Materiais de Construção

Universidade do Estado de Minas Gerais Engenharia Civil Disciplina Materiais de Construção I Prof Dr Matheus de Faria O Barreto Trabalho Prático Avaliativo Aglomerantes 1 Explique o que são e a função dos Aglomerantes na construção civil 2 Explique os usos do gesso na construção civil os pontos negativos e as limitações da utilização de gesso cite também as principais aplicações e vantagens da utilização do gesso na construção civil 3 Explique porque o gesso é um material resistente a Incêndio 4 Explique o papel da cal nas argamassas e suas reações de queima extinção e pega da cal durante o processo de fabricação 5 Quais as cales podem ser produzidas e comercializadas no Brasil 6 Quais as principais vantagens da utilização de cal na construção civil Explique 7 Explique o processo de fabricação do cimento Portland 8 Quais a principais diferenças entre os cimentos CP II CPIII CP IV e CPV 9 Qual a principal função do Silicato Tricálcico C3S também conhecido como alita no cimento Universidade do Estado de Minas Gerais Engenharia Civil 10 Cite e comente as principais características do cimento 11 Quais as adições minerais ativas e inertes podem ser feitas no cimento em substituição ao clínquer Explique 12 Explique o processo de pega e endurecimento do cimento e os fatores intervenientes 13 Explique a presença de elementos químicos secundários no cimento Portland 14 Porque devese controlar o calor de hidratação do concreto de cimento Portland APENAS RESPOSTAS 1 Os aglomerantes aglutinantes ou ligantes são materiais geralmente pulverulentos utilizados na construção civil que quando misturados com água formam uma pasta capaz de aderir e unir agregados areia pedra brita e fibras formando uma massa resistente e coesa E tem como função fornecer a materiais como argamassas e concretos as características de resistência e de mecânica esperadas boa ligação entre as partículas estabilidade e durabilidade boa adesão e etc 2 DEFINIÇÃO Gesso é um termo genérico de uma família de aglomerantes simples constituídos basicamente de sulfatos mais ou menos hidratados e anidros de cálcio USOS DO GESSO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Revestimento de paredes Usase o gesso lento aplicado diretamente na parede crua por possuir boa aderência Sua execução é fácil e rápida e ainda dispensa o uso de massa de regularização na etapa da pintura massa corrida Placas de gesso para forro É produzida com adição de fibras de sisal existindo dois tipos liso com junta de dilatação no encontro com a parede e com juntas de dilatação e rodateto Paredes de gesso São montadas como alvenaria e são ótimas para isolamento térmico e acústico Gesso acartonado Formado por duas folhas de papel e um miolo de gesso existem tres tipos resistente ao fogo a umidade ou o padrão Sancas decorativas Flexibilidade de formas e facilita embutir iluminação Molduras de gesso Muito utilizado em rodatetos Revestimentos 3D Usados em decorações de paredes PONTOS NEGATIVOS Em contato com água pode se dissolver o que faz com que não possa ser utilizado em áreas externas sujeitas a chuvas Outra desvantagem é que o gesso é um material sujeito a proliferação de fungos e bactérias nos espaços vazios entre as placas o que exige verificações constantes PONTOS POSITIVOS Boas propriedades térmicas e acústicas sendo um excelente isolante contra propagação de fogo Boa aderência à alvenaria e concreto Produtividade elevada a aplicação é mais rápida e fácil do que a das argamassas e seu tempo de cura é menor podendo iniciar a pintura mais cedo 3 Devido às suas propriedades intrínsecas e à maneira como reação ao fogo o gesso é considerado um material resistente ao fogo Dentre as suas propriedades podemos citar Baixa Condutividade Térmica O gesso é um bom isolante térmico pois possui baixa condutividade térmica O gesso funciona como uma barreira térmica em um incêndio impedindo que o calor seja transferido para o lado oposto da parede ou estrutura revestida com gesso Desidratação Endotérmica Um processo que ocorre durante um incêndio chamase desidratação endotérmica Isso significa que o gesso absorve muito calor do ar em chamas ao perder a água de sua composição química água de cristalização Esse processo de absorção de calor ajuda a manter a temperatura do material sob controle Formação de Barreira Física A aplicação de gesso em revestimentos ou placas cria uma barreira física que protege as estruturas subjacentes Para permitir a evacuação segura de pessoas e a intervenção dos bombeiros a camada subjacente permanece protegida por mais tempo mesmo que a camada externa do gesso seja danificada pelo fogo Liberação de Água de Cristalização A desidratação endotérmica libera o vapor de água de cristalização do gesso E esse vapor de água ajuda a controlar a propagação do fogo e absorver a energia térmica do ar O gesso é um material não combustível O gesso não propaga o fogo apesar de que revestimentos e materiais orgânicos próximos podem ser inflamáveis 4 DEFINIÇÃO Cal é um nome genérico de um aglomerante simples resultante da calcinação de rochas calcárias que apresentam diversas variedades com características resultantes da natureza da matériaprima empregada e do processo conduzido O PAPEL DA CAL A cal ajuda as argamassas a realizar várias funções como aumentar a sua plasticidade trabalhabilidade retenção de água resistência durabilidade e estabilidade química A cal é útil por causa de suas características em uma variedade de aplicações de construção civil como revestimentos de paredes e argamassas para assentamento de blocos e reparos em estruturas REAÇÕES DE QUEIMA CALCINAÇÃO A primeira etapa do processo de fabricação é a queima de cal em que o calcário CaCO3 é submetido a altas temperaturas em fornos especiais conhecidos como fornos de cal Ao longo da calcinação o calcário é apresentado a uma ocorrência térmica endotérmica que resulta na adição de carbonato de cálcio em CaO e CO2 de acordo com a seleção CaCO3 calcário CaO cal CO2 O óxido de cálcio resultante também conhecido como cal viva é um produto sólido branco muito reativo Ele é essencial para as fases subsequentes da produção de cal EXTINÇÃO DA CAL HIDRATAÇÃO Após a queima a caloria é eliminada por meio da adição de água controlada ao óxido de cálcio Embora seja altamente exotérmica essa evidência libera calor A solução que mostra a ocorrência de extinção é CaO cal viva H2O água CaOH2 A cal hidratada formada é um produto pulverulento branco com características de plasticidade e ligação Seus vários usos na construção civil incluem pinturas revestimentos e argamassas PEGA DA CAL ENDURECIMENTO O termo pegada de cal referese ao processo pelo qual a cal hidratada resiste quando exposta ao ar A absorção de dióxido de carbono CO2 da atmosfera resulta na formação de CaCO3 por ocorrência com água presente na cal hidratada Essa reação de pega e endurecimento da cal é gradual e contribui para a coesão e a resistência mecânica das estruturas construídas com argamassas ou produtos que contenham cal hidratada 5 As principais cales produzidas e comercializadas no Brasil são CAL VIRGEM A cal virgem é o produto obtido diretamente da calcinação do calcário em fornos apropriados É um material altamente reativo e utilizado como matériaprima para a produção de outros tipos de cal CAL HIDRATADA A cal hidratada é obtida pela reação da cal virgem com água processo conhecido como extinção É comercializada na forma de pó fino e é amplamente utilizada na construção civil para produção de argamassas revestimentos e pinturas CAL HIDRÁULICA A cal hidráulica é produzida a partir de calcários contendo certa quantidade de argila Possui propriedades hidráulicas ou seja é capaz de endurecer mesmo em contato com água É utilizada em construções históricas restauração de monumentos e em algumas obras de engenharia civil específicas CAL HIDRÁULICA NATURAL A cal hidráulica natural é obtida a partir de jazidas naturais que já apresentam características hidráulicas Assim como a cal hidráulica convencional é utilizada em aplicações especiais na construção e na restauração de edificações históricas 6 A utilização da cal na construção civil oferece diversas vantagens devido às suas propriedades físicas químicas e mecânicas dentre elas Plasticidade e Trabalhabilidade A cal aumenta a trabalhabilidade e a plasticidade das argamassas tornandoas mais simples de aplicar e moldar durante vários tipos de revestimentos assentamentos de blocos e outros processos construtivos Retenção de Água A cal na argamassa prolonga a retenção de água o que beneficia a hidratação do cimento e a trabalhabilidade e plasticidade da mistura durante a aplicação Aderência A cal aumenta a aderência dos materiais de construção como tijolos blocos pedras e revestimentos cerâmicos conferindo às estruturas construídas maior estabilidade e coesão Impermeabilização A cal ajuda as argamassas a serem impermeabilizadas proporcionando a permeabilidade da água e evitando infiltrações em paredes e estruturas de concreto Sustentabilidade O cal é uma opção mais sustentável para a construção civil porque consome menos energia do que outros aglomerantes como o cimento Portland A cal também diminui o impacto no meio ambiente porque é reciclável e natural 7 A fim de produzir um produto final de alto desempenho e qualidade o processo de fabricação do cimento Portland é complexo e envolve várias etapas Sendo elas Obtenção das MatériasPrimas 1 Calcário É a principal matériaprima do cimento e fornece o óxido de cálcio CaO necessário para a produção 2 Argila Contribui com sílica alumina e óxido de ferro que são importantes na composição química do cimento 3 Minério de ferro Fornece o óxido de ferro necessário para a coloração do cimento e contribui para algumas propriedades físicas Preparação das MatériasPrimas 1 As matériasprimas calcário argila minério de ferro são extraídas de jazidas e transportadas para a fábrica de cimento 2 Elas passam por processos de britagem e moagem para obter partículas finas que facilitam a fusão e a reação química durante a produção do cimento Homogeneização e Préaquecimento 1 As matériasprimas moídas são homogeneizadas em proporções adequadas para garantir a composição química desejada do cimento 2 Em seguida elas passam por um processo de préaquecimento em fornos rotativos onde são submetidas a temperaturas moderadas para remover a umidade e preparar as matériasprimas para a próxima etapa Ciclone de Preaquecimento e Fornos de Calcinação 1 As matériasprimas préaquecidas são alimentadas em um ciclone de preaquecimento onde ocorre a précalcinação parcial dos materiais 2 Em seguida elas são introduzidas nos fornos de calcinação onde são expostas a altas temperaturas aproximadamente 1450C para a decomposição completa do calcário em óxido de cálcio CaO e dióxido de carbono CO2 Moagem do Clínquer 1 O material resultante da calcinação é o clínquer uma mistura de óxidos de cálcio silício alumínio e ferro Ele é resfriado rapidamente e depois moído em moinhos de bolas até atingir uma finura adequada Adições e Moagem do Cimento 1 O clínquer moído é misturado com adições como gesso sulfato de cálcio e materiais pozolânicos como cinzas volantes ou escória de altoforno em proporções adequadas 2 Essa mistura é moída novamente em moinhos de bolas até se transformar em cimento Portland um pó fino com partículas extremamente pequenas Embalagem e Armazenamento 1 O cimento Portland finalizado é ensacado em sacos de papel ou armazenado em silos para posterior distribuição e comercialização 2 Durante todo o processo são realizados controles de qualidade rigorosos para garantir que o cimento atenda às especificações técnicas e normativas exigidas 8 CP II Cimento Portland Composto 1 Composição É composto por clínquer Portland escória de altoforno e materiais pozolânicos como a pozolana 2 Aplicações Indicado para concretos em geral especialmente para obras que exigem resistência moderada a sulfatos e calor de hidratação controlado Pode ser utilizado em fundações estruturas de concreto armado pavimentação e obras de infraestrutura CP III Cimento Portland de AltoForno 1 Composição Contém clínquer Portland e escória de altoforno em sua composição 2 Aplicações Recomendado para concretos que demandam alta resistência inicial e final como estruturas prémoldadas lajes pilares vigas e elementos de concreto protendido Também pode ser utilizado em concretos de alto desempenho e em obras que exigem resistência a sulfatos moderada CP IV Cimento Portland Pozolânico 1 Composição É composto por clínquer Portland e materiais pozolânicos como a pozolana 2 Aplicações Indicado para concretos que necessitam de maior durabilidade e resistência a ambientes agressivos como água do mar águas sulfatadas e solos agressivos Pode ser utilizado em obras portuárias estações de tratamento de água fundações em solos agressivos e estruturas subterrâneas CP V Cimento Portland de Alta Resistência Inicial 1 Composição Possui uma quantidade maior de clínquer Portland em sua composição conferindolhe alta resistência inicial 2 Aplicações Recomendado para obras que necessitam de desforma rápida como prémoldados concretagens em dias frios ou em situações onde é necessário liberar a estrutura para novas etapas construtivas rapidamente 9 A alita também conhecida como aluminato tricálcico C3A é uma das fases principais do clínquer do cimento Portland Sua função principal é atender às propriedades de pega e resistência inicial do cimento Porém possui outras função também Contribuição para a Pega Inicial A alita é responsável por proporcionar uma rápida pega inicial ao cimento Portland Quando a água é adicionada ao clínquer durante a produção do cimento a alita reage rapidamente para formar hidróxido de cálcio CaOH2 e silicato de cálcio hidratado CSH que são os produtos de hidratação responsáveis pela pega inicial Desenvolvimento da Resistência Inicial A rápida reação da alita durante a hidratação contribui para o desenvolvimento da resistência inicial do cimento Isso é importante em aplicações onde é necessário que o concreto atinja resistências mínimas rapidamente como em concretagens em clima frio ou em estruturas sujeitas a carregamentos precoces Participação na Formação de Fases Hidratadas Durante o processo de hidratação da alita são formados produtos como o CSH silicato de cálcio hidratado e etringita Essas fases contribuem para a estruturação da matriz de cimento hidratado conferindo propriedades mecânicas e durabilidade ao concreto Influência na Resistência a Sulfatos A alita pode influenciar a resistência do cimento a ataques químicos como os sulfatos presentes no solo ou em ambientes agressivos O controle adequado da quantidade de alita na composição do clínquer pode ajudar a ajustar a resistência a esses agentes agressivos 10 Resistência Mecânica É conhecido que o cimento Portland pode dar resistência mecânica ao concreto Ele ajuda a formar uma matriz de ligações fortes entre os agregados o que resulta em estruturas fortes e firmezas Pega e Endurecimento Quando combinado com água o cimento Portland pode passar pelos processos de pega e endurance O suporto referese ao aumento gradual da resistência do cimento ao longo do processo de pega Versatilidade O cimento Portland é bastante versátil e pode ser usado em uma ampla gama de aplicações de construção Isso inclui estruturas concretas fazer argamassas para assentamento e revestimento e fazer blocos e componentes prémoldados Durabilidade Quando usado corretamente o cimento Portland ajuda as estruturas a durar mais tempo porque resiste a cargas agentes agressivos mudanças de temperatura e outras condições ambientais difíceis Compatibilidade com Aditivos O cimento Portland pode ser combinado com aditivos como plastificantes retardadores e aceleradores para alterar suas propriedades de pega trabalhabilidade vários tempos de resistência e resistência entre outras propriedades 11 Pozolanas Naturais 1 Cinzas Volantes Resíduo da queima de carvão mineral em usinas termelétricas Possui propriedades pozolânicas e pode substituir parte do clínquer 2 Sílica Ativa Material fino obtido por meio da queima controlada de sílica pura como a sílica gel É altamente reativa e contribui para o desenvolvimento de resistências iniciais e finais elevadas Pozolanas Artificiais 1 Metacaulim Produto da calcinação controlada da caulinita argila Possui alta reatividade pozolânica e pode melhorar a resistência e a durabilidade do concreto 2 Argilas Calcinas Certas argilas calcinadas a altas temperaturas apresentam propriedades pozolânicas e podem ser utilizadas como adições minerais Escórias de AltoForno Resíduo da produção de ferro em altosfornos Possui propriedades hidráulicas e pode substituir parcialmente o clínquer contribuindo para redução do calor de hidratação e melhorando a resistência a sulfatos Calcário e Calcário Filler O calcário moído ou o calcário filler podem ser utilizados como adições para reduzir a quantidade de clínquer necessária na produção do cimento O calcário filler também pode melhorar a trabalhabilidade e a coesão do concreto 12 processo de pega do cimento 1 Hidratação dos Componentes do Cimento Quando água é adicionada ao cimento Portland ocorre a hidratação dos componentes principais como a alita C3A belita C2S silicatos C3S e C2S e sulfatos gesso Essa hidratação libera calor e inicia o processo de pega 2 Reações Químicas Aluminato Tricálcico C3A É o primeiro componente a reagir contribuindo para a pega inicial Forma hidróxido de cálcio e etringita Silicatos de Cálcio C3S e C2S Reagem mais lentamente porém são responsáveis pela maior parte da resistência do concreto ao longo do tempo Formam silicato de cálcio hidratado CSH a principal fase responsável pela resistência do concreto endurecido Fatores que Influenciam a Pega do Cimento 1 Teor de Água A quantidade de água influencia diretamente na velocidade de hidratação e na pega do cimento Excesso de água pode retardar o processo de pega 2 Temperatura Temperaturas mais altas aceleram o processo de pega enquanto temperaturas mais baixas retardam Controlar a temperatura é importante para evitar problemas como pegas rápidas indesejadas ou retardos excessivos 3 Tipo de Cimento Diferentes tipos de cimento como CP II CP III CP IV CP V possuem composições diferentes que afetam a velocidade e a característica da pega 4 Aditivos Alguns aditivos podem acelerar ou retardar a pega do cimento dependendo de sua composição e dosagem Processo de Endurecimento do Concreto 1 Continuidade da Hidratação Após a pega as reações de hidratação dos componentes do cimento continuam contribuindo para o desenvolvimento da resistência mecânica ao longo do tempo 2 Formação da Matriz de Cimento Hidratado O CSH formado durante a hidratação preenche os vazios entre os grãos de agregados formando uma matriz coesa que dá resistência ao concreto 3 Carbonatação e Cura A carbonatação do concreto e a cura adequada contribuem para o desenvolvimento da resistência e durabilidade do material ao longo do tempo Fatores que Influenciam o Endurecimento do Concreto 1 Umidade e Temperatura Ambientes úmidos e temperaturas moderadas favorecem o processo de endurecimento Cura inadequada pode comprometer a resistência final do concreto 2 Idade do Concreto O concreto continua ganhando resistência ao longo do tempo mas a taxa de ganho de resistência diminui com o tempo 3 Proporção ÁguaCimento ac Relações águacimento menores tendem a resultar em concretos mais resistentes e duráveis desde que a mistura seja adequadamente trabalhada e curada 4 Aditivos e Adições Alguns aditivos podem influenciar a resistência e durabilidade do concreto assim como a incorporação de adições minerais na composição do cimento pode alterar suas propriedades 13 A presença de elementos químicos secundários no cimento Portland é uma característica significativa que pode afetar suas propriedades e desempenho Essas substâncias são comumente encontradas em pequenas quantidades e podem ser derivadas das matériasprimas utilizadas na fabricação do clínquer que é o principal componente do cimento Portland Esses elementos químicos podem ser Aluminio ferro sódio magnésio enxofre e etc As características e efeitos dos elementos químicos secundários no cimento podem variar de acordo com as composições das matériasprimas usadas os processos de fabricação e as condições específicas de aplicação Para garantir a qualidade e o desempenho do cimento Portland nas diversas aplicações na construção civil é fundamental controlar corretamente esses componentes durante a produção 14 O controle do calor de hidratação do concreto de cimento Portland é uma preocupação importante na indústria da construção civil por diversos motivos sendo eles Minimização dos riscos de fissuração o calor produzido durante a hidratação do cimento pode aumentar significativamente a temperatura do concreto fresco Isso pode causar gradientes térmicos no interior aumentando as internas e eventualmente fissurando o concreto Para reduzir esses riscos o controle de calor de hidratação é essencial Isso é especialmente verdadeiro para componentes de grande volume ou estruturas grandes Preservação da Resistência e Durabilidade Altas temperaturas durante a hidratação podem acelerar as reações químicas incluindo a produção de produtos de hidratação Devido à formação limitada de produtos de hidratação e possíveis deficiências na estruturação da matriz de cimento hidratado isso pode resultar em uma pega mais rápida e um aumento inicial de resistência mas também pode diminuir a resistência e a durabilidade final do concreto Controle da Retração Térmica Durante o processo de hidratação temperaturas elevadas podem causar a retração térmica do concreto na medida em que ele resfria Essa retração pode causar danos não concretos internos e externos aumentando o risco de fissuração e comprometendo a estrutura Garantia de Qualidade do Concreto Um componente do processo de garantia da qualidade do concreto é o controle de calor de hidratação É possível reduzir o calor de hidratação ao melhorar as misturas e adições de cimento sem comprometer significativamente as propriedades mecânicas e a durabilidade do concreto Atendimento às Especificações Técnicas Para garantir o desempenho adequado e a segurança das estruturas os projetos de construção civil muitas vezes bloqueiam que o concreto atenda às temperaturas máximas especificadas durante a hidratação APENAS RESPOSTAS 1 Os aglomerantes aglutinantes ou ligantes são materiais geralmente pulverulentos utilizados na construção civil que quando misturados com água formam uma pasta capaz de aderir e unir agregados areia pedra brita e fibras formando uma massa resistente e coesa E tem como função fornecer a materiais como argamassas e concretos as características de resistência e de mecânica esperadas boa ligação entre as partículas estabilidade e durabilidade boa adesão e etc 2 DEFINIÇÃO Gesso é um termo genérico de uma família de aglomerantes simples constituídos basicamente de sulfatos mais ou menos hidratados e anidros de cálcio USOS DO GESSO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Revestimento de paredes Usase o gesso lento aplicado diretamente na parede crua por possuir boa aderência Sua execução é fácil e rápida e ainda dispensa o uso de massa de regularização na etapa da pintura massa corrida Placas de gesso para forro É produzida com adição de fibras de sisal existindo dois tipos liso com junta de dilatação no encontro com a parede e com juntas de dilatação e rodateto Paredes de gesso São montadas como alvenaria e são ótimas para isolamento térmico e acústico Gesso acartonado Formado por duas folhas de papel e um miolo de gesso existem tres tipos resistente ao fogo a umidade ou o padrão Sancas decorativas Flexibilidade de formas e facilita embutir iluminação Molduras de gesso Muito utilizado em rodatetos Revestimentos 3D Usados em decorações de paredes PONTOS NEGATIVOS Em contato com água pode se dissolver o que faz com que não possa ser utilizado em áreas externas sujeitas a chuvas Outra desvantagem é que o gesso é um material sujeito a proliferação de fungos e bactérias nos espaços vazios entre as placas o que exige verificações constantes PONTOS POSITIVOS Boas propriedades térmicas e acústicas sendo um excelente isolante contra propagação de fogo Boa aderência à alvenaria e concreto Produtividade elevada a aplicação é mais rápida e fácil do que a das argamassas e seu tempo de cura é menor podendo iniciar a pintura mais cedo 3 Devido às suas propriedades intrínsecas e à maneira como reação ao fogo o gesso é considerado um material resistente ao fogo Dentre as suas propriedades podemos citar Baixa Condutividade Térmica O gesso é um bom isolante térmico pois possui baixa condutividade térmica O gesso funciona como uma barreira térmica em um incêndio impedindo que o calor seja transferido para o lado oposto da parede ou estrutura revestida com gesso Desidratação Endotérmica Um processo que ocorre durante um incêndio chamase desidratação endotérmica Isso significa que o gesso absorve muito calor do ar em chamas ao perder a água de sua composição química água de cristalização Esse processo de absorção de calor ajuda a manter a temperatura do material sob controle Formação de Barreira Física A aplicação de gesso em revestimentos ou placas cria uma barreira física que protege as estruturas subjacentes Para permitir a evacuação segura de pessoas e a intervenção dos bombeiros a camada subjacente permanece protegida por mais tempo mesmo que a camada externa do gesso seja danificada pelo fogo Liberação de Água de Cristalização A desidratação endotérmica libera o vapor de água de cristalização do gesso E esse vapor de água ajuda a controlar a propagação do fogo e absorver a energia térmica do ar O gesso é um material não combustível O gesso não propaga o fogo apesar de que revestimentos e materiais orgânicos próximos podem ser inflamáveis 4 DEFINIÇÃO Cal é um nome genérico de um aglomerante simples resultante da calcinação de rochas calcárias que apresentam diversas variedades com características resultantes da natureza da matériaprima empregada e do processo conduzido O PAPEL DA CAL A cal ajuda as argamassas a realizar várias funções como aumentar a sua plasticidade trabalhabilidade retenção de água resistência durabilidade e estabilidade química A cal é útil por causa de suas características em uma variedade de aplicações de construção civil como revestimentos de paredes e argamassas para assentamento de blocos e reparos em estruturas REAÇÕES DE QUEIMA CALCINAÇÃO A primeira etapa do processo de fabricação é a queima de cal em que o calcário CaCO3 é submetido a altas temperaturas em fornos especiais conhecidos como fornos de cal Ao longo da calcinação o calcário é apresentado a uma ocorrência térmica endotérmica que resulta na adição de carbonato de cálcio em CaO e CO2 de acordo com a seleção CaCO3 calcário CaO cal CO2 O óxido de cálcio resultante também conhecido como cal viva é um produto sólido branco muito reativo Ele é essencial para as fases subsequentes da produção de cal EXTINÇÃO DA CAL HIDRATAÇÃO Após a queima a caloria é eliminada por meio da adição de água controlada ao óxido de cálcio Embora seja altamente exotérmica essa evidência libera calor A solução que mostra a ocorrência de extinção é CaO cal viva H2O água CaOH2 A cal hidratada formada é um produto pulverulento branco com características de plasticidade e ligação Seus vários usos na construção civil incluem pinturas revestimentos e argamassas PEGA DA CAL ENDURECIMENTO O termo pegada de cal referese ao processo pelo qual a cal hidratada resiste quando exposta ao ar A absorção de dióxido de carbono CO2 da atmosfera resulta na formação de CaCO3 por ocorrência com água presente na cal hidratada Essa reação de pega e endurecimento da cal é gradual e contribui para a coesão e a resistência mecânica das estruturas construídas com argamassas ou produtos que contenham cal hidratada 5 As principais cales produzidas e comercializadas no Brasil são CAL VIRGEM A cal virgem é o produto obtido diretamente da calcinação do calcário em fornos apropriados É um material altamente reativo e utilizado como matériaprima para a produção de outros tipos de cal CAL HIDRATADA A cal hidratada é obtida pela reação da cal virgem com água processo conhecido como extinção É comercializada na forma de pó fino e é amplamente utilizada na construção civil para produção de argamassas revestimentos e pinturas CAL HIDRÁULICA A cal hidráulica é produzida a partir de calcários contendo certa quantidade de argila Possui propriedades hidráulicas ou seja é capaz de endurecer mesmo em contato com água É utilizada em construções históricas restauração de monumentos e em algumas obras de engenharia civil específicas CAL HIDRÁULICA NATURAL A cal hidráulica natural é obtida a partir de jazidas naturais que já apresentam características hidráulicas Assim como a cal hidráulica convencional é utilizada em aplicações especiais na construção e na restauração de edificações históricas 6 A utilização da cal na construção civil oferece diversas vantagens devido às suas propriedades físicas químicas e mecânicas dentre elas Plasticidade e Trabalhabilidade A cal aumenta a trabalhabilidade e a plasticidade das argamassas tornandoas mais simples de aplicar e moldar durante vários tipos de revestimentos assentamentos de blocos e outros processos construtivos Retenção de Água A cal na argamassa prolonga a retenção de água o que beneficia a hidratação do cimento e a trabalhabilidade e plasticidade da mistura durante a aplicação Aderência A cal aumenta a aderência dos materiais de construção como tijolos blocos pedras e revestimentos cerâmicos conferindo às estruturas construídas maior estabilidade e coesão Impermeabilização A cal ajuda as argamassas a serem impermeabilizadas proporcionando a permeabilidade da água e evitando infiltrações em paredes e estruturas de concreto Sustentabilidade O cal é uma opção mais sustentável para a construção civil porque consome menos energia do que outros aglomerantes como o cimento Portland A cal também diminui o impacto no meio ambiente porque é reciclável e natural 7 A fim de produzir um produto final de alto desempenho e qualidade o processo de fabricação do cimento Portland é complexo e envolve várias etapas Sendo elas Obtenção das MatériasPrimas 1 Calcário É a principal matériaprima do cimento e fornece o óxido de cálcio CaO necessário para a produção 2 Argila Contribui com sílica alumina e óxido de ferro que são importantes na composição química do cimento 3 Minério de ferro Fornece o óxido de ferro necessário para a coloração do cimento e contribui para algumas propriedades físicas Preparação das MatériasPrimas 1 As matériasprimas calcário argila minério de ferro são extraídas de jazidas e transportadas para a fábrica de cimento 2 Elas passam por processos de britagem e moagem para obter partículas finas que facilitam a fusão e a reação química durante a produção do cimento Homogeneização e Préaquecimento 1 As matériasprimas moídas são homogeneizadas em proporções adequadas para garantir a composição química desejada do cimento 2 Em seguida elas passam por um processo de préaquecimento em fornos rotativos onde são submetidas a temperaturas moderadas para remover a umidade e preparar as matériasprimas para a próxima etapa Ciclone de Preaquecimento e Fornos de Calcinação 1 As matériasprimas préaquecidas são alimentadas em um ciclone de preaquecimento onde ocorre a précalcinação parcial dos materiais 2 Em seguida elas são introduzidas nos fornos de calcinação onde são expostas a altas temperaturas aproximadamente 1450C para a decomposição completa do calcário em óxido de cálcio CaO e dióxido de carbono CO2 Moagem do Clínquer 1 O material resultante da calcinação é o clínquer uma mistura de óxidos de cálcio silício alumínio e ferro Ele é resfriado rapidamente e depois moído em moinhos de bolas até atingir uma finura adequada Adições e Moagem do Cimento 1 O clínquer moído é misturado com adições como gesso sulfato de cálcio e materiais pozolânicos como cinzas volantes ou escória de altoforno em proporções adequadas 2 Essa mistura é moída novamente em moinhos de bolas até se transformar em cimento Portland um pó fino com partículas extremamente pequenas Embalagem e Armazenamento 1 O cimento Portland finalizado é ensacado em sacos de papel ou armazenado em silos para posterior distribuição e comercialização 2 Durante todo o processo são realizados controles de qualidade rigorosos para garantir que o cimento atenda às especificações técnicas e normativas exigidas 8 CP II Cimento Portland Composto 1 Composição É composto por clínquer Portland escória de altoforno e materiais pozolânicos como a pozolana 2 Aplicações Indicado para concretos em geral especialmente para obras que exigem resistência moderada a sulfatos e calor de hidratação controlado Pode ser utilizado em fundações estruturas de concreto armado pavimentação e obras de infraestrutura CP III Cimento Portland de AltoForno 1 Composição Contém clínquer Portland e escória de altoforno em sua composição 2 Aplicações Recomendado para concretos que demandam alta resistência inicial e final como estruturas prémoldadas lajes pilares vigas e elementos de concreto protendido Também pode ser utilizado em concretos de alto desempenho e em obras que exigem resistência a sulfatos moderada CP IV Cimento Portland Pozolânico 1 Composição É composto por clínquer Portland e materiais pozolânicos como a pozolana 2 Aplicações Indicado para concretos que necessitam de maior durabilidade e resistência a ambientes agressivos como água do mar águas sulfatadas e solos agressivos Pode ser utilizado em obras portuárias estações de tratamento de água fundações em solos agressivos e estruturas subterrâneas CP V Cimento Portland de Alta Resistência Inicial 1 Composição Possui uma quantidade maior de clínquer Portland em sua composição conferindolhe alta resistência inicial 2 Aplicações Recomendado para obras que necessitam de desforma rápida como prémoldados concretagens em dias frios ou em situações onde é necessário liberar a estrutura para novas etapas construtivas rapidamente 9 A alita também conhecida como aluminato tricálcico C3A é uma das fases principais do clínquer do cimento Portland Sua função principal é atender às propriedades de pega e resistência inicial do cimento Porém possui outras função também Contribuição para a Pega Inicial A alita é responsável por proporcionar uma rápida pega inicial ao cimento Portland Quando a água é adicionada ao clínquer durante a produção do cimento a alita reage rapidamente para formar hidróxido de cálcio CaOH2 e silicato de cálcio hidratado CSH que são os produtos de hidratação responsáveis pela pega inicial Desenvolvimento da Resistência Inicial A rápida reação da alita durante a hidratação contribui para o desenvolvimento da resistência inicial do cimento Isso é importante em aplicações onde é necessário que o concreto atinja resistências mínimas rapidamente como em concretagens em clima frio ou em estruturas sujeitas a carregamentos precoces Participação na Formação de Fases Hidratadas Durante o processo de hidratação da alita são formados produtos como o CSH silicato de cálcio hidratado e etringita Essas fases contribuem para a estruturação da matriz de cimento hidratado conferindo propriedades mecânicas e durabilidade ao concreto Influência na Resistência a Sulfatos A alita pode influenciar a resistência do cimento a ataques químicos como os sulfatos presentes no solo ou em ambientes agressivos O controle adequado da quantidade de alita na composição do clínquer pode ajudar a ajustar a resistência a esses agentes agressivos 10 Resistência Mecânica É conhecido que o cimento Portland pode dar resistência mecânica ao concreto Ele ajuda a formar uma matriz de ligações fortes entre os agregados o que resulta em estruturas fortes e firmezas Pega e Endurecimento Quando combinado com água o cimento Portland pode passar pelos processos de pega e endurance O suporto referese ao aumento gradual da resistência do cimento ao longo do processo de pega Versatilidade O cimento Portland é bastante versátil e pode ser usado em uma ampla gama de aplicações de construção Isso inclui estruturas concretas fazer argamassas para assentamento e revestimento e fazer blocos e componentes prémoldados Durabilidade Quando usado corretamente o cimento Portland ajuda as estruturas a durar mais tempo porque resiste a cargas agentes agressivos mudanças de temperatura e outras condições ambientais difíceis Compatibilidade com Aditivos O cimento Portland pode ser combinado com aditivos como plastificantes retardadores e aceleradores para alterar suas propriedades de pega trabalhabilidade vários tempos de resistência e resistência entre outras propriedades 11 Pozolanas Naturais 1 Cinzas Volantes Resíduo da queima de carvão mineral em usinas termelétricas Possui propriedades pozolânicas e pode substituir parte do clínquer 2 Sílica Ativa Material fino obtido por meio da queima controlada de sílica pura como a sílica gel É altamente reativa e contribui para o desenvolvimento de resistências iniciais e finais elevadas Pozolanas Artificiais 1 Metacaulim Produto da calcinação controlada da caulinita argila Possui alta reatividade pozolânica e pode melhorar a resistência e a durabilidade do concreto 2 Argilas Calcinas Certas argilas calcinadas a altas temperaturas apresentam propriedades pozolânicas e podem ser utilizadas como adições minerais Escórias de AltoForno Resíduo da produção de ferro em altosfornos Possui propriedades hidráulicas e pode substituir parcialmente o clínquer contribuindo para redução do calor de hidratação e melhorando a resistência a sulfatos Calcário e Calcário Filler O calcário moído ou o calcário filler podem ser utilizados como adições para reduzir a quantidade de clínquer necessária na produção do cimento O calcário filler também pode melhorar a trabalhabilidade e a coesão do concreto 12 processo de pega do cimento 1 Hidratação dos Componentes do Cimento Quando água é adicionada ao cimento Portland ocorre a hidratação dos componentes principais como a alita C3A belita C2S silicatos C3S e C2S e sulfatos gesso Essa hidratação libera calor e inicia o processo de pega 2 Reações Químicas Aluminato Tricálcico C3A É o primeiro componente a reagir contribuindo para a pega inicial Forma hidróxido de cálcio e etringita Silicatos de Cálcio C3S e C2S Reagem mais lentamente porém são responsáveis pela maior parte da resistência do concreto ao longo do tempo Formam silicato de cálcio hidratado CSH a principal fase responsável pela resistência do concreto endurecido Fatores que Influenciam a Pega do Cimento 1 Teor de Água A quantidade de água influencia diretamente na velocidade de hidratação e na pega do cimento Excesso de água pode retardar o processo de pega 2 Temperatura Temperaturas mais altas aceleram o processo de pega enquanto temperaturas mais baixas retardam Controlar a temperatura é importante para evitar problemas como pegas rápidas indesejadas ou retardos excessivos 3 Tipo de Cimento Diferentes tipos de cimento como CP II CP III CP IV CP V possuem composições diferentes que afetam a velocidade e a característica da pega 4 Aditivos Alguns aditivos podem acelerar ou retardar a pega do cimento dependendo de sua composição e dosagem Processo de Endurecimento do Concreto 1 Continuidade da Hidratação Após a pega as reações de hidratação dos componentes do cimento continuam contribuindo para o desenvolvimento da resistência mecânica ao longo do tempo 2 Formação da Matriz de Cimento Hidratado O CSH formado durante a hidratação preenche os vazios entre os grãos de agregados formando uma matriz coesa que dá resistência ao concreto 3 Carbonatação e Cura A carbonatação do concreto e a cura adequada contribuem para o desenvolvimento da resistência e durabilidade do material ao longo do tempo Fatores que Influenciam o Endurecimento do Concreto 1 Umidade e Temperatura Ambientes úmidos e temperaturas moderadas favorecem o processo de endurecimento Cura inadequada pode comprometer a resistência final do concreto 2 Idade do Concreto O concreto continua ganhando resistência ao longo do tempo mas a taxa de ganho de resistência diminui com o tempo 3 Proporção ÁguaCimento ac Relações águacimento menores tendem a resultar em concretos mais resistentes e duráveis desde que a mistura seja adequadamente trabalhada e curada 4 Aditivos e Adições Alguns aditivos podem influenciar a resistência e durabilidade do concreto assim como a incorporação de adições minerais na composição do cimento pode alterar suas propriedades 13 A presença de elementos químicos secundários no cimento Portland é uma característica significativa que pode afetar suas propriedades e desempenho Essas substâncias são comumente encontradas em pequenas quantidades e podem ser derivadas das matériasprimas utilizadas na fabricação do clínquer que é o principal componente do cimento Portland Esses elementos químicos podem ser Aluminio ferro sódio magnésio enxofre e etc As características e efeitos dos elementos químicos secundários no cimento podem variar de acordo com as composições das matériasprimas usadas os processos de fabricação e as condições específicas de aplicação Para garantir a qualidade e o desempenho do cimento Portland nas diversas aplicações na construção civil é fundamental controlar corretamente esses componentes durante a produção 14 O controle do calor de hidratação do concreto de cimento Portland é uma preocupação importante na indústria da construção civil por diversos motivos sendo eles Minimização dos riscos de fissuração o calor produzido durante a hidratação do cimento pode aumentar significativamente a temperatura do concreto fresco Isso pode causar gradientes térmicos no interior aumentando as internas e eventualmente fissurando o concreto Para reduzir esses riscos o controle de calor de hidratação é essencial Isso é especialmente verdadeiro para componentes de grande volume ou estruturas grandes Preservação da Resistência e Durabilidade Altas temperaturas durante a hidratação podem acelerar as reações químicas incluindo a produção de produtos de hidratação Devido à formação limitada de produtos de hidratação e possíveis deficiências na estruturação da matriz de cimento hidratado isso pode resultar em uma pega mais rápida e um aumento inicial de resistência mas também pode diminuir a resistência e a durabilidade final do concreto Controle da Retração Térmica Durante o processo de hidratação temperaturas elevadas podem causar a retração térmica do concreto na medida em que ele resfria Essa retração pode causar danos não concretos internos e externos aumentando o risco de fissuração e comprometendo a estrutura Garantia de Qualidade do Concreto Um componente do processo de garantia da qualidade do concreto é o controle de calor de hidratação É possível reduzir o calor de hidratação ao melhorar as misturas e adições de cimento sem comprometer significativamente as propriedades mecânicas e a durabilidade do concreto Atendimento às Especificações Técnicas Para garantir o desempenho adequado e a segurança das estruturas os projetos de construção civil muitas vezes bloqueiam que o concreto atenda às temperaturas máximas especificadas durante a hidratação APENAS RESPOSTAS 1 Os aglomerantes aglutinantes ou ligantes são materiais geralmente pulverulentos utilizados na construção civil que quando misturados com água formam uma pasta capaz de aderir e unir agregados areia pedra brita e fibras formando uma massa resistente e coesa E tem como função fornecer a materiais como argamassas e concretos as características de resistência e de mecânica esperadas boa ligação entre as partículas estabilidade e durabilidade boa adesão e etc 2 DEFINIÇÃO Gesso é um termo genérico de uma família de aglomerantes simples constituídos basicamente de sulfatos mais ou menos hidratados e anidros de cálcio USOS DO GESSO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Revestimento de paredes Usase o gesso lento aplicado diretamente na parede crua por possuir boa aderência Sua execução é fácil e rápida e ainda dispensa o uso de massa de regularização na etapa da pintura massa corrida Placas de gesso para forro É produzida com adição de fibras de sisal existindo dois tipos liso com junta de dilatação no encontro com a parede e com juntas de dilatação e rodateto Paredes de gesso São montadas como alvenaria e são ótimas para isolamento térmico e acústico Gesso acartonado Formado por duas folhas de papel e um miolo de gesso existem tres tipos resistente ao fogo a umidade ou o padrão Sancas decorativas Flexibilidade de formas e facilita embutir iluminação Molduras de gesso Muito utilizado em rodatetos Revestimentos 3D Usados em decorações de paredes PONTOS NEGATIVOS Em contato com água pode se dissolver o que faz com que não possa ser utilizado em áreas externas sujeitas a chuvas Outra desvantagem é que o gesso é um material sujeito a proliferação de fungos e bactérias nos espaços vazios entre as placas o que exige verificações constantes PONTOS POSITIVOS Boas propriedades térmicas e acústicas sendo um excelente isolante contra propagação de fogo Boa aderência à alvenaria e concreto Produtividade elevada a aplicação é mais rápida e fácil do que a das argamassas e seu tempo de cura é menor podendo iniciar a pintura mais cedo 3 Devido às suas propriedades intrínsecas e à maneira como reação ao fogo o gesso é considerado um material resistente ao fogo Dentre as suas propriedades podemos citar Baixa Condutividade Térmica O gesso é um bom isolante térmico pois possui baixa condutividade térmica O gesso funciona como uma barreira térmica em um incêndio impedindo que o calor seja transferido para o lado oposto da parede ou estrutura revestida com gesso Desidratação Endotérmica Um processo que ocorre durante um incêndio chamase desidratação endotérmica Isso significa que o gesso absorve muito calor do ar em chamas ao perder a água de sua composição química água de cristalização Esse processo de absorção de calor ajuda a manter a temperatura do material sob controle Formação de Barreira Física A aplicação de gesso em revestimentos ou placas cria uma barreira física que protege as estruturas subjacentes Para permitir a evacuação segura de pessoas e a intervenção dos bombeiros a camada subjacente permanece protegida por mais tempo mesmo que a camada externa do gesso seja danificada pelo fogo Liberação de Água de Cristalização A desidratação endotérmica libera o vapor de água de cristalização do gesso E esse vapor de água ajuda a controlar a propagação do fogo e absorver a energia térmica do ar O gesso é um material não combustível O gesso não propaga o fogo apesar de que revestimentos e materiais orgânicos próximos podem ser inflamáveis 4 DEFINIÇÃO Cal é um nome genérico de um aglomerante simples resultante da calcinação de rochas calcárias que apresentam diversas variedades com características resultantes da natureza da matériaprima empregada e do processo conduzido O PAPEL DA CAL A cal ajuda as argamassas a realizar várias funções como aumentar a sua plasticidade trabalhabilidade retenção de água resistência durabilidade e estabilidade química A cal é útil por causa de suas características em uma variedade de aplicações de construção civil como revestimentos de paredes e argamassas para assentamento de blocos e reparos em estruturas REAÇÕES DE QUEIMA CALCINAÇÃO A primeira etapa do processo de fabricação é a queima de cal em que o calcário CaCO3 é submetido a altas temperaturas em fornos especiais conhecidos como fornos de cal Ao longo da calcinação o calcário é apresentado a uma ocorrência térmica endotérmica que resulta na adição de carbonato de cálcio em CaO e CO2 de acordo com a seleção CaCO3 calcário CaO cal CO2 O óxido de cálcio resultante também conhecido como cal viva é um produto sólido branco muito reativo Ele é essencial para as fases subsequentes da produção de cal EXTINÇÃO DA CAL HIDRATAÇÃO Após a queima a caloria é eliminada por meio da adição de água controlada ao óxido de cálcio Embora seja altamente exotérmica essa evidência libera calor A solução que mostra a ocorrência de extinção é CaO cal viva H2O água CaOH2 A cal hidratada formada é um produto pulverulento branco com características de plasticidade e ligação Seus vários usos na construção civil incluem pinturas revestimentos e argamassas PEGA DA CAL ENDURECIMENTO O termo pegada de cal referese ao processo pelo qual a cal hidratada resiste quando exposta ao ar A absorção de dióxido de carbono CO2 da atmosfera resulta na formação de CaCO3 por ocorrência com água presente na cal hidratada Essa reação de pega e endurecimento da cal é gradual e contribui para a coesão e a resistência mecânica das estruturas construídas com argamassas ou produtos que contenham cal hidratada 5 As principais cales produzidas e comercializadas no Brasil são CAL VIRGEM A cal virgem é o produto obtido diretamente da calcinação do calcário em fornos apropriados É um material altamente reativo e utilizado como matériaprima para a produção de outros tipos de cal CAL HIDRATADA A cal hidratada é obtida pela reação da cal virgem com água processo conhecido como extinção É comercializada na forma de pó fino e é amplamente utilizada na construção civil para produção de argamassas revestimentos e pinturas CAL HIDRÁULICA A cal hidráulica é produzida a partir de calcários contendo certa quantidade de argila Possui propriedades hidráulicas ou seja é capaz de endurecer mesmo em contato com água É utilizada em construções históricas restauração de monumentos e em algumas obras de engenharia civil específicas CAL HIDRÁULICA NATURAL A cal hidráulica natural é obtida a partir de jazidas naturais que já apresentam características hidráulicas Assim como a cal hidráulica convencional é utilizada em aplicações especiais na construção e na restauração de edificações históricas 6 A utilização da cal na construção civil oferece diversas vantagens devido às suas propriedades físicas químicas e mecânicas dentre elas Plasticidade e Trabalhabilidade A cal aumenta a trabalhabilidade e a plasticidade das argamassas tornandoas mais simples de aplicar e moldar durante vários tipos de revestimentos assentamentos de blocos e outros processos construtivos Retenção de Água A cal na argamassa prolonga a retenção de água o que beneficia a hidratação do cimento e a trabalhabilidade e plasticidade da mistura durante a aplicação Aderência A cal aumenta a aderência dos materiais de construção como tijolos blocos pedras e revestimentos cerâmicos conferindo às estruturas construídas maior estabilidade e coesão Impermeabilização A cal ajuda as argamassas a serem impermeabilizadas proporcionando a permeabilidade da água e evitando infiltrações em paredes e estruturas de concreto Sustentabilidade O cal é uma opção mais sustentável para a construção civil porque consome menos energia do que outros aglomerantes como o cimento Portland A cal também diminui o impacto no meio ambiente porque é reciclável e natural 7 A fim de produzir um produto final de alto desempenho e qualidade o processo de fabricação do cimento Portland é complexo e envolve várias etapas Sendo elas Obtenção das MatériasPrimas 1 Calcário É a principal matériaprima do cimento e fornece o óxido de cálcio CaO necessário para a produção 2 Argila Contribui com sílica alumina e óxido de ferro que são importantes na composição química do cimento 3 Minério de ferro Fornece o óxido de ferro necessário para a coloração do cimento e contribui para algumas propriedades físicas Preparação das MatériasPrimas 1 As matériasprimas calcário argila minério de ferro são extraídas de jazidas e transportadas para a fábrica de cimento 2 Elas passam por processos de britagem e moagem para obter partículas finas que facilitam a fusão e a reação química durante a produção do cimento Homogeneização e Préaquecimento 1 As matériasprimas moídas são homogeneizadas em proporções adequadas para garantir a composição química desejada do cimento 2 Em seguida elas passam por um processo de préaquecimento em fornos rotativos onde são submetidas a temperaturas moderadas para remover a umidade e preparar as matériasprimas para a próxima etapa Ciclone de Preaquecimento e Fornos de Calcinação 1 As matériasprimas préaquecidas são alimentadas em um ciclone de preaquecimento onde ocorre a précalcinação parcial dos materiais 2 Em seguida elas são introduzidas nos fornos de calcinação onde são expostas a altas temperaturas aproximadamente 1450C para a decomposição completa do calcário em óxido de cálcio CaO e dióxido de carbono CO2 Moagem do Clínquer 1 O material resultante da calcinação é o clínquer uma mistura de óxidos de cálcio silício alumínio e ferro Ele é resfriado rapidamente e depois moído em moinhos de bolas até atingir uma finura adequada Adições e Moagem do Cimento 1 O clínquer moído é misturado com adições como gesso sulfato de cálcio e materiais pozolânicos como cinzas volantes ou escória de altoforno em proporções adequadas 2 Essa mistura é moída novamente em moinhos de bolas até se transformar em cimento Portland um pó fino com partículas extremamente pequenas Embalagem e Armazenamento 1 O cimento Portland finalizado é ensacado em sacos de papel ou armazenado em silos para posterior distribuição e comercialização 2 Durante todo o processo são realizados controles de qualidade rigorosos para garantir que o cimento atenda às especificações técnicas e normativas exigidas 8 CP II Cimento Portland Composto 1 Composição É composto por clínquer Portland escória de altoforno e materiais pozolânicos como a pozolana 2 Aplicações Indicado para concretos em geral especialmente para obras que exigem resistência moderada a sulfatos e calor de hidratação controlado Pode ser utilizado em fundações estruturas de concreto armado pavimentação e obras de infraestrutura CP III Cimento Portland de AltoForno 1 Composição Contém clínquer Portland e escória de altoforno em sua composição 2 Aplicações Recomendado para concretos que demandam alta resistência inicial e final como estruturas prémoldadas lajes pilares vigas e elementos de concreto protendido Também pode ser utilizado em concretos de alto desempenho e em obras que exigem resistência a sulfatos moderada CP IV Cimento Portland Pozolânico 1 Composição É composto por clínquer Portland e materiais pozolânicos como a pozolana 2 Aplicações Indicado para concretos que necessitam de maior durabilidade e resistência a ambientes agressivos como água do mar águas sulfatadas e solos agressivos Pode ser utilizado em obras portuárias estações de tratamento de água fundações em solos agressivos e estruturas subterrâneas CP V Cimento Portland de Alta Resistência Inicial 1 Composição Possui uma quantidade maior de clínquer Portland em sua composição conferindolhe alta resistência inicial 2 Aplicações Recomendado para obras que necessitam de desforma rápida como prémoldados concretagens em dias frios ou em situações onde é necessário liberar a estrutura para novas etapas construtivas rapidamente 9 A alita também conhecida como aluminato tricálcico C3A é uma das fases principais do clínquer do cimento Portland Sua função principal é atender às propriedades de pega e resistência inicial do cimento Porém possui outras função também Contribuição para a Pega Inicial A alita é responsável por proporcionar uma rápida pega inicial ao cimento Portland Quando a água é adicionada ao clínquer durante a produção do cimento a alita reage rapidamente para formar hidróxido de cálcio CaOH2 e silicato de cálcio hidratado CSH que são os produtos de hidratação responsáveis pela pega inicial Desenvolvimento da Resistência Inicial A rápida reação da alita durante a hidratação contribui para o desenvolvimento da resistência inicial do cimento Isso é importante em aplicações onde é necessário que o concreto atinja resistências mínimas rapidamente como em concretagens em clima frio ou em estruturas sujeitas a carregamentos precoces Participação na Formação de Fases Hidratadas Durante o processo de hidratação da alita são formados produtos como o CSH silicato de cálcio hidratado e etringita Essas fases contribuem para a estruturação da matriz de cimento hidratado conferindo propriedades mecânicas e durabilidade ao concreto Influência na Resistência a Sulfatos A alita pode influenciar a resistência do cimento a ataques químicos como os sulfatos presentes no solo ou em ambientes agressivos O controle adequado da quantidade de alita na composição do clínquer pode ajudar a ajustar a resistência a esses agentes agressivos 10 Resistência Mecânica É conhecido que o cimento Portland pode dar resistência mecânica ao concreto Ele ajuda a formar uma matriz de ligações fortes entre os agregados o que resulta em estruturas fortes e firmezas Pega e Endurecimento Quando combinado com água o cimento Portland pode passar pelos processos de pega e endurance O suporto referese ao aumento gradual da resistência do cimento ao longo do processo de pega Versatilidade O cimento Portland é bastante versátil e pode ser usado em uma ampla gama de aplicações de construção Isso inclui estruturas concretas fazer argamassas para assentamento e revestimento e fazer blocos e componentes prémoldados Durabilidade Quando usado corretamente o cimento Portland ajuda as estruturas a durar mais tempo porque resiste a cargas agentes agressivos mudanças de temperatura e outras condições ambientais difíceis Compatibilidade com Aditivos O cimento Portland pode ser combinado com aditivos como plastificantes retardadores e aceleradores para alterar suas propriedades de pega trabalhabilidade vários tempos de resistência e resistência entre outras propriedades 11 Pozolanas Naturais 1 Cinzas Volantes Resíduo da queima de carvão mineral em usinas termelétricas Possui propriedades pozolânicas e pode substituir parte do clínquer 2 Sílica Ativa Material fino obtido por meio da queima controlada de sílica pura como a sílica gel É altamente reativa e contribui para o desenvolvimento de resistências iniciais e finais elevadas Pozolanas Artificiais 1 Metacaulim Produto da calcinação controlada da caulinita argila Possui alta reatividade pozolânica e pode melhorar a resistência e a durabilidade do concreto 2 Argilas Calcinas Certas argilas calcinadas a altas temperaturas apresentam propriedades pozolânicas e podem ser utilizadas como adições minerais Escórias de AltoForno Resíduo da produção de ferro em altosfornos Possui propriedades hidráulicas e pode substituir parcialmente o clínquer contribuindo para redução do calor de hidratação e melhorando a resistência a sulfatos Calcário e Calcário Filler O calcário moído ou o calcário filler podem ser utilizados como adições para reduzir a quantidade de clínquer necessária na produção do cimento O calcário filler também pode melhorar a trabalhabilidade e a coesão do concreto 12 processo de pega do cimento 1 Hidratação dos Componentes do Cimento Quando água é adicionada ao cimento Portland ocorre a hidratação dos componentes principais como a alita C3A belita C2S silicatos C3S e C2S e sulfatos gesso Essa hidratação libera calor e inicia o processo de pega 2 Reações Químicas Aluminato Tricálcico C3A É o primeiro componente a reagir contribuindo para a pega inicial Forma hidróxido de cálcio e etringita Silicatos de Cálcio C3S e C2S Reagem mais lentamente porém são responsáveis pela maior parte da resistência do concreto ao longo do tempo Formam silicato de cálcio hidratado CSH a principal fase responsável pela resistência do concreto endurecido Fatores que Influenciam a Pega do Cimento 1 Teor de Água A quantidade de água influencia diretamente na velocidade de hidratação e na pega do cimento Excesso de água pode retardar o processo de pega 2 Temperatura Temperaturas mais altas aceleram o processo de pega enquanto temperaturas mais baixas retardam Controlar a temperatura é importante para evitar problemas como pegas rápidas indesejadas ou retardos excessivos 3 Tipo de Cimento Diferentes tipos de cimento como CP II CP III CP IV CP V possuem composições diferentes que afetam a velocidade e a característica da pega 4 Aditivos Alguns aditivos podem acelerar ou retardar a pega do cimento dependendo de sua composição e dosagem Processo de Endurecimento do Concreto 1 Continuidade da Hidratação Após a pega as reações de hidratação dos componentes do cimento continuam contribuindo para o desenvolvimento da resistência mecânica ao longo do tempo 2 Formação da Matriz de Cimento Hidratado O CSH formado durante a hidratação preenche os vazios entre os grãos de agregados formando uma matriz coesa que dá resistência ao concreto 3 Carbonatação e Cura A carbonatação do concreto e a cura adequada contribuem para o desenvolvimento da resistência e durabilidade do material ao longo do tempo Fatores que Influenciam o Endurecimento do Concreto 1 Umidade e Temperatura Ambientes úmidos e temperaturas moderadas favorecem o processo de endurecimento Cura inadequada pode comprometer a resistência final do concreto 2 Idade do Concreto O concreto continua ganhando resistência ao longo do tempo mas a taxa de ganho de resistência diminui com o tempo 3 Proporção ÁguaCimento ac Relações águacimento menores tendem a resultar em concretos mais resistentes e duráveis desde que a mistura seja adequadamente trabalhada e curada 4 Aditivos e Adições Alguns aditivos podem influenciar a resistência e durabilidade do concreto assim como a incorporação de adições minerais na composição do cimento pode alterar suas propriedades 13 A presença de elementos químicos secundários no cimento Portland é uma característica significativa que pode afetar suas propriedades e desempenho Essas substâncias são comumente encontradas em pequenas quantidades e podem ser derivadas das matériasprimas utilizadas na fabricação do clínquer que é o principal componente do cimento Portland Esses elementos químicos podem ser Aluminio ferro sódio magnésio enxofre e etc As características e efeitos dos elementos químicos secundários no cimento podem variar de acordo com as composições das matériasprimas usadas os processos de fabricação e as condições específicas de aplicação Para garantir a qualidade e o desempenho do cimento Portland nas diversas aplicações na construção civil é fundamental controlar corretamente esses componentes durante a produção 14 O controle do calor de hidratação do concreto de cimento Portland é uma preocupação importante na indústria da construção civil por diversos motivos sendo eles Minimização dos riscos de fissuração o calor produzido durante a hidratação do cimento pode aumentar significativamente a temperatura do concreto fresco Isso pode causar gradientes térmicos no interior aumentando as internas e eventualmente fissurando o concreto Para reduzir esses riscos o controle de calor de hidratação é essencial Isso é especialmente verdadeiro para componentes de grande volume ou estruturas grandes Preservação da Resistência e Durabilidade Altas temperaturas durante a hidratação podem acelerar as reações químicas incluindo a produção de produtos de hidratação Devido à formação limitada de produtos de hidratação e possíveis deficiências na estruturação da matriz de cimento hidratado isso pode resultar em uma pega mais rápida e um aumento inicial de resistência mas também pode diminuir a resistência e a durabilidade final do concreto Controle da Retração Térmica Durante o processo de hidratação temperaturas elevadas podem causar a retração térmica do concreto na medida em que ele resfria Essa retração pode causar danos não concretos internos e externos aumentando o risco de fissuração e comprometendo a estrutura Garantia de Qualidade do Concreto Um componente do processo de garantia da qualidade do concreto é o controle de calor de hidratação É possível reduzir o calor de hidratação ao melhorar as misturas e adições de cimento sem comprometer significativamente as propriedades mecânicas e a durabilidade do concreto Atendimento às Especificações Técnicas Para garantir o desempenho adequado e a segurança das estruturas os projetos de construção civil muitas vezes bloqueiam que o concreto atenda às temperaturas máximas especificadas durante a hidratação