3__aglomerantes_cimento_portland_2015 2

Prévia do material em texto

26/11/2015 
1 
AGLOMERANTES: 
CIMENTO PORTLAND 
Profª Kelvya Moreira 
Engª Civil, MSc. em Construção Civil 
Universidade Estadual Vale do Acaraú 
Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas 
Curso de Engenharia Civil 
Disciplina: Materiais de Construção I 
Semestre 2015.2 
Sobral/Ce, 2015 
1 
HISTÓRICO 
LIGANTES USADOS PELA ANTIGAS CIVILIZAÇÕES: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Babilônios e 
assírios 
argilas não cozidas + fibras vegetais 
Egípcios argamassas de cal e gesso 
Gregos 
terra vulcânica + cal para confecção de 
argamassa de cal hidráulica 
Romanos 
terra vulcânica + cal + cinza vulcânica 
para confecção de argamassa de cal 
hidráulica 
2 
26/11/2015 
2 
HISTÓRICO 
 
Até o final do século XVIII a argamassa utilizada era uma mistura de terra 
vulcânica, cal e cinza vulcânica. 
 
Em 1756 John Smeaton 
Engenheiro responsável pela reconstrução do 
Farol de Eddystone (Inglaterra); 
 
Efetuou vários testes para obtenção de um material 
que suportasse a ação da água do mar; 
 
Identificou que calcários impuros contendo argila 
produziam uma espécie de cimento. 
 
 
3 
Em 1824 Joseph Aspdin 
Queimou pedras calcárias e argila, moeu-as até um pó 
fino; 
Este pó apresentava dureza parecida com as pedras 
usadas nas construções e não se dissolvia em contato 
com a água; 
Rei George IV da Inglaterra patenteou o ligante com o 
nome de Cimento Portland ilha britânica de Portland. 
HISTÓRICO 
Em 1818 L. J. Vicat 
Realizou experimentos para mostrar que calcário misturado artificialmente 
com determinados conteúdos de argila produziam cimentos; 
 
É considerado o pai do cimento artificial. 
 
 
 
4 
26/11/2015 
3 
HISTÓRICO 
 
Apesar do desenvolvimento tecnológico, o princípio básico de 
fabricação do cimento Portland permanece o mesmo até hoje. 
 
5 
HISTÓRICO 
PRODUÇÃO DE CIMENTO NO BRASIL: 
 
Eng°. Louis Felipe Alves da Nóbrega 
 
Em 1888, o Eng°. Louis Felipe Alves da 
Nóbrega começou os trabalhos de 
prospecção no Nordeste; 
 
O Eng°. Louis Nóbrega visou a utilização dos 
calcários expostos nos arredores da capital 
do Estado do Paraíba; 
 
O primeiro a produzir cimento no Brasil, 
portanto, foi o engenheiro Louis Nóbrega, 
por um curto período de 3 meses, no ano 
de 1892. 
Ilha do Tiriri - Paraíba 
1890-1892 
6 
26/11/2015 
4 
HISTÓRICO 
PRODUÇÃO DE CIMENTO NO BRASIL: 
 
Cimento Santo Antônio 
 
Em 1888 o comendador Antônio Proost Rodovalho decidiu instalar na Fazenda 
Santo Antônio, em Sorocaba (SP), uma fábrica de cimento com capacidade para 
25.000 t/ano, que entrou em operação em 1897. 
Sua iniciativa é considerada a primeira tentativa com certo sucesso de 
fabricação do cimento Portland no País. 
A Usina Rodovalho operou de 1897 a 1904, quando foi arrematada pela A. R. 
Pereira & Cia até que, em 1918, a Votorantim assumiu a produção. 
 
7 
HISTÓRICO 
PRODUÇÃO DE CIMENTO NO BRASIL: 
 
Cimento Monte Líbano 
 
Uma terceira iniciativa pioneira de implantação de fábrica de cimento no Brasil 
ocorreu no Espírito Santo, em 1912, através de um fracassado programa estatal 
de industrialização pelo Governo do Estado. 
 
A fábrica, em sua fase primitiva, nunca chegou a funcionar regularmente tendo 
sido paralisada em 1924, quando foi arrendada e remodelada, operando com 
grandes paralisações temporárias até encerrar definitivamente suas atividades 
em 1958. 
 
Capacidade: 8000 t/ano 
8 
26/11/2015 
5 
HISTÓRICO 
PRODUÇÃO DE CIMENTO NO BRASIL: 
 
Cia. Brasileira de Cimento Portland Perus 
 
Em 1924, a Companhia Brasileira de Cimento Portland implantou uma fábrica 
em Perus (SP), considerada a 1ª produção efetiva de cimento brasileiro. 
 
 
 
 
9 
PANORAMA BRASILEIRO DO CIMENTO 
14 GRUPOS CIMENTEIROS: 
 
Fonte: SNIC 
10 
24/novembro/1968 – inauguração da Companhia Cimento 
Portland Poty em Sobral/CE pelo Grupo Votorantim. 
26/11/2015 
6 
CIMENTO PORTLAND 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
Aglomerante hidráulico obtido pela mistura 
íntima de calcário, argila e outros materiais 
silicosos, alumina e materiais que 
contenham óxido de ferro. 
A mistura é queimada à temperatura de clinquerização, sendo o 
material resultante desta queima, o clínquer, moído. 
Após o clínquer resfriado é adicionada uma certa quantidade de 
gipsita (sulfato de cálcio), sendo novamente moído até resultar em 
um pó fino. 
Diâmetro: 3 – 25mm 
FABRICAÇÃO DE CIMENTO PORTLAND 
12 
pozolana 
26/11/2015 
7 
Calcário CaO + CO2 
 
 Argila SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 
 
 
 
 
QUÍMICA BÁSICA DO CIMENTO PORTLAND 
NOME DO COMPOSTO COMPOSIÇÃO EM ÓXIDOS ABREVIAÇÃO 
Silicato tricálcico (alita) 3 CaO. SiO2 C3S 
Silicato dicálcico (belita) 2 CaO. SiO2 C2S 
Aluminato tricálcico 3 CaO. Al2O3 C3A 
Ferroaluminato tetracálcico 4 CaO. Al2O3.Fe2O3 C4AF 
ÓXIDO CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 H2O 
ABREVIAÇÃO C S A F H 
QUÍMICA BÁSICA DO CIMENTO PORTLAND 
Alita 
 
Belita 
 
Aluminato tricálcico 
 
Ferroaluminato tetracálcico 
 
 
CaO e MgO 
É admitido um teor máximo de 2%, caso contrário pode 
levar a expansão da pasta de cimento durante a reação de 
hidratação. 
26/11/2015 
8 
SULFATO DE CÁLCIO (CaSO4): 
 
É adicionado ao moinho de cimento 
Portland para atuar como controlador de 
pega da pasta de cimento durante as 
reações de hidratação. 
O teor adicionado (máximo de 5%) 
dependerá da reatividade do C3A do 
clínquer. 
A forma de sulfato de cálcio mais 
utilizada na indústria do cimento é a 
gipsita, que pode ser natural ou sintética. 
15 
QUÍMICA BÁSICA DO CIMENTO PORTLAND 
A mistura do cimento com a água forma produtos 
hidratados que garantirão o endurecimento e 
desenvolvimento da resistência mecânica com 
consequente resistência à ação da própria água. 
 
 
 
 
16 
REAÇÃO DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND 
cimento + água C-S-H gel + Ca(OH)2 
Silicato de cálcio 
hidratado 
Hidróxido 
de cálcio 
26/11/2015 
9 
17 
REAÇÃO DE HIDRATAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND 
ADIÇÕES MINERAIS INCORPORADAS DURANTE A FABRICAÇÃO 
Conforme o tipo de cimento poderão ser acrescentados, no processo de 
moagem, materiais conhecidos por adições. 
 
18 
26/11/2015 
10 
ESCÓRIA 
GRANULADA DE 
ALTO-FORNO 
MATERIAIS 
POZOLÂNICOS 
São ativados pelo Ca(OH)2 
liberado nas reações de 
hidratação do clínquer formando 
produtos hidratados. 
FÍLER CALCÁRIO 
Melhora a compacidade e 
trabalhabilidade dos concretos e 
argamassas e, em menor escala, 
forma produtos hidratados. 
19 
ADIÇÕES MINERAIS INCORPORADAS DURANTE A FABRICAÇÃO 
PROPRIEDADES DO CIMENTO PORTLAND 
Método de Blaine 
26/11/2015 
11 
 
NBR NM 65 
Estabelece o método de determinação do tempo de 
pega da pasta de cimento Portland utilizando o 
aparelho de Vicat. 
21 
PROPRIEDADES DO CIMENTO PORTLAND 
PROPRIEDADES DO CIMENTO PORTLAND 
26/11/2015 
12 
 
 
 
 
 
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND 
Proporção de 
clínquer 
Proporção de 
sulfato de cálcio 
Proporção de 
adições minerais 
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND 
 
Cimento Portland de Alto-Forno (CP III) 
 
Cimento Portland Pozolânico (CP IV) 
 
Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI) 
 
24 
Cimento Portland Comum (CP I) 
Cimento Portland Comum com Adição (CP I-S) 
Cimento Portland Comum (CP I) 
Cimento Portland Composto (CP II) 
Cimento Portland Composto com Escória (CP II-E) 
Cimento Portland Composto com Pozolana (CP II-Z) 
Cimento Portland Composto com Fíler (CP II-F) 
Resistente a Sulfatos (RS) 
Baixo Calor de Hidratação (BC) 
Cimento Portland Branco (CPB) 
26/11/2015 
13 
25 
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND 
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND 
CP I - S 
26/11/2015 
14 
ARMAZENAMENTO DO CIMENTO PORTLAND 
 Sacos de papel kraft com 25 kg e 50 kg ou a granel; 
 Deve ser utilizado obedecendo a ordem de sua entrada no depósito; 
 Caso o cimento seja pouco afetado pela umidade, ele ainda poderá ser 
aproveitado em serviços que não sejam necessárias grandes resistências, 
devendo ser previamente peneirado em malha de pequenaabertura. 
27