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FABRICAÇÃO DE CIMENTO

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FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
Anderson Nideck
Materiais de Construção 1
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROFESSOR: ANDERSON NIDECK
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
• O que é CIMENTO PORTLAND?
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
Anderson Nideck
Materiais de Construção 2
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
• CIMENTO PORTLAND:
§ O cimento pode ser definido como um pó fino, 
com propriedades aglomerantes, que endurece 
sob a ação de água.
(ABCP-Associação Brasileira de Cimento Portland)
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
• CIMENTO PORTLAND:
§ O cimento pode ser definido como um pó fino, 
com propriedades aglomerantes, que endurece 
sob a ação de água.
(ABCP-Associação Brasileira de Cimento Portland)
§ Nas OBRAS:
• Principal matéria-prima das construções.
• Concreto: segundo material mais consumido no 
mundo.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
Anderson Nideck
Materiais de Construção 3
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
§ HISTÓRIA:
• 2.500 a.c. – Egito – Gesso calcinado
• 100 d.c. Grécia e Roma – Solos de origem vulcânica.
• 1756 – produto de alta resistência com a calcinação de 
calcários moles e argilosos obtidos por John Smeton
• 1824 – (Joseph Aspdin) queima de pedras calcarias e 
argila formando um pó que ao misturar com água se 
tornava duro como a rocha.
– O nome Portland se deve a semelhança com certas rochas 
procedentes da ilha de Portland, na Inglaterra;
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
§ HISTÓRIA:
§ BRASIL:
• 1888 – Instalação de fábrica em Sorocaba com a 
primeira produção em 1897.
• 1892 - inicio da produção na ilha de Tiriri – Paraiba.
• 1924 – Marco da implantação da indústria do cimento. 
Implantação da Companhia Brasileira de Cimento na 
cidade de Perus, SP. 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
Anderson Nideck
Materiais de Construção 4
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
§ Investimento:
• 200 a 300 milhões de dólares.
• Média de 3 anos para construção da fábrica.
§ Atualmente no Brasil:
• 22 grupos empresariais.
• 95 fábricas em produção
• Capacidade instalada de 82 milhões de ton./ano.
• (dez/14 a nov/15) foram vendidas 64,9 milhões de ton.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
0) FABRICAÇÃO:
§ Via úmida:
• A matéria-prima é moída com água e sai dos moinhos sob a forma de 
uma pasta contendo geralmente de 30 a 40% de água, e é bombeada 
para grandes tanques cilíndricos, onde se processa durante várias 
horas a operação de homogeneização. 
§ Via seca:
• A matéria-prima sai do moinho já misturada, pulverizada e seca e vai 
ao forno em forma de pó.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
Anderson Nideck
Materiais de Construção 5
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
1) EXTRAÇÃO:
§ Matérias Primas do cimento:
§ Jazidas estão localizadas sempre próximas à fábrica.
• Calcário:
• O calcário é uma rocha sedimentar, sendo a terceira 
mais abundante da crosta terestre.
– CaCO3 – Carbonato de cálcio
• Processo de detonação de rochas com explosivos, na 
superfície ou em minas.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
1) EXTRAÇÃO:
§ Matérias Primas do cimento:
§ Jazidas estão localizadas sempre próximas à fábrica.
• Argila:
• Silicatos complexos contendo alumínio e ferro como 
cátions principais:
– SiO2 – Óxido de silício - Sílica, 
– Al2 O3 – Óxido de alumínio, 
– Fe2 O3 – Óxido de ferro
• Obtida através da escavação em jazida.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
Anderson Nideck
Materiais de Construção 6
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
ETAPAS DA FABRICAÇÃO:
1. Extração
2. Britagem
3. Pré-homogenização (depósito)
4. Dosagem
5. Moagem
6. Homogeneização
7. Forno
8. Resfriamento
9. Clinquer
10. Adições
11. Moinho de cimento
12. Silos de Cimento
13. Expedição
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
1) EXTRAÇÃO:
§ Matérias Primas do cimento:
§ Jazidas estão localizadas sempre próximas à fábrica.
• Calcário
– CaCO3 – Carbonato de cálcio
• Processo de detonação de rochas com explosivos, na 
superfície ou em minas.
• Argila
– SiO2 – Óxido de silício - Sílica, 
– Al2 O3 – Óxido de alumínio, 
– Fe2 O3 – Óxido de ferro
• Obtida através da escavação em jazida.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
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Materiais de Construção 7
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
1) EXTRAÇÃO:
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
2) BRITAGEM:
§ Calcário é reduzido através de britadores até 
atingir 2,5 cm de diâmetro.
§ Eliminação de grande parte das impurezas.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
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Materiais de Construção 8
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
2) BRITAGEM:
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
3) DEPÓSITO:
§ Pré-homogeneização do calcário.
§ Podem ocorrer variação da composição na jazida.
§ Ensaios para determinar a composição dos 
materiais.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
Anderson Nideck
Materiais de Construção 9
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
3) DEPÓSITO:
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
4) DOSAGEM:
• Calcário .......................................... 90,00 %
• Argila .............................................. 10,00 %
§ Mistura executada através de balanças dosadoras.
§ A dosagem é feita respeitando parâmetros 
químicos.
§ Correção feita com a utilização de areia ou 
minério de ferro.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
Anderson Nideck
Materiais de Construção 10
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
4) DOSAGEM
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
5) MOINHO DE CRU:
– A mistura é moída até atingir - 0,050 mm de 
diâmetro.
– Os moinhos ou trituradores podem ser verticais 
ou horizontais.
– Resultado do processo: farinha crua.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
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Materiais de Construção 11
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
5) MOINHO DE CRU:
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
6) SILOS DE HOMOGENEIZAÇÃO:
§ Processo fundamental para garantir a qualidade 
do cimento.
§ Permite uma perfeita combinação dos elementos 
§ Executada em silos de grande porte, através de 
processos pneumáticos e por gravidade.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
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Materiais de Construção 12
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
6) SILOS DE HOMOGENEIZAÇÃO:
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
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Materiais de Construção 13
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
7) FORNO:
§ Torre: Calcinação do calcário (400 0C a 900 0C)
• CaCO3 + Calor = CaO + CO2
• 500 0C a 600 0C
– perda de água da argila.
• 700 0C a 900 0C
– descarbonatação do calcário.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
7) FORNO:
§ Forno: A temperatura aumenta gradualmente e as 
transformações químicas e mineralógicas 
acontecem. A sílica, alumina, ferro e cal reagem 
no interior do forno. (900 0C a 1450 0C)
• 3CaO . SiO2 = C3S - (silicato tricálcico)
• 2CaO . SiO2 = C2S - (silicato bicálcico)
• 3CaO . A2O3 = C3A- (Aluminato tricálcico)
• 4CaO . A2O3 . Fe2O3 = C4AFe - (Ferroaluminato de
cálcio)
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
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Materiais de Construção 14
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
7) FORNO:
§ Forno: 
• Acima de 900 0C - formação de cristais C3A e C4AFe
• 1200 0C - não existe mais sílica livre.
• 1250 0C – formação dos cristais de C3S 
• 1300 0C – a mistura C3A e C4AFe começa a fundir.
• Acima de 1425 0C – não existe mais cal em excesso.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
7) FORNO:
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
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Materiais de Construção 15
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
7) MINERALOGIA DO CLINQUER
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
8) RESFRIAMENTO:
§ Redução da temperatura do material de 1450 0C 
para 100 0C.
§ O clinquer é o resultado deste resfriamento.
§ O resfriamento tem grande importância na 
qualidade do produto.
§ Resfriamento lento = Produto pouco reativo
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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Materiais de Construção 16
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
8) RESFRIAMENTO:
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
• 9) DEPÓSITO DO CLINQUER:
– Clinquer: BASE DO CIMENTO
• C3S - Silicato Tricálcico (Alita) 
• C2S - Silicato Bicálcico (Belita) 
• C3A - Aluminato Tricálcico
• C4AF - Ferrita - Ferroaluminato de cálcio
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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Materiais de Construção 17
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
• 9) DEPÓSITO DO CLINQUER:
– Clinquer: COMPOSIÇÃO:
• C3S - Silicato Tricálcico (Alita) - 50 a 65%
– Endurecimento rápido
– Alto calor de hidratação
– Alta resistência inicial
• C2S - Silicato Bicálcico (Belita) - 15 a 25%
– Endurecimento lento
– baixo calor de hidratação
– Baixa resistência inicial
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
• 9) DEPÓSITO DO CLINQUER:
– Clinquer: COMPOSIÇÃO:
• C3A - Aluminato Tricálcico - 6 a 10%
– Pega rápida
– Alto calor de hidratação
– Baixa resistencia final
• C4AF - Ferrita - Ferroaluminato de cálcio - 3 a 8%
– Endurecimento lento
– Resistente a sulfatos
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
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Materiais de Construção 18
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
9) CLINQUER:
§ COMPOSIÇÃO DO CLINQUER:
§ Segundo Bogue, Robert Herman, composição em % de 
peso: 
§ C3S= 4,071·CaO – 7,600· SiO2– 6,718·Al2O3–1,430·Fe2O3–
2,852· SO3
§ C2S= 2,867· SiO2– 0,7544·C3S
§ C3A= 2,650·Al2O3– 1,692· Fe2O3
§ C4AF= 3,043·Fe2O3
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
10) ADIÇÕES:
• Filler de calcário (F): 
– Material finamente moído com a mesma finura do 
cimento
– São materiais naturais ou minerais inorgânicos 
processados
– Vantagens:
• Aumenta a trabalhabilidade
• Melhora a densidade
• Diminui a fissuração
• Combate a exsudação
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Materiais de Construção 19
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
10) ADIÇÕES:
• Escória de alto forno (E): 
– As escórias de alto-forno são obtidas durante a produção de ferro-gusa nas 
indústrias siderúrgicas e se assemelham aos grãos de areia.
– Antigamente era um material sem maior utilidade, até ser descoberto que elas 
também tinham a propriedade de ligante hidráulico muito resistente
– Essa descoberta tornou possível adicionar a escória de alto-forno à moagem 
do clínquer com gesso, guardadas certas proporções,
– A cal liberada durante a hidratação do clínquer é o principal ativador químico 
da escória quando esta é adicionada ao cimento, ao passo que a ativação física 
é conseguida pelo aumento da finura quando a escória é moída separada ou 
conjuntamente com o clínquer.
– Vantagens:
• Aumenta a trabalhabilidade
• Despredimento de calor de forma lenta
• Pasta mais densa
– Desvantagens
• Perda rápida de abatimento
• Sensiveis variações de água
• Retardamento de pega em temperaturas normais
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
10) ADIÇÕES:
• Pozolana (P): 
– São materiais silicosos ou sílico-aluminosos que possuem pouca 
ou nenhuma atividade aglomerante.
– Quando finamente moídos e na presença de água, fixam o 
hidróxido de cálcio à temperatura ambiente, formando 
compostos com propriedades hidráulicas.
– Pozolanas naturais
• Material pozolânico de origem ígnea ou sedimentar, geralmente ácido, 
isto é, rico em materiais silicosos.
– Pozolanas artificiais
• Material pozolânico proveniente de tratamento térmico de 
determinadas argilas ou subprodutos industriais com atividades 
pozolânicas. 
• (argilas calcinadas, cinzas volantes e outros materiais não tradicionais, 
tais como:, microssílicas, rejeito sílico-aluminoso de craqueamento do 
petróleo; cinzassilicosas de resíduos de alguns vegetais e de rejeitos 
de carvão
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Materiais de Construção 20
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
10) ADIÇÕES:
– Gesso: 
üRetardador de pega.
– Escória de alto forno (E): 
• Produto resultante da fabricação de ferro gusa.
ü Redução do calor de hidratação.
– Filler de calcário (F): 
• Calcário moído.
üMaterial de enchimento.
– Pozolana (P): 
• Cinzas Vulcânicas, cinzas volantes, argilas calcinadas.
üMelhora a trabalhabilidade.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
11) MOINHO DE CIMENTO:
– Moagem final do clinquer com as adições:
– Resultado: C I M E N T O 
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Materiais de Construção 21
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
12) SILO DE CIMENTO:
– O cimento é estocado, analisado e encaminhado para 
expedição:
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
13) EXPEDIÇÃO:
– Mercado:
• Granel
• Sacos 50 Kg
– Ensacados mecanicamente
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Materiais de Construção 22
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
13) Transporte:
– 16 mil caminhões por dia, somente para retirar o 
cimento das plantas instaladas em todo o 
território brasileiro.
– O raio de distribuição do produto:
– Sul sudeste
• 300 a 500 quilômetros no sudeste e sul do país, 
– Norte/nordeste:
• 1000 quilômetros, alem do modal hidroviario.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
§ Controle:
• Durante todo o processo os materiais são analisados 
por diversas vezes, de forma a alcançar a composição 
química desejada.
• Sua fabricação segue as normas da ABNT: Associação 
Brasileira de normas técnicas.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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Materiais de Construção 23
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
§ Controle:
• O controlo do processo é efetuado pela determinação da 
composição química por raio x, quer da farinha crua, quer do 
clínquer, quer do cimento. 
• A finura da farinha crua e do cimento também é um 
parâmetro de controle. 
• O peso de litro e a cal livre são os parâmetros de controlo do 
clínquer. Estas análises são feitas sobre amostras recolhidas 
automaticamente e uniformemente ao longo do período de 
amostragem, que pode ser de 1, 2 ou 4 horas. 
• Hoje em dia já é possível fazer análises sobre o fluxo dos 
materiais, com resultados de minuto a minuto. Apesar de 
ser um processo muito caro, este começa a ser regra na 
indústria, dado o seu impacto na qualidadedos produtos. 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
§ Controle:
• Propriedades mecânicas e características de performances 
de clínquer e cimentos são primariamente determinados 
por:
– Estrutura, 
– Composição, e
– Distribução das fases cristalinas…...
e não pela concentração dos elementos
• Alita
• Belita
• C3A
• C4AF
• Periclásio
• Cal livre
• Sulfatos
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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Materiais de Construção 24
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
§ Difração de raios X:
• Uma das principais técnicas de caracterização 
microestructural de materiais cristalinos, encontrando 
aplicações em diversos campos
• -> geociências, engenharia e ciência dos materiais, 
metalurgia, química, entre outros..
• Análise qualitativa 
– Cada composto cristalino apresenta um padrão difratométrico
característico
• Análise quantitativa 
– Intensidades de picos refletem as proporções de compostos 
na amostra
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
§ Difração de raios X:
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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Materiais de Construção 25
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
• E agora, o que é CIMENTO PORTLAND?
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
• E agora, o que é CIMENTO PORTLAND?
• O cimento pode ser definido como um pó fino, com 
propriedades aglomerantes, resultante da moagem da 
mistura homogênia de clinquer portland, gesso e adições 
normalizadas, que endurece sob a ação de água.
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Materiais de Construção 26
PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
MUITO OBRIGADO !!!
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