Cimento

Cimento

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Sacos de cimento

O cimento (derivada do latim cæmentu) é um material cerâmico que, em contato com a água, produz reação exotérmica de cristalização de produtos hidratados, ganhando assim resistência mecânica. É o principal material de construção usado como aglomerante. É uma das principais commodities mundiais, servindo até mesmo como indicador econômico.

Índice [esconder]

1 História

2 Composição

2.1 Clínquer

2.2 Gesso

2.3 Escória siderúrgica

2.4 Argila pozolânica

2.5 Calcário

3 Processo de produção

3.1 Mineração

3.2 Clínquer

4 Combustíveis

5 Coprocessamento

6 Ver também

7 Ligações externas

História[editar | editar código-fonte]

Já no Antigo Egito era utilizada um material feito de gesso calcinado como aglomerante. Entre os gregos e romanos, eram usados solos vulcânicos das proximidades de Pozzuoli ou da ilha de Santorini, que endureciam depois de misturadas com água.

Em 1786 o inglês John Smeaton criou uma mistura resistente através da calcinação de calcários argilosos e moles. Esse é o marco da criação do cimento artificial. Em 1818, o francês Vicat obteve resultados semelhantes aos de Smeaton, pela mistura de componentes argilosos e calcários. Tempos depois, em 1824, o construtor inglês Joseph Aspdin queimou conjuntamente pedras calcárias e argila, transformando-as num pó fino. Percebeu que obtinha uma mistura que, após secar, tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas nas construções. A mistura não se dissolvia em água e foi patenteada pelo construtor no mesmo ano, com o nome de cimento Portland, que recebeu esse nome por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland.

Composição[editar | editar código-fonte]

Cimento Tipo Clínquer + Gesso (%) Escória siderúrgica (%) Material pozolânico (%) Calcário (%)

CP I Comum 100 - - -

CP I - S Comum 95-99 1-5 1-5 1-5

CP II - E Composto 56-94 6-34 - 0-10

CP II - Z Composto 76-94 - 6-14 0-10

CP II - F Composto 90-94 - - 6-10

CP III Alto-forno 25-65 35-70 - 0-5

CP IV Pozolânico 45-85 - 15-50 0-5

CP V - ARI Alta resistência inicial 95-100 - - 0-5

O Cimento é composto de clínquer e de adições que distinguem os diversos tipos existentes, conferindo diferentes propriedades mecânicas e químicas a cada um. As adições também são ou não utilizadas em função de suas distribuições geográficas.

Clínquer[editar | editar código-fonte]

O clínquer é o principal item na composição de cimentos portland, sendo a fonte de Silicato tricálcico (CaO)3SiO2 e Silicato dicálcico (CaO)2SiO2. Estes compostos trazem acentuada característica de ligante hidráulico e estão diretamente relacionados com a resistência mecânica do material após a hidratação.

A produção do clínquer é o núcleo do processo de fabricação de cimento, sendo a etapa mais complexa e crítica em termos de qualidade e custo. As matéria-primas são abundantemente encontradas em jazidas de diversas partes do planeta, sendo de 80% a 95% de calcário, 5% a 20% de argila e pequenas quantidades de minério de ferro.

Principais compostos químicos do clínquer

Silicato tricálcico (CaO)3SiO2 45-75% C3 S (alíta)

Silicato dicálcico (CaO)2SiO2 7-35% C2 S (belíta)

Aluminato tricálcico (CaO)3Al2O3 0-13% C3 A (celíta)

Ferroaluminato tetracálcico (CaO)4Al2O3Fe2O3 0-18% C4A F (brownmilerita)

Gesso[editar | editar código-fonte]

O gesso (ou gipsita) (CaSO4 · 2 H2O) é adicionado em quantidades geralmente inferiores a 3% da massa de clínquer, tem função de estender o tempo de pega do cimento (tempo para início do endurecimento). Sem esta adição, o tempo de pega do cimento seria de poucos minutos, inviabilizando o uso. Devido a isso, o gesso é uma adição obrigatória, presente desde os primeiros tipos de cimento Portland.

Escória siderúrgica[editar | editar código-fonte]

A escória, de aparência semelhante a areia grossa, é um sub-produto de alto-fornos, reatores que produzem o ferro gusa a partir de uma carga composta por minério de ferro, fonte de Fe, e carvão vegetal ou coque, fonte de carbono. Entre diversas impurezas como outros metais, se concentram na escória silicatos, que apesar de rejeitados no processo de metalização, proporcionam-na características de ligante hidráulico.

Sendo um sub-produto, este material tem menor custo em relação ao clínquer e é utilizado também por elevar a durabilidade do cimento, principalmente em ambientes com presença de sulfatos. Porém, a partir de certo grau de substituição de clínquer a resistência mecânica passa a diminuir.

Argila pozolânica[editar | editar código-fonte]

As pozolanas ativadas reagem espontaneamente com CaO em fase aquosa, por conterem elevado teor de sílica ativa SiO2. Esta característica levou ao uso de pozolanas como ligante hidráulico complementar