Cimento Portland
Alunos:Amanda Néspoli
Caçula Maria
Carine Calegaro
Eduardo Rizzo
Gustavo Rheinheimer
Jennyffer Brito
Marcely Duany
Rodrigo Bispo
Histórico
• O cimento portland foi criado por um construtor inglês, Joseph Aspdin, que o patenteou em 1824.
• Origem da palavra cimento.
• Denominação Portland.
• Cimento no Brasil
• O desenvolvimento do Brasil no fim do século XIX exigia a implantação de uma indústria nacional de cimento.
• O Desenvolvimento da Produção
• O Cimento e a Industrialização do País
• A Indústria do Cimento na Década Perdida
Cimento Portland
Pó fino com propriedades aglutinantes
O cimento Portland é um material cerâmico classificado como um:
Aglomerante Inorgânico Hidráulico.
• Aglomerante:
• Inorgânico:
• Hidráulico:
Definição ASTM
• A ASTM C 150¹ define o Cimento Portland como:
“Aglomerante hidráulico produzido pela moagem do clínquer, que consiste essencialmente de silicatos de cálcio hidráulicos, usualmente com uma ou mais formas de sulfato de cálcio como um produto de adição.”
• *ASTM International, conhecida como American Society for Testing and Materials, é um órgão estadunidense de normalização.
Processo de Fabricação do Cimento
Resumo das etapas de produção:
• Minas de calcário -> Britagem -> Pré-homogeneização -> Dosagem -> Moagem ->
Calcinação -> Resfriamento -> Moagem e Britagem -> Hidratação -> Ensacagem
Etapa 1 - Minas de calcário:
• Extração da rocha calcária: remoção docapeamento, perfuração e desmonte porexplosivos;
• Matéria-prima: o calcário (CaCO3);
• Principais impurezas presentes: Mg, Si, Al, Fe eoutros;
• Transporte até o britador com auxílio dascarregadeiras e dos caminhões caçamba.
Etapa 2 – Britagem
• Quebra das pedras em diferentesgranulometrias (≤ a 25mm) até a obtenção dabitola adequada à calcinação;
• Transporte até depósitos por transportadeirasde correias.
Etapa 3 – Pré-homogeneização (Pré-homo):
• Mistura-se adequadamente a matéria-prima
Etapa 4 – Dosagem:
• Balanças dosadoras controladas porcomputadores formam uma mistura ideal decalcário, argila e minério de ferro.
Etapa 5 – Moagem:
• A mistura é tranformada em farinha de cru.
Etapa 6 – Calcinação do CaCO3:
• Processo endotérmico (~1450 ◦C) de remoçãode água, gás carbônico e outros gases,formando óxidos;
• Ocorre em fornos de cuba, rotativos efluidizados;
• Formação de cal virgem (CaO)
Reação: CaCO3 + calor ↔ CaO + CO2↑
• Perda de massa: cerca de 44%;
Etapa 7 - Resfriamento:
• O produto calcinado solidifica-se formando,assim, o clínquer;
• Composição química do clínquer:
67% de CaO, 22% de SiO2, 5% de Al2O3 e 3% de outros componentes.
Etapa 8 – Moagem e britagem:
• Reduz-se a cal virgem bruta em granulometria de0 a 5mm, adicionando-se gesso e outros aditivos;
• Nessa etapa são separados os tipos de cimento,classificados segundo as normas técnicas.
Etapa 9 – Hidratação:
• Adiciona-se água segundo especificações dasnormas da ABNT (Associação Brasileira deNormas Técnicas);
CaO + H2O ↔ Ca(OH)2 [2]
Ca(OH)2 + CO2 ↔ CaCO3↓ + H2 ↑ (PCC)
Estapa 10 – Armazenamento e ensacagem:
• Armazenamento feito em silos para posteriorensacamento;
• A distribuição pode ser realizada a granel (bigbags) ou ensacado.
Composição do Cimento
O Cimento comercial é composto primordialmente de clínquer e gesso. No entanto, os cimentos mais comuns utilizam adições. Essas adições são diversas e conferem as propriedades de cada tipo de cimento. O sistema CaO - Al2O3 - SiO2 é o principal na química do cimento.
Clínquer
•Clínquer: argila + calcário.
• Argila: composto por alumínio (óxido de alumínio), sílica (óxido de silício). A composição química mais comum é :
Al2O3 · 2SiO2 . Fe2O3
• Calcário:
Sua composição básica é o
Carbonato de Cálcio CaCO3 na
fabricação do cimento.
O teor de CaCO3 deve ficar entre 80
e 85%.
• Na jazida de calcário há a presença do óxido de magnésio – MgO que em contato com a água no concreto ou argamassa, transforma-se em hidróxido de magnésio Mg(OH)2 eseu volume cresce.
• Não é possível reduzir o teor de Mg em um calcário.
• Além de argila e calcário, são utilizados também bauxitas e minérios de ferro em pequenos volumes, para ajustar as quantidades de óxidos exigidos em todo o processo.
• O clínquer confere ao produtos do cimento Aluminatosde Cálcio-AC3, AFC4-(endurecimento) e Silicatos de Cálcio-SC3, SC2-(resistência).
ClínquerCalcário
Aglomerantes: Gesso e Cal
• O que são?
• O gesso como aglomerante
• Gesso para construção
• A cal como aglomerante
• O tipo de cal mais utilizado
• O consumo energético do cimento, da cal e do gesso
Tipos de Adições
• O cimento portland é composto basicamentepor clínquer e adições;
• As adições de escórias de alto-forno, materiaispozolânicos, materiais carbonáticos, entreoutras, permite a obtenção dos diversos tiposde cimento hoje disponíveis no mercado.
Escória de Alto-forno ou Siderúrgica:• A escória de alto-forno é um subproduto da
fabricação do ferro-gusa, que é a matéria primado aço.
• A escória granulada é semelhante a areia.
Escória granulada de moedura fina Esquema de alto-forno para produção do ferro-gusa.
• Redução do consumo energético;
• Melhoria da resistência final e da durabilidade;
• Redução da porosidade;
• Menor calor de hidratação.
Vantagens do uso desse tipo de adição:
Adição: Pozolana
Grãos de pozolana
Material pozolânico finamente moído
Cimento Pozolânico (CP IV)
DEFINIÇÃO
É um aglomerante hidráulico obtido pelamistura homogênea de clínquer Portland emateriais pozolânicos, moídos em conjunto ouem separados.
MATERIAIS POZOLÂNICOS
São materiais sílico-aluminosos que reagemcom o hidróxido de cálcio para formar compostoscom propriedades aglomerantes.
Tipos de Pozolanas
Pozolanas Naturais
• Rochas vulcânicas ácidas
• Tufos vulcânicos
• Terra diatomácea
• Arenitos e folhetos opalinos
Pozolanas Artificiais
• Escória de alto-forno
• Cinzas volantes
• Folheto-betuminoso- após extração
• Microssílica
Vantagens do Cimento Pozolânico
• Tem custo menor• Reduz o calor de hidratação• Diminui a permeabilidade do concreto• Aumenta a resistência ao ataque de águas
sulfatadas• Aumenta a resistência à compressão do concreto• Elimina ou retarda o progresso da reação álcali-
agregado• Melhora a plasticidade do concreto, diminuindo a
segregação e escoamento de água.• A adição da pozolana diminui a quantidade de
calcário calcinado.
Fíler CalcárioA adição de calcário finamente moído é efetuada para diminuir a porcentagem de vazios, melhorar a trabalhabilidade ou acabamento e elevar a resistência inicial do cimento. O efeito micro fíleracontece mecanicamente diminuindo a porosidade e consequentemente a capilaridade e ajuda a formar silicatos de cálcio.
Extração de minério
Tipos de cimentos
• Existem vários tipos de Cimento Portland, principalmente em função de sua composição.
Os tipos mais empregados nas diversas obras de construção civil são:
• Cimento Portland comum (CP I);
• Cimento Portland composto (CP II);
• Cimento Portland de alto-forno (CP III);
• Cimento Portland pozolânico (CP IV);
• Cimento Portland De Alta Resistencia Inicial (CPV ARI);
• Cimento Portland Resistente Aos Sulfatos (CP RS);
• Cimento Portland Branco;
• Cimento Portland De Baixo Calor De Hidratação;
• Cimento Para Poços Petrolíferos;
Tipos Especiais
Oferta de Cimento Portland
Código de identificação
• O cimento pode ser entregue em sacos, contêiner ou a
granel.
• Quando o cimento é entregue em sacos, estes devem ter
impressos de forma bem visível, em cada extremidade, a
sigla e as classes correspondentes (CP III-25, CP III-32,
CP III-40), com 60 mm de altura no mínimo e, no centro, a
denominação normalizada nome e marca do fornecedor.
• Os sacos devem conter 50 kg líquidos de cimento e
devem estar íntegros na ocasião da inspeção e
recebimento.
No caso de entrega a
granel ou contêiner, a
documentação que
acompanha a entrega
deve conter a sigla
correspondente (CP III-25,
CP III-32, CP III-40), a
denominação
normalizada, nome e
marca do fornecedor e a
massa líquida do cimento
entregue.
Considerações sobre o Cimento Portland
• Embalagem de papel Kraft.
• Durabilidade.
• Influência da temperatura.
• Finura e tempo de pega.
• Água de hidratação.
• Desperdício e preço.
Referências
• http://www.vcimentos.com.br/htms-ptb/Produtos/Cal_procFabricacao.html
• http://www.cetem.gov.br/agrominerais/livros/16-agrominerais-calcario-dolomito.pdf
• http://www.tede.udesc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1195
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