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CIMENTO
1) Qual é a definição do cimento portland? 
É um aglomerante hidráulico, resultante da moagem do clinquer, obtido pelo cozimento até a fusão parcial, de mistura de CALCARIO e ARGILA convenientemente dosada e homogeneizada, d e tal forma que, após o cozimento não resulte cal livre em proporções prejudiciais. 
 
2) Cite quais são os compostos provenientes da fusão das matérias -primas para a fabricação do cimento portland (clinquer). 
Compostos Cálcicos (CaO,CaCO3,CaSO4 ) e Compostos Silícosos (SiO2, Al2O3 Fe2O3). 
Calcário + Argila = Calcificação a 140ºC fusão parcial Clínquer: (silicatos, aluminatos, 
ferroaluminatos, cal livre, compostos alcalinos). 
Clínquer + Sulfato de Cálcio = Moagem em moinho de bolas Cimento Portland. 
 
3) Quais são as etapas do processo de fabricação? 
As etapas são: 
 Extração da matéria prima; 
 Britagem; 
 Pré – homogeneização e Dosagem; 
 Moagem do “cru”; 
 Homogeneização; 
 Pré – aquecimento; 
 Cozedura; 
 Resfriamento; 
 Moagem e adições; 
 Embalagem e Expedição. 
 
4) Qual etapa do processo de fabricação do cimento é produzido o clinquer? 
No processo de Cozedura. 
Com as transformações físico - químicas o corridas na torre de ciclones devido às variações térmicas, o “cru” dá lugar à farinha, produto apto para entrar no forno. Ao entrar no forno, a farinha desloca – se lentamente até ao fim d este passando por um processo de clinquerização (1300~1500ºC), resultando no clinquer, produto com aspectos de bolotas escuras. 
 
5) Qual e tapa do processo de fabricação do cimento ocorre a decarbonatação e inicia a pré-calcinação? 
No processo de Pré – aquecimento. 
Antes do “cru” entrar no forno, este será aquecido ao passar pela torre de ciclones, onde é iniciada a fase de pré – aquecimento. Na torre dá – se a decarbonatação e inicia – se a pré – calcinação do material. 
 
6) Quais são os tipos de cimento portland no mercado e quais as suas principais propriedades. 
CP I-Cimento Portland comum 
CP I – S-Cimento Portland comum com adição 
CP II – E-Cimento Portland composto com escória de alto - forno 
CP II – Z-Cimento Portland composto com pozolana 
CP II – F-Cimento Portland composto com fíler 
CP III-Cimento Portland de alto - forno 
CP IV-Cimento Portland pozilânico 
CP V – ARI-Cimento Portland alta resistência inicial 
CP V - ARI RS-Cimento Portland de alta resistência inicia resistente a sulfatos 
 
7) Explique a influência no cimento portland para cada propriedade abaixo: 
a) Densidade; 
A densidade absoluta do cimento Portland é usualmente considerada como 3,15 g/cm3, na realidade, a densidade pode variar para valores ligeiramente inferiores. Nas compactações usuais de armazenamento e manuseio do produto, a densidade aparente é da ordem de 1,5. Na pasta de cimento, a densidade é variável com o tempo , aumentando à medida que progride o processo de hidratação. Pode atingir, em 24 horas, cerca de 7 mm por metro na pasta pura, 4,5 mm por metro na argamassa -padrão e 2 mm por metro em concretos dosados a 350 kg de cimento por metro cúbico de concreto. 
 
b) Finura; 
A finura do cimento é relacionada com o tamanho dos grãos do produto. É usualmente definida de duas maneiras distintas: pelo tamanho máximo do grão ou p elo valor da superfície específica (soma das superfícies dos grãos contidos em um grama de cimento). A finura é o fator que governa a velocidade das reações de hidratação do cimento e tem também sua influência comprovada em muitas qualidades da pasta, das argamassas e dos concretos. Influência no comportamento do cimento: Velocidade de endurecimento e potencialidade – reatividade. Determinação: Finura: peneiramento (nº 200 e nº 325) e área específica: Permeabilímetro de Blaine. 
 
c) Exsudação; 
Exsudação é o fenômeno que consiste na separação espontânea da água da mistura, que naturalmente aflora pelo efeito conjunto da diferença de densidades entre o cimento e a água e o grau de permeabilidade que prevalece na pasta. A exsudação ocorre porque os grãos de cimento, sendo mais densos que a água que os envolve, são forçados, por gravidade, a uma sedimentação. Com a tendência de os grãos se movimentarem p ara baixo, ocorre um afloramento do excesso de água. O fenômeno ocorre antes do início da pega. A água que se acumula superficialmente é comumente chamada exsudação. 
d) Pega; 
Termo usado para descrever a solidificação da pasta plástica de cimento . Início de pega: Marca o ponto no tempo em que a pasta torna-se não trabalhável. Fim de pega: Tempo necessário para a pasta se torne totalmente rígida. Importância: Determina o período de tempo que o concreto pode ser trabalhado após o seu lançamento. Determinação: Aparelho de Vicat . Início de pega: Agulha penetra 39mm na pasta. Fim de pega: Agulha faz uma impressão na superfície da pasta, sem penetrar. Enrijecimento: Perda de consistência da pasta plástica do cimento - está relacionada com a perda de abatimento do concreto. 
 
e) Expansibilidade - sanidade – estabilidade volumétrica; 
Retrata a variação de volume do cimento após a pega, por conta de hidratação lenta ou reação expansiva com algum composto presente no cimento endurecido: CaO, MgO, gesso - sulfato de cálcio. Determinação: Agulha de Le Chatelier e Ensaios em auto clave. 
 
f) Endurecimento - resistência mecânica; 
Processo de preenchimento progressivo do s espaços vazios d a pasta com os produtos, com redução na porosidade e permeabilidade. „ Importância: Determina a capacidade resistente do material aos diversos tipos de esforços (compressão, tração, cisalhamento). Determinação: Resistência à compressão e tração na compressão diametral - cp cilíndrico. Tração na flexão - cp prismático 
g) Calor de hidratação. 
Representa o calor gerado pela reação exotérmica de hidratação d o cimento. Importância: Execução de peças com grande volume de concreto - barragens, blocos de fundação. Regiões com baixa temperatura ambiente . Determinação: Calorímetro (difícil avaliação precisa - encontrado apenas em grandes laboratórios).
8) O que é hidratação no cimento e para que serve? 
O cimento só adquire sua propriedade adesiva quando misturado à água, comumente chamada hidratação do cimento. A hidratação ocorre da superfície para a parte interna:
9) Explique como o processo de hidratação é influenciado pelo tempo. 
a) Seção de um grão polimineral anidro; 
b) 10 minuto s – Parte do C3A reage com sulfato de cálcio em solução. Forma – se um gel amorfo sobre a superfície rico em aluminato ocorrendo nucleação de pequenas agulhas de Aft; 
c) 10 horas – Reação do C3S produzindo C -S-H externo à superfície d o grão ocorrendo nucleação a partir das agulhas de AFt. 
d) 18 horas – Hidratação secundária do C3A produzindo longas agulhas de 3A Ft. Constata – se o inicio da formação de C-S-H interno através da continuidade da hidratação do C3S. 
e) 1 a 3 dias – C3A reage com algum AFt da região interno firmando placa s hexagonais de Afm. A contínua formação dos produtos internos reduz a separação entre a região anidra e a camada externa hidratada; 
f) 14 dias – Suficiente C-S-H interno f oi formado para preencher o espaço entre o grão e a camada externa torna – se mais fibroso
10) Mostre as respectivas reações e as propriedades de hidratação dos seguintes compostos: 
 
 11) Explique porque o cimento endurece? 
Pega refere-se à mudança do estado fluido para um estado rígido. Endurecimento refere -se a o aumento de resistênciade uma pasta de cimento após a pega. Na presença de água, os silicatos e o s aluminatos apresentados na tabela acima formam produtos de hidratação que, com o transcorrer do tempo, dão origem a uma massa firme e resistente. 
 
12) Como é o processo de solidificação da pasta plástica de cimento no inicio e fim de pega? 
A hidratação do s aluminatos (C3A e C4AF) na presença do gesso adicionado na fabricação do cimento – resulta na formação de estringitas que assumem formas de agulhas e começam minutos após o início da hidratação, sendo estas responsáveis pelo fenômeno da pega. A hidratação dos silicatos se dá algumas horas após o início da hidratação do cimento. A hidratação do C3S e C2S origina silicatos de cálcio hidratados que possuem composição química muito variada e são representados genericamente por C-S-H e hidróxido de cálcio Ca(OH)2, com postos que preenchem o espaço ocupado previamente pela água e pelas partículas de cimento em dissolução. Os cristais de C-S-H formados são pequenos e fibrilares e o Ca(OH)2 forma grande s cristais prismáticos. Desta forma, pode -se verificar que o tempo de início de pega (quando se inicia o endurecimento) deve ser visto e respeitado com muito rigor. A partir deste momento, a s agulhas são formadas na reação com os aluminatos como os cristais gerados na reação com os silicatos como mostra a figura.