Cimento Portland

1 - ESTUDO DO CIMENTO PORTLAND

1.1 - DEFINIÇÃO

O cimento Portland é um aglomerante hidráulico, obtido através da moagem do clinquer, resultante da calcinação até fusão incipiente de materiais calcários e argilosos, com gesso. Permite-se a adição de outros materiais, tipo: escória de alto-forno, pozolana e material carbonático.

Portanto, os componentes básicos do cimento portland são o calcário e a argila que, após analisados e definidas as respectivas proporções, são triturados e aquecidos em fornos cilíndricos rotativos a temperaturas elevadas (em torno de 1500º C) dando origem ao clinquer portland. O clinquer pulverizado em conjunto com o gesso, que regula o tempo de pega, resulta no cimento portland.

O cimento é, sem dúvida, o principal componente do concreto visto que é o único elemento ativo do mesmo, com exceção de alguns tipos de rocha consideradas potencialmente reativas que, por questões óbvias, são indesejáveis no preparo do mesmo.

No Brasil são fabricados vários tipos de cimento portland, tais como: Comum, Composto, Alto Forno, Pozolânico e Alta Resistência Inicial. Estes cimentos podem ser classificados como Resistente a Sulfatos (RS), desde que atendam a determinadas especificações.

1.2 - FABRICAÇÃO

A pedra calcária é extraída de pedreiras próximas a Fábrica e levada, por caminhões-caçamba, para o conjunto de britagem onde será reduzida para dimensões de aproximadamente 32 mm. A argila, que entra em menor proporção, e o calcário são dosados em conjunto e levados para o moinho de bolas, onde são triturados até se obter um pó, conhecido como farinha ou cru.

A farinha é estocada em silos de homogeneização e segue para o alto da torre de ciclones, onde, por gravidade, desce em direção ao forno. Nos ciclones os gases quentes provenientes do forno aquecem de tal modo a farinha que a mesma entra no forno a temperatura de aproximadamente 800ºC.

No forno a farinha é submetida a temperaturas acima de 1500ºC e se transforma em pequenas esferas denominadas “clinquer”. O clinquer sofre um processo brusco de resfriamento para fixação de seus compostos e, também, para permitir a sua estocagem em temperaturas de aproximadamente 80º C.O clinquer deve ser devidamente estocado em silos ou depósitos apropriados para manter as suas propriedades.

O clinquer é moído, em conjunto com o gesso, em moinhos de bola até atingir a finura requerida para o cimento. O gesso é adicionado ao cimento para regular o seu tempo de início de pega, evitando-se, assim, que o mesmo endureça rapidamente.

Durante a moagem do clinquer é permitido outras adições, alem do gesso, tais como: Escória de alto-forno, pozolana ou material carbonático.

O cimento é estocado em silos de concreto, perfeitamente estanques, de onde segue para o ensacamento. Os sacos de cimento são transportados em caminhões para o depósito ou diretamente para o consumidor. Os grandes consumidores preferem receber o cimento a granel - transportado por caminhões graneleiros ou containers.

1.3 - COMPOSIÇÃO POTENCIAL

Os cimentos são constituídos de silicatos e aluminatos de cálcio, tipo:

C3S - Silicato tri-cálcico C3A - Aluminato tri-cálcico

C2S - Silicato dicálcico C4AF - Ferro aluminato tetra-cálcico

O silicato tri-cálcico é o responsável pela resistência inicial dos cimentos e pelo calor de hidratação, reage nos primeiros 7 dias. O silicato dicálcico é o responsável pela resistência do cimento em idades mais longas e reage indefinidamente após os 7 primeiros dias.

Os cimentos de resistência inicial elevada (ARI) apresentam teores de C3S superiores a 50%. Os cimentos de baixa resistência inicial (AF e POZ) apresentam baixos teores de C3S e elevados teores de C2S.

O C3A reage com muita intensidade nos primeiros momentos da hidratação do cimento com participação acentuada na elevação do seu calor de hidratação e nos tempos de pega. Cimentos com altos teores de C3A não são recomendáveis. O ferro aluminato tetra-cálcico confere alta estabilidade química ao composto

1.4 – TIPOS DE CIMENTO

1.4.1. - CIMENTO PORTLAND COMUM - CP I - (NBR-5732/1991)

Definição:

"Aglomerante hidráulico obtido pela moagem de clinquer Portland ao qual se adiciona, durante a operação, a quantidade necessária de uma ou mais formas de sulfato de cálcio.

Durante a moagem é permitido adicionar a esta mistura materiais pozolânicos, escórias granuladas de alto-forno e/ou materiais carbonáticos nos teores especificados a seguir":

Componentes do Cimento Portland Comum (% em massa)

_________________________________________________________________________________

Sigla Classe de Clinquer + sul- Escória granula- Material Material

resistência fato de cálcio da de alto-forno pozolânico carbonático

_________________________________________________________________________________

25

CPI 32 100 0 0 0

40

_________________________________________________________________________________

25

CPI-S 32 99 a 95 1 a 5 1 a 5 1 a 5

40

_________________________________________________________________________________

CPI - Cimento Portland Comum CPI-S - Cimento Portland Comum com Adição