Cimento Portland Fabricação Composição química Propriedades

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1 Cimento Portland Fabricação Composição química Propriedades É um aglomerante hidráulico obtido pela moagem do clínquer Portland com adições de gesso e, eventualmente, escória básica de alto-forno, pozolana e/ou filer carbonático, dentro dos limites estabelecidos nas normas do tipo Especificação da ABNT.

2 Fabricação do cimento Extração da matéria prima Calcário Argila Areia Minério de ferro Minério de alumínio

3 Fabricação do cimento Transporte da matéria prima - Caminhões fora de estrada

4 Fabricação do cimento Britagem e transporte do calcário

5 Fabricação do cimento Estocagem e alimentação de calcário

6 Fabricação do cimento Armazenagem e alimentação da argila

7 Fabricação do cimento Moagem e estocagem da matéria prima

8 Fabricação do cimento Pré-calcinador e forno

9 Fabricação do cimento Moagem e estocagem do cimento

10 Composição química e potencial CaO 61 a 67% SiO 2 20 a 23% Fe 2 O 3 2 a 3,5% Al 2 O 3 4,5 a 7% MgO 0,8 a 6% SO 3 1 a 2,3% Álcalis 0,3 a 1,5% C 3 S 42 a 60% C 2 S 14 a 35% C 3 A 6 a 13% C 4 AF 5 a 10% Propriedade C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF Resistência mecânica Boa Boa Fraca Fraca Intensidade de reação Média Lenta Rápida Rápida Calor desenvolvido Médio Pequeno Grande Pequeno

11 Composição química C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF

12 Hidratação Cimento Portland sistema de compostos anidros, instáveis na presença de água e quando hidratados endurecem e resistem à ação da água.

13 Propriedades Hidratação Pega (MB 3434) tempo de início de pega; tempo de fim de pega; depende da hidratação dos aluminatos aparelho de Vicat. Endurecimento depende da hidratação dos silicatos

14 Propriedades Calor de hidratação As reações de pega e endurecimento são exotérmicas Composto C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF Calor de hidratação (cal/g) Concreto massa O calor gerado é proporcional ao volume da peça; A dissipação do calor se faz pela superfície.

15 Propriedades Resistência à compressão MB1 (NBR 7215) - Determinação da resistência à compressão - argamassa 1 : 3 : 0,48 - areia normal - corpos de prova cilíndricos 5 x 10cm - idades de 3, 7 e 28 dias

16 Adições Escória granulada de alto forno Filer carbonático Pozolana

17 Cimentos de escória Escória granulada de alto forno Subproduto do tratamento de minério de ferro em alto-forno, obtido sob forma granulada por esfriamento brusco e constituído em sua maior parte de silicatos e aluminatos de cálcio. Escória básica (EB 208) % CaO % MgO % Al % SiO 2 O 2 3 1

18 Cimento Portland de alto-forno Aglomerante hidráulico obtido pela mistura homogênea de clínquer Portland e escória de alto-forno, moídos em conjunto ou em separado. 35 < % escória < 70

19 Cimento Portland de alto forno Características: Consome menos combustível na fabricação Maior resistência aos agentes agressivos: possuem pequena % de C 3 A e maior % de silicatos de cálcio de menor basicidade, que produzem na hidratação menor % de Ca(OH) 2 Endurecimento lento: menor calor de hidratação resistências mais baixas nas primeiras idades e elevadas nas idades maiores

20 Cimento Portland Pozolânico EB 758 aglomerante hidráulico obtido pela mistura de clínquer Portland e pozolana 15% < pozolana < 50% hidratação o Ca(OH) 2 liberado na hidratação dos silicatos do clínquer reage com a pozolana dando origem a compostos hidratados estáveis menos básicos (CaO/SiO 2 menor)

21 Pozolanas - EB 758 Material silicoso ou sílico-aluminoso, que por si só possui pouco ou nenhum valor aglomerante hidráulico, porém quando finamente dividido e em presença de H 2 O reage quimicamente com o Ca(OH) 2 à temperatura normal, formando compostos com características de aglomerante hidráulico

22 Pozolanas - EB 758 Pozolanas naturais algumas terras diatomáceas rochas contendo minerais de opala tufos e cinzas vulcânicas Pozolanas artificiais calcinação conveniente de argilas e xistos argilosos Cinzas volantes resultantes da combustão de carvão mineral, usualmente das usinas termelétricas

23 Determinação da atividade pozolânica MB Atividade pozolânica em pozolanas MB Atividade pozolânica em pozolana com cimento MB Atividade pozolância em cimento Portland pozolânico

24 Características do cimento Portland pozolânico Menor consumo de combustível na sua fabricação Endurecimento lento baixo calor de hidratação baixa resistência nas primeiras idades Resistência a ataques químicos (água sulfatadas Inibidor da reação álcali-agregado

25 Tipos de cimento CP I Cimento Portland Simples EB 1 Classes CP II Cimento Portland Composto EB 2138 CP II - E Classes 25, 32 e 40 CP II - Z Classes 25, 32 e 40 CP II - F Classes 25, 32 e 40 CP III Cimento Portland de Alto-forno EB 208 Classes 25, 32 e 40 CP IV Cimento Portland Pozolânico EB 758 Classes 25 e 40 CP V Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (ARI) EB 2

26 Cimentos Nacionais Designação Teores dos componentes em massa Sigla NBR do Clínquer + Sulfato Escória Material Material produto de cálcio granulada pozolânico carbonático CP I Cimento Portland Comum 100 CP I - S CP II - E 5732 Cimento Portland Comum com adição Cimento Portland Composto com Escória CP II - Z CP II - F Cimento Portland Composto com Pozolana Cimento Portland Composto com Filer CP III 5735 Cimento Portland de Alto Forno CP IV 5736 Cimento Portland Pozolânico CP V - ARI 5733 Cimento Portland de Alta Resistência Inicial Sigla original acrescida de RS 5737 Cimento Portland Resistente a Sulfatos 1) C 3 A < 8% e filer carbonático < 5% 2) CP III, com 60% < escória < 70% 3) CP IV, com 25% < pozolana < 40%