Antônio (SP). Seguida da instalação, de uma nova fábrica na ilha Tiriri (PB), em 1892. Após diversas tentativas de outros empresários para fundar sua própria companhia de cimentos, todas elas fracassaram, até a implantação da Companhia Brasileira de Cimento Portland, localizada em Perus (SP).

        

III - Composição do Cimento

        O cimento é composto por uma mistura de clínquer e de adições que distinguem os região de fabricação. A sílica, alumina, ferro e cal reagem no interior do forno, dando origem ao clínquer, cujos compostos principais são os seguintes:

1. 3CaO.SiO2 Silicato tricálcico = (C3S) 18 a 66% no cimento
2. 2- 2CaO.SiO2 Silicato dicálcico(C2S) 11 a 53% no cimento
3. 3 - 3CaO.Al2O3 Aluminato tricálcico = (C3A) 05 a 20% no cimento
4. 4 - 4CaO.Fe2O3.Al2O3 Ferro aluminato tetracálcico =(C4AF) 04 a 14% no cimento.

Já as adições podem ser diversas, como o gesso (até 5%), calcário, pozolana e escória, onde assegura-se ao produto a finura e homogeneidade convenientes, de acordo com as normas da ABNT.

IV - Processo de Fabricação

Para qualquer construção, seja de pequeno, médio ou grande porte, a fabricação e qualidade do cimento são de extrema importância. Começa-se pelo processo de obtenção da matéria prima, moagem, produção do clínquer, dosagem, misturas, etc. De forma complementar, as etapas são.

1. O primeiro passo envolvido nesse processo é a mineração do calcário, principal matéria-prima do cimento.
2. O material passa pelo britador, sendo empilhado na área de pré-homogeinização. Amostras do material são recolhidas para análises de qualidade
3. O calcário passa pela balança de dosagem e, em seguida, é moído com argila e aditivos no moinho de farinha ou cru. O material resultante é chamado de farinha.
4. Essa farinha segue então para o forno rotativo para a produção do clínquer.
5. Em seguida, o clínquer é misturado com gesso, calcário e pozolana ou escória. A porcentagem de cada produto determina a especificação do cimento.
6. A mistura é moída até que os componentes atinjam a granulometria ideal e resultando em um cimento de alta qualidade, com resistência e tempo de pega adequados.

O processo de obtenção do clínquer pode ser feito via úmida e via seca. A via úmida está estrando em desuso por requer maior consumo de energia, logo, vem sendo substituído pelo processo via seca.

V - Tipos de Cimento

Nem todo cimento é igual. Para cada tipo de cimento existe uma característica que define o fim de seu uso. São 9 tipos conhecidos:

1. Cimento Portland comum (CP-I)

É o tipo mais básico de cimento Portland, indicado para o uso em construções que não requeiram condições especiais e não apresentem ambientes desfavoráveis como exposição à águas subterrâneas, esgotos, água do mar ou qualquer outro meio com presença de sulfatos. A única adição presente no CP-I é o gesso (cerca de 3%, presente nos demais tipos de cimento Portland).