Introdução à Indústria do Cimento Portland

A Indstria do Cimento Portland

A indstria do Cimento

Introduo:O cimento um dos mais importantes materiais de construo a servio da engenharia um produto qumico composto em sua maior parte de silicatos e aluminatos de clcio O cimento Portland surgiu em 1824 na Inglaterra atravs da queima de pedras calcrias e argila



Matria Prima:Calcrio (Cal) Argila Gesso


Calcrio: o carbonato de clcio CaCO3 que se apresenta na natureza com impurezas como o xido de magnsio. O carbonato de clcio puro ou calcita decompe-se sob ao do calor CaCO3 > CaO + CO2 Dolomita o carbonato de clcio e magnsio CaMg(CO3)2


Argila: constituda de um silicato hidratado complexo de alumnio contendo ferro e outros minerais Fornece os xidos SiO2, Al2O3 e Fe2O3 necessrios para fabricar o cimento Gesso: Sulfato de clcio hidratado CaSO4.2H2O adicionado ao final da produo de cimento para regular o tempo de pega

Fabricao: Preparo e dosagem da mistura crua Homogeneizao Clinquerizao Esfriamento Adies Finais e Moagem

A matria prima extrada das jazidas O calcrio reduzido a partculas com no mximo 1 cm de dimetro pelo desintegrador e, se estiver com dureza elevada, pelo uso de explosivos seguido de britagem. O calcrio e a argila so estocados em sistema de empilhamento para homogeneizar sua composio. A argila normalmente se encontra em condies de ser misturada diretamente com o calcrio.

O calcrio e a argila so misturados em propores pr-determinadas e enviados ao moinho de cru.(Moinho de bola de ao) Onde ocorre a mistura e a pulverizao da mistura reduzindo o dimetro das partculas a 0,050mm A moagem conforme trate de um processo de via mida ou seca feito com ou sem a presena de gua.



A mistura crua analisada quimicamente em intervalos de at 1h para se determinar as porcentagens de calcrio e argila que sero adicionadas.


Homogeneizao: No processo por via mida a matria prima sai do moinho de cru sob a forma de uma pasta, com cerca de 45% de gua, e bombeada para grandes tanques cilndricos onde se processa por vrias horas a homogeneizao atravs de uma srie de ps que giram em torno de vrios eixos ligados a rvore principal.


No processo por via seca, a matria prima deixa o moinho j misturada e pulverizada . O p transportado mecanicamente para um silo homogeneizador, onde se assegura a uniformidade da composio entre os cimentos de mesmo tipo produzidos e eventualmente se corrige a sua composio


A matria prima homogeneizada e pulverizada sofre um tratamento trmico, sendo aquecida at 1400C. Via mida Todo o processo ocorre no forno rotativo. Via seca At 900C em recuperadores de calor do tipo ciclone ou contra corrente. E o restante do processo e um forno rotativo de tamanhos reduzidos.


At 100C Evaporao da gua livre Acima de 500C Deshidroxilao dos minerais argilosos Acima de 900C Cristalizao dos produtos minerais decompostos 900 a 1200C Decomposio do carbonato Reao do CaO com os slicos-aluminatos Acima de Formao de lquido e dos 1250C compostos do cimento (Clinquerizao)


O Clnquer apresenta-se na forma de bolas de dimetro variado entre 1cm a 3 cm em mdia. O clnquer deixa o forno a uma temperatura de 1300C


Esfriamento:

Ao sair do forno o clnquer deve sofrer um choque trmico ao ser rapidamente resfriado atravs de uma corrente de ar frio saindo do esfriador com temperaturas em torno de 70C.


O clnquer conduzido para a moagem final, sendo tambm misturado com uma certa quantidade de aditivos, principalmente o gesso, em at 5% em peso, podendo tambm ser misturado com escria de alto forno para reduo de preo. Saindo do misturador o cimento Portland final, que enviado mecanicamente a um silo de estocagem.


Clquer Portland e seus compostos anidros: No interior do forno a slica, alumina, ferro e cal reagem dando origem ao Clnquer Silicato Triclcico 3CaO SiO2 (C3S) Silicato Diclcico 2CaO SiO2 (C2S) Aluminato triccalcico 3CaOAl2O3 (C3A) Ferro aluminato tetraclcico 4CaO F2O3 Al2O3 (C4AF)


Esses compostos formam-se no interior do forno quando a temperatura se eleva a ponto de transformar a mistura crua num lquido pastoso, que ao se resfriar rapidamente, d origem a substncias cristalinas, os silicatos e aluminatos, e a um material intersticial amorfo, o C4AF Todos esses componentes tem a propriedade de reagirem com a gua por hidrlise


Os compostos anidros do cimento no reagem imediatamente com a gua, sendo por isso que sua resistncia atinge a carga tima aps 28 dias A 3 dias 80 kg/cm2 A 7 dias 150 kg/cm2 A 28 dias 250 kg/cm2 O C3A o primeiro a reagir e a seguir reage o C3S. Muito mais tarde reage o C2S

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