Cal hidráulica e cimento

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UNIDADE1 - Materiais primas do cimento Portland:
Aglomerantes:
Aglomerantes: introdução; histórico da evolução; e os tipos e as
definições.
Cal e Gesso: Histórico; Processo de fabricação; Tipos, classes, composição
básica e normas de especificação da ABNT. Exercícios.
Aglomerantes HIDRÁULICOS
Materiais de Construção
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Aglomerantes HIDRÁULICOS
Materiais de Construção
Aglomerantes Hidráulicos
TEMPO DE PEGA:
É o tempo para o início da reação química de endurecimento da argamassa
quando esta é misturada com água.
O fim da pega ocorre a partir do momento em que a pasta adquire
consistência e se torna imprópria para o trabalho.
• Após este período a argamassa não admite mais a remistura e não pode
mais ser reutilizada mesmo com o acréscimo de água.
• Assim após este período a pasta deve permanecer em repouso para
permitir o desenvolvimento do endurecimento.
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Aglomerantes Hidráulicos
PEGA: intervalo de tempo em que a pasta pode ser manuseada.
O fim da pega significa que a pasta não pode mais ser manuseada e, terminada
essa fase, inicia o endurecimento.
Apesar de no fim da pega a pasta já ter alguma resistência, é durante o
endurecimento que os ganhos de resistência são significativos.
• De acordo com o tempo que o aglomerante desenvolve a pega na pasta,
podemos classificá-lo em:
AGLOMERANTE DE PEGA RÁPIDA: quando a pasta inicia sua solidificação num intervalo de
tempo inferior a 30 minutos.
AGLOMERANTE DE PEGA SEMIRRÁPIDA: quando a pasta inicia sua solidificação num
intervalo de tempo entre 30 a 60 minutos.
AGLOMERANTE DE PEGA NORMAL: quando a solidificação da pasta ocorre num intervalo de
tempo entre 60 minutos e 6 horas.
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• O tempo de pega diminui de acordo com o aumento do teor de argila no
calcário (índice de hidraulicidade)
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Obtido a partir de calcários com 20 a 40% de argila
São calcinados a temperaturas abaixo das usadas para produzir o CP
Conhecido como "cimento romano“ = designação comercial no século XVIII
CIMENTO NATURAL:silicato bicálcico+silicato tricálcico (pouco C3S) = Endurecimento lento
Em termos de composição = meio-termo entre a cal hidráulica e CP
CAL HIDRÁULICA:silicato bicálcico (maior) + hidróxido de cálcio
CP: silicato tricálcico(maior) + aluminato tricálcico e ferroaluminato tetracálcico.
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cinzas vulcânicas + cal + água do mar = mineral tobermorita aluminosa
FICA CADA VEZ MAIS FORTE COM O PASSAR DO TEMPO
construções da Roma Antiga
2.000 anos 
CONCRETO MUITO MAIS RESISTENTE QUE O ATUAL
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•Foi muito utilizado na Europa e América do Norte até ser substituído pelo cimento 
Portland mas depois caiu no esquecimento.
•Até que, há apenas alguns anos, a necessidade de reparar fachadas do século XIX fez 
renascer o interesse por este tipo de aglomerante na Europa central.
•Tem benefícios potenciais em termos de compatibilidade com materiais históricos, em 
particular dos originalmente construídos com ele.
Menor temperatura de cozedura
Reduzido processamento da matéria-prima
Pouca utilização de adições 
VANTAGENS AMBIENTAIS
ECONOMIA MAIS VERDE
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Tem capacidade de resistir aos sulfatos da água do mar e do solo e à ambientes ácidos. 
Custo elevado = são utilizados em uma série de aplicações restritas, tais como: 
•Em concretos, onde o desenvolvimento de força rápida é necessária, mesmo em baixas 
temperaturas;
•Como um revestimento protetor contra a corrosão microbiana tal como nas obras de 
infraestrutura de esgotos;
•Em concretos refratários, onde a força é necessária à altas temperaturas;
•Como componente em argamassas, onde algumas propriedades são especiais requeridas, 
como; o desenvolvimento de força ultra-rápida e expansão controlada;
•Em redes de canalização.
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• John Smeaton (1756) procurava um aglomerante que
endurecesse na presença de água = facilitar a reconstrução
do Farol de Eddystone (Inglaterra).
• Verificou que uma mistura calcinada de calcário e argila
tornava-se, depois de seca, tão resistente quanto as pedras
utilizadas na construção.
• Joseph Aspdin (1824) patenteou a descoberta = chamando
de CIMENTO PORTLAND, em referência as pedras, muito
utilizada em construções na região de Portland (Inglaterra).
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FABRICAÇÃO 
 Preparo e dosagem da mistura crua;
 Homogeneização da mistura;
 Cliquerização e Esfriamento;
 Adições finais e Moagem;
 Ensacamento e Distribuição
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EXTRAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA
Retirada de calcário e argila das pedreiras
A exploração das pedreiras é feita a céu aberto e sua
extração pode ser mecânica ou por explosivos
BRITAGEM
O material após extração, apresenta-se em blocos
sendo necessário reduzir o seu tamanho
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PRÉ-HOMOGENEIZAÇÃO E DOSAGEM
O material britado é transportado para a fábrica,
armazenado em silos ou ainda serem pré-
homogeneizados (camadas de calcário e argila).
A dosagem das matérias-primas é efetuada com
base em parâmetros químicos pré-estabelecidos,
tendo em consideração a qualidade do produto a
obter (o clínquer).
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MOAGE DO “CRU”
Após definida a proporção das matérias-primas, elas
são transportadas dos locais de armazenagem para
os moinhos, onde se produz uma mistura
finamente moída (o “cru”).
Durante a moagem são adicionados outros
materiais: areia (SiO2), cinzas de pirite (Fe2O3) e
bauxite (Al2O3) para a obtenção dos compostos
cálcio, sílica, alumínio e ferro.
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HOMOGENEIZAÇÃO
Ela ocorre para permitir a mistura adequada dos elementos formadores do
clínquer.
É executada em silos verticais de grande porte, através de processos
pneumáticos e por gravidade.
PRÉ-AQUECIMENTO
Antes do “cru” entrar no forno, ele passa
pela torre de ciclones, onde é iniciado a
fase de pré-aquecimento.
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COZEDURA
Na torre de ciclones ocorrem transformações físico-químicas,
devido às variações térmicas.
Transformando o “cru” em farinha e é ela que vai pro forno.
Ao entrar no forno, a farinha se desloca lentamente até o final
do forno.
Durante esse processo de clinquerização (1300°C a 1500°C) a
farinha se transforma em clínquer.
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MOAGEM E ADIÇÕES
O cimento resulta da moagem do clínquer + gesso + aditivos (cinzas volantes,
escórias de alto forno e fíler calcário) que irão dar as características do
cimento.
Após a moagem, o cimento produzido é transportado por via pneumática ou
mecânica e armazenado em silos ou armazéns horizontais.
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ESTÁGIO I: Em contato com a água ocorre uma rápida dissolução
dos grãos do cimento. Sobem as concentrações de álcalis
solúveis Ca2+, SO4
2- e íons OH em solução.
ESTÁGIO II: Os íons Ca2+, SO4
2- e íons OH reagem com os silicatos
e aluminatos para formar gel de C-S-H e etringita, formando
uma barreira em torno dos grãos de cimento não hidratados,
retardando novas hidratações e permitindo o período de
trabalhabildade durante o qual o concreto deve ser lançado e
assentado.
ESTÁGIO III: Durante o estágio anterior, a concentração de íons
continua a aumentar, reiniciando lentamente a hidratação dos
grãos de cimento atrás da barreira. Com a supersaturação de
Ca2+, seguida da precipitação de Ca(OH) ocorre uma rápida
hidratação dos grãos de cimento gerando o gel de C-S-H e
etringita, que juntamente com o intertravamento das
partículas promovem a pega e o endurecimento.
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Periclásio
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