RESUMO CIMENTO - MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO - ENGENHARIA CIVIL - UFAM

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RESUMO: CIMENTO - MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
O cimento quando é produzido não é constituído de um único mineral ou
composto e essa variação afeta as características do produto, além do desempenho
e uso na construção civil.
Em relação à produção de cimento Portland é importante notar que as
fábricas são sempre próximas às jazidas de calcário, que é uma das matérias
primas. Geralmente utiliza-se 1,2 toneladas desse material junto à 0,6 tonelada de
argila e mais corretivos (para balancear os componentes químicos da argila) para
obter-se 1 tonelada de cimento. O objetivo da produção do cimento é ter uma
composição química controlada e homogênea. Não admitindo-se variabilidade.
As rochas de calcário são extraídas, passam pelo processo de britagem e
são moídas até uma forma chamada de cru ou farinha (ficam com uma
granulometria similar à areia - abaixo de 5 mm). Em seguida, ocorre o processo de
homogeneização do cru a partir do Método de Chevron, que consiste em fazer
camadas da matéria ao longo de um local e quando retira-se uma porção que inclui
todas as camadas obtém-se uma amostra que tende a média (homogênea) e que
tem a variabilidade reduzida.
No que tange à nomenclatura, existe a Química do Cimento, a qual utiliza
letras diferentes para referir-se à compostos químicos que possuem fórmulas
extensas, tendo em vista que eles são vários no cimento e conforme o processo de
produção vai se desenvolvendo eles vão se tornando mais complexos. O CaO, por
exemplo, é representado apenas pelo C, o Al2O3, pelo A, dentre outros.
No processo de transformação tem-se o aquecimento e a calcinação que
resulta na formação do cimento. A primeira coisa a observar é que essa indústria
otimizou bastante o processo de obtenção de energia a partir do calor: os gases
que saem do forno de produção do cimento são recuperados em torres pelas quais
a matéria prima passa antes de chegar no forno propriamente dito, além de passar
também por um pré calcinador, com o objetivo de separar os óxidos elementares e
eles serem capazes de formar novos minerais e consequentemente o cimento.
Outro material necessário são combustíveis para geração de energia: eles
passam pela reação de oxidação e liberam energia que é aproveitada no processo
de transformação do clínquer.
Em relação aos impactos ambientais da produção do cimento, a queima do
carbonato de cálcio entre 700ºC e 900ºC emite CO2 e é preciso uma grande
quantidade dessa matéria prima para que obtenha-se uma quantidade de óxido de
cálcio significativa. Das 1,2 toneladas de CaCO3usadas para produzir-se 1 tonelada
de cimento gera-se 0,528 toneladas de CO2, deixando evidente que a construção
civil é responsável pela produção de uma quantidade relevante de gases do efeito
estufa.
A respeito das transformações que ocorrem no cimento elas ocorrem no
forno rotativo. Nele o material vai sendo aquecido até a temperatura máxima de
aproximadamente 1500ºC onde produz-se o clínquer, o qual é composto
principalmente de silicato de cálcio, de aluminato de cálcio e de ferro aluminato de
cálcio em diferentes proporções.
Para saber se o clínquer foi formado da maneira correta são feitas análises
do material em pó no microscópio. Em casos de cimentos “defeituosos” há impactos
na reatividade e na quantidade de calor que vai ser liberado quando ocorre a
hidratação.
Por fim, o C3S (alita) constitui aproximadamente 40 a 70% do clínquer, é
bastante reativo, contribui com o calor de hidratação do cimento e é importante para
a resistência inicial da pasta de cimento endurecida. Já o C2S (belita) constitui
aproximadamente 10 a 40% do clínquer, é menos reativo que a alita, contribui
menos com o calor de hidratação e contribui para as resistências finais da pasta de
cimento endurecida.