CIMENTO PORTLAND

Composição geral: Matérias-primas essenciaisa) materiais calcários, principalmente carbonato de cálcio;b) materiais argilosos: sílica, alumina e óxido de ferroc) impurezas: álcalisd) materiais de correção: areia finamente moída, minérios de ferro, gesso.

Proporção dos componentes:

Módulo de hidraulicidade: MH=CaO+ MgO%S +%A+%F

MH ≥ 1,7 → boa resistência mecânicaMH ≤ 2,3 → se for maior haverá muita cal livre

Módulo silicoso: MS= %S%A+%F

2,3 ≤ MS ≤ 2,7MS < 1,2 → imprime pega muito rápidaMS > 4,0 → desdobra o clínquer

Módulo aluminoso: MA=%A%F

1 ≤ MA ≤ 4,0

Cal livre: porção de óxido de cálcio que não se combinou durante a queima%CaO máx = (2,8 %S) + (1,1%A) + (0,7%F)%CaO existente > %CaO máx → haverá cal livre%CaO existente ≤ %CaO máx → não haverá cal livre

Composição química: exame químico dos cimentos“Todos os componentes ativos do cimento portland são solúveis no ácido clorídrico diluído: um clínquer quase perfeito é completamente solúvel neste ácido. Quanto mais impuro mais insolúvel. A perda de água ao fogo indica que o cimento tem água higroscópica e de cristalização, e gás carbônico: indica o grau de adulteração do cimento.”

Componentes químicos do cimento:

Limites BrasilCaO 55% a 66% 58% a 66%SiO2 20% a 29% 19% a 25%Al2O3 4% a 11% 3,6% a 9%Fe2O3 1% a 6% 1,6% a 4,3MgO traços a 4% 0,4% a 6,1%SO3 0,5% a 2,2% 0,8% a 3%Álcalis 0,2% a 2%Perda ao fogo 0,3% a 2,7%Resíduo insolúvel no HCl 0,1% a 1,4%

Os produtos cuja constituição se afaste dos valores acima não serão de boa qualidade.As especificações brasileiras estabelecem os seguintes limites máximos:Perda ao fogo 4,5% ( 4% para o alto forno e ARI)Residuo insolúvel no HCl 1,0%SO3 3,0% ( de 3,5% a 4% no ARI) MgO 6,5%

Propriedades básicas:CaO – é o componente mais importante devendo eatar associada para não ser nociva.MgO – idêntica à cal: ainda mais perigosa.SiO2 – principal fator de dureza mas retarda a pegaAl2O3 – aumenta a resistência; acelera a pegaFe2O3 – responsável pela cor escura do cimento; diminue os efeitos nocivos da alumina.Gás sulfúrico – acima de 2,5% é nocivo por que forma o sulfoaluminato de cálcio ou “bacilo do cimento”, muito expansivo. Ataca o aço das armaduras. Mas é o elemento retardador de pega.Potássio e Sódio – aceleram a pega; auxiliam a fusãoOutros componenetes – FeO2, Mn3O4, P2O4 e outros.

Compostos do cimento:

2CaO.SiO2 – silicato dicálcico (C2S)3CaO.SiO2 – silicato tricálcico (C3S)3CaO. Al2O3 – aluminato tricálcico (C3A)4CaO.Al2O3.Fe2O3 – ferro aluminato tetracálcico (C4AF)

Características dos compostos:

C3S C2S C3A C4AFResistência mecânica boa boa fraca fracaVelocidade de reação média lenta rápida rápidaCalor desprendido médio pouco muito pouco

Silicatos: formam quase que três quartas partes do total do cimento comumSão os responsáveis mais importantes pela resistência do cimentoC3S: responsável pela resistência inicial do cimentoC2S: responsável pela resistência final do cimento

Aluminatos:- aceleram a pega- pequena resistência mecânica- diminuem a resistência aos sulfatos- aumentam o calor de hidratação

Como se vê, tudo qualidades ruins; mas os aluminatos são imprescindíveis para o desenvolvimento das demais reações de hidratação. Reagem rapidamente com a água, e permitem a ação dos demais compostos.