Cimento portland

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CENTRO UNIVERSITARIO MAURICIO DE NASSAU
CURSO DE GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL
WAGNER CAMELO ALVES
RELATÓRIO DE ESTAGIO SUPERVISIONADO I
FORTALEZA - CE
Outubro - 2017
WAGNER CAMELO ALVES
RELATÓRIO DE ESTAGIO SUPERVISIONADO I
Relatório apresentado ao Curso de Graduação de Engenharia Civil no Centro Universitário Mauricio de Nassau no estado do Ceará, como pré-requisito para obtenção da nota da disciplina Estagio Supervisionado I, sob orientação da Professora Herenice Moreira Serrano de Andrade e Co-ordenação de José Luan Ximenes Martins.
Sobral - CE
Agosto - 2012
Resumo
Abstract
Sumário
1. 	INTRODUÇÃO
O trabalho mostrado abaixo irá descrever sobre o tema: Cimento Portland na Construção Civil. O trabalho mostrará desde o processo de produção, sobre os materiais, os tipos de cimento, suas utilizações e suas características, como: Sua utilização, as aplicações para cada caso, as especificações de cada tipo e suas diferenças para os demais tipos.
O cimento é um dos materiais de construção mais utilizados na construção civil, por conta da sua larga utilização em diversas fases da construção. O cimento pertence a classe dos materiais classificados como aglomerantes hidráulicos, esse tipo de material em contato com a água entra em processo físico-químico, tornando-se um elemento sólido com grande resistência a compressão e resistente a água e a sulfatos.
Existem vários tipos para o cimento Portland é normalizado e existem onze tipos no mercado: CP I; CP I-S; CP II-E; CP II-Z; CP II-F; CP III; CP IV; CP V-ARI; RS; BC e CPB, todos tem suas características únicas que os diferenciam em tipo e utilização.
A HISTORIA DO CIMENTO PORTLAND.
A procura por segurança e durabilidade para as edificações conduziu o homem à experimentação de diversos materiais aglomerantes. Os romanos chamavam esses materiais de "caementum", termo que originou a palavra cimento.
         O engenheiro John Smeaton, por volta de 1756, procurava um aglomerante que endurecesse mesmo em presença de água, de modo a facilitar o trabalho de reconstrução do farol de Edystone, na Inglaterra. Em suas tentativas, verificou que uma mistura calcinada de calcário e argila tornava-se, depois de seca, tão resistente quanto as pedras utilizadas nas construções.
         Coube, entretanto, a um pedreiro, Joseph Aspdin, em 1824, patentear a descoberta, batizando-a de cimento Portland, numa referência à Portlandstone, tipo de pedra arenosa muito usada em construções na região de Portland, Inglaterra. No pedido de patente constava que o calcário era moído com argila, em meio úmido, até se transformar-se em pó impalpável. A água era evaporada pela exposição ao sol ou por irradiação de calor através de cano com vapor. Os blocos da mistura seca eram calcinados em fornos e depois moídos bem finos.
         Poucos anos antes, na França, o engenheiro e pesquisador Louis Vicat publicou o resultado de suas experiências contendo a teoria básica para produção e emprego de um novo tipo de aglomerante: o cimento artificial. 
Aquele produto, no entanto, exceto pelos princípios básicos, estava longe do cimento Portland que atualmente se conhece, resultante de pesquisas que determinam as proporções adequadas da mistura, o teor de seus componentes, o tratamento térmico requerido e a natureza química dos materiais.
O cimento Portland desencadeou uma verdadeira revolução na construção civil, pelo conjunto inédito de suas propriedades de moldabilidade, hidraulicidade (endurecer tanto na presença do ar como da água), elevadas resistências aos esforços e por ser obtido a partir de matérias-primas relativamente abundantes e disponíveis na natureza. 
         A criatividade de arquitetos e projetistas, a precisão dos modernos métodos de cálculo e o genialidade dos construtores impulsionaram o avanço das tecnologias de cimento e de concreto, possibilitando ao homem transformar o meio em que vive, conforme suas necessidades. A importância deste material cresceu em escala geométrica, a partir do concreto simples, passando ao concreto armado e finalmente, ao concreto protendido. A descoberta de novos aditivos, como a sílica ativa, possibilitou a obtenção de concreto de alto desempenho (CAD), com resistência à compressão até 10 vezes superiores às até então admitidas nos cálculos das estruturas.
          Obras cada vez mais arrojadas e indispensáveis, que propiciam conforto, bem-estar - barragens, pontes, viadutos, edifícios, estações de tratamento de água, rodovias, portos e aeroportos - e o contínuo surgimento de novos produtos e aplicações fazem do cimento um dos produtos mais consumidos da atualidade, conferindo uma dimensão estratégica à sua produção e comercialização.
 MATÉRIAS-PRIMAS
O cimento é composto principalmente do material clínquer – uma mistura de calcário, argila e componentes químicos – e diferenciado conforme a adição de outros materiais, como: gesso, que aumenta o tempo de pega; escória, que aumenta a durabilidade na presença de sulfato, mas, quando em grandes quantidades, pode diminuir a resistência; argila pozolânica, que confere maior impermeabilidade ao concreto; e o próprio calcário, que, muitas vezes, é utilizado em maior quantidade para reduzir o custo do cimento. 
Portanto, as diferenças estão na composição do material, o que pode impactar suas características e propriedades de resistência, trabalhabilidade, durabilidade e impermeabilidade. A disponibilidade dos tipos de cimento depende primordialmente da demanda de mercado e da região. “Em cada região do Brasil você encontra um tipo com mais disponibilidade que outro, devido à maior quantidade de matéria-prima de aditivo disponível”, explica o engenheiro e arquiteto Fabrício Rossi da Cruz.
PRODUÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
Os componentes que mais interessam na fabricação do cimento são: CaO, SiO2. Fe2O3, Al2O3.
O Calcário e argila são misturados e moídos a fim de se obter uma mistura crua para descarbonatação e clinquerização.
O material cru moído a uma granulométrica de 3% retida na peneira ABNT  no. 100 (0,150mm) e a 13% na ABNT 170 (0,088mm).
O processo de moagem consiste na entrada dos materiais dosados, num moinho de bolas ou de rolos, onde a moagem ocorre com impacto e por atrito.
No processo de moagem o material entra no moinho encontrando em contra corrente o ar ou gás quente (~220°C), propiciando a secagem do material. O material que entra com umidade em torno de 5% sai com umidade em torno de 0,9% a uma temperatura de final de 80 graus.
Depois de moído o material é estocado em silos onde pode ser feito a homogeneização do mesmo.
O cimento é produzido moendo-se o clínquer produzido no forno, com o gesso. É permitido também a adição de calcário e escória de alto forno (fabricação de ferro gusa) em teores determinados de acordo com o tipo de cimento a ser produzido.
O Cimento Portland de alta resistência inicial (ARI)  - NBR 5733, o cimento portland branco, o cimento portland de moderada resistência aos sulfatos e moderado calor de hidratação (MRS) e o cimento portland de alta resistência a sulfatos (ARS) – NBR 5737, não recebem outros aditivos, a não ser o gesso. Portanto, são feito de clínquer + gesso.
O gesso é destinado ao controle do tempo de pega do cimento, para propiciar o manuseio ao adicionar água. O teor de gesso varia em torno de 3% no cimento.
O cimento portland de alto forno – NBR 5735, além de gesso, recebe 25 a 65% de escória.
Cimento portland pozolânico – NBR 5736, recebe além de gesso, a adição de material pozolânico (argila calcinada ou pozolana natural), nos seguintes teores: de 10 a 40% para cimento tipo 25 Mpa e de 10 a 30% para tipo 32 Mpa.
         Para o cimento portland comum – NBR 5732, é permitida a adição de escória granulada de alto forno num teor de até 10%. 
O clínquer com seus aditivos mencionados, passam ao moinho para a moagem final, onde devem ser asseguradas granulometrias convenientes para qualidadedo cimento. Após moído o cimento é transportado para silos de estocagem, onde são extraído e ensacados em ensacadeiras automáticas em sacos de 50 ou 25 Kg.
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND E SUAS APLICAÇÕES.
Cimento CP-I (NBR 5.732) ou Cimento Portland Comum: recebe este nome porque não possui nenhum tipo de aditivo, apenas o gesso, que tem a função de retardar o início de pega do cimento para possibilitar mais tempo na aplicação. Tem alto custo e menos resistência. Sua produção é direcionada para a indústria. Classe de resistência: 25 MPa. “Este tipo já está quase ausente no mercado”, diz Battagin.
Cimento CP-II (NBR 11.578) ou Cimento Portland Composto: assim conhecido porque tem a adição de outros materiais na sua mistura, que conferem a este cimento um menor calor de hidratação, ou seja, ele libera menos calor quando entra em contato com a água. O CP-II é apresentado em três opções: CP-II E – cimento portland com adição de escória de alto-forno; CP-II Z – cimento portland com adição de material pozolânico; e CP-II F – cimento portland com adição de material carbonático – fíler. Classe de resistência: 25, 32 e 40 MPa. “É versátil e aplicado a todas as fases de obras”, diz Cruz.
Cimento CP-III (NBR 5.735) ou Cimento Portland de Alto-forno: tem em sua composição de 35% a 70% de escória de alto-forno. Apresenta maior impermeabilidade e durabilidade, além de baixo calor de hidratação, assim como alta resistência à expansão devido à reação álcali-agregado, além de ser resistente a sulfatos. É menos poroso e mais durável. Classe de resistência: 25, 32 e 40 MPa.
Cimento CP-IV (NBR 5.736) ou Cimento Portland Pozolânico: tem em sua composição de 15% a 50% de material pozolânico. Por isso, proporciona estabilidade no uso com agregados reativos e em ambientes de ataque ácido, em especial de ataque por sulfatos. Possui baixo calor de hidratação, o que o torna bastante recomendável na concretagem de grandes volumes e sob temperaturas elevadas. É pouco poroso, sendo resistente à ação da água do mar e de esgotos. Classe de resistência: 25 e 32 MPa
Cimento CP-V ARI (NBR 5.733) ou Cimento Portland de Alta Resistência Inicial: em função do seu processo de fabricação, tem alta reatividade nas primeiras horas de aplicação, fazendo com que atinja resistências elevadas em um curto intervalo de tempo. Ao final dos 28 dias de cura, também atinge resistências maiores que os cimentos convencionais. É muito utilizado em obras industriais que exigem um tempo de desforma menor. É recomendado apenas para a fabricação de concretos.
Cimento RS (NBR 5.737) ou Cimento Portland Resistente a Sulfatos: Os materiais sulfatados estão presentes em redes de esgoto, ambientes industriais e água do mar. Sendo assim, seu uso é indicado para construções nesses ambientes
Cimento Branco (NBR 12.989) ou Cimento Portland Branco (CPB): tem como principal característica a cor branca, que é conseguida através de matérias-primas com baixo teor de manganês e ferro e utilização do caulim no lugar da argila. Existem dois tipos de cimento branco. Um deles é o estrutural, indicado para fins arquitetônicos. “Ele não é muito comum nos dias de hoje, devido ao custo e à tecnologia que as tintas alcançaram”, diz Cruz. Além dele, há o não estrutural, indicado para rejunte de cerâmicas.
Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC) / (NBR 13.116): este tipo de cimento tem a propriedade de retardar o desprendimento de calor em peças de grande massa de concreto, evitando o aparecimento de fissuras de origem térmica, devido ao calor desenvolvido durante a hidratação do cimento.
	APLICAÇÃO
	TIPOS DE CIMENTO PORTLAND
	Argamassa de revestimento e assentamento de tijolos e blocos
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV)
	Argamassa de assentamento de azulejos e ladrilhos
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F) e Pozolânico (CP IV)
	Argamassa de rejuntamento de azulejos e ladrilhos
	Branco (CPB)
	Concreto simples (sem armadura)
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV)
	Concreto magro (para passeios e enchimentos)
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV)
	Concreto armado com função estrutural
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural)
	Concreto protendido com protensão das barras antes do lançamento do concreto
	Composto (CP II-Z, CP II-F), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural)
	Concreto protendido com protensão das barras após o endurecimento do concreto
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural)
	Concreto armado para desforma rápida, curado por aspersão de água ou produto químico
	de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e Branco Estrutural (CPB Estrutural)
	Concreto armado para desforma rápida, curado a vapor ou com outro tipo de cura térmica
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural)
	Elementos pré-moldados de concreto e artefatos de cimento curados por aspersão de água
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) (VER NOTA) (*)
	Elementos pré-moldados de concreto e artefatos de cimento para desforma rápida, curados por aspersão de água
	de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F) e Branco Estrutural (CPB Estrutural)
	Elementos pré-moldados de concreto e artefatos de cimento para desforma rápida, curados a vapor ou com outro tipo de cura térmica
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e Branco Estrutural (CPB Estrutural)
	Pavimento de concreto simples ou armado
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV)
	Pisos industriais de concreto
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)
	Concreto arquitetônico
	Branco Estrutural (CPB Estrutural)
	Solo-cimento
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV)
	Argamassas e concretos para meios agressivos (água do mar e de esgotos)
	de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e Resistente a Sulfatos
	Concreto-massa
	de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e de Baixo Calor de Hidratação
	Concreto com agregados reativos
	Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV)
	
	TIPO DE CIMENTO
	RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO (Mpa)
	APLICAÇÃO
	
	3 dias
	7 dias
	28 dias
	
	CPIIF32– cimento portland comum
	10
	20
	32
	Aplica-se a obras diversas, concreto simples, concreto armado, não sendo utilizado para desenformas rápidas e para uso em águas marinhas.
	CPIIF40 – cimento portland 
	14
	24
	40
	Utilizado para desenformas rápidas, e resistências mecânicas maiores em tempo menor. Usando também na fabricação de pré-moldados: telhas, caixas de água etc.
	 
 
 
AF 32 – cimento de alto forno
	 
 
10
	 
 
18
	 
 
32
	Seu emprego é generalizado em obras de concreto simples e concreto armado, além disso, é indicado em concreto exposto a águas agressivas como água do mar e sulfatadas, dentro de certos limites. 
	 
 
POZ 32 – cimento portland pozolânico
	 
 
10
	 
 
18
	 
 
32
	Seu emprego é generalizado não havendo contra-indicação desde que respeitadas suas peculiaridades como às menores resistências nos primeirosdias.
	CP ARI – cimento portland de Alta Resistência Inicial
	24 h
	3dias
	7 dias
	É especialmente empregado quando necessita-se desenforma rápida.
	
	11
	22
	31
	
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
	Tipo
	Resist.
MPa
	Composição
	Norma
Brasileira
	
	
	Clínquer
+ Gesso
	Escória
Alto Forno
	Pozolana
	Materiais
Carbonáticos
	
	CP I
CPI- S
	25
32
40
	100
95 - 99
	0
1 - 5
	NBR 5732
	CP II - E
CP II - Z
CP II - F
	25
32
40
	56 - 94
76 - 94
90 - 94
	6 - 34
	6 - 14
	0 - 10
0 - 10
6 - 10
	NBR 11578
	CP III
	25
32
40
	25 - 65
	35 - 70
	0
	0 - 5
	NBR 5735
	CP IV
	25
32
	45 - 85
	0
	15 - 50 
	0 - 5
	NBR 5736
	CP V - ARI 
	.
	95 - 100
	0
	0
	0 - 5
	NBR 5733
	CP V - ARI - RS
	 
	95 - 100
	*
	*
	0 - 5
	NBR 5737
CONCLUSÃO
No relatório foi feita uma explanação sobre o cimento, apresentando sua capacidade, suas utilizações na construção civil e seus diversos tipos e componentes. 
	O cimento Portland é uma peça fundamental na construção civil sendo a matéria prima para o concreto que preenche quase todas as obras de construção, suas características aqui apresentadas explicam o motivo de sua utilização. 
A pesquisa foi bem esclarecedora quando mostra que o tema abordado é bastante presente no nosso meio de trabalho e estudo, fazendo com quem seja pertinente a crescente pesquisa para melhorar mais e mais as capacidades deste material.
REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICAS
https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/cimento-diferentes-tipos-e-aplicacoes_11959_0_1 (acesso dia 08/09/17 às 19:00), ROSSI DA CRUZ, Fabricio, engenheiro civil, formado pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET), e arquiteto urbanista, formado pela UFMG. Materia: Cimento: diferentes tipos e aplicações.
TAYLOR, H.F.W. Enciclopedia de La Química Industrial - La Química de Los Cementos. Volume 1. Ed. URMO. Bilbao-Espanha 1967.  
BASILIO, F. A. – Cimento Portland. Estudo Técnico. 5ª ed. São Paulo, ABCP, 1983.