Cimento Portland - Materiais de Construcao - Fabricacao e Processo

Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I MATERIAIS DE CONSTRUÇAO Engenharia Civil Aglomerantes Cimento Portland Profº Fernando Souza Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Histórico Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Fabricação Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Fabricação Aglomerante hidráulico produzido a partir da moagem do clínquer constituído por silicatos de cálcio hidráulicos usualmente com adição de sulfato de cálcio 4 Gipsita CaSO42H2O Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I 5 Cimento Portland Fabricação Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIMENTO Vídeo sobre o processo de fabricação do cimento httpswwwyoutubecomwatchvMvJ4TxS2icg Vídeo sobre os impactos da fabricação do cimento na indústria da construção civil httpswwwyoutubecomwatchvgG4Y8TUcB0g 6 CIMENTO Vídeo sobre o processo de fabricação do cimento httpsptbrfacebookcomvideovideophpv456387134402103 7 Cimento Portland Cimento Portland Processo de fabricação 1 A fabricação do cimento inicia com a mineração do calcário principal matériaprima do cimento O material é extraído das minas e armazenado no pátio de préhomogeneização Nesta fase são recolhidas as primeiras amostras para serem analisadas no Laboratório de Qualidade A composição química do calcário é traçado teores de cálcio silício ferro e alumínio Cimento Portland Processo de fabricação Extração britagem e préhomogeneização Chegada do calcário britado Saída para moagem Cimento Portland Processo de fabricação 2 No moinho de farinha ou cru o calcário é moído com argila e aditivos específicos tais como minérios de ferro A argila é um produto rico em sílica ferro e alumínio elementos essenciais para a qualidade do cimento O produto final é formado por grãos muito finos daí o nome farinha ou cru Um filtro instalado no moinho evita que haja a emissão de pó para a atmosfera A farinha é estocada em silos especiais até ser enviada ao forno rotativo Cimento Portland Processo de fabricação Moagem e homogeneização resulta a farinha Rocha Calcária 94 CaO Argila 5 SiO2 Al2O3 e Fe2O3 Minério de Ferro 1 Fe2O3 Impurezas contidas nas matérias primas tais como MgO Na2O K2O Ti2O Moagem da farinha Posteriormente vai p secagem e forno Cimento Portland Processo de fabricação São empregados dois processos de calcinação via seca e via úmida Processo via úmida As matérias primas são moídas e homogeneizadas com adição de cerca de 40 de água gerando uma pasta Era utilizado no início da fabricação do cimento mas é pouco utilizado hoje em dia devido ao custo energético Processo via seco As matérias primas são moídas a seco gerando a farinha Esse processo consome cerca de metade do poder calorífico necessário para um forno via úmida OBS A poeira gerada nos processos por via úmida varia até 5 da saída de clínquer e no processo a seco pode subir para 15 Cimento Portland Processo de fabricação 3 Antes de ser inserida no forno rotativo a farinha passa pela torre de ciclone para que seja préaquecida através dos gases quentes originados pelo forno que se encontra logo abaixo Quando a farinha chega ao forno rotativo já está com temperatura em torno de 900ºC ajudando a reduzir o consumo de energia No interior do forno a temperatura chega a 1450ºC produzindo o clínquer Forno de clínquer F com préaquecimento P e resfriadorR Cimento Portland Processo de fabricação Cimento Portland Processo de fabricação Clínquer Cimento Portland Processo de fabricação 4 Para finalizar o processo de produção do clínquer o material é resfriado no resfriador e a temperatura reduzida para menos de 200ºC Um filtro está instalado na saída do equipamento liberando o ar de resfriamento para a atmosfera sem poluentes Uma nova coleta de amostras é realizada para os ensaios químicos do Laboratório de Controle de Qualidade O clínquer é transportado para as moegas onde ficam armazenadas as outras matérias primas que compõem o cimento gesso fíler calcário eou pozolana eou escória Dependendo da porcentagem de cada produto obtémse uma especificação de cimento Cimento Portland Processo de fabricação 5 A mistura segue para o moinho de cimento onde todos os componentes são moídos até atingirem a granulometria ideal resultando em cimento de alta qualidade Clínquer Gipsita gesso em geral 3 Adições minerais escória pozolana eou fíler Cimento Portland Processo de fabricação 6 Após sua moagem o cimento é estocado em silos até ser comercializado à granel ou ensacado granel Cimento Portland Transformação mineralógica no interior do forno em função da temperatura Composição química Alita Silicato tricálcico C3S Belita Silicato dicálcico C2S Aluminato tricálcico C3A Ferro aluminato tetracálcico C4AF Cimento Portland Composição química Óxidos Notação Constituição química Fórmula simplificada Compostos Teores presentes CaO C 3CaOSiO2 C3S Silicato tricálcico 40 a 70 SiO2 S 2CaOSiO2 C2S Silicato dicálcico 10 a 20 Al2O3 A 3CaOAl2O3 C3A Aluminato tricálcico 6 a 13 Fe2O3 F 4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF Ferro aluminato tetracálcico 5 a 12 Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Clínquer Portland Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Clínquer Portland Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Composição química Composição de Bogue Cálculo das porcentagens dos principais compostos do cimento C3S 407 CaO 760 SiO2 672 Al2O3 143 Fe2O3 285 SO3 C2S 287 SiO2 075 CaO SiO2 C3A 265 Al2O3 169 Fe2O3 C4AF 304 Fe2O3 Cimento Portland Silicato tricálcico C3S ou alita É o principal constituinte do clínquer compreendendo 40 a 70 em massa Tem importante papel no endurecimento e na resistência mecânica do cimento às primeiras idades de 1 a 28 dias de cura Início e fim de pega em poucas horas Apresenta médio calor de hidratação o que provoca retração no concreto Silicato dicálcico C2S ou belita Também desempenha importante papel nas resistências mecânicas do cimento nas idades mais avançadas acima de 28 dias de cura Representa de 10 a 20 do clínquer Apresenta pouco calor de hidratação Cimento Portland Aluminato tricálcico C3A Apresenta alto calor de hidratação sua presença no cimento pode ser prejudicial e deve ser controlada principalmente na concretagem de grandes peças Não é recomendado para grandes massas de concreto Apresenta pega rápida já que é o componente mais reativo do clínquer Baixa resistência inicial à compressão desprezível Apresenta baixa resistência química à águas agressivas Ferro aluminato tetracálcico C4AF Apresenta pega menos rápida e resistência à compressão menor que o C3A Baixo calor de hidratação É mais resistente que o C3A à águas agressivas e sulfatos e sua presença no cimento é considerada menos prejudicial que o C3A Responsável pela cor escura do cimento Não deve estar presente nos cimentos brancos Cimento Portland Composto Calor de hidratação calg 3 dias 90 dias 13 anos C3S 58 104 122 C2S 12 42 59 C3A 212 311 324 C4AF 69 98 102 Cimento Portland Adições As adições são outras matériasprimas que misturadas ao clínquer na fase de moagem permitem a fabricação dos diversos tipos de cimento Portland Essas outras matériasprimas são o gesso as escórias de alto forno os materiais pozolânicos e os materiais carbonáticos 1 Sulfato de cálcio Gesso Tem como função básica controlar o tempo de pega isto é o início do endurecimento do clínquer moído quando este é misturado com água Caso não se adicionasse o gesso à moagem do clínquer o cimento quando entrasse em contato com a água endureceria quase que instantaneamente o que inviabilizaria seu uso nas obras A quantidade adicionada é pequena em geral 3 de gesso para 97 de clínquer em massa Cimento Portland 2 Escórias de altoforno São obtidas durante a produção de ferrogusa nas indústrias siderúrgicas e se assemelham aos grãos de areia 3 Materiais pozolânicos São rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas encontradas na natureza certos tipos de argilas queimadas em elevadas temperaturas 550oC a 900oC e derivados da queima de carvão mineral nas usinas termelétricas Outros materiais pozolânicos que têm sido estudados são as cinzas resultantes da queima de cascas de arroz e a sílica ativa um pó finíssimo que sai das chaminés das fundições de ferrosilício Adições Cimento Portland 4 Materiais carbonáticos São rochas moídas que apresentam carbonato de cálcio em sua constituição tais como o próprio calcário São conhecidos como fíler calcário Razões para colocar as adições ao cimento Portland Melhoria de propriedades específicas como menor calor de hidratação maior impermeabilidade etc Diminuição do consumo de energia diminuição do custo Aproveitamento de resíduos poluidores Preservação das jazidas Adições Documento visualizado em 17092022 133016 de uso exclusivo de FUNDACAO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 16697 Primeira edição 03072018 Cimento Portland Requisitos Portland cement Requirements Cimento Portland Cimento Portland Comum Designação CP I Cimento Portland comum com até 5 de adições CP I S Cimento Portland comum com adições entre 6 a 10 Calor de hidratação Médio Utilização Era usado em serviços de construção em geral e em concreto armado com função estrutural quando não exigidas propriedades especiais do cimento OBS Cimento não comercializado atualmente Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Composto Designação CP IIE Cimento Portland Composto com Escória 6 a 34 CP IIZ Cimento Portland Composto com Pozolana 6 a 14 CP IIF Cimento Portland Composto com Fíler 11 a 25 Calor de hidratação Médio Utilização Atualmente estes cimentos por serem encontrados mais facilmente no mercado tem sido utilizado em substituição ao CP I comum Cimento Portland Cimento Portland de Alto Forno Designação CP III Cimento Portland de Alto Forno teor de escória de até 75 Calor de hidratação Baixo Utilização Necessita de tempo prolongado para a cura portanto sua utilização é excelente para meios úmidos Sua cura é muito lenta à baixas temperaturas Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Pozolânico Designação CP IV Cimento Portland Pozolânico teor de pozolana de até 50 Calor de hidratação Baixo Utilização Necessita de tempo prolongado para excelente para meios úmidos Sua cura é pouco afetada à baixas temperaturas a cura portanto é OBS As escórias e os materiais pozolânicos terem menor velocidade de hidratação em relação ao clínquer os cimentos com adição desses materiais podem apresentar em igualdade de condições menor desenvolvimento inicial de resistência mas as resistências finais superam os limites estabelecidos por norma Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland de Alta Resistência Inicial Designação CP V ARI Cimento Portland de Alta Resistência Inicial Calor de hidratação Alto Utilização Este cimento é utilizado quando se exige que o concreto apresente rapidamente uma alta resistência Isso ocorre em situações onde há pressa em se remover as fôrmas ou em estações frias quando se deseja proteger o concreto do congelamento OBS O desenvolvimento da alta resistência inicial é conseguido pela utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clínquer proporcionando uma maior proporção de C3S no produto e pela moagem mais fina do cimento Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Resistente a Sulfatos Designação CP II E RS Cimento Portland Composto com Escória Resistente a Sulfatos CP V ARI RS Cimento Portland de Alta Resistência Inicial Resistente a Sulfatos Calor de hidratação Médio Utilização É frequente a presença de sulfatos em redes de esgotos de águas servidas ou industriais na água do mar e em alguns tipos de solos ou mesmo em atmosferas urbanas Os sulfatos na presença da água são transformados em ácido sulfúrico H2SO4 Na presença do CaOH2 irá produzir o sulfato de cálcio hidratado H2SO4 CaOH2 CaSO42H2O Cimento Portland O sulfato de cálcio hidratado pode então reagir com a fase aluminato tricálcico C3A hidratado presente na pasta formando cristais de sulfoaluminato de cálcio etringita 3CaSO42H2O 3CaOAl2O36H2O 19H2O 3CaOAL2O33CaSO431H2O Essa reação química é acompanhada de dilatação volumétrica podendo causar desagregação e fissuração além de perda de resistência mecânica decorrente da falta de coesão entre a pasta de cimento e as partículas do agregado Para prevenir esses efeitos o cimento resistente a sulfatos tem baixo teor de aluminato tricálcico C3A Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Cimento Portland Branco Designação O cimento Portland Branco é obtido a partir de matériasprimas com baixos teores de óxido de ferro e óxido de manganês Por exigir cuidados especiais para evitar alteração em sua coloração o CPB é mais caro que o cimento Portland Cimento Portland Branco Estrutural e o cimento Portland Branco não Estrutural Utilização O Cimento Portland Branco não estrutural é utilizado em rejuntes de placas cerâmicas e o CPB estrutural é utilizado em concretos e argamassas para efeitos estéticos ou proteção do calor do sol Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação Designação CP I S BC Cimento Portland comum com adições de pozolana e com baixo calor de hidratação CP III BC Cimento Portland de Alto Forno com baixo calor de hidratação CP IV BC Cimento Portland Pozolânico com baixo calor de hidratação Desenvolvimento de calor de hidratação Baixo Utilização É usado em concretagens volumosas barragens É usado quando há perigo de ocorrer o aparecimento de trincas no concreto devido à dilatação que acompanha a hidratação e posterior contração devido a variações de temperatura durante a pega Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Resistência à compressão dos distintos tipos de cimento Portland ABCP 1996 Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Velocidade de Hidratação Resistência compostos do cimento 48 Teores e comportamento dos compostos do cimento cimentos nacionais Propriedade C3S C2S C3A C4AF Resistência Mecânica Boa I Boa F Fraca Fraca Intensidade de reação Média Lenta Rápida Rápida Calor desenvolvido Médio Pequeno Grande Pequeno C3S 18 a 66 C2S 11 a 53 C3A 5 a 20 C4AF 4 a 14 O enrijecimento e a pega são devidos aos aluminatos A Resistência é devida quase que exclusivamente aos silicatos 49 Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Produtos da hidratação do cimento1 Silicato de cálcio hidratado CSH Constitui de 50 a 60 do volume do C3S2H3 As reações estequiométricas para pastas completamente hidratadas de C3S e C2S podem ser expressas como 2C3S 6H C3S2H3 3CH MAIOR Resistência final 2C2S 4H C3S2H3 CH MENOR Resistência final 57 Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Destaques 1 Produção de CSH C3S produz 61 de C3S2H3 e 39 de CaOH2 C2S produz 82 de C3S2H3e 18 de CaOH2 2 Com relação à resistência a ataques químicos É importante teor de C3S nos cimentos pozolanas são capazes de incorporar o excesso de CaOH2 do cimento hidratado e produzir mais CSH 3 Consumo de água nas reações Pelas equações acima os silicatos consomem 24 e 21 de água respectivamente para a hidratação completa 23 4 A alta resistência inicial dos cimentos melhor moagem aumento de C3S obtido pelo aumento do CaO na matéria prima aumento do hidróxido de cálcio liberado na hidratação ou seja a melhoria na resistência é acompanhada de redução da estabilidade química 58 Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland esquemática Curva mostrando liberação função do tempo a taxa de de calor em na hidratação do cimento Portland I Estágio inicial II Período de indução III Período de aceleração IV Período de desaceleração V Estágio final Cimento Portland Hidratação do cimento Portland Cimento Portland Hidratação do cimento Portland Cimento Portland Hidratação do cimento Portland Cimento Portland Hidratação do cimento Portland Fases presentes na pasta de cimento hidratada Silva 2007 Cimento Portland Hidratação do cimento Portland Retração É causada pela perda da água por evaporação pela hidratação do cimento e pela carbonatação Retração Plástica Quando a pasta de cimento ainda é plástica É causada pela perda de água por evaporação da superfície do concreto A retração plástica é maior quanto maior for a velocidade de evaporação da água a temperatura a velocidade do vento e menor umidade relativa Cimento Portland Hidratação do cimento Portland Retração autógena É consequência da remoção da água dos poros capilares pela hidratação do cimento ainda não hidratado cimento anidro A retração autógena do concreto é menor que a da pasta de cimento pura Concreto com relação águacimento mais baixa a retração autógena é mais alta É inevitável pois é inerente ao processo de hidratação do cimento Cimento Portland Retração autógena T 1 hora T 2 horas T 5 horas T 9 horas T 28 dias Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I 78 Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Massa específica e unitária Tempo de pega Finura do cimento Resistência à compressão Reação álcaliagregado Armazenamento de cimento Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Principais tipos de cimento Portland Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Massa específica e unitária Massa unitária unit MV Sendo V Volume considerandose os vazios A massa unitária do cimento unit 15 gcm3 Recipiente de aço com volume de 1847 dm3 Massa específica esp MV0 Sendo V0 Volume sem considerar os vazios A massa especifica do cimento esp 30 a 315 gcm3 A determinação é feita através do frasco de Le Chatelier Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Resistência à compressão A qualificação do cimento quanto aos esforços mecânicos é importante para verificar a ordem de qualidade entre os diferentes tipos de cimento além de conhecer o comportamento do material antes de sua aplicação em elementos estruturais Nas especificações do cimento constam sempre o ensaio de resistência à compressão do cimento Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Resistência à compressão Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Resistência à compressão Tabela 4 Requisitos físicos e mecânicos MPa 1 dia 3 dias 7 dias 28 dias CP IIZ CP I CP IS CP IIE CP IIF CP III CP IV CP V CPB Estrutural CPB Não estrutural Sigla a Classe Finura Resíduo na peneira 75 µm Tempo de início de pega Expansibilidade a quente Resistência à compressão 120 120 100 80 80 80 60 12 b 12 b 12 b 120 b min mm 25 32 40 25 32 40 ARI 25 32 40 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 140 80 100 150 80 100 120 240 150 200 250 150 200 250 70 250 320 400 250 320 400 100 320 400 250 320 400 Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Resistência à compressão Por que o ensaio de resistência do cimento não é feito numa pasta ou em concreto PASTA DE CIMENTO Dificuldade em se normalizar o agregado graúdo Argamassas e concretos com a mesmo ac apresentam resultados muito próximos Resultados dispersos CONCRETO Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Resistência à compressão Classes de resistência do cimento Ex CP II E 32 Deve ter resistência à compressão mínima de 32 MPa aos 28 dias de idade Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Resistência à compressão Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Variação da resistência a compressão no tempo para diferentes tipos de cimento Portland Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Finura do cimento Maior retração térmica Maior calor de hidratação Maior velocidade de hidratação Maior possibilidade de fissuração Aumenta a impermeabilidade Diminui a exsudação e a segregação Resistência mecânica nas primeiras idades Melhora a coesão dos concretos Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Finura do cimento Ensaios para avaliar o grau de moagem de um cimento Finura por peneiramento Porcentagens máximas retidas na peneira de malha 0075 mm Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Finura do cimento Superfície específica Blaine Para os cimentos normais a área específica deve estar entre 240 e 400 m2kg Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Tempo de pega Pega Endurecimento Pega É o termo utilizado para descrever o enrijecimento da pasta de cimento É a mudança do estado fluido para o estado rígido Endurecimento É o aumento de resistência de uma pasta de cimento depois da pega Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Tempo de pega Pega Endurecimento Pega Endurecimento Fim de pega Crescimento da resistência T 0 T 1 horas Mistura Início de pega Cimento e água T 12 horas Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Tempo de pega A pega é causada principalmente pela hidratação do C3A e C3S A pega é acompanhada pela elevação da temperatura na pasta de cimento O início de pega corresponde a uma rápida elevação na temperatura O fim de pega corresponde ao pico de temperatura Falsa pega Provocada pela desidratação do gesso ou erro no proporcionamento no processo de moagem Não há liberação de calor Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I NBR 166072018 Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Tempo de pega Início de pega É o tempo que decorre desde a adição de água até o início das reações com os compostos do cimento Tempo em que a distância entre a agulha e a placa base é de 62 mm Fim de pega Intervalo de tempo desde o lançamento de água ao cimento até que a agulha penetre pela primeira vez apenas 05 mm na pasta É quando a pasta não pode mais ser deformada com a aplicação de pequenas cargas A partir deste momento podese iniciar novos serviços sobre a superfície do concreto Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Tempo de pega Aparelho A consistência é medida com o aparelho de Vicat Aparelho de Vicat com sonda e agulha Fim de pega Início de pega Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Tempo de pega Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Tempo de pega O concreto ou argamassa devem estar aplicados e adensados dentro das formas antes do início da pega O tempo de pega do cimento dá uma ideia do tempo disponível para se trabalhar com o concreto e a argamassa fabricados com um determinado cimento Portland Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Reação álcaliagregado ou álcalisílica A reação álcaliagregado é a reação que pode ocorrer entre os íons de hidróxidos de potássio e sódio e certas formas de sílica que podem aparecer nos agregados A reação expansivo na ocorre formandose um gel higroscópico periferia do agregado podendo causar o aparecimento de tensões internas no concreto Normalmente o primeiro sinal é o aparecimento de fissuras Quando o agregado for suspeito devese testálo à reatividade com álcalis e se isso ocorrer devese limitar o teor de álcali do cimento em 06 Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Reação álcaliagregado Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Armazenamento de cimento A principal causa de danificação ao cimento é a umidade que pode hidratar os grão de cimento pouco a pouco e alterar suas propriedades físicas e químicas As recomendações para sua armazenagem são Estocar o material em local coberto e mais seco possível A pilha de sacos deve ser inferior a 10 sacos As pilhas de cimento devem ser feitas sobre estrados construídos a 30 cm acima do piso Em caso de ambientes úmidos proteger com lona plástica Evitar estocar o cimento por muito tempo Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Armazenamento de cimento Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimento Portland Propriedades do cimento Portland Armazenamento de cimento Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Concreto armado Resistência de projeto I II III IVV Marginal do Rio PinheirosSP Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Concreto para desforma rápida sem cura térmica Endurecimento rápido V I II Concreto para desforma rápida com cura térmica Endurecimento rápido I II III IV Sede da Açovisa Guarulhos SP Pilares prémoldados Estaleiro NavshipSC Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Concreto massa pilares e blocos de fundação Baixo calor de hidratação III IV BC Barragem de Tucurui PA Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Pavimento de concreto Pequena retração I II III IV V Ponte Rio Niteroi Rodoanel Sul Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Pisos industriais de concreto Resistência à abrasão I II III IV V Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Concreto com agregados reativos Prevenção da reação álcaliagregado RAA IV III Bloco de fundação de edifícios residenciais da cidade de RecifePE com fissuras devido à RAA Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Obras marítimas Resistência a sulfatos RS III IV Plataforma Mar do Norte Porto de PecemCE Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Solocimento Aglomerante I II III IV Casa com parede monolítica de solocimento Casa com tijolos de solocimento Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Cimento queimado Estética Todos Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Artefatos de concreto Resistência I II III IVV Branco estrutural Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Argamassa de rejuntamento de azulejos e ladrinhos Estética cor branca Branco Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Argamassa de assentamento de azulejos e peças cerâmicas aderência I II e IV Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Argamassa de chapiscos Aderência I II Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Argamassa de revestimento e assentamento de tijolos e blocos Pequena retração retenção de água e plasticidade I II III IV Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Concreto arquitetônico Estética cor branca Branco estrutural Bahai Temple Chicago Lotus Temple New Delhi Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Concreto arquitetônico Estética cor branca Branco estrutural Ponte Estaiada em Concreto Branco Brusque SC Museu da Fundação Iberê Camargo Porto Alegre Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento Concreto aparente Estética todos Estadio João Avelange RJ Sede da ABCP 1976 Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I Cimentos especiais de base mineral Cimento de aluminato de cálcio CAC Cimento de escória Cimentos de retração compensada cimentos expansivos Cimento ultrafino Cimento geopolimérico Cimento esférico Cimentos de magnésio Cimento de belita ou C2S cimento de baixa energia Cimento de pega rápida 152 Departamento de Engenharia Civil Escola de Minas Universidade Federal de Ouro Preto P r o f R i c a r d o F I o r o t t I MATERIAIS DE CONSTRUÇAO Engenharia Civil Aglomerantes Cimento Portland