CIMENTO - LISTA 7 E 8

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ALUNO: Raphael Crepaldi Matos 
RA : 818123947
TURMA: ECV3AN-MCA2
MATÉRIA : Materiais de Construção ( MATCON )
LISTA 7 e 8 – CIMENTOS
1. Defina Cimento Portland. Discorra porque ele também é chamado de ligante hidráulico.
R: O cimento Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sobre a ação da água 
O cimento Portland é considerado um ligante hidráulico pois endurece ao entrar em contato com a água, ligando suas partículas, produzindo uma reação de cristalização de produtos hidratados, gerando uma resistência mecânica no material.
2. Quando cimento Portland é produzido, é importante que a composição de óxidos seja uniforme. Por que?
3. Explique a terminologia empregada nas embalagens de cimento brasileiras.
R : A terminologia aplicada nas embalagens de cimento brasileiras são geradas a partir da seguinte maneira: 
A terminologia empregada na embalagem deste cimento brasileiro foi feita da seguinte maneira:
- CP = CIMENTO PORTLAND
- II = CIMENTO COMPOSTO
- F = ADIÇÃO DE FILLER
- 32 = RESISTÊNCIA AOS 28 DIAS ( 32 MPa )
4. Os cimentos comercializados no Brasil são puros ou compostos? Caso existam adições utilizadas na produção de cimento Portland, quais são elas e para que servem?
São compostos. Suas adições são: filler (preenche os vazios deixados na hidratação do cimento), escória de alto forno (é um cimento alternativo, substitui o clínquer) e a pozolana (reage com subprodutos da hidratação do cimento Portland). Podem ser utilizadas as adições: calcário e gispsita.
5. O que você entende pelos termos alita, belita, periclásio, portlandita e gel de C-S-H?
R: 
· Alita : A alita, de composição C3S, deve ser o constituinte majoritário do clínquer após o processamento, pois é sua reação de hidratação que confere a resistência mecânica ao cimento curado.
· Belita : A belita, de composição C2S, está presente como o primeiro complexo de cal e sílica formado no aquecimento e, sendo mais estável a baixas temperaturas que o C3S, volta a se formar no resfriamento.
· Periclásio : é um componente secundário do clínquer de baixa atividade hidráulica, sendo uma fase inerte no processo de hidratação do cimento e, por isso, indesejável, principalmente em excesso.
· Portlândita : É o processo de expansão do cimento Portland durante a hidratação devido o excesso de cal livre. Sendo essa reação acompanhada por um aumento em volume da ordem de 97,6%
· Gel de C-S-H : É o principal produto da hidratação do cimento Portland e é o principal responsável pela resistência dos materiais à base de cimento.
· 6. Qual é a importância da finura do cimento? Como ela é determinada? Qual é o intervalo de finura em cimentos industriais?
R: A finura do cimento é muito importante pois influencia sua relação com a água. Quanto mais fino o cimento, mais rápido ele reagirá. De acordo com a NBR 11579:2012, determinamos o índice de finura do cimento através da seguinte fórmula:
7. Por que gipsita é adicionada ao clínquer? Qual é a quantidade típica utilizada?
R: Adicionamos gipsita ao após a saída do clinquer para retardar seu tempo de pega. A quantidade utilizada é normalmente de 1,5 à 3,0%.
8. Aproximadamente, qual é a porcentagem combinada de silicatos de cálcio no cimento Portland comum? Quais são as quantidades típicas de C3A e C4AF nesse cimento?
9. Qual dos quatro principais compostos do cimento Portland contribui mais para a evolução de resistência durante os primeiros dias de hidratação? Qual composto é responsável pelo rápido enrijecimento e problemas na pega de pastas de cimento?
R: Os principais compostos que contribuem para a evolução da resistência durante os primeiros dias são: Alita (C3S) pois reage rapidamente nas primeiras horas/dias ao entrar em contado com a água dando origem a portlândita Ca(OH)2, e o silicato de cálcio hidratado (C-S-H) principal responsável por gerar a resistência mecânica do cimento.
O composto responsável pelo rápido endurecimento e problemas nas pegas de pastas de cimento é o C3A, que após a solubilização e dissociação, ocorre a precipitação, gerando o aluminato de cálcio hidratado C3A6H2O(s), proporcionando o rápido enrijecimento do cimento, porém este processo é indesejável pois não possui resistência mecânica e não é maleável, tornando-se um produto “inútil” para a construção.
10. Discuta sobre as principais diferenças físicas e químicas entre o CP I e o CP V.
· Cimento CP I ( Cimento Portland Comum ) :
Este cimento não recebe adição de aditivos, somente da gipsita, que retarda seu tempo de pega. É um cimento de alto custo e baixa resistência mecânica, com valor de 25 MPa.
· Cimento CP II ( Cimento Portland Composto )
Este cimento possui adição de outros materiais na sua mistura, como o filler, escória e material pozolânico. É um cimento que possui baixo calor de hidratação. Possui resistências de 25, 32 e 40 MPa. É um cimento versátil e aplicado em todas as fases da obra.
11. Explique por que o conteúdo de C3A é limitado a 8% em cimentos resistentes a sulfatos.
R: Para ser considerado resistente aos sulfatos, o matéria deve apresentar um teor de C3A inferior a 8%. Isto acontece no Cimento Portland RS.
Com a diminuição do C3A, o cimento tem menos reações com o sulfato e consequentemente, fica menos sujeito às agressões externas, causadas pelo ambiente. 
12. Com respeito a composição química e finura e o uso de adições, qual cimento você utilizaria para:
(a) construção em climas frios; 
R: O cimento deve possuir grãos finos e também a adição de Alita e C3A. Cimentos que possuem grãos finos tem a característica de gerar calor e com a adição da Alita e do C3A, a resistência mecânica aumenta. 
Pra obras em climas frios, o recomendado é utilizar os cimentos CP V-ARI, CP II-F-40 e CP II-F-32. Todos esses cimentos citados são da Itambé.
 
(b) construção de uma represa; 
R: O cimento deve possuir grãos grossos e adição de Belita e C2S. O cimento recomendado para este tipo de construção é o Cimento CP III. 
(c) produção de tubos de concreto para a rede de esgoto? Justifique sua resposta.
R: O cimento utilizado para este tipo de construção seria o Cimento CP III. Este cimento contém uma alta quantidade de escória, menor liberação de calor ao reagir com a água e alta resistência a ambientes mais agressivos, onde há a presença de ataque de sais e produtos químicos.
13. Defina os termos início e fim de pega. Para um cimento Portland comum, desenhe uma curva de evolução de calor para o período de 24 horas, identifique os trechos das curvas, descreva os processos químicos que ocorrem em cada etapa e indique onde, possivelmente, ocorreria o início e o final de pega.
R: Início de pega é o intervalo de tempo entre a adição de água ao cimento e o começo de sua reação. Há alguns cimento que possuem: 
- Pega rápida: menor do que 30 minutos;
- Pega semi-rápida: entre 30 e 60 minutos;
- Pega normal; mais do que 60 minutos.
O tempo de “fim de pega” também é contado á partir da adição da água ao cimento, levando em média de 5 a 10 horas para os cimentos normais.
14. Discuta sobre dois métodos que as indústrias cimenteiras utilizam para produzir cimentos com diferentes velocidades de reação e de geração de calor.
15. Cite ideias possíveis para diminuir a temperatura de hidratação do concreto em obras de grande porte. Por que este tipo de preocupação existe?
R: Utilizar camadas de concretagem : Isso impede o acúmulo excessivo de calor pela simples diminuição do volume de concreto em uma determinada área;
 Boa cura no concreto : A boa cura no concreto é importante para minimizar as consequências do calor excessivo;
 Refrigerar o concreto com gelo : Com o uso de gelo, o concreto pode atingir a temperatura ambiente, ou seja, a temperatura após a aplicação não será tão excessiva;
 Refrigeração interna : Este método é aplicado quando o concreto esta na sua fase de pega. Com o auxílio de tubulações pequenas, contendo água gelada, causando uma refrigeração no concreto. 
Esta preocupação existepois, quando a temperatura interna do concreto ultrapassa os 65ºC a probabilidade de ocorrer fissuração é muito grande, pois quando a camada externa resfriar-se e começar o processo de retração, a camada interna ainda estará em processo de expansão, gerando tensões internas.
16. A escória de alto forno pode ser considerada um ligante? Se sim, de que tipo? Discorra sobre as características desse material.
R: A escória de alto forno não é um ligante. Este material não reage com água, produz mais CSH e menos Portlandita, maior resistência em longo prazo, seu pico de temperatura de hidratação é menor e possui maior durabilidade.
17. Discorra sobre o que é um cimento pozolânico. Cite vantagens e desvantagens deste tipo de material. Qual ou quais cimentos brasileiros se encaixam nessa classificação?
R: Este cimento possui entre 15 e 50% de adição de Pozolana. Este cimento possui baixa porosidade. É utilizado como argamassa, concreto simples, concreto armado e protendido, elementos pré-moldados e artefato cimentícios. 
Vantagens e desvantagens : Proporciona estabilidade no uso com agregados reativos e em ambientes de ataque ácido, em especial de ataque por sulfatos. Possui baixo calor de hidratação, recomendado na concretagem de grandes volumes e com temperaturas elevadas. É pouco poroso, resistente à ação da água do mar e de esgotos. O Cimento CP-III ou Cimento Portland de Alto-forno se encaixam nesta classificação
Portland de Alto-forno se encaixa nessa classificação.
18. Explique os principais motivos que o uso de escórias de alto-forno e de pozolanas podem promover o aumento da resistência final, diminuição da porosidade e aumento da durabilidade de concretos.
19. Considerando a cinética de hidratação, qual cimento você considera que tenha um maior e um menor grau de hidratação até as 24 horas? Justifique. (a) CP V; (b) CP III (50 % de escória de alto-forno); (c) CP II-E (25 % de escória de alto-forno); (d) CP II-F (10 % de filer calcário).
20. Com base nos gráficos de calor de hidratação abaixo (figuras 1, 2 e 3), responda e justifique suas respostas:
a) Na figura 1, qual é o cimento mais fino? Qual cimento você usaria para concretagem em
climas frios? Qual cimento você recomendaria para uma indústria de pré-moldados?
b) Na figura 2, cada cimento contém uma quantidade diferente de filer calcário (0, 4, 8 e 12%
em massa, substituindo o clínquer). Identifique a curva referente a cada teor de filer calcário.
Qual cimento você usaria para concretagem em climas frios? Qual cimento você recomendaria para uma indústria de pré-moldados?
c) Na figura 3, o cimento J não contém nenhum tipo de adição. Os outros cimentos contêm uma adição (filer calcário, escória de alto-forno e cinza volante). Identifique qual curva poderia corresponder a cada cimento. Qual cimento você usaria para concretagem em climas quentes?
Qual cimento você recomendaria para a construção de uma barragem e para a fabricação de tubos de esgoto?