MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO - Aglomerantes - Cimento Portland I

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO -

Aglomerantes - Cimento Portland I

1- INTRODUÇÃO

O cimento Portland com certeza é o material de maior utilização na construção civil, por isso a importância do

estudo deste aglomerante, para todos que atuam em qualquer setor da cadeia produtiva da construção civil

2 - CONCEITO

O cimento Portland é o produto obtido pela pulverização de clinker, constituído essencialmente de silicatos

hidráulicos de cálcio, com certa proporção de sulfato de cálcio natural, contendo, eventualmente, adições de certas

substâncias que modificam suas propriedades ou facilitam seu emprego.

3 - MATÉRIAS-PRIMAS

As matérias-primas do clinker são:

- cal (CaO) ou calcário;

- sílica (SiO2) da areia;

- alumina (Al2O3) da argila;

- óxido de ferro (Fe2O3) da argila.

Ainda é adicionada certa proporção de magnésia (MgO) e uma pequena porcentagem de anidrido sulfúrico (SO3), que

é adicionado após a calcinação para retardar o tempo de pega do produto final.

O cimento Portland tem ainda, como constituintes em menor proporção, impurezas como o óxido de sódio (Na2O),

óxido de potássio (K2O) e óxido de titânio (TiO2). Os óxidos de potássio e sódio são os denominados álcalis do

cimento.

4 - OBTENÇÃO

A mistura em proporção conveniente das matérias primas citadas no item anterior, finamente pulverizada e

homogeneizada, é submetida à ação do calor no forno produtor de cimento, até a temperatura de fusão incipiente, que

resulta na obtenção do clinker, que tem natureza granulosa. A pulverização do clinker resulta no cimento Portland.

5 - CONSTITUINTES

Durante a calcinação das matérias-primas citadas, ocorrem combinações químicas, principalmente no estado sólido,

que conduzem à formação dos constituintes principais do cimento Portland:

- silicato tricálcico (3CaO.SiO2);

- silicato bicálcico (2CaO.SiO2);

- aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3);

- ferro aluminato tetracálcico (4CaO.Al2O3.Fe2O3).

6 - INFLUÊNCIA DOS CONSTITUINTES

As propriedades do cimento são diretamente relacionadas com as proporções dos silicatos e aluminatos.

A composição potencial do cimento Portland varia em função das condições de operação do forno e do subseqüente

resfriamento do clinker.

O conhecimento das proporções dos constituintes do cimento reside na correlação existente entre estes e as

propriedades finais do cimento e também do concreto.

O silicato tricálcico é o maior responsável pela resistência em todas as idades, especialmente até o fim do primeiro

mês de cura. O silicato bicálcico adquire maior importância no processo de endurecimento em idades mais

avançadas, sendo largamente responsável pelo ganho de resistência a um ano ou mais. O aluminato tricálcico também

contribui para a resistência, especialmente no primeiro dia. O ferro aluminato de cálcio em nada contribui para a

resistência.

O aluminato de cálcio muito contribui para o calor de hidratação, especialmente no início do período de cura. O

silicato tricálcico é o segundo componente em importância no processo de liberação de calor. Os dois outros

componentes contribuem pouco para a liberação de calor.

O aluminato de cálcio, quando presente em forma cristalina, é o responsável pela rapidez de pega. Com a adição de

proporção conveniente de gesso, o tempo de hidratação é controlado. O silicato tricálcico é o segundo componente

com responsabilidade pelo tempo de pega do cimento. Os outros componentes se hidratam lentamente, não tendo

efeito sobre o tempo de pega.

7 - PROPRIEDADES FÍSICAS

As propriedades físicas do cimento Portland são consideradas sob três aspectos: propriedades do cimento puro (pó),

propriedades da mistura do cimento com água (pasta) e propriedades da mistura da pasta de cimento com agregado

padronizado (argamassa).

7.1 - Densidade

A densidade absoluta do cimento Portland é usualmente considerada como 3,15 . Na realidade, a densidade pode

variar para valores ligeiramente inferiores.

Nas compactações usuais de armazenamento e manuseio do produto, a densidade aparente é da ordem de 1,5 .

Na pasta de cimento, a densidade é variável com o tempo, aumentando à medida que progride o processo de

hidratação. Tal fenômeno, de natureza extremamente complexa, é conhecido pelo nome de retração. Esta ocorre nas

pastas, argamassas e concreto. Pode atingir, em 24 horas, cerca de 7mm por metro na pasta pura, 4,5 mm por