Ruan Macedo Roveda Cimento Portland

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CIMENTO PORTLAND, A EVOLUÇÃO. 
Ruan Macedo Roveda, Eng. Civil 3005N
RESUMO
	Muito usado pelos antigos egípcios o material ganhou o nome atual no século XIX graças à semelhança com as rochas da ilha britânica de Portland, no condado de Dorset.
	Passando então na atualidade a ser um dos materiais de construção mais usados no mundo. O nome ‘cimento Portland’ foi atribuído à matéria no ano de 1824, pelo inglês Joseph Aspdin, um químico e construtor. Bom, graças a seus conhecimentos químicos, Aspdin no mesmo ano queimou um conjunto de pedras calcarias e argila, transformando assim estes materiais em um pó muito fino, após está transformação percebeu que o material ganhava uma resistência impressionante, ou seja, mais duras que os materiais usados na época. 
	Neste mesmo ano o produto foi patenteado pelo britânico, que recebeu o nome devido a semelhança que tinha com as rochas da ilha de Portland, que eram elas a durabilidade e a solidez. 
	Com o passar do tempo as propriedades físicas e químicas do cimento Portland vem evoluindo constantemente, atualmente existem mais de onze tipos de cimento Portland no mercado. O mesmo terá chegada no Brasil, apenas no século XX (vinte), perto da década de 1920.
 
Palavras Chave:
Portland, Aspdin, cimento, britânico.
INTRODUÇÃO
	O cimento Portland é um dos elementos mais utilizados no mundo, o maior de se for analisado como mistura, pois ele fica atrás apenas da água, que é um elemento natural sem aditivos. 
	Os silicatos de cálcio são os principais constituintes do cimento Portland, as matérias primas para a fabricação devem possuir cálcio e sílica nas proporções equilibradas de dosagem da mistura, dessa forma cimento Portland é um aglomerante hidráulico fabricado pela moagem do clínquer, compostos de silicato e cálcio hidráulicos.
	Devido também a sua capacidade receptiva de outras matérias, ou seja, a facilidade com que o cimento Portland recebe aditivos o deixa ainda melhor de manuseá-lo, pois facilita muito no canteiro de obra essa injeção de alguns aditivos, tanto para cura como para resistência especifica de algumas situações, e um ótimo auxilio ao tempo.
O cimento Portland passou ainda por uma difícil fase de desenvolvimento, até que em 1845, Isaac Charles Johnson, encarregado por Aspdin a produzir o cimento Portland, após várias observações, resolveu elevar a temperatura da queima para 1400°C, moer mais o clinker originado desta queima, obtendo assim um cimento mais fino e de excelente qualidade. (Portal do Concreto,2017).
Definição
	Bom, cimento portland é a denominação convencionada mundialmente para o material que usamos em obra, conhecido como cimento. É um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob ação da água, sua capacidade de unir materiais depois de enrijecer lhe dá a propriedade e aglomerante, como é usualmente conhecido. 
	 As matérias primas utilizadas na fabricação de cimento devem conter Cálcio (Ca), Silício (Si), Alumínio (Al) e Ferro (Fe), pois são estes os elementos químicos que, combinados, vão produzir compostos hidráulicos ativos.
	Aglomerante porque tem a propriedade de unir outros materiais.
Hidráulico porque reage (hidrata) ao se misturar com água e depois de endurecido ganha características de rocha artificial, mantendo suas propriedades, principalmente se permanecer imerso em água por aproximadamente sete dias.
Processo de Fabricação
Sua fabricação é de acordo com as especificações da ABNT– Associação Brasileira de Normas Técnicas. O cimento depende, principalmente, para sua fabricação, dos seguintes materiais: calcário, argila, minério de ferro e gesso. Durante o processo de fabricação, os materiais são analisados por diversas vezes, de forma a alcançar a composição química desejada. E são submetidos a uma série de processos, os quais são:
 Dosagem, secagem e homogeneização das matérias-primas:
O calcário é a matéria-prima básica, contribui de 85 a 95% na fabricação do clínquer, é constituído basicamente de carbonato de cálcio, a rocha calcaria é extraída através de explosões com o auxílio de explosivos, então os blocos de pedras extraídas são submetidos ao processo de britagem o qual tem de reduzir o grão a menor ou igual a 25 mm. 
	Para melhorar a qualidade do clínquer o calcário recebe algumas correções complementares:
	FILITO (argila): este material colabora com o alumínio Al2O3.
	QUARTZITO (material arenoso): este colabora com SiO2.
	MINÉRIO DE FERRO: este colabora com Fe2O3.
Este conjunto de materiais é enviado para moagem no moinho vertical de rolos, em proporções pré-determinadas, onde se processa o início da mistura íntima, secagem e a homogeneização necessária, formando-se a farinha crua.
Imagem, para analisar brevemente como funciona a adição destes elementos.
	TABELA DAS CARACTERÍSTICAS QÚIMICAS DE DIFERENTES CALCÁRIOS
	COMPONENTE
	CALCÁRIO I
	CALCÁRIO II
	CALCÁRIO III
	CaO
	47,82
	52,46
	49,80
	SiO2
	6,00
	3,76
	6,75
	Al2O3
	1,83
	1,10
	0,71
	Fe2O3
	0,92
	0,66
	1,47
	MgO
	2,08
	1,23
	1,48
	K2O
	0,40
	0,18
	0,10
	Na2O
	0,06
	0,22
	0,12
	SO3
	0,37
	0,01
	1,10
	P.F.
	40,52
	40,38
	38,55
	TOTAL
	100,00
	100,00
	100,00
Imagem1 – Tabela das características químicas de diferentes calcários.
Fonte: https://www.unochapeco.edu.br/static/data/portal/downloads/1276.pdf 
Clinquerização.
A farinha crua moída é calcinada até fusão incipiente, a uma temperatura de 1450º C em um forno rotativo, onde então obtém-se o clínquer.
Adições finais e a moagem. 
Para obtermos o cimento Portland, faz-se a moagem do clínquer com diversas adições, como o gesso (até 5%), calcário, pozolana e escória, onde assegura-se ao produto a finura e homogeneidade convenientes, de acordo com as normas da ABNT.
O processo de moagem do clínquer e de suas adições é um fator importante, pois irá influenciar em algumas características, como a hidratação e as resistências inicial e final do cimento.
Algumas funções das adições. 
FÍLER CALCÁRIO: A adição de calcário finamente moído é realizada para diminuir a quantidade de vazios, melhorar a trabalhabilidade, o acabamento ainda sim podendo aumentar a resistência inicial do cimento. 
GESSO: A gipsita, é comumente chamada de gesso. É adicionada na moagem final do cimento, com a finalidade de regular o tempo de pega, permitindo com que o cimento permaneça trabalhável por pelo menos uma hora e trinta minutos. Sem a adição de gipsita, o cimento tem início de cura em aproximadamente quinze minutos, o que tornaria difícil a sua utilização em concretos.
POZOLANA: A pozolana é a cinza resultante da combustão do carvão mineral utilizado em usinas termoelétricas. A adição de pozolana propicia ao cimento maior resistência a meios agressivos como esgotos, água do mar, solos sulfurosos e a agregados reativos. Diminui também o calor de hidratação, permeabilidade, segregação de agregados e proporciona maior trabalhabilidade e estabilidade de volume, tornando o cimento pozolânico adequado a aplicações que exijam baixo calor de hidratação, como concretagens de grandes volumes.
Recebimento e Estocagem
Bom após o cimento pronto e embalado em suas devidas condições temos que levar em consideração que o cimento é um produto perecível, por isso é bom estar atendo no transporte, processo de recebimento e estocagem do material. No transporte do material é bom verificar se os sacos estão bem protegidos por meio de lonas e bem acondicionados para evitar rasgos.
Na estocagem do material recomenda-se iniciar a pilha de cimento sobre um tablado de madeira, montado a pelo menos 30 cm do chão ou piso e não formar pilhas maiores do que 10 sacos. Quanto maior a pilha, maior o peso sobre os primeiros sacos da pilha. Isso faz com que seus grãos sejam de tal forma comprimidos que o cimento contido nesses sacos fique quase endurecido, sendo necessário afofá-lo de novo, antes do uso, o que pode acabar levando ao rompimento do saco e à perda de boa parte do material. A pilha recomendadade 10 sacos também facilita a contagem, na hora da entrega e no controle dos estoques ou na aplicação final e está prescrita pelas normas da ABNT (Associação Brasileira de Norma Técnicas).
É recomendável utilizar primeiro o cimento estocado há mais tempo, o que evita que um lote fique estocado por tempo excessivo, já que o cimento, bem estocado, é próprio para uso por três meses, no máximo, a partir da data de sua fabricação Toda sacaria estampa a data de fabricação, de acordo com o Código de Defesa do Consumidor.
Tipos de cimento Portland, e suas aplicações.
Imagem3 – Tipos de Cimento Portland.
Fonte: http://www.abcp.org.br/cms/perguntas-frequentes/quais-sao-os-tipos-de-cimento-portland/ 
Atualmente todo tipo de cimento Portland é normalizado devido a quantidade de variedades que são encontradas no mercado:
Cimento Portland comum (CP-I)
O CP-I, é o tipo mais básico de cimento Portland, indicado para o uso em construções que não requeiram condições especiais e não apresentem ambientes desfavoráveis como exposição a águas subterrâneas, esgotos, água do mar ou qualquer outro meio com presença de sulfatos. A única adição presente no CP-I é o gesso. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5732.
Cimento portland comum com adição (CP I-S)
O CP I-S, tem a mesma composição do CP I (clínquer+gesso), porém com adição reduzida de material pozolânico (de 1 a 5% em massa). Este tipo de cimento tem menor permeabilidade devido à adição de pozolana. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5732.
Cimento portland composto com escória (CP II-E)
O CP II-E, é recomendado para estruturas que exijam um desprendimento de calor moderadamente lento. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 11578.
Cimento portland composto com pozolana (CP II-Z)
O CP II-Z contém adição de material pozolânico que varia de 6% a 14% em massa, o que confere ao cimento menor permeabilidade, sendo ideal para obras subterrâneas, principalmente com presença de água, inclusive marítimas. O cimento CP II-Z, também pode conter adição de material carbonático (fíler) no limite máximo de 10% em massa. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 11578.
Cimento portland composto com pozolana (CP II-F)
O CP II-E é recomendado desde estruturas em concreto armado até argamassas de assentamento e revestimento, porém não é indicado para aplicação em meios muito agressivos. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 11578.
Cimento portland de alto-forno (CP III)
O cimento portland de alto-forno é recomendado tanto para obras de grande porte e agressividade (barragens, fundações de máquinas, obras em ambientes agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e efluentes industriais, concretos com agregados reativos, obras submersas, pavimentação de estradas, pistas de aeroportos, etc.) como também para aplicação geral em argamassas de assentamento e revestimento, estruturas de concreto simples, armado ou protendido, etc. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5735.
Cimento portland Pozolânico (CP IV)
O cimento portland Pozolânico contém adição de pozolana no teor que varia de 15% a 50% em massa. É especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5736.
Cimento portland de alta resistência inicial (CP V-ARI)
O CP V-ARI assim como o CP-I não contém adições (porém pode conter até 5% em massa de material carbonático). O que o diferencia deste último é processo de dosagem e produção do clínquer. É recomendado o seu uso, em obras onde seja necessário a desforma rápida de peças de concreto armado. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5733.
Cimento Portland Resistente a Sulfatos (RS)
Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, em massa e cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico, em massa.
É recomendado para meios agressivos sulfatados, como redes de esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar e em alguns tipos de solos.
Grafico1: Produção de Cimento por tipo – 2005 (CEMBUREAU).
Fonte: Revista Ibracon, setembro 2008. Disponível em <http://ibracon.org.br/publicacoes/revistas_ibracon/rev_construcao/pdf/Revista_Concreto51.pdf >.
Normas Técnicas, Controle de Qualidade
Bom é fácil fazer o controle de Qualidade levando em conta todas as normas que temos hoje, normas da Associação de Normas Técnicas (ABNT), além de defesa do consumidor que faz com que essas normas sejam obrigatoriamente cumpridas, para a segurança do consumidor. 
Ao longo das descrições que fiz sobre os tipos de concreto negritei as normas, pois ali está a fiscalização obrigatória todo material sendo devidamente produzido e estocado na hora em que for ser usado, deve obrigatoriamente atender as especificações regidas pelas NBR’s. Assim quando recebermos o material, vamos poder executar o controle tecnológico dele, que nada mais é que os ensaios do material para ver se ele está apto a ser utilizado. Nos ensaios vamos poder analisar a fluência, densidade, resistência e resistência a compressão do material, isso é de súmula importância pois se o material reprovar em algum destes ensaios pode trazer riscos tanto a curto, como a longo prazo para a obra. 
Conclusão. 
Depois de toda essa pesquisa claramente definimos, que o cimento Portland é muito importante na construção civil, onde seu uso vai se um simples muro de uma casa, até a parte mais importante e complexa de uma cortina de contenção, além de suas aplicações submersas, o que é impressionante. 
Bom eu como estudante já atuo na área a quase dois anos, e pude presenciar muitos dos usos desse material, como em rodovias para a realização dos dispositivos de drenagem (outro fato importante de destacar é que nas normas do DNIT/DNER tem o tipo de cimento a ser usado) então cada New Jérsei, meio fio e até mesmo sarjeta tem sua norma com o tipo de cimento a ser usado. 
Além de presenciar também os modos com qual são aplicados, desde estacas raiz até o próprio concreto projetado. 
Assim notamos o quanto é importante esse composto e o quanto ele agiliza e aumenta o custo benefício das obras, por isso é o material mais usado mundialmente no ramo da construção civil. 
Referências Bibliográficas.
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AECweb, Nataly Pugliesi. Cimento: diferentes tipos e aplicações. Disponível em: <https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/cimento-diferentes-tipos-e-aplicacoes_11959_0_1>. Acesso em 23 de abril de 2017.
ABCP, Associação Brasileira de Cimento Portland. Guia básico de Utilização do cimento Portland. Disponível em: < www.abcp.org.br/cms/wp-content/uploads/2016/05/BT106_2003.pdf >. Acesso em 23 de abril de 2017.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Guia básico de utilização do cimento portland. 7.ed. São Paulo: ABCP, 2002. 
BLISS, J. D., HAYES, T. S., ORRIS, G. J., 2008. Limestone - A Crucial and Versatile Industrial Mineral Commodity. USGS Fact Sheet 2008-3089. Disponível em: < http://pubs.usgs.gov/fs/2008/3089/ >. Acesso em 23 de abril de 2017.
CIA. DE CIMENTO ITAMBÉ,	“ Cimento: fabricação	e características ”. Material interno. Curitiba: Itambé, 2002.
ECIVIL, Ecivil Descomplicando a Engenharia. O Cimento Portland. Disponível em: < http://www.ecivilnet.com/artigos/cimento_portland.htm >. Acesso em 23 de abril de 2017.
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