Composição de cimento

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09/06/2020 Composição de cimento
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Composição de cimento
Introdução 
O cimento Portland se fortalece com as reações químicas entre o cimento e a água. O processo é conhecido
como hidratação . Este é um processo complexo que é melhor compreendido pela primeira compreensão da
composição química do cimento.
Fabricação de cimento 
O cimento Portland é fabricado por britagem, moagem e proporção dos seguintes materiais:
Cal ou óxido de cálcio, CaO: de calcário, giz, conchas, xisto ou rocha calcária
Sílica, SiO 
2
 : de areia, garrafas velhas, argila ou rocha argilosa
Alumina, Al 
2
 O 
3
 : de bauxita, alumínio reciclado, argila
Ferro, Fe 
2
 O 
3
 : de argila, minério de ferro, sucata e cinzas volantes
Gesso, CaSO 
4
 .2H 
2
 0: encontrado junto com calcário
Os materiais, sem o gesso, são proporcionados para produzir uma mistura com a composição química
desejada e, em seguida, triturados e misturados por um dos dois processos - processo seco ou úmido. Os
materiais são então alimentados através de um forno a 2.600º F para produzir pellets preto-acinzentado,
conhecidos como clínquer. A alumina e o ferro atuam como agentes de fluxo que baixam o ponto de fusão da
sílica de 3.000 a 2600º F. Após esse estágio, o clínquer é resfriado, pulverizado e adicionado gesso para
regular o tempo de endurecimento. É então moído extremamente fino para produzir cimento.
Taquigrafia química 
Devido à natureza química complexa do cimento, uma forma taquigráfica é usada para denotar os compostos
químicos. A abreviação para os compostos básicos é: 
 
Composto Fórmula Forma
abreviada
Óxido de cálcio (cal) Ca0 C
Dióxido de silício (sílica) SiO 
2
S
Óxido de alumínio (alumina) Al 
2
 O 
3
UMA
Óxido de ferro Fe 
2
 O 
3
F
Água H 
2
 O H
Sulfato SO 
3
S
 Composição química do clínquer 
O clínquer de cimento formado possui a seguinte composição típica: 
 
Composto Fórmula Forma
abreviada % em peso 
1
Aluminato tricálcico Ca 3 Al 2 O 6 C 3 A 10
Aluminoferrite tetracálcico Ca 4 Al 2 Fe 2 C 4 AF 8
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09/06/2020 Composição de cimento
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O 10
Belita ou silicato bicálcico Ca 2 SiO 5 C 2 S 20
Alita ou silicato tricálcico Ca 3 SiO 4 C 3 S 55
Óxido de sódio Na 2 O N ) 
)Até 2Óxido de potássio K 2 O K
Gesso CaSO 4 .2H 2
O
C S H 
2
5
Somente pesos representativos. O peso real varia de acordo com o tipo de cimento. 
Fonte: Mindess & Young
Propriedades dos compostos de cimento 
Esses compostos contribuem para as propriedades do cimento de diferentes maneiras 
 
Aluminato tricálcico, C 
3
 A: -
Libera muito calor durante os estágios iniciais da hidratação, mas tem pouca contribuição de força. O gesso
diminui a taxa de hidratação de C 
3
 A. O cimento baixo em C 
3
 A é resistente a sulfato. 
 
Silicato tricálcico, C 
3
 S: -
Este composto hidrata e endurece rapidamente. É amplamente responsável pelo conjunto inicial do cimento
Portland e pelo ganho inicial de força. 
 
Silicato bicálcico, C 
2
 S:
C 
2
 S hidrata e endurece lentamente. É amplamente responsável pelo ganho de força após uma semana. 
 
Ferrite, C 
4
 AF:
Este é um agente de fluxo que reduz a temperatura de fusão das matérias-primas no forno (de 3.000 
o
 F para
2.600 
o
 F). Hidrata-se rapidamente, mas não contribui muito para a resistência da pasta de cimento.
Ao misturar esses compostos adequadamente, os fabricantes podem produzir diferentes tipos de cimento para
se adequar a vários ambientes de construção.
Referências: 
Sidney Mindess e J. Francis Young (1981): Concrete, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ, pp. 671.
Steve Kosmatka & William Panarese (1988): Projeto e Controle de Misturas de Concreto, Portland Cement
Association, Skokie, Ill. Pp. 205.
Michael Mamlouk e John Zaniewski (1999): Materiais para engenheiros civis e de construção, Addison
Wesley Longman, Inc.,