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Tipologia: Notas de estudo
2011
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SUMÁRIO ......................................................................................................................................................... 2
INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................. 2
DEFINIÇÃO ..................................................................................................................................................... 3
FABRICAÇÃO DO CIMENTO ....................................................................................................................... 3
A)- DOSAGEM, SECAGEM E HOMOGENEIZAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS ....................................................... 3
B)- CLINQUERIZAÇÃO..................................................................................................................................... 6
C)- MINERALOGIA DO CLÍNQUER ................................................................................................................... 7
D)- ADIÇÕES FINAIS E MOAGEM ..................................................................................................................... 8
FUNÇÕES DAS ADIÇÕES ............................................................................................................................. 9
GESSO.......................................................................................................................................................... 9
FÍLER CALCÁRIO....................................................................................................................................... 9
POZOLANA ................................................................................................................................................. 9
ESCÓRIA DE ALTO-FORNO ..................................................................................................................... 9
TIPOS E APLICAÇÕES DO CIMENTO ....................................................................................................... 10
A)- DEFINIÇÃO DA NOMENCLATURA ............................................................................................................ 10
B)- RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO .................................................................................................................. 11
C)- COMPOSIÇÃO....................................................................................................................................... 11
D)- TIPOS DE CIMENTO DA ITAMBÉ ................................................................................................................ 12
E)- APLICAÇÕES PARA OS CIMENTOS DA ITAMBÉ.......................................................................................... 15
FORMAS DE COMERCIALIZAÇÃO ........................................................................................................... 15
A)- A GRANEL .............................................................................................................................................. 15
B)- ENSACADO............................................................................................................................................. 16
DICAS PRÁTICAS ......................................................................................................................................... 18
A)- RECEBIMENTO DO CIMENTO ADQUIRIDO ................................................................................................ 18
B)- ARMAZENAMENTO DO CIMENTO............................................................................................................. 18
C)- PRAZO DE VALIDADE .............................................................................................................................. 19
D)- UTILIZAÇÃO ............................................................................................................................................ 19
E)- NOÇÕES DE EMPREGO DO CIMENTO ...................................................................................................... 20
F)- TEMPO DE PEGA...................................................................................................................................... 20
ESPECIFICAÇÕES DO CIMENTO .............................................................................................................. 21
O CIMENTO PORTLAND É FABRICADO CONFORME AS ESPECIFICAÇÕES DA ABNT – ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. .............................................................................................................. 21
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................................... 22
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O cimento Portland é um dos mais importantes materiais de construção e
altamente empregado pela humanidade. Por definição, é um “aglomerante
hidráulico resultante da mistura homogênea de clínquer Portland, gesso e adições
normalizadas finamente moídos”.
A
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e porque tem a propriedade de unir outros materiais.
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o porque reage (hidrata) ao se misturar com água e depois de
endurecido ganha características de rocha artificial, mantendo suas propriedades,
principalmente se permanecer imerso em água por aproximadamente sete dias.
A combinação do cimento com materiais de diferentes naturezas como
areia, pedra, cal, aditivo e outros, origina a formação das pastas, argamassas e
concretos.
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É fabricado de acordo com as especificações da ABNT – Associação
Brasileira de Normas Técnicas.
O cimento depende, principalmente, para sua fabricação, dos seguintes
materiais: calcário, argila, minério de ferro e gesso.
Durante o processo de fabricação, os materiais são analisados por diversas
vezes, de forma a alcançar a composição química desejada.
A fabricação do cimento envolve as seguintes operações:
a)- Dosagem, secagem e homogeneização das matérias-primas
O calcário é a matéria-prima básica, contribui de 85 a 95% na fabricação do
cimento, é constituído basicamente de carbonato de cálcio (CaCO 3 ) e,
dependendo de sua origem geológica, pode conter várias impurezas como
magnésio, silício, alumínio e ferro. A rocha calcária é extraída de jazidas com auxílio
de explosivos.
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Os grandes blocos de pedra fragmentados obtidos através da explosão, são
submetidos ao processo de britagem, sendo reduzidos ao tamanho de grão menor
ou igual a 25 mm.
Para melhorar a qualidade do clínquer, o calcário recebe algumas correções
complementares de:
FILITO (argila): este material colabora com o alumínio Al 2
O 3
;
QUARTZITO (material arenoso): este colabora com SiO 2
;
MINÉRIO DE FERRO: este colabora com Fe 2 O 3.
Este conjunto de materiais é enviado para moagem no moinho vertical de rolos, em
proporções pré determinadas, onde se processa o início da mistura íntima,
secagem e a homogeneização necessária, formando-se a farinha crua.
Figura 01 – Jazida e britador
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b)- Clinquerização
A farinha crua moída é calcinada até fusão incipiente, a uma temperatura de
1450ºC em um forno rotativo, onde então obtém-se o clínquer.
Figura 03 – Matérias-primas do cimento
Calcário Filito Quartzito Magnetita
(Pedra) (Argila) (Saibro) (Minério de ferro)
Figura 04 – Forno de clinquerização
CaO Fe 2
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SiO 2
Al 2
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c)- Mineralogia do clínquer
A sílica, alumina, ferro e cal reagem no interior do forno, dando origem ao
clínquer, cujos compostos principais são os seguintes:
01)- 3CaO.SiO 2 Silicato tricálcico = (C 3 S) 18 a 66% no cimento
02)- 2CaO.SiO 2
Silicato dicálcico = (C 2
S) 11 a 53% no cimento
03)- 3CaO.Al 2
O 3
Aluminato tricálcico = (C 3
A) 05 a 20% no cimento
04)- 4CaO.Fe 2 O 3 .Al 2 O 3 Ferro aluminato tetracálcico = (C 4 AF) 04 a 14% no cimento
Obs.: Resultados de centenas de ensaios de trinta cimentos nacionais realizados pela ABCP.
Figura 05 – Moinho de bolas
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GESSO
A gipsita, sulfato de cálcio di-hidratado, é comumente chamada de gesso. É
adicionada na moagem final do cimento, com a finalidade de regular o tempo de
pega, permitindo com que o cimento permaneça trabalhável por pelo menos uma
hora, conforme ABNT. Sem a adição de gipsita, o cimento tem início de pega em
aproximadamente quinze minutos, o que tornaria difícil a sua utilização em
concretos.
FÍLER CALCÁRIO
A adição de calcário finamente moído é efetuada para diminuir a porcentagem
de vazios, melhorar a trabalhabilidade, o acabamento e pode até elevar a
resistência inicial do cimento.
POZOLANA
A pozolana é a cinza resultante da combustão do carvão mineral utilizado em
usinas termoelétricas. Também há possibilidade de se produzir pozolana artificial
queimando-se argilas ricas em alumínio a temperaturas próximas de 700ºC. A
adição de pozolana propicia ao cimento maior resistência a meios agressivos como
esgotos, água do mar, solos sulfurosos e a agregados reativos. Diminui também o
calor de hidratação, permeabilidade, segregação de agregados e proporciona
maior trabalhabilidade e estabilidade de volume, tornando o cimento pozolânico
adequado a aplicações que exijam baixo calor de hidratação, como
concretagens de grandes volumes.
ESCÓRIA DE ALTO-FORNO
A escória de alto-forno, é sub-produto da produção de ferro em alto-forno, obtida
sob forma granulada por resfriamento brusco.
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Os diferentes tipos e teores de adições usados na moagem do clínquer
permitem que se obtenham cimentos de características diversas, possibilitando ao
construtor conseguir sempre um cimento mais adequado ao concreto e argamassa
a que se destina.
TABELA DE COMPONENTES DOS CIMENTOS PORTLAND BRASILEIROS
Composição química Porcentagem
CaO 58,0 a 66,0%
SiO 2
19,0 a 25,0%
AlO 3
3,0 a 9,0%
Fe 2
O 3
1,5 a 4,5%
MgO 0,3 a 6,1%
SO 3
0,8 a 3,0%
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a)- Definição da nomenclatura
CP II - F - 32
Classe de resistência aos 28 dias, em MPa
Tipo de adição (F fíler, Z pozolana, E escória)
Tipo de cimento
Cimento Portland
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d)- Tipos de cimento da Itambé
Cimento Portland composto com fíler, com teor de adição entre 6 e 10%.
Tem diversas possibilidades de aplicação, por isto é um dos cimentos mais
utilizados no Brasil.
Suas propriedades atendem desde estruturas em concreto armado até
argamassas de assentamento e revestimento, concreto massa e concreto
para pavimentos.
Recomenda-se não utilizar na necessidade de desforma rápida, sem cura
térmica, concreto protendido pré-tensionado e meios fortemente agressivos.
Cimento Portland composto com pozolana, pode conter de 6 a 14% desta adição,
além de até 10% de fíler. Suas propriedades atendem desde as estruturas em
concreto armado, argamassas de assentamento, revestimento, concreto massa e
concreto para pavimento.
A pozolana colabora para a redução do calor de hidratação e aumento da
resistência a meios agressivos. Recomenda-se não utilizar na necessidade de
desforma rápida sem cura térmica e concreto protendido pré-tensionado.
CP II - F - 32
CP II - Z - 32
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O cimento Portland pozolânico tem baixo calor de hidratação, o que o torna
bastante recomendável na concretagem de grandes volumes e sob temperaturas
elevadas. Além disto, o alto teor de pozolana, entre 15 e 50%, proporciona
estabilidade no uso com agregados reativos e em ambientes de ataque ácido, em
especial de ataque por sulfatos. Em conseqüência do seu baixo ganho de
resistência nas primeiras idades, não é recomendado para uso em argamassa
armada, concreto de desforma rápida sem cura térmica e concreto protendido
pré-tensionado. Em contra partida, é altamente eficiente em argamassas de
assentamento e revestimento, em concreto magro, concreto armado, concreto
para pavimentos e solo-cimento.
O cimento Portland de alta resistência inicial tem alta reatividade em baixas idades,
em função do grau de moagem a que é submetido. O clínquer é o mesmo utilizado
para a fabricação de um cimento convencional, mas permanece no moinho por
um tempo mais prolongado, tornando-o mais fino, com maior superfície específica.
O cimento continua ganhando resistência até os 28 dias, atingindo valores mais
elevados que os demais, proporcionando maior rendimento ao concreto.
É largamente utilizado em produção industrial de artefatos, onde se exige desforma
rápida, concreto protendido pré e pós-tensionado, pisos industriais e argamassa
armada. Devido ao alto calor de hidratação, não é indicado para concreto massa.
Contém adição de até 5% de fíler calcário. A ausência de pozolana não o torna
indicado para concreto com agregados reativos.
CP V - ARI
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e)- Aplicações para os cimentos da Itambé
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TIPO E CLASSE DO CIMENTO
A P L I C A Ç Õ E S
CP II-F-32 CP II-Z-32 CP IV-32 CP V-ARI CP V-ARI-RS
Argamassa armada ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Argamassa de assentamento e revestimento ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Argamassa e concretos para meios agressivos ☺☺☺☺
Concreto auto-adensável ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Concreto com agregados reativos
☺ ☺☺
☺
Concreto magro para passeios e revestimentos ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Concreto massa ☺ ☺☺
☺ ☺ ☺☺
☺ ☺ ☺☺
☺
Concreto p/ desforma rápida, cura aspersão ou
química
☺ ☺☺
☺ ☺ ☺☺
☺
Concreto para desforma rápida, cura térmica ☺☺☺☺
Concreto protendido pós-tensionado ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Concreto protendido pré-tensionado ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Concreto simples ou armado ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Elementos pré-moldados, cura acelerada ☺ ☺☺
☺ ☺ ☺☺
☺ ☺ ☺☺
☺ ☺ ☺☺
☺ ☺ ☺☺
☺
Elementos pré-moldados, cura convencional ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Pavimentos de concreto simples ou armado ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Pisos industriais de concreto ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
Solo - cimento ☺☺☺☺ ☺☺☺☺ ☺☺☺☺
As indicações baseiam-se em critérios técnicos e econômicos. Não significa que
determinado tipo não possa ser utilizado mediante estudos específicos.
F Foorrmmaass ddee ccoommeerrcciiaalliizzaaççããoo
a)- A granel
O cimento a granel destina-se a consumidores de grande porte, normalmente
consumidores industriais e concreteiras, onde suas instalações são dotadas de silos
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de armazenagem. O cimento é entregue ao cliente em caminhões, usualmente
conhecido como “cebolão”.
Figura 07 – Caminhão silo
b)- Ensacado
O cimento ensacado destina-se a clientes de menor consumo ou que não possuam
silo de armazenagem. Os cimentos da Itambé são expedidos em embalagens de
50 kg. As embalagens são confeccionadas em papel kraft, que permitem a
garantia da qualidade do cimento.
São estampadas diversas informações como: composição do produto, cuidados
com o manuseio, data de fabricação e validade, indicação para melhor utilização
e dicas de armazenagem.
As sacarias do cimento Itambé são diferenciadas por cores que facilitam a
identificação dos tipos, conforme apresentado na figura 08.
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a)- Recebimento do cimento adquirido
No recebimento do cimento na obra, antes da descarga do caminhão, devem ser
observados os seguintes itens:
nota fiscal: local de entrega, empresa, quantidade, tipo de cimento, data;
se a carga está devidamente protegida;
condições dos sacos: se não estão rasgados e/ou molhados;
condições do cimento: se não está empedrado ou apresenta sinais de que entrou
em contato com a umidade.
Caso ocorra alguma irregularidade, deve-se registrar no verso do conhecimento de
frete, solicitar ao motorista que assine a mesma e comunicar a Cia. de Cimento
Itambé para que as providências sejam tomadas.
b)- Armazenamento do cimento
O cimento ensacado deve ser armazenado sobre estrados de madeira, mantendo
as pilhas de cimento afastadas das paredes e do piso. O empilhamento máximo de
sacos é de 10 (dez) unidades (figura 09). Poderão ser empilhados 15 (quinze) sacos,
se o período de estocagem não ultrapassar quinze dias. O local de estocagem
deve ser coberto e protegido das intempéries, sem umidade excessiva e outros
fatores que prejudiquem a qualidade do cimento.
As pilhas deverão ser formadas de maneira que permita com que os sacos de
cimento mais velhos sejam utilizados primeiro.
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Figura 09 – Armazenagem
c)- Prazo de validade
Observar o prazo de validade do cimento. Segundo as normas brasileiras, o cimento
armazenado a granel ou contêiner por mais de seis meses, ou armazenados em
sacos por mais de três meses, deve ser reensaiado. A Itambé recomenda o
consumo dentro do prazo de sessenta dias, atendendo às condições climáticas da
região.
d)- Utilização
O cimento não poderá sofrer contaminação, mesmo que seja com os agregados e
outro material que venha a ser utilizado para obtenção do concreto e da
argamassa. Se o cimento ensacado entrar em contato com a umidade, este se
hidratará e perderá resistência, o que comprometerá o seu uso.