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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINAGRANDECENTRO DE TECNOLOGIA EM RECURSOS NATURAIS

UNIDADEACADMICA DE ENGENHARIACIVIL

MATERIAIS DE CONSTRUO II

CIMENTOAlunos: Adelle Fonseca

Fernanda Santos

Fernando LimaPatricia OliveiraRaiza MatiasRosilania FernandesSamara Andrade

Svio Pereira

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INTRODUO

A palavra cimento originada do latimcaementu, que na AntigaRoma designava uma

espcie de pedra natural derochedos noesquadrejada;

um dos produtos mais

utilizados no mundo,presente em todo tipo deconstruo, do incio aoacabamento final;

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INTRODUO

o componente bsico do concreto, que omaterial mais consumido no planeta Terra depoisda gua;

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INTRODUO

O cimento, quando combinado com outrosmateriais de diferentes naturezas (areia, cal,pedra) origina na formao de argamassas econcretos;

Destaque comercial porser um produto homogneoe com processo deproduo em evoluo nomundo visando maiorprodutividade e reduode custos;

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INTRODUO

Por definio um aglomerante hidrulicoresultante da mistura homognea de clnquerportland, gesso e adies normatizadas finamentemodas;

Aglomerante porque tem a propriedade de uniroutros materiais; Hidrulico porque ao entrar emcontato com a gua produz uma reaoexotrmica de cristalizao de produtos

hidratados e depois de endurecido ganhacaractersticas de rocha artificial (resistnciamecnica);

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PRINCIPAIS ELEMENTOS DO CIMENTO:

Clnquer Gesso

EscriaCalcrio

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MATRIA-PRIMA

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HISTRICO DO CIMENTO

Homens na idade da pedra

PEDRA + FOGO = P

P + GUA = PEDRA

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HISTRICO DO CIMENTO

Pirmide de Quops2550 a. C.

CIMENTO = MISTURA DE GESSO CALCINADO

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HISTRICO DO CIMENTO

Panteo, 120 d. C Coliseu, 72 d. C.80 d. C.

CIMENTO = CINZAS VULCNICAS + CAL

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HISTRICO DO CIMENTO

John Smeaton (1724 - 1792)Farol de Eddystone, 1756

CIMENTO = CAL IMPURA + POZOLANA

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HISTRICO DO CIMENTO

Em 1791, James Parker inventou oCimento Romano.

Em 1818, o francs Louis Vicatinventou o cimento artificial.

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HISTRICO DO CIMENTO

Em 1824, Joseph Aspdin criou o "CimentoPortland.

CIMENTO = CALCRIO + ARGILA

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HISTRICO DO CIMENTO

Em 1845, Isaac Charles Johnson foi quemconseguiu aperfeioar o Cimento Portland.

Temperatura dequeima mais alta;

P mais fino;

Maior qualidade.

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HISTRICO DO CIMENTO: BRASIL

Em 1888, o comendador Antnio ProostRodovalho instalou uma fbrica na fazenda Santo

Antnio, de sua propriedade, situada emSorocaba-SP.

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Funcionou durante trs meses, em 1892, umapequena instalao produtora na ilha de Tiriri,na Paraba, cuja construo data de 1890, poriniciativa do engenheiro Louis Felipe Alves da

Nbrega.

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Em 1924, a implantao pela CompanhiaBrasileira de Cimento Portland de uma fbricaem Perus, Estado de So Paulo.

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PROPRIEDADESFSICAS

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AS PROPRIEDADES FSICAS DO CIMENTOSO CONSIDERADAS SOB TRS ASPECTOS:

propriedades do cimentopuro (p)

propriedades da mistura docimento com gua (pasta)

propriedades da mistura dapasta de cimento comagregado padronizado(argamassa).

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DENSIDADENa pasta do cimento, a densidade um valor

varivel com o tempo, aumentando medida que

progride o processo de hidratao (retratao)

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DENSIDADE

Nas compactaes usuais de

armazenamento e manuseio doproduto, a densidade aparente daordem de 1,5 .

A densidade absoluta docimento Portland usualmente

considerada como 3,15 .

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TRABALHABILIDADE Trabalhabilidade a propriedade de oferecer

maior ou menor facilidade nas operaes demanuseio com as argamassas e concretos frescos.

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FINURAA finura do cimento relacionada com

o tamanho dos gros do produto

o fator que governa a velocidadedas reaes de hidratao do cimento

Possue influncia comprovada naqualidade da pasta, das argamassas edos concretos

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FINURA

diminui aexsudao

melhora aresistncia,

aumenta aimpermeabilidade

aumenta atrabalhabilidade

O aumentoda finura:

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PEGA um fenmeno artificialmente definido como omomento em que a pasta adquire certa consistnciaque a torna imprpria a um trabalho de manuseio

A caracterizao da pega dos cimentos feita peladeterminao de dois tempos distintos: o tempo deincio de pega e o tempo de fim de pega

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TEMPO DE PEGAO tempo de pega determinado por ensaio noaparelho de Vicat, utilizando a pasta de cimentomisturada.

Nesse aparelho, mede-se a resistncia penetrao

de uma agulha na pasta de cimento.

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EXSUDAOExsudao o fenmeno que

consiste na separaoespontnea da gua da mistura

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EXSUDAOEsse fenmeno ocorre antes doinicio da pega

finura do cimento influi nareduo da exsudao

prejudica a uniformidade, aresistncia e a durabilidade dosconcretos

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RESISTNCIAA resistncia mecnica dos cimentos determinada

pela ruptura compresso de corpos-de-provarealizados com argamassa.

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PROPRIEDADES QUMICAS

Componentes essenciais (95%) : cal (CaO), slica (SiO2),alumina (Al2O3), xido de ferro (Fe2O3)

Em menores propores: magnsia (MgO) mximopermissvel de 5%; anidrido sulfrico (SO3)adicionado aps a calcinao para retardar tempo de

pega Impurezas (1%): xido de sdio (Na2O),xido de potssio

(K2O) lcalis do cimento; xido de titnio (TiO2) Clinker silicato triclcico (C3S) e biclcico (C2S),

aluminato triclcico (C3A), ferro aluminato tetraclcico(C4AFe)

Propores dos compostos do cimento propriedadesfinais do cimento e do concreto

Processo de endurecimento por hidratao Processo complexo dissoluo da gua, precipitaes

de cristais e gel com hidrlises e hidrataes doscomponentes do cimentos

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PROPRIEDADES QUMICAS- ESTABILIDADE

Expanses volumtricas posteriores aoendurecimento do concreto

Resulta da cal (CaO) e magnsia livre (MgO)presentes no cimento

Aumento de volume Tenses internasmicrofissurao desagregao do material

Temperaturas superiores a 1900C no processode fabricao do clinker supercalcinao da cal

Expanso posterior ao endurecimento domaterial maior razo com o MgO especificaes limitam esse constituinte nocimento

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Ensaios de expanso em autoclave: a pasta decimento submetida a um processo acelerado deendurecimento em temperatura elevada, de modoa fazer aparecer, em sua provvel grandeza, a

expanso da hidratao da cal e da magnsialivre.

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No Brasil, para esse ensaio, utiliza-se a agulha de LeChatelierNBR 7215 da ABNT

O valor da expansibilidade medido nas pontas dasagulhas em milmetros, no podendo ultrapassar os

limites descritos pelas especificaes de qualidade docimento NBR 5732 e 5733

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PROPRIEDADES QUMICASCALOR DEHIDRATAO

Durante o processo de endurecimento, considervelquantidade de calor se desenvolve nas reaes dehidratao

Elevao de temperatura em obras volumosas trincas

e contrao ao fim do resfriamento da massa Desenvolvimento do calor varia especialmente com

as propores de silicato e aluminato triclcicos Calor de hidratao (85-100 cal/g) cimento Portland

ordinrio, (60-80cal/g) cimentos de baixo calor dehidratao

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PROPRIEDADES QUMICASCALOR DEHIDRATAO

Mtodo de ensaio - Calor dedissoluo: Amostras secas decimento em p e de cimentoparcialmente hidratado e

subsequentemente pulverizadoso dissolvidas em mistura decido ntrico e clordrico numagarrafa trmica. A elevao detemperatura devidamente

corrigida pela eliminao dosfatores estranhos ao fenmenodetermina as medidas de calor dedissoluo das amostras. Pordiferena, o calor de hidratao do

cimento calculado.

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PROPRIEDADES QUMICASRESISTNCIAAOS AGENTES AGRESSIVOS

Cimento elemento mais suscetvel a ataques noconcreto

gua e terra Podem conter substncias qumicasreativas com o cimento

Silicatos de clcio mais ou menos hidratados e a calhidratada submetidos a ataque qumico

Hidrxido de clcio (15 a 20 do peso do cimento original ponto mais vulnervel

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guas puras de fontesgranticas ou de degelo dissoluo da calexistente

guas puras renovadasacabam levando toda acal existente no cimentohidratado , aps o que

comeam, com menorintensidade, a dissolveros prprios silicatos ealuminatos

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guas cidas Agem sobre acal do cimento hidratado emfuno da concentrao deanidrido carbnico

Concentrao baixacarbonato de clcioproteo a ataquesposteriores

Concentrao alta

carbonato dissolvido comobicarbonato ataque atexausto completa da calpresente Sais de clcioatacados em seguida

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guas com resduosindustriais e provenientesde charcos contendo cidosorgnicos

Exausto da cal e ataqueposterior a dos saisconstituintes do cimentohidratado

Concreto esqueleto semcoeso com caractersticasmecnicas prejudicadas,etc

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gua sulfatada reao do sulfato comaluminato sulfoaluminato com grande aumentode volume fissuramento facilita o ataquecompleta deteriorao do material

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gua do mar Cloreto de sdio

contribui paraaumentar a

solubilidade da calcido carbnico

contribuiligeiramente comomedida de proteo

Sulfatos de clcio emagnsio ataqueprogressivo doscimentos ricos em cal

pela gua do mar

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ndice de Vicat Estimar a resistncia qumicade um cimento a gua pura e cida

< 1 cimento rico em cal (Portland)

facilmente atacvel >1 material pobre em cal (cimento aluminoso,

metalrgico, pozolnico) resiste aagressividade da gua dissolvente

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PROPRIEDADES QUMICASREAOLCALI-AGREGADO

A reao lcali-agregado umfenmeno que ocorre noconcreto endurecido e que sedesenvolve devido

combinao de trs agentes:lcalis do cimento, agregadoreativo ou potencialmentereativo e a presena constante

de umidade Formao de produtos

gelatinosos acompanhada degrande expanso de volume

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Edifcio Areia BrancaRecife/PE

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CIMENTO PORTLAND - FABRICAO

Instalaes industriais de grande porte;

Localizao prximo s jazidas, desde que o transporte do produtoacabado para os grandes centros seja favorvel;

Principais matrias-primas: calcrio e argila;

Associao Brasileira de Cimento Portland - ABCP

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CalcrioExplosivos ArgilaEscavao

EXTRAO

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O calcrio extrado transportado em caminhes at a instalaode britagem, onde reduzido a dimenses adequadas aoprocessamento industrial;

Eliminao de grande parte das impurezas;

A argila no participa.

BRITAGEM

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Calcrio e argila so estocados separadamente.

Mistura a fim de assegurar uma homogeneizao.

Matrias-primas submetidas a diversos ensaios;

DEPSITO

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Calcrio (90%) + Argila (10%)

Essa dosagem efetuada com base em parmetros qumicospreestabelecidos, de acordo com as caractersticas composicionaisdos materiais estocados;

Controlada por balanas dosadoras.

DOSAGEM

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A farinha crua (calcrio e argila) passa por moagem em

moinho de bolas, rolo ou barras; Mistura de matrias-primas e pulverizao, de modo a

reduzir o tamanho das partculas a 0,050 mm em media;

MOINHO DE CRU

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Temos a mistura (Farinha) dosada e com a finura

adequada; Objetivo: homogeneizao, para perfeita combinao dos

elementos formadores do clnquer.

executada em silos verticais de grande porte atravs deprocessos pneumticos e por gravidade;

SILOS DE HOMOGENEIZAO

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Silos dehomogeneizao

Pr-aquecedores

Forno1450C

Clnquer

FORNO (PR-AQUECIMENTOCLINQUERIZAO):

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Reduo da temperatura: 80C;

Fim da clinquerizao com uma srie de reaes qumicasque influenciaro a resistncia mecnica do concreto nas 64primeiras idades, o calor de hidratao, o inicio de pega e aestabilidade qumica dos compostos;

O clnquer, principal matria-prima do cimento, fica

armazenada em silos aguardando a prxima etapa;

RESFRIAMENTO

A

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Adies: gesso, escria de alto forno, pozolana e calcrio;

Definiro os diversos tipos de cimento Portland.

ADIES

M

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Moagem finalClnquer + Adies

(Cimento tal como conhecemos)

MOINHO DE CIMENTO

SILOS DE CIMENTO

Estocagem;

Ensaios finais de qualidade.

E

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Granel

Sacos de 50 Kg (Papel Kraft)

Cimento MercadoConsumidor

EXPEDIES

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TIPOS DE CIMENTO PORTLAND

Os principais tipos de cimento oferecidos nomercado, ou seja, os mais empregados nas diversasobras de construo civil so:

Cimento portland comum; Cimento portland composto; Cimento portland de alto-forno;

Cimento portland pozolnico.

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TIPOS DE CIMENTO PORTLAND

Os cimentos consumidos em menor escala,devido suas caractersticas especiais so:

Cimento portland de alta resistncia inicial; Cimento portland resistente aos sulfatos; Cimento portland branco; Cimento portland de baixo calor de hidratao;

Cimento portland para poos petrolferos.

C P C

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CIMENTO PORTLAND COMUM

CP I

Sem qualqueradio alm de gesso.

Adequado para o uso

em construes de concretoem geral quando no hexposio a sulfatos do soloou de guas subterrneas.

CP I S

usado em serviosde construo em geral,quando no so exigidas

propriedades especiais docimento.

CIMENTO PORTLAND COMPOSTO

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CP II

Empregado em obras civisem geral, subterrneas,martimas e industriais.

Produto maisimpermevel e por isso maisdurvel.

Baixo calor dehidratao com o aumento deresistncia;

Recomendado paraestruturas que exijam um

desprendimento de calormoderadamente lento ou quepossam ser atacadas porsulfatos.

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CIMENTO PORTLAND COMPOSTO CP II

Para aplicaes gerais,como em argamassas deassentamento, revestimento,concreto simples, armado,elementos pr-moldados e

artefatos de concreto, pisos epavimentos de concretodentre outros.

CIMENTO PORTLAND DE ALTO FORNO

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CIMENTO PORTLAND DEALTO FORNOCP III

Maior impermeabilidade edurabilidade;

Baixo calor de hidratao;

Alta resistncia expanso reaes lcalis-agregado;

Alta resistncia sulfatos;

Uso em canaletas paraprodutos agressivos;

Pode ter aplicao geral,tais como barragens, peasde grandes dimenses,fundaes de mquinas,pilares, obras em

ambientes agressivos,tubos e canaletas

CIMENTO PORTLAND POZOLNICO CP IV

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CIMENTO PORTLAND POZOLNICO CP IV

Maior impermeabilidade edurabilidade;

Alta resistncia mecnica,superior ao CP I;

Baixo calor de hidratao;

Grande volumes deconcretagem;

altamente eficiente emargamassas deassentamento erevestimento, em concretomagro, concreto armado,

concreto para pavimentose solo-cimento.

CIMENTO PORTLAND DE ALTA

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CIMENTO PORTLAND DEALTARESISTNCIAINICIAL CP V ARI

Apresenta alta resistnciainicial nos primeiros dias deaplicao;

Pode ser utilizado em todasas aplicaes que necessitemde resistncia inicial elevada edesforma rpida.

Devido ao alto calor dehidratao, no indicadopara concreto massa.

CIMENTO PORTLAND RESISTENTE ASULFATOS

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CP V - ARI RS

recomendado para meios agressivos com apresena de sulfatos;

Pode ser usado em redes de esgotos, gua do mare alguns tipos de solo.

CIMENTO PORTLAND DE BAIXO CALOR

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CIMENTO PORTLAND DE BAIXO CALORDE HIDRATAO BC

Retarda o desprendimento de calor em peas degrande massa de concreto;

Evita o aparecimento de fissuras de origemtrmica.

C P B CPB

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CIMENTO PORTLAND BRANCO CPB

Estrutural: Aplicado para fins arquitetnicos,pois no apresenta pigmentao cinza;

No estrutural: Indicado para rejuntamento de

cermicas.

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USOS DO CIMENTO

O cimento uma das substncias mais utilizadaspelo homem, e isso se deve a caractersticas quelhe so peculiares, como: trabalhabilidade emoldabilidade (estado fresco); e alta durabilidade

e resistncia a cargas e ao fogo (estado duro).

Pode ser empregado em peas de mobiliriourbano, em grandes barragens, em estradas ou

edificaes, em pontes, tubos de concreto outelhados, etc.

A

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ARTEFATOS: TELHAS, LAJES, POSTES,MOURES, ETC.

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PR-FABRICADOS: RPIDOS, DURVEIS EECONMICOS

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BARRAGENS: ABASTECIMENTO E ENERGIA

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SANEAMENTO E DRENAGEM

EDIFICAES COMPOSTAS DE VIGAS

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EDIFICAES: COMPOSTAS DE VIGAS,PILARES E LAJES

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ALVENARIA COM BLOCOS DE CONCRETO

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ARGAMASSAS E CONCRETOS

P

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PISOS DE CONCRETO: ESTRADAS,AEROPORTOS,INDSTRIAS, ESTACIONAMENTOS

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ESTOCAGEM E EXPEDIO

Produto perecvel; Evitar umidade; Sacos Kraft ou a Granel;

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ESTOCAGEM E EXPEDIO

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TRANSPORTE

EnsacadosA granel

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TRANSPORTE

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CONCLUSO

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REFERNCIAS

BATTAGIN, A. F.; A Histria do Cimento; Brennand Cimentos.Disponvel em:

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OBRIGADO!

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