mcc 2016 2 aula 02 cimento

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Universidade Paulista
Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia
Departamento de Engenharia Civil
Materiais de Construção Civil
Professora Moema Castro, MSc.
TECNOLOGIA DO CONCRETO
CIMENTOCIMENTO
Goiân ia , 2016/2 .
CIMENTOCIMENTO
AULA 02 – CAPITULO 2
NEVILLE, A. M. Tecnologia do concreto; tradução: Ruy
Alberto Cremmonini. – 2. ed. – Porto Alegre: Bookman,
2013.
CIMENTO
PRODUÇÃO
QUÍMICA BÁSICA
HIDRATAÇÃO DO 
CIMENTO
CALOR DE 
HIDRATAÇÃO E 
Sumário
HIDRATAÇÃO E 
RESISTÊNCIA DO 
CIMENTO
ENSAIOS
TIPOS DE CIMENTO
PROBLEMAS
CIMENTO PORTLAND
Cimento Portland
CIMENTO PORTLAND
É o nome dado ao cimento obtido pela mistura íntima de
calcário, argila ou outros materiais silicosos, alumina e
materiais que contenham óxido de ferro.
Gipso
Cimento Portland
ArgilaCalcário Clínquer Gipso
CLÍNQUER
ArgilaCalcário
CIMENTO
Clínquer
1 . Mistura e dosagem da mis tura crua;
1. Material cálcico: calcário ou giz
Produção
2. Sílica e alumina: argila ou folhelhos 
2 . Moagem crua e homogeneização;
3 . Calc inação (c l inquer ização) ;
1. Temperaturas entre 1400°C e 1500°C
4 . Esfr iamento;
5 . Adição f ina l ( su l fa to de cá lc io) e moagem;
1. O gesso previne a pega instantânea do cimento
6 . Ensacamento ou es tocagem em s i los .
Óxidos e seus Teores (%)Óxidos e seus Teores (%)
Denominação dos 
principais compostos
Denominação dos 
principais compostos
Cal CaO 60-67
Sílica SiO2 17-25
Alumina Al2O3 3-8
CaO = C
SiO2 = S
Al O = A
Química Básica do Cimento
Alumina Al2O3 3-8
Óxido de Ferro Fe2O3 0,5-6,0
Magnésia MgO 0,1-4,0
Álcalis 0,2-1,3
Al2O3 = A
Fe2O3 = F
H2O = H
Na2O (óxido de sódio) e K2O (óxido de potássio) são conhecidos como
álcalis, apesar da existência de outros álcalis no cimento.
Eles podem reagir com alguns agregados, e os produtos dessa reação álcali-
agregado causam a desintegração do concreto.
COMPOSTOS DO CIMENTO PORTLAND
Química Básica do Cimento
Compostos
Composição em 
óxidos
Abreviatura
Silicato tricálcico 3CaO.SiO2 C3S
Silicato bicálcico 2CaO.SiO2 C2S
Aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 C3A
Ferroaluminato tetracálcico 4CaO. Al2O3.Fe2O3 C4AF
PRINCIPAIS COMPOSTOS DO CIMENTO PORTLAND
Hidratação do Cimento
C3S “impuro” alitaC3S “impuro” alita
C2S “impuro” belita
C3S + 6H C3S2H3 + 3Ca(OH)2
C2S + 4H C3S2H3 + Ca(OH)2
PRODUTOS DA HIDRATAÇÃO DO C 3S E C 2S
SILICATOS DE CÁLCIO HIDRATADOS
C-S-H (ge l de tobermor i ta )
Hidratação do Cimento
Compostos óxidosCompostos óxidos
CaO SiO Al O Fe O
Elementos constituintesElementos constituintes
O2 Si Ca Al Fe
Produtos de hidrataçãoProdutos de hidratação
C-S-H gel Ca(OH)2
Compostos do cimentoCompostos do cimento
C3S C2S C3A C4AF
CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3
TEMPERATURA DE HIDRATAÇÃO
Hidratação do Cimento
Tempo Taxa de liberação do calorTempo Taxa de liberação do calor
1 e 3 dias 50%
7 dias 75% ou 3/4
6 meses 90%
• Ao r e du z i r a s proporçõesproporções dede CC33AA ee CC33SS , o c a l o r d e h i d r a t a ç ã o
( e a v e l o c i d ad e d e l i b e r a ç ã o ) do c imen t o pode s e r r e du z i d o .
• A f inuraf inura dodo c imentoc imento a f e t a a t a x a d e l i b e r a ç ã o , qu e po de s e r
c on t r o l a do no con c r e t o p e l a qu an t i d ad e d e c imen t o n a m i s t u r a
( r i qu e z a ) .
Ensaios em Cimento
FINURA DO CIMENTO
Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação da finura pelo método de permeabilidade
ao ar (método de Blaine) - ABNT NBR 16372:2015
CONSISTÊNCIA
Cimento Portland - Determinação da pasta de consistência normal - ABNT NBR NM 43:2003
TEMPODE PEGA
Cimento Portland - Determinação do tempo de pega - ABNT NBR NM 65:2003
EXPANSIBILIDADE
Cimento Portland - Determinação da expansibilidade Le Chatelier - ABNT NBR 11582:2016
RESISTÊNCIA
Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão - ABNT NBR 7215:1996 Versão
Corrigida:1997
Norma BrasileiraNorma Brasileira Norma AmericanaNorma Americana
Cimento Portland Comum
� CP I – cimento portland comum
� CP I-S – cimento portland comum com
adição ( 0 a 5%)
Tipo I
� Cimento portland comum para uso geral
Tipo II
� Cimento portland de moderada
Tipos de Cimento Portland
adição ( 0 a 5%)
Cimento Portland Composto
� CP II-E – cimento portland composto
com escória
� 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 pozolânico
� CP V – ARI – cimento portland de alta
resistência inicial
� Cimento portland de moderada
resistência aos sulfatos e moderado calor
de hidratação
Tipo III
� Cimento portland de alta resistência
inicial
Tipo IV
� Cimento portland de baixo calor de
hidratação
Tipo V
� Cim
� ento portland de alta resistência a sulfatos
A. Cimento Tipo I (CP I):
� Também chamado de Cimento Portland comum.
� Possui 3 classes de resistência: 25MPa, 32MPa e 40MPa.
Tipos de Cimento Portland
� Este tipo de cimento também pode receber adição de pequena
quantidade de material pozolânico (1 – 5%), recebendo a
denominação de CP I-S.
B. Cimento Tipo II (CP II):
� Recebe a adição de materiais de baixo custo o que confere
propriedades especiais ao cimento.
Tipos de Cimento Portland
� As classes de resistência : 25 MPa, 32 MPa e 40 MPa.
B. Cimento Tipo II (CP II):
Tipos de Cimento Portland
C. Cimento Tipo III (CP III):
� Também chamado de Cimento Portland de alto-forno,
caracteriza-se por conter adição de escória em teores que
variam de 35% a 70%.
Tipos de Cimento Portland
variam de 35% a 70%.
� Este tipo de cimento confere baixo calor de hidratação, maior
impermeabilidade e durabilidade e maior resistência a sulfatos
às misturas onde é empregado.
� As classes de resistência em que pode ser fabricado são 25
MPa, 32 MPa e 40 MPa.
D. Cimento Tipo IV (CP IV):
� Também chamado de Cimento Portland pozolânico, possui
adição de pozolana em teores que variam de 15% a 50%, que
conferem alta impermeabilidade e durabilidade às misturas
Tipos de Cimento Portland
conferem alta impermeabilidade e durabilidade às misturas
em que são empregados.
� É recomendado para obras expostas à ação de águas correntes
e ambientes agressivos.
� É fabricado nas classes de resistência de 25 MPa e 32 MPa.
E. Cimento Tipo V (CP V-ARI):
� Este tipo de cimento confere alta resistência inicial nas
primeiras idades dos concretos onde é aplicado.
Tipos de Cimento Portland
� O cimento tipo ARI ou alta resistência inicial, não possui
nenhuma adição especial.
� É fabricado nas classes de resistência de:
� 1 Dia - 14 MPa
� 3 Dias - 24 MPa
� 7 Dias - 34 MPa
F. Cimento Resistente a Sulfatos (RS):
� De acordo com a ABCP, qualquer dos cimentos já estudados
pode ser resistente a sulfatos, desde que se enquadre em
alguns requisitos como teor do componente químico C3A do
Tipos de Cimento Portland
alguns requisitos como teor do componente químico C3A do
clínquer inferior a 8% e teor de adições carbonáticas de no
máximo 5%.
� O cimento resistente a sulfatos é recomendado para uso em redes
de esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar e em
alguns tipos de solos, ambientes onde este agente agressivo pode
estar presente.
G. Cimento Aluminoso:
� Resulta do cozimento de uma mistura de bauxita e calcário.
� Este tipo de cimento possui pega lenta, porém, alcança altas
resistências em pouco tempo (31,5 Mpa em 2 dias; 40 Mpa em
Tipos de Cimento Portland
resistências em pouco tempo (31,5 Mpa em 2 dias; 40 Mpa em
28 dias).
� A reação de hidratação é intensa e desenvolve grandes
quantidades de calor.
� Sua principal utilização é como
cimento refratário, resistindo a
temperaturas superiores a 1.200ºC, podendo chegar a 1.400°C em
misturas com agregados convenientemente escolhidos. Não é
fabricado no Brasil.
H. Cimento Portland Branco (CPB):
� Possui coloração branca em função das matérias-primas
utilizadas na sua fabricação (caulim no lugar da argila), que
possuem baixos teores de óxido de ferro e manganês.
O cimento branco pode ser do tipo estrutural ou não-
Tipos de Cimento Portland
� O cimento branco pode ser do tipo estrutural ou não-
estrutural.
�O CPB estrutural é utilizado em concretos brancos para fins
arquitetônicos e é fabricado nas classes de resistência 25MPa,
32MPa e 40MPa.
�O CPB não estrutural é utilizado para rejuntamento de
azulejos e aplicações não estruturais. Em ambos os casos, o
cimento pode ser associado a pigmentos, o que resulta nos
concretos coloridos.
I. Cimento Portland de auto-fôrno (Tipo IS)
II. Cimento Supersulfatado (escória)
III. Cimentos brancos e coloridos
Tipos de Cimento Portland
III. Cimentos brancos e coloridos
IV. Cimento Portland pozolânico
V. Cimento com elevado teor de alumina (HAC)