Cimento (Aglomerante), Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Civil

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Aula – AGLOMERANTES

Goiânia, 2021 Disciplina: MACO

Aglomerante – material em forma de pó, ativo, que misturado com água forma uma pasta capaz de endurecer por meio de reações químicas, aderindo-se aos materiais com os quais se acha envolvido e cuja resistência aumenta com o tempo. Agregado – material granular, inerte, formado por um conjunto de grãos de variados tamanhos. Pode ser miúdo (areia) ou graúdo (brita).

CONCEITOS

O cimento Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob ação da água. Depois de endurecido, mesmo que seja novamente submetido a ação da água, o cimento Portland não se decompõem mais.

CONCEITOS

COMPOSTOS DO CIMENTO

O cálculo da composição potencial do cimento Portland é realizado pela composição de Bogue:

COMPOSTOS DO CIMENTO

• CaO – Óxido de cálcio [C] – proveniente do calcário, é obtido logo na entrada do forno pela queima do calcário. Reage com os elementos argilosos e produz os compostos mais importantes do cimento relacionados com as propriedades mecânicas
• SiO2 – Sílica [S] – presente nas argilas, irá se combinar no interior do forno com o óxido de cálcio, resultando nos silicatos, produtos responsáveis pela resistência química e mecânica do cimento Portland.
• Al2O3 – Alumina [A] – proveniente das argilas, resultará em aluminatos após combinados com o óxido de cálcio. Composto de baixa resistência mecânica e química, mas que faz iniciar rapidamente as reações de endurecimento do cimento (pega). - Fe2O3 – Sesquióxido de ferro [F] – proveniente das argilas atuará como fundente, facilitando as reações químicas e influenciando também na cor do cimento. - K2O; Na2O – Álcalis [K]; [N] – óxidos de metais alcalinos presentes nas argilas, atuarão também como fundentes no interior do forno, contribuindo no abaixamento do ponto de fusão da mistura. - SO3 – Sulfato [S] – proveniente da gipsita, que será misturada ao clinquer e controlará a reação de hidratação dos aluminatos, impedindo a iniciação imediata das reações quando o cimento estiver em uso. Principais óxidos componentes das matérias-primas e suas funções

COMPOSTOS DO CIMENTO

Quanto mais fino for o grão, maior será o contato com a água, resultando em reações mais rápidas, endurecimento mais rápido e liberação mais intensa do calor gerado durante a hidratação. A finura ainda influencia em uma maior retração das peças concretadas depois de endurecidas. Um dos ensaios mais simples para se conhecer a finura de um cimento é o peneiramento pela peneira n° 200 de abertura de malha 0,075 mm.

PRODUÇÃO DO CIMENTO

Vídeo fabricação

O clinquer, resultado das transformações químicas ocorridas entre os elementos do calcário e da argila, sai do forno a uma temperatura de ± 1000°C. Ele tem a forma de grãos de 2 a 5 cm de diâmetro, escuro e muito duro. Ao sair do forno a 1000°C, o clinquer é bruscamente resfriado por um jato de ar gelado, passando a uma temperatura de ± 250°C O clinquer resfriado será estocado e estará apto a entrar na última fase de fabricação do cimento Portland, ou seja, a moagem final juntamente com a gipsita e as adições.

CLÍNQUER

Escória básica de alto-forno siderúrgico A escória de alto-forno siderúrgico é um subproduto da fabricação do aço, resultado da fusão do minério de ferro com outros ingredientes. Se a escória for de composição química básica (pH > 7) adequada e devidamente tratada termicamente pelo brutal rebaixamento de temperatura, ela apresentará propriedades aglomerantes latentes. Quando misturada com água, endurece através de um processo extremamente lento. Porém, se estimulada pela ação catalisadora do hidróxido de cálcio produzido na hidratação do clinquer, endurece mais rápido, produzindo silicatos hidratados de cálcio, os produtos mais nobres e mais estáveis dos cimentos.

ESCÓRIA

Materiais pozolânicos são materiais compostos por sílica e alumina que, por si só, possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante, mas que finamente moídos e na presença de água e de clinquer, reagem formando compostos que também endurecem e aglomeram. Cinzas volantes – cinzas obtidas e coletadas nas chaminés de sinas termoelétricas abastecidas por carvão mineral. − Metacaulim – pozolanas artificiais oriundas da queima entre 500 e 900°C de argilas cauliníticas. − Sílica aƟva – resíduo da fabricação do ferro silício

MATERIAIS POZOLÂNICOS