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01/09/2017 1 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Os tipos de Cimento Portland CPI–CIMENTO PORTLAND COMUM (NBR 5732) CPII–CIMENTO PORTLAND COMPOSTO COM ADIÇÕES (NBR 11578) CPIII–CIMENTO PORTLAND DE ALTO FORNO (NBR 5735) CPIV–CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO (NBR 5736) CP V (ARI)–CIMENTO DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL (NBR 5733) RS–CIMENTO PORTLAND RESISTENTE A SULFATOS (NBR 5737) BC–CIMENTO PORTLAND DE BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO CPB–CIMENTO PORTLAND BRANCO Cimento Portland Materiais de Construção UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland O mercado do cimento no Brasil é atualmente composto por 24 grupos cimenteiros, nacionais e estrangeiros A capacidade instalada calculada do país já é de 100 milhões de toneladas/ano 01/09/2017 2 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção OS TIPOS DE CIMENTO PORTLAND O cimento Potland pode ser definido como um pó fino, com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob a ação de água. Na forma de concreto, torna-se uma pedra artificial, que pode ganhar formas e volumes, de acordo com as necessidades de cada obra. Por isso, o cimento é o segundo material mais consumido pela humanidade, superado apenas pela água. Existem 8 tipos básicos de cimento Portland disponíveis no mercado brasileiro Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção OS TIPOS DE CIMENTO PORTLAND CPI–CIMENTO PORTLAND COMUM (NBR 5732) = CP I-32 + CP I S-32 + CP I S-40 CPII–CIMENTO PORTLAND COMPOSTO COM ADIÇÕES (NBR 11578) = E, Z, F CPIII–CIMENTO PORTLAND DE ALTO FORNO (NBR 5735) CPIV–CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO (NBR 5736) CP V (ARI)–CIMENTO DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL (NBR 5733) RS–CIMENTO PORTLAND RESISTENTE A SULFATOS (NBR 5737) BC–CIMENTO PORTLAND DE BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO CPB–CIMENTO PORTLAND BRANCO Cimento Portland 01/09/2017 3 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção A NOMECLATURA DOS CIMENTO PORTLAND Primeira parte da sigla = nome do material Número romano, seguido da letra = tipologia do material, de acordo com as adições em sua composição Número no final = classe de resistência do CIMENTO (em Mpa) OBTIDA ATRAVÉS DE ENSAIO NO LABORATÓRIO = ENSAIO DE COMPRESSÃO EM 1, 3, 7 E 28 DIAS. O RESULTADO MÍNIMO ALCANÇADO AO 28º DIA É A CLASSE DE RESISTÊNCIA DO CIMENTO. Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland 01/09/2017 4 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland 01/09/2017 5 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção OS TIPOS DE CIMENTO PORTLAND Os tipos de Cimento Portland se diferenciam de acordo com a proporção de clínquer e sulfatos de cálcio, material carbonático e de adições, tais como ESCÓRIAS, POZOLANAS E CALCÁRIO, acrescentadas no processo de moagem. Também se diferenciam em função de propriedades intrínsecas, como alta resistência inicial, a cor (branco). O Cimento Portland Comum (CP I) pode conter adição (CP I-S), neste caso, de 1% a 5% de material pozolânico, escória ou fíler calcário e o restante de clínquer. O Cimento Portland Composto (CP II- E, CP II-Z e CP II-F) tem adições de escória, pozolana e filler, respectivamente, em proporções um pouco maiores que no CP I-S. O Cimento Portland de Alto-Forno (CP III) e o Cimento Portland Pozolânico (CP IV) contam com proporções maiores de adições: escória, de 35% a 70% (CP III), e pozolana de 15% a 50% (CP IV). Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP I e CP I-S : Cimento Portland Comum (NBR 5732) Primeiro CP no mercado Brasil: CP I = sem adições (só gesso=utilizado como retardador da pega). Considerado na maioria das aplicações usuais como termo de referência para comparação com as características e propriedades dos outros tipos de cimento = desenvolvidos para atender a casos especiais (vantagem adicional). É pouco utilizado no país = apenas 1% de todo o cimento consumido no brasil = pela questão de custos ou pela questão ambiental (utiliza muito clínquer). É usado em serviços de construção em geral: quando não são exigidas propriedades especiais do cimento (construções de concreto em geral quando não há exposição a sulfatos do solo ou de águas subterrâneas). Cimento portland comum com adições CP I-S (5% de material pozolânico em massa) = para construções em geral, com as mesmas características. Cimento Portland 01/09/2017 6 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP II: CIMENTO PORTLAND COMPOSTO COM ADIÇÕES (NBR 11578) OS CIMENTOS CP II SÃO DITOS COMPOSTOS POIS APRESENTAM, ALÉM DA SUA COMPOSIÇÃO BÁSICA (CLÍNQUER+GESSO), A ADIÇÃO DE OUTRO MATERIAL. 1991 = a partir dos bons resultados dos estudos dos diversos tipos de cimento e a exemplo de países tecnologicamente mais avançados (União Européia), surgiu no mercado brasileiro um novo tipo de cimento, o cimento portland composto, cuja composição é intermediária entre os cimentos portland comuns (CP I e CP I S) e os cimentos portland com adições (alto-forno e pozolânico). A aceitação e o uso desse tipo de cimento expandiu-se nos últimos anos e nos dias atuais, 58% de todo o cimento consumido no Brasil é do tipo composto, seja ele E, F ou Z. Cimento Portland 01/09/2017 7 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP II-Z: CIMENTO PORTLAND COMPOSTO COM POZOLANA NBR 11578 adição de material pozolânico (6% à 14% em massa) = menor permeabilidade Ideal para obras subterrâneas, principalmente com presença de água, inclusive marítimas + fossa séptica Também pode conter adição de material carbonático (até 10% em massa). Usado desde estruturas em concreto armado até argamassas de assentamento e revestimento, concreto massa e concreto para pavimentos. Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland 01/09/2017 8 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP II-E: CIMENTO PORTLAND COMPOSTO COM ESCÓRIA NBR 11578 Composto de clínquer (94% à 56%) + gesso e escória de alto-forno (6% à 34% ), podendo ou não ter adição de material carbonático (máximo de 10% em massa). Recomendado para estruturas que exijam um desprendimento de calor moderadamente lento = gera calor numa velocidade menor do que o gerado pelo cimento portland comum (CP I) = lançamentos maciços de concreto, onde o grande volume da concretagem e a superfície relativamente pequena reduzem a capacidade de resfriamento da massa. Apresenta melhor resistência ao ataque dos sulfatos contidos no solo = obras correntes de engenharia civil: argamassa, pisos, lajes, pilares, concreto simples, armado e protendido, elementospré-moldados e artefatos de cimento. Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland 01/09/2017 9 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP II-F: CIMENTO PORTLAND COMPOSTO COM FÍLER Tem adição de fíler calcário (entre 6 e 10%) Não é o mais indicado para aplicação em meios muito agressivos. Assim como os demais cimentos portland compostos, o CP II F é um tipo de cimento para uso e aplicação em geral (utilização em estruturas de concreto armado, pavimentos de concreto, argamassa de chapisco, assentamento de blocos, revestimento, pisos e contrapisos, grautes, concreto protendido, pré-moldados e artefatos de concreto). Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland 01/09/2017 10 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção O GRANDE CONSUMO DE ENERGIA DURANTE O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CIMENTO MOTIVOU MUNDIALMENTE A BUSCA, PELO SETOR, DE MEDIDAS PARA DIMINUIÇÃO DO CONSUMO ENERGÉTICO. Uma das alternativas de sucesso foi o uso de escórias granuladas de alto-forno e materiais pozolânicos na composição dos chamados cimentos portland de alto-forno (CP III) e pozolânicos (CP IV ), respectivamente. Nos dias atuais cerca de 29% de todo o cimento consumido no Brasil é do tipo CP III e CPIV e a tendência futura é que esse percentual cresça ano a ano, pois além das características especiais e o uso para toda e qualquer obra, ambos são cimentos ecologicamente corretos, pelo menor uso de clínquer e, consequentemente, menor emissão de CO2 e preservação das jazidas. CP III - CIMENTO MAIS ECOLÓGICO DE TODOS OS CIMENTOS PRODUZIDOS NO BRASIL= PRESERVAÇÃO DAS JAZIDAS NATURAIS + MENOR LANÇAMENTO DE CO2 NA ATMOSFERA + APROVEITAMENTO DO REJEITO DAS SIDERÚRGICAS (ESCÓRIA). Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP III: CIMENTO PORTLAND DE ALTO FORNO (NBR 5735) Contém adição de escória (35% a 70% em massa e até 5% de material cabornático) = baixo calor de hidratação + maior impermeabilidade e durabilidade + alta resistência à expansão devido à reação álcali-agregado + resistente a sulfatos. Obras de grande porte e agressividade (concreto-massa: 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) como também para aplicação geral em argamassas de assentamento e revestimento, estruturas de concreto simples, armado, protendido, projetado, rolado, magro. Cimento Portland 01/09/2017 11 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP IV – CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO (NBR 5736) Tem baixo calor de hidratação = concretagem de grandes volumes e sob temperaturas elevadas. O alto teor de pozolana (15 e 50%) = estabilidade no uso com agregados reativos e em ambientes de ataque ácido, em especial de ataque por sulfatos. É altamente eficiente em argamassas de assentamento e revestimento, em concreto magro, concreto armado, concreto para pavimentos e solo- cimento. Cimento Portland 01/09/2017 12 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP V – ARI: CIMENTO DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL (NBR 5737) Atinge altas resistências já nos primeiros dias da aplicação. O desenvolvimento da alta resistência inicial: Utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clinquer Moagem mais fina do cimento = ao reagir com a água, o cimento adquire elevadas resistências, com maior velocidade. O clínquer é o mesmo utilizado para a fabricação de um cimento convencional = mas permanece no moinho por um tempo mais prolongado. O cimento continua ganhando resistência até os 28 dias, atingindo valores mais elevados que os demais, proporcionando maior rendimento ao concreto. O CP V-ARI assim como o CP-I não contém adições (porém pode conter até 5% em massa de material carbonático = fíler calcário). O que o diferencia do CP-I é o processo de dosagem e produção do clínquer. Cimento Portland 01/09/2017 13 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP V – ARI: CIMENTO PORTLAND DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL O CP V-ARI é produzido com um clínquer de dosagem diferenciada de calcário e argila se comparado aos demais tipos de cimento e com moagem mais fina. Esta diferença de produção confere a este tipo de cimento uma alta resistência inicial do concreto em suas primeiras idades, podendo atingir 26MPa de resistência à compressão em apenas 1 dia de idade. Muito utilizado em produção industrial de artefatos, onde se exige desforma rápida, concreto protendido pré e pós-tensionado, pisos industriais e argamassa armada. Devido ao alto calor de hidratação, não é indicado para concreto massa. A ausência de pozolana não o recomenda para concretos com agregados reativos. Por ter maior custo de produção e com preços mais elevados que os demais tipos, em 2012 apenas 8% de todo o cimento consumido no Brasil foi do tipo CP V-ARI. Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland 01/09/2017 14 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção RS: CIMENTO PORTLAND RESISTENTES A SULFATOS têm a propriedade de oferecer resistência aos meios agressivos sulfatados = Redes de esgotos, de águas servidas ou industriais, na água do mar e em alguns tipos de solos. De acordo com a norma NBR 5737, quaisquer um dos cinco tipos básicos (CP I, CP II, CP lII, CP IV e CP V-ARI) podem ser considerados resistentes aos sulfatos, desde que obedeçam a pelo menos uma das seguintes condições: Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições carbonáticas de, no máximo, 8% e 5% em massa, respectivamente. • Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de alto- forno, em massa. • Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico, em massa. • Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos. Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção RS: CIMENTO PORTLAND RESISTENTES A SULFATOS No primeiro e no último caso o cimento deve atender ainda a uma das normas NBR 5732, 5733, 5735, 5736 e 11578. Se o cimento original for CP V (NBR 5733), admite-se a adição de escória granulada de alto-forno ou de materiais pozolânicos, para os fins específicos da NBR 5737. Os testes mais correntes são os especificados pela ASTM C-1012 – Length Change of Hidraulic – Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution, com mínimo de 180 dias de duração, Pela NBR 13583 – Cimento Portland – Determinação da variação dimensional de barras de argamassa de cimento portlandexpostas à solução de sulfato de sódio, com duração de 66 dias ou ainda o método proposto por Koch & Steinegger, com duração de 77 dias. Cimento Portland 01/09/2017 15 UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção CP BC: CIMENTO PORTLAND COM BAIXO CALOR DE HIDRATAÇÃO O aumento da temperatura no interior de grandes estruturas de concreto devido ao calor desenvolvido durante a hidratação do cimento pode levar ao aparecimento de fissuras de origem térmica, que podem ser evitadas se forem usados cimentos com taxas lentas de evolução de calor. São aqueles que geram até 260 J/g e até 300 J/g aos 3 dias e 7 dias de hidratação, respectivamente (NBR 13.116), e podem ser qualquer um dos tipos básicos. O ensaio é executado de acordo com a norma NBR 12.006 – determinação do calor de hidratação. É designado por siglas e classes de seu tipo, acrescidas de BC. Por exemplo: CP III- 32 (BC) é o cimento Portland de alto-forno com baixo calor de hidratação. 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. Cimento Portland UNIDADEUNIDADE11 -- MateriaisMateriais primasprimas dodo cimentocimento PortlandPortland:: Materiais de Construção Cimento Portland CPB: CIMENTO PORTLAND BRANCO Possui coloração branca em função das matérias-primas utilizadas na sua fabricação (caulim no lugar da argila) = possui baixos teores de óxido de ferro e manganês. Pode ser do tipo estrutural ou não-estrutural. Em ambos os casos, pode ser associado a pigmentos, resultando nos concretos coloridos. O CPB estrutural é utilizado em concretos brancos para fins arquitetônicos (25MPa, 32MPa e 40 Mpa); O CPB não-estrutural é utilizado para rejuntamento de azulejos e aplicação não-estruturais;
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