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Jos de A. Freitas Jr. | Materiais de Construo IAGLOMERANTES
Materiais de Construo
( TC-030)
Ministrio da EducaoUniversidade Federal do ParanSetor de Tecnologia
Departamento de Construo Civil
Prof. Jos de Almendra Freitas Jr.
AGLOMERANTES
Verso 2013Verso 2013
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DEFINIO
So produtos capazes de provocar a aderncia dos materiais.
CLASSIFICAO QUANTO AO MODO DE ENDURECER:
Quimicamente inertes: Endurecem por simples secagem.
Ex: argilas, betumes.
Quimicamente ativos: Endurecem pela ao de reaes qumicas.
Ex: cimento Portland, Cal area
AGLOMERANTES
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CLASSIFICAO QUANTO AO MODO DE ENDURECER:
Quimicamente ativos:Endurecem devido a reaes qumicas. Areos
Necessitam da presena do ar para endurecer; Hidrulicos
No necessitam da presena do ar para endurecer;
Hidrulicos simples; Hidrulicos compostos; Hidrulicos mistos;
Hidrulicos com adies.
AGLOMERANTES
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CLASSIFICAO QUANTO A RELAO COM A GUA:
AGLOMERANTES AREOS:Depois de endurecidos, no resistem bem quando imersos na gua.
Devem ser usados apenas em contato com o ar.
Ex.: Cal aCal area, Gesso de Paris.rea, Gesso de Paris.
AGLOMERANTES HIDRULICOS:Depois de endurecidos, resistem bem a gua.O endurecimento dos aglomerantes hidrulicos se d por aoexclusiva da gua (reao de hidratao).
Ex.: Cal hidrulica, Cimento aluminoso, Cimento Portland.
AGLOMERANTES
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AGLOMERANTES
AGLOMERANTES HIDRULICOS SIMPLES:Um nico produto aglomerante, no tendo mistura.
Ex.:
Cimento Portland (CP)Cimento Portland (CP), Cimento aluminosoCimento aluminoso,
Gesso hidrGesso hidrulicoulico, Cal hidrCal hidrulicaulica.
CLASSIFICAO
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AGLOMERANTES
AGLOMERANTES HIDRULICOS COMPOSTOS:
Misturas de um aglomerante simples comsubprodutos industriais ou produtos naturais de
baixo custo.Ex.:
CP IV - mistura de cimento Portland com pozolana
CP III - mistura de cimento Portland e escria CP II F - mistura de cimento Portland e p de
calcrio
CLASSIFICAO
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AGLOMERANTES HIDRULICOS MISTOS:Mistura de dois aglomerantes simples.
Ex.:Cimento de Grappiers- Subproduto fabricao
da cal hidrulica
Mistura de CP com cimento aluminoso - tempega muito rpida.
CLASSIFICAOAGLOMERANTES
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AGLOMERANTES HIDRULICOS COMADICES:
Aglomerantes hidrulicos simples + adies para
modificar certas caractersticas.Diminuio: permeabilidade, calor de hidratao,
retrao ou preo.
Aumento: resistncia a agentes agressivos,plasticidade ou resistncia a baixas temperaturas.
Dar colorao especial.
CLASSIFICAOAGLOMERANTESAGLOMERANTES HIDRULICOS:
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Definies:
PegaPega - perodo inicial de solidificao pasta
InIncio de pegacio de pega Momento que a pasta comea a endurecerFim de pegaFim de pega - Momento que a pasta j est completamente
slida
EndurecimentoEndurecimento Perodo de tempo em que o materialganha resistncia, mesmo aps o final de pega.
AGLOMERANTES
TEMPOS DE INCIO E FINAL DE PEGA
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AGLOMERANTES - TEMPOS DE INCIO E FINAL DE PEGAAPARELHO DE VICAT
Ensaios
(MB-3433, NM 43) - Determinao da gua da Pasta de Consistncia Normal(MB-3434) - Determinao dos Tempos de Pega
Luis J. Vicat, 1786-1861
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APARELHO DE VICATAGLOMERANTES - TEMPOS DE INCIO E FINAL DE PEGA
(Jos A. Freitas Jr.)
Agulha com
acessrio anularpara verificao dofinal de pega
Final de pega =tempo at que
acessrio anularno provoque
nenhuma marca
escala
InIncio de pega =cio de pega =tempo attempo at que aque aagulha deagulha de VicatVicat
penetre na pastapenetre na pasta(4(4++1)mm da base1)mm da base
DefineDefine--se os tempos de pega como o intervalo de tempose os tempos de pega como o intervalo de tempotranscorrido desde a aditranscorrido desde a adio deo de gua ao cimentogua ao cimento
amostra = 500 g decimento e gua =
pasta consistncianormal, NM43
(Jos A. Freitas Jr.)
Agulha p/Agulha p/
InIncio decio depegapega
Agulha p/Final de
pega
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O concreto ou argamassa deve estar aplicado e
adensado dentro das formas antes do incio da pega.
Classificao (AFNOR):AGLOMERANTES - TEMPOS DE INCIO E FINAL DE PEGA
Cimento PortlandCimento aluminoso
Cimento pozolnicoCimento metalrgicoCal area
De 30 minutos a 6 horasDe pega lenta
Alguns cimentosnaturaisDe 8 a 30 minutosDe pega semi-lenta
Gesso de ParisCimento Romano
Menos de 8 minutosDe pega rpida
EXEMPLOTEMPO DE INCIO DEPEGA
AGLOMERANTES
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MASSAS ESPECFICA E UNITRIA:
Massa Especfica: ME = Massa / volume real
Massa Unitria: MU = Massa / volume aparente
(Volume aparente inclui os vazios entre os gros)
0,65 a 0,802,55 a 2,60Gesso
0,48 a 0,642,25 a 2,30Cal hidratada 1,423,00 a 3,15Cimento Portland
MASSA UNITRIA(t/m3, kg/l ou g/cm3)
MASSA ESPECFICA(t/m3, kg/l ou g/cm3)
AGLOMERANTE
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MASSAS ESPECFICA E UNITRIA:
Massa Especfica: ME = Massa / volume real
Massa especfica de materiais em p determinada utilizando o frasco de
Le Chteliere balana de preciso.
NBR NM 23
Henry Le Chtelier, 1850 -1936
Frasco deFrasco de
LeLe ChtelierChtelier
Balana
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SUPERFCIE ESPECFICA :
Superfcie Especfica: SE
SE = reas dos gros / MUrea dos gros: soma reas todos os gros contidos na MU
rea dos gros calculada a partir do dimetro mdio daspartculas determinado pelo permemetro Blaine.
20.000Slica ativa
650Cal hidrulica
240 a 300Cimento Portland
SUPERFCIE ESPECFICA
(m2
/kg)
AGLOMERANTE
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1,0)1(
3tK
S =
Caracteriza a finura, Quanto maior o valor doBlaine, mais fino o p do aglomerante,mais rpida sua hidratao.
K a constante do aparelho;
a porosidade da camada;
t o tempo medido (s) a massa especfica do cimento (g/cm)
a viscosidade do ar temperatura do
ensaio tabela da norma (Pa/s) S a superfcie especfica
ITAMB
SUPERFCIE ESPECFICA : Permemetro BlaineNBR NM 76
Roger L. Blaine, 1943 -
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SUPERFCIE ESPECFICA : Permemetro BlaineAbrir o registro e aspirar olquido, levantando para a
marca A, fechando o registro.Com a subpresso formadano tubo, o ar forado a fluiratravs da amostra e o fluido
vai lentamente voltando aposio de equilbrio.
O cronmetro deve ser
acionado quando o nvel dofluido passar pela marca B edesligado quando atingir amarca C, anotando-se o
tempo
Fluido
Entrada de ar
(F.Bauer)
Amostra
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AGLOMERANTES AREOS
Depois de endurecidos, no resistem bem quando
imersos na gua.
Devem ser usados apenas em contato com o ar.
Em geral precisam de componentes do ar paraendurecer.
Exemplos principais:Cal area
Gesso
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CAL = Cal Area um aglomerante aum aglomerante areoreo o produto resultante da calcinao de pedras calcrias a umatemperatura inferior ao do incio de sua fuso (cerca de 900oC).
CaCO3 + calor CaO + CO2
44 % do peso
12 a 20 % do volumePerde
CaO = Cal, Cal Virgem ou Cal viva
(900oC)
a) Calcinao
CaCO3 = Carbonato de Clcio
Etapas da cal:
Alteraes fsicas:
RochaCalcria
ar
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CAL = Cal Area
O Hidrxido de clcio o aglomerante.
um aglomerante aum aglomerante areoreo
b) Extino da cal
CaO + H2O Ca(OH)2 + calor
Ca(OH)2 = Cal extinta, Cal hidratada ou Hidrxido de Clcio
Recupera a maior parte do peso e volumes perdidos.
Muitssimo
Etapas da cal:
Alterao fsica:
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CAL = Cal Area
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
ar arc) Endurecimento ou recarbonatao
CaCO3 = carbonato de clcioCa(OH)2 = hidrxido de clcio
Etapas da cal:
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CAL = Cal Area DESIGNAO DOS PRODUTOS
CaO
Ca(OH)2
CAL VIRGEM ou CAL VIVA = Calcrio calcinado
CAL HIDRATADA = Cal Virgem depois da hidratao
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CAL = Cal Area
Cal virgem clcica:
CaO - entre 100% e 90% dos xidos totais;
Cal virgem magnesiana:
CaO - entre 90% e 65% dos xidos totais;
Cal virgem dolomtica:
CaO - entre 65% e 58% dos xidos totais.Dolomita CaCO3.MgCO3
Cal virgem classificada conforme o xido predominante:
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CAL = Cal Area
Rendimento -> ganho de volume da cal virgem ao hidratar.
Cal gorda:Rendimento em pasta >1,82
Calcrios com impurezas < 5 %Produz maior volume de pasta, mais plstica, homognea e mais expansiva.
Cal magra:Rendimento em pasta 5 %Produz menor volume de pasta, mais seca, grumosa e menos expansiva.
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PRODUO DA CAL
C.Natucci,E.M.Arajo,F.Mitsuhasi;
G.Balbinot,G.Lore
ncieJ.G.Yared
Mina de calcMina de calcriorio Britagem do calcBritagem do calcriorio
Produo em Rio Branco do Sul-PR
SeparaSeparao doo domaterial menormaterial menor Forno de barrancoForno de barranco
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PRODUO DA CAL Produo em Rio Branco do Sul-PR
Forno de barrancoForno de barranco Queima de serragemQueima de serragem
Peneiramento da calPeneiramento da cal EstoqueEstoque
(alun
os:J.deCamargo,
J.LimaNeto,M.
Costantin
Filho,R.Scheidt,S
ilvioAlmeidaCintra
)
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CaOCALCINAO DA CAL:Forno intermitente simples a lenha ou carvo
Forno de barranco
(Freitas Jr., J.)(Freitas Jr., J.)
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CaOCALCINAO DA CAL:
Tempo deoperao: 36
horas
Forno verticalcontnuo
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1) O teor de xidos totais na base no-volteis (CaO total + MgO total) deve ser calculado como segue:%(CaO total + MgO total) base de no-volteis= [%(CaO total + MgO total) / (100 - % perda ao fogo) ] x 100
2) O teor de gua combinada deve ser calculado como segue:
gua combinada = % perda ao fogo - % CO2
3,6% 4,0% 3,6%Depsito ou obra
3,0% 3,5% 3,0%Fbricaguacombinada 2)
88,0% 88,0% 90,0%xidos totais na base no voltil(CaO total + MgO total) 1)
15,0% 15,0% 8,0%Depsito ou obra
12,0% 12,0% 6,0%FbricaAnidridocarbnico (CO2)
CV-PCV-CCV-ECompostos
Exigncias qumicas:CAL VIRGEM CV CaO
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Cal em final de hidratao emcaixa de madeira, tpica de
obra.
HIDRATAO DA CAL
Industrias: Equipamento verticalpara hidratao de cal.
www.metso.com
Ca(OH)2
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HIDRATAO DA CALFluxograma da fabricao da cal hidratada: Cal virgem comomatria-prima, hidratao, classificao granulomtrica,
moagem e estoque de cal hidratada.
Ca(OH)2
Hidratadoreshorizontais
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CAL HIDRATADA CH Ca(OH)2
88%88%88%xidos totais na base de no volteis (CaO + MgO)
15%No exigido 10%xido no hidratado calculado
15% 7% 7%Anidrido carbnico CO2 no depsito ou na obra
13% 5% 5%Anidrido carbnico CO2 na fbrica
CH IIICH IICH IExigncias qumicas NBR 7175:
2,22,52,5Incorporao de areia
110110110Plasticidade
70%80%80%Reteno de gua
Ausncia de
cavidades ouprotuberncias
Ausncia de
cavidades ouprotuberncias
Ausncia de
cavidades ouprotubernciasEstabilidade
15% 15% 15%Finura (% retida acumulada) - #0,075mm n 200
0,5% 0,5% 0,5%Finura (% retida acumulada) - #0,6mm n 30
CH IIICH IICH IExigncias fsicas NBR 7175:
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HIDRATAO DA CAL
Tempos para extino:
Pasta obtida da cal em pedra7 a 10 dias aps a extino (adio de gua);
Pasta obtida de cal pulverizada
20 a 24 horas aps a extino (adio de gua);
Pasta obtida de cal magnesiana
Duas semanas aps a adio de gua (ahidratao do xido de magnsio muito lenta).
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CAL Adulterao da cal:
(Aulas USP) Dissoluo em HCl (20%)
(Prof. Mrcia Barros)
Impurezas: Partculas de carvo - riscos pretos Contaminao por calcrio
Partculas de slica Ncleos duros de CV na CH = vesculas
(Aulas USP)
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Impacto Ambiental:CAL
Energia: leo combustvel; Madeira;
Bagao de cana; Forno descontnuo:
2 kcal/g Forno contnuo:
0,9 kcal/g
Reservas:
Calcrio:
Muito amplas.
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Impacto Ambiental:CALCO2 Efeito estufa:
Descarbonatao: p/ uma tonelada de CaCO3
560 kg CaO
440 kg CO2 - Reabsorvido na recarbonatao
Massa de CO2 = 80% da massa de CaO
Combustvel:
1 tonelada de CaO gera
300 Kg de CO2 - Forno contnuo
640 kg de CO2 Forno descontnuo
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CAL Usos em argamassas: Areia + cal hidratado + cimento Portland +Areia + cal hidratado + cimento Portland + gua:gua:
Assentamento de blocos ou tijolos cermicos
Chapisco;
ChapiscoChapisco
Aumenta aderncia doAumenta aderncia dosubstrato com o embosubstrato com o embooo
AssentamentoAssentamento
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CAL Usos em argamassas: Areia + cal hidratado + cimento Portland + gua:
Revestimento bruto - emboo;
Preparo em obraPreparo em obra AplicaAplicao manualo manual
J d A F it J | M t i i d C t IAGLOMERANTES
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CAL Usos em argamassas:
Alisamento com rAlisamento com rguaguaRevestimento convencionalRevestimento convencional
de uma alvenariade uma alvenaria
Areia + cal hidratado + cimento Portland + gua:
Revestimento bruto = emboo;
J d A F it J | M t i i d C t IAGLOMERANTES
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CAL Usos em argamassas: Cal hidratado + gua:
Revestimento fino reboco (calfino)
AplicaAplicao deo de calfinocalfinoPreparo daPreparo dapasta de calpasta de calcomcom guagua
Jos de A Freitas Jr | Materiais de Construo IAGLOMERANTES
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GESSO ou GESSO DE PARISProduto da desidratao parcial da gipsita - (CaSO4. 2H20)
umum aglomerante aaglomerante areoreo, no suporta contato com a, no suporta contato com a gua apgua aps endurecido.s endurecido.
2(CaSO4.1/2 H2O) + 3H2O 2(CaSO4.2H2O)gipsita
Edurecimento do gesso:
2(CaSO4. 2H2O) + calor 2(CaSO4.1/2 H2O) + 3H2Ohemidrato190oC
Gesso de EstucadorGesso RpidoGesso de Paris
CaSO4 CaSO4
H2O
Relao estequeomtrica gua/hemidrato = 0,19Usual >0,45 para dar trabalhabilidade pasta
16% da massada gipsita
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GESSO ou GESSO DE PARISGipsita
www.caer.uky.ed
CaSO4. 2H2O
Estrutura cristalina
Uso na medicina
Construo civil
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GESSO
ou GESSO DE PARISProsseguindo o aquecimento alm dos 200 0C:
200 0Canidrita solvel - muito higroscpica, (absorve umidadeao ar, transformando-se em hemidrato.
6000
Canidrita insolvel - praticamente inerte, endurecendolentamente quando em contato com gua.
1.000 a 1.200 0CGESSO DE PAVIMENTACAO endurece em 12 a 14 h,
tambm chamado GESSO LENTO ou GESSOHIDRULICO, resistncia 100% superior ao gesso de
Paris.
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GESSO no BRASIL
Jazidas de Gipsita
Britagem da Gipsita
Extrao da gipsita
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| AGLOMERANTES
GESSO ou GESSO DE PARIS
Linha para produo de gesso em p
Trs sistemas:
Triturao Britador de mandbulas, rolos ou de impactos;
Moinho de martelos. Calcinao 200oC(Calcinar depois de moer ou moer depois de calcinar?)
Fornos contnuos ou descontnuos; Moagem Moinho Raymond, vertical ou de cone;
Equipamento de graduao.
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|
GESSO ou GESSO DE PARIS
Paneles de ao circulares,abertos, com grandedimetro e pequena altura.
Normalmente assentados sobre uma fornalha dealvenaria, utilizam lenha para combusto. Ps agitadoras
homogenezam a calcinao e os controles detemperatura e tempo de residncia do material no fornoso realizados empiricamente, atravs da observao
visual. www.gessofortedobrasil.com.b
Tipos de fornos
Forno tipo panela(em extino)
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GESSO ou GESSO DE PARIS
Paneles fechados (cubas), onde o calor gerado na parte
inferior conseguido com a queima de leo BPF ou lenha.A temperatura pode ser controlada atravs de pirmetros.Um sistema de palhetas internas, na cuba, garante a
homogeneidade do material.
Forno Tipo MarmitaForno Tipo Marmita
www
.gessofortedobrasil.com.b
Tipos de fornos
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GESSO ou GESSO DE PARISTipos de fornos
Tubo giratrio de ao,revestido internamentecom material refratrio, de
grande extenso epequena inclinao.
O minrio modo entra em contato direto com a chama,
que sai do maarico, no lado da alimentao.O minrio sendo calcinado desce, por gravidade, toda aextenso do forno e o tempo de residncia controlado
pela velocidade de rotao do tubo. www.gessofortedobrasil.com.b
Forno Tipo RotativoForno Tipo Rotativo
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GESSO ou GESSO DE PARIS
Tubo giratrio de ao, cominterior revestido com materialrefratrio. Extenso dependedo volume de produo.Operao intermitente.
O minrio modo no entra em contato direto com a chama.Podem ser controlados por computadores ou operadosempiricamente. Podem ter controle de tempo, temperatura,
perda de massa e controlar a presso interna.
Forno Tipo Marmita GiratForno Tipo Marmita Giratriorio
Tipos de fornos
www.projetecnet.com.br
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Produtos obtidos da gipsita, de acordo com as temperaturas.
GESSO ou GESSO DE PARIS
(Coutinho,J.S
.;FEUP,2002)
Temperatura de calcinao
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GESSO ouGESSO DE PARIS
Maior quantidade de
gua de amassamentoreduz a resistncia.
Tambm a absorode gua pelo gesso j
endurecido reduz aresistncia.
Resistncias mdias compresso em
corpos-de-prova secos e saturados de gessode paris, conservados 28 dias em ar seco.
Relao estequeomtrica gua/hemidrato = 0,19
Usual 45% da massa degesso em gua para dartrabalhabilidade pasta
(Coutinho,J.S.;FEUP
,2002)
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GESSO ou GESSO DE PARIS
(Aulas USP)
Calor de hidratao
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GESSO ou GESSO DE PARISTempo de pega
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GESSO no BRASILPlo gesseiro PE: 94% da produo
Jazidas deGipsita
3.000 km frete p/regies SE e Sul
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Propriedades:
- Pega rpida minutos
- Solvel em gua aps endurecido
- Resistncia mecnica diminui com o teor de umidade- Grande coeficiente de dilatao trmica (2 x concreto)
- Baixa condutibilidade trmica (isolante)
Imagem
MEV(5000x) depasta de gesso
GESSOou GESSO DE PARIS
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Bactrias redutorasde sulfato no gesso
GESSO ou GESSO DE PARIS
Propriedades:
O gesso atacado bactrias redutoras de sulfato, que
utilizam o sulfato como agente oxidante, reduzindo-o a sulfeto; corrosivo ao ao.
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GESSO
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Sistema Drywallwww.drywall.org.br
www.placo.com.br
Chapas de gessoacartonado
GESSO ou
GESSO DE PARIS
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Chapas de gessoacartonado Drywall
Chapas fabricadas por processo de laminao contnua de uma mistura degesso, gua e aditivos entre duas lminas de carto.
NBR 14715:2001, NBR 14716:2001 e NBR 14717:2001.
GESSOou GESSO DE PARIS
w
ww.drywall.org.br
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Ch d
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Chapas de gesso
acartonado Drywall
Tipos de Chapas cores:Standard (ST) Branca (reas secas)
Resistente Umidade (RU) VerdeResistente ao Fogo (RF) Rosa
(Coutinho,J. S.)
GESSO ou GESSO DE PARIS
Chapas acartonadas - dimenses:L= 60,0 ou 120,0 cm
C = 240,0 ou 360,0 cm
Espessuras: 7; 10 12,5; 15, 20 e 25 mm
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Forro executado com placas em gesso de 60 X 60 cm.
As placas tm encaixe "macho e fmea" e so chumbadas com
estopa (juta cardada) e fixadas ao teto com arame galvanizado.
GESSO ou GESSO DE PARIS
Placas de gesso autoportantes
(Aluno: Bruno H. R. Mortari)(Aluno: Bruno H. R. Mortari)
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GESSO GESSO DE PARIS
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Divisriasem blocos
GESSO ou GESSO DE PARIS
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P d ti
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Peas decorativasGESSO ou GESSO DE PARIS
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Revestimento com pasta deGESSO
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Aplica-se uma nica camada de
pasta sobre superfcies deinteriores, conferindo um aspectoliso, bem acabado e apresenta uma
elevada resistncia mecnica.
Revestimento com pasta de
gesso
GESSO
ou GESSO DE PARIS
(Quinlia, E., Tcne julho de 2005)
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GESSO
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GESSOou GESSO DE PARIS
Reservas: Muito amplas;
Durao ........
Consumo de Energia: O menor dentre os aglomerantes;
CO2 Efeito estufa :
Queima de Combustveis - 0,15 a 0,20 kcal/g gesso; 1 tonelada de gesso gera 400 Kg de CO2 Desidratao parcial libera H2O.
Impacto Ambiental:
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AGLOMERANTES HIDRULICOS
Depois de endurecidos, resistem bem a
gua.O endurecimento dos aglomerantes
hidrulicos se d por ao exclusiva da gua(reao de hidratao).
Exemplos principais:
Cimento Portland, Cimento aluminoso
Cal hidrulica
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CAL HIDRULICA = CalcCalcrio argiloso calcinadorio argiloso calcinado
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CAL HIDRULICA = CalcCalcrio argiloso calcinadorio argiloso calcinado.
Grau de hidraulicidade: componentes argilososCaO
(SiO2+Al2.O3+Fe2O3)
CaO + MgO
(SiO2+Al2.O3+Fe2O3)
CaOou
Temperatura de calcinao 900 a 1.000C um aglomerante hidrum aglomerante hidrulicoulico
Caractersticas inferiores, em geral, ao Cimento Portland
A cal hidrulica apresenta cal livre.
2 diasEminentemente hidrulica19,1 a 21,80,42 a 0,50
1 semanaHidrulica propriamente dita14,8 a 19,10,31 a 0,42
2 semanasMedianamente hidrulica8,2 a 14,80,16 a 0,314 semanasFracamente hidrulica5,3 a 8,20,10 a 0,16
Fim de pegaTipo de cal hidrulicaTeores de argilano calcrio
(suposto puro) (%)
NDICE DEHIDRAULICIDADE
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CAL HIDRULICA x CIMENTOS
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CAL HIDRULICA x CIMENTOS
Aumento da hidraulicidade
A cal hidrulica apresenta muita cal livre.Cimentos bem menos.
(s cal livre)
Aumento resistncia mecnica e da impermeabilidade
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CAL HIDRULICA
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RestauraRestaurao de obrao de obra
antiga: Coimbraantiga: Coimbra--PortugalPortugal
cimento amarelocimento amarelo
Utilizaes:-Argamassas de assentamento ou revestimento-Para a produo de blocos-Tratamento de solos
-Substituto do filer em pavimentos betuminosos
CAL HIDRULICA
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Caractersticas e vantagens:CAL HIDRULICA
Bom aspecto.Conforto visual e tctil.
Adaptao sem fissuras adeformaes originadas poroscilaes dos suportes ou
elementos de construo, ouvariaes dimensionais por
aes trmicas.
Mdulo de elasticidade baixo
Baixa fissurao dos rebocos.
Absoro de esforosprovocados por oscilaes dos
suportes durante um longoperodo de tempo.
Argamassas suaves e semretrao.Endurecimento lento e retrao
pouco significativa
No introduo de esforos nossuportes.Comportamento dctilBoa relao resistncia trao /resistncia compresso
Reparao de defeitosestruturais de alvenarias
Colabora na resistnciamecnica das caldas de injeo.
Permite reparar fissuras emparedes de alvenaria sem
prejuzo da sua resistncia.Boa capacidade resistente de
rebocos e alvenarias.
Confere resistncia mecnicaconsidervel s argamassas em
que usada.Resistncia mdia a compresso a28 dias > 8MPa
Contribuio para aconstruo a recuperar
Benefcio para as argamassase caldas em que empregue
Caractersticas Qumicas
CIMPOR
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CAL HIDRULICA
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CAL HIDRULICACaractersticas e vantagens:
Capacidade de auto-
regenerao
As fissuras provocadas poraes em que se ultrapassou a
resistncia mecnica daargamassa so naturalmente
recuperadas
Progresso do endurecimentoao longo do tempo por
carbonatao
Adaptao dos rebocos sdeformaes naturais das
construes antigas
Compatibilidade dasargamassas com os materiais
do suporte ou alvenarias
Ausncia de fissuraoBoa capacidade de relaxaode tenses
Cal livre > 10%
Proteo contra a entrada de
umidade pelo exterior
Baixa fissurao dos rebocos e
conseqente impermeabilidade
Baixo calor de hidratao com
liberao lenta
Endurecimento da espessurada argamassa
Rebocos com resistncia ecoeso mesmo quando
aplicados sob condies deumidade desfavorveis
Permite o trabalho em zonas eclimas midos
Pega hidrulica
Contribuio para aconstruo a recuperar
Benefcio para asargamassas e caldas em que
empregue
Caractersticas Qumicas:
CIMPOR
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CAL HIDRULICA
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Melhoria da aderncia aosuporte.
Hidratao adequada.
Boa progresso da hidrataomesmo quando aplicadas sobre
suportes absorventes.
Reteno de gua
Reparao de defeitosestruturais de alvenarias.
Disfarce de manchas evestgios de siluetas.
Caldas de injeo muito fludas
Evita condensaes emrebocos interiores
Evita eflorescncias e
umidade ascensional
Permeabilidade ao vapor degua
Elevada porosidade das
argamassas
Rebocos bem aderentes aosuporte
Argamassas com melhortrabalhabilidade
Superfcie especfica> 6.500 cm2/g
Contribuio para aconstruo a recuperar
Benefcio para as argamassas ecaldas em que empregue
Caractersticas Fsicas:
CIMPOR
Caractersticas e vantagens:
CAL HIDRULICA
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CIMENTO NATURAL
No apresenta cal livre. A cal hidrulica apresenta cal livre.
Tipos:
De pega rpida -(cimento Romano) - Cozimento temperatura < 1000oC;
De pega lenta- Cozimento a 1450oC;
De pega semi-lenta- intermedirio entre os 2 anteriores.
A rapidez da pega dos cimentos Romanos atribuda a presena do
teor mais elevado de aluminato de clcio.
Resistncia dos cimentos naturais baixa, (50% do CP), devido acomposio do calcrio no uniforme.
Aglomerante hidrAglomerante hidrulicoulico
Resulta do cozimento de calcResulta do cozimento de calcrios argilosos (teor argila +rios argilosos (teor argila + -- 25%)25%)
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CIMENTO NATURAL Aglomerante hidrAglomerante hidrulicoulico
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CIMENTO NATURALRomanos desenvolveram um cimento altamente durvel.
Combinao de cal com "pozolana", (cinza vulcnica na zonade Pozzuoli , junto a Npoles e ao Monte Vesvio), permitia
obter um cimento que oferecia maior resistncia ao dagua.
Aglomerante hidrAglomerante hidrulicoulico
Alvenaria de pedras ou tijolos cermicosassentados com argamassa de cimento
pozolnico.
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CIMENTO NATURAL
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Na Frana e na Alemanha empregado em condutos (esgotos,gua, vedao de fugas e veios de gua); nos EUA empregadoem pavimentao de estradas de rodagem.
No Brasil no empregado e nem fabricado.
Sofre pequena retrao, bom para argamassas e pastas.
www.rosendalecement.net www.rosendalecement.net
www.rosendalecement.net
www.rosendalecement.net
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CIMENTO ALUMINOSO
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Fundio de calcrio (CaCO3) e bauxita (Al2O3), (teor bauxta
inferior a 30%), moda misturadas, em fornos de altatemperatura, resfriado, britado e modo.
um aglomerante hidrum aglomerante hidrulicoulico
CIMENTO ALUMINOSO
Caractersticas:
Cura rpida - em 24horas resistncia superiores a 45 MPa; Aglomerante de preo elevado; Emprego delicado - elevadssimo calor de hidratao; No desprende cal livre, (o CP desprende + - 20%);
Produz concretos/argamassas com alta resistncia ao calor,at 1200C;
Alta resistncia a abraso e corroso;
Endurecimento normal em temperaturas baixas.
Produo:
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CIMENTO ALUMINOSO
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APLICAES:
Concretos refratrios;
Rpida cura e altas resistncias iniciais e finais; Pisos para trfego aps 6 horas;
Chumbamentos;
Reparo em cabea de protenso, 24h pode protender,(CP=7 dias);
Concretagens junto ao mar para aproveitar mar baixa;
Pr-moldados para uso imediato; Rejuntamento e assentamento de tijolos refratrios;
Mistura ao cimento Portland para acelerar endurecimento.
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CIMENTO ALUMINOSO
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Pisos industriaisRpido endurecimento
e cura (6 horas)
Argamassa centrifugada dealta resistncia qumica
para proteo de tubos de
esgoto
www.cimentfondu
.com
www.cimen
tfondu.com
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CIMENTO ALUMINOSO
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www.cimen
tfondu.com
Suporta altas temperaturas.Concreto em instalaes
de siderurgia
Endurece em baixastemperaturas.
Concreto em fundaes de
base francesa na Antrtida
www.cimentfon
du.com
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CIMENTO ALUMINOSO
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www.cimen
tfondu.com
Cimento aluminoso, apresentaexcelentes propriedades a altastemperaturas, estabilidade
volumtrica e resistncia ao
choque trmico.
Argamassas paraassentamento de tijolos
refratrios em churrasqueirase lareiras para suportar o calor
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CIMENTO PORTLAND (CP)
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Material obtido pela cozedura atMaterial obtido pela cozedura at a fuso incipiente dea fuso incipiente de
uma mistura calcuma mistura calcriorio--argilosa (clargilosa (clnquer).nquer).
um aglomerante hidrum aglomerante hidrulicoulico
Engenheiro John Smeaton, 1756, procuravaaglomerante que endurecesse na presena degua, para facilitar o trabalho de reconstruo
do farol de Eddystone, na Inglaterra.
Verificou que mistura calcinada de calcrio e
argila tornava-se, depois de seca, toresistente quanto as pedras utilizadas nas
construes.
www
.cimentoitambe.com
.br
( )
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Um pedreiro, Joseph Aspdin, 1824,patenteou a descoberta, batizando decimento Portland, referncia a um tipode pedra muito usada em construes
na regio de Portland, Inglaterra.
No pedido de patente constava que ocalcrio era modo com argila, em
meio mido, at transformar-se em p.
A gua era evaporada e os blocos damistura seca eram calcinados emfornos e depois modos bem finos.
www.cimentoitambe.c
om.br
CIMENTO PORTLAND (CP)
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CIMENTO PORTLAND (CP)
FABRICAO DO CIMENTO PORTLAND
Matrias Primas: Ex. Cia Cimento Rio Branco (Votorantin)
90,0 % de Calcrio 9,50 % de Argila
0,50 % de Minrio de Ferro
um aglomerante hidrum aglomerante hidrulicoulico
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CIMENTO PORTLAND (CP)
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Matrias Primas:
Mina de calcMina de calcriorio
Jazida Rio BonitoJazida Rio Bonito ITAMBITAMB
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CIMENTO PORTLAND (CP)Matrias Primas:
Mina de argila
Britagem do calcrio
Cia Cimento Rio Branco (Votorantin)
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CIMENTO PORTLAND (CP)Homogeneizao do calcrio:
Cia Cimento Itamb
Chegada doChegada docalccalcrio britadorio britado SaSada parada para
moagemmoagem
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CIMENTO PORTLAND (CP) - PRODUO
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(1,5 a 3%)
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CIMENTO PORTLAND (CP) - PRODUO
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PUC - RJ
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CIMENTO PORTLAND (CP)
CALCRIOCALCRIO
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PRODUO
ARGILASARGILAS
MIN. FERROMIN. FERRO
VAIP/SE
CAGEME
FORN
O
Cia Cim. Rio Branco Votorantin
CaCO3
Fe2O3
Al2O3 Fe2O3 Si O2
MgO SiO2
Moagem da farinha
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CIMENTO PORTLAND (CP) - PRODUO
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FORNO
ITAMB
Vista de dentro do fornoMoinho de rolos para moagem da matria prima:
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CIMENTO PORTLAND (CP) - PRODUO
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FORNOFORNOVEMD
O
MOINHO
DEFARINHAESECAGEM
Cia Cim. Rio Branco Votorantin
VAI P/MOINHO DE
BOLAS
clnquerclnquer (Coutinho,J.S.;FEU
P,1988)
ITAMB
Vista de dentro do forno
clnquer
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CIMENTO PORTLAND (CP) - PRODUO
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ESQUEMA DA SECAGEM, MOAGEMDA FARINHA E DO FORNO
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CIMENTO PORTLAND (CP)
M i h d b lM i h d b l
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VE
MD
OFORNO
Interior domoinho de
bolas
Silo de estocagem de ClSilo de estocagem de Clnquernquer
CiaCim.RioBrancoVotorantin Silos de armazenagemSilos de armazenagemdo cldo clnquer monquer mododo
CiaCim.RioBr
ancoVotorantin
clclnquer + gessonquer + gesso
Moinho de bolasMoinho de bolas
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CIMENTO PORTLAND (CP)
M i h d b l
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Moinho de bolas
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ADIO DE GESSOCIMENTO PORTLAND (CP)
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GessoGessoO gesso (gipsita)
adicionado de 1,5 a 3%, aoclnquer para retardar os
efeitos da hidrataoprematura do C3A.
(falsa pega e perda de
trabalhabilidade)Moagem ClMoagem Clnquer + Gessonquer + Gesso
Moinho de bolasMoinho de bolas
ITAMB
ITAMB
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CIMENTO PORTLAND (CP)
Silos de armazenagemSilos de armazenagem
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ITAMB
CiaCim.RioBrancoVotorantin
EnsacadeiraEnsacadeiraautomautomticatica
DistribuiDistribuioo granelgranel
Silos de armazenagemSilos de armazenagemdo cldo clnquer monquer mododo
Silos de armazenagemSilos de armazenagemdas adidas adieses
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COMPOSTOS DO CLNQUER DE CIMENTO PORTLAND
Cl t t id i i i
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Clnquer quatro compostos anidros principais2 silicatos e 2 aluminatos
C3S -3CaO.SiO2 - Silicato tri-clcico
C2S - 2CaO.SiO2 - Silicato di-clcico
C3A - 3CaO.Al2O3 - Aluminato tri-clcico
C4AF - 4CaO.Al2O3.Fe2O3 - Ferro Aluminatotetro-calino
Notao:
C - CaO
S - SiO2
A - Al2O3
F - Fe2O3
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FORMAO DO CLNQUER
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Transformao sofridas pela farinha crua at se transformar em clnquer.(Jackson,1998)
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COMPOSTOS DO CLNQUER
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Alita (silicato triclcico): cristais amarelados, de forma aproximadamentehexagonal.
Belita (essencialmente silicato biclcico) cristais, arredondados.
Estrutura de um clnquerde cimento Portlandrelativamente comum
observado aomicroscpio tico:
(Donald A. St John, Alan W. Poole and Ian Sims, 1998)
Alita
Belita
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COMPOSIO TPICA DE UM CLNQUER DE
CIMENTO PORTLAND
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CIMENTO PORTLAND
67% CaO (CC), 22% SiO2 (SS), 5% Al2O3 (AA), 3% Fe2O3 (FF) e
3% de outros xidos.Fases cristalinas anidras metaestveis na temperatura
ambiente e estveis ao serem hidratados
Alita (C3S): 50-70%Belita (C2S): 15-30%
Aluminato triclcico (C3A): 5-10%
Ferroaluminato tetraclcico (C4AF): 5-15%Outros compostos em menor quantidade
Na2O, MnO, K2O, magnsio, enxofre, fsforo
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CARACTERIZAO DO CIMENTO PORTLAND
Difrao de Raios X:
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Difrao de Raios X:Tcnica utilizada para a identificao das fases constituintes do clnquer.
Microscopia tica e Eletrnica de Varredura:Observao morfolgica das amostras.
Ensaio de Lixiviao:Visa simular as condies de exposio do cimento ao meio ambiente.
Ensaio de solubilizao:Visa complementar o ensaio de lixiviao, se o resduo inerte ou no.
Ensaio de Resistncia Mecnica Compresso: o controle de qualidade fundamental do produto. Limites mnimos deresistncia compresso exigidos para 3,7 e 28 dias.
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Estgios
HIDRATAO DO CIMENTO PORTLAND
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Estagio IEstagio I: Em contato com a gua ocorre uma rpida
dissoluo dos gros do cimento. Sobem as concentraes delcalis solveis, Ca2+, SO42- e ons OH em soluo, resultandoem um pH de 12 a13.
Estagio IIEstagio II: Os ons Ca2+, SO42- e ons OH reagem com ossilicatos e aluminatos para formar gel de C-S-H e etringita,formando uma barreira em torno dos gros de cimento nohidratados, retardando novas hidrataes, permitindo um
perodo de trabalhabilidade durante o qual o concreto deve serlanado e assentado.
Estgios:
( K. Luke)
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E t i
HIDRATAO DO CIMENTO PORTLAND
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Estagio IIIEstagio III: Durante o Estgio II a concentrao de ons Ca2+
continua a aumentar, reiniciando lentamente a hidratao dosgros de cimento atrs da barreira.
Com a supersaturao de Ca2+, seguida da precipitao de
Ca(OH)2 ocorre uma rpida hidratao dos gros de cimentogerando gel de C-S-H e etringita.A formao de gel de C-S-H e o intertravamento das
partculas promovem a pega e o endurecimento.
( K. Luke)
Estgios:
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Diversos cristais so observados na pasta de
HIDRATAO DO CIMENTO PORTLAND
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Estruturas Fibrilares:C-S-H
Estruturas Prismticas:C-H
Etringita: C6ASH32
Diversos cristais so observados na pasta decimento Portland hidratada:
Monossulfato: C4AS.H12
(Portlandita)C-HC-S-H
EtringitaEtringita
http://lebeton.free.fr/ciment.htm
l
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ENDURECIMENTO DO CIMENTO PORTLAND
Reaes Qumicas: NotaNotaoo::
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C3A + CSH2 Etringita + 300 cal/g
2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH + 120 cal/g
2C2S + 4H C3S2H3 + CH + 62 cal/g
Reaes Qumicas: NotaNotaoo::CC -- CaOCaOSS -- SiOSiO22
AA -- AlAl22OO33FF -- FeFe22OO33HH -- HH22OOSS -- SOSO33
Pega: o incio do endurecimento(passagem do estado plstico para o slido)
Endurecimento: resulta da hidratao progressiva doscompostos anidros do cimento
SEQUNCIA DE HIDRATASEQUNCIA DE HIDRATAOOE ENDURECIMENTOE ENDURECIMENTO
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ENDURECIMENTO DO CIMENTO PORTLAND
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ENDURECIMENTO DO CIMENTO PORTLAND
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Desenvolvimento microestrutural, durante a hidratao, de um gro
de cimento. (Scrivener, 1989)
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42 a 60% do clnquer responsvel pela resistncia nos primeiros dias de idade da pastaC3S
PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS DO CLNQUER
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(Aulas USP)
5 a 10% do clnquer.Tem pega em poucos minutos mas no instantnea como o C3A.
Comparado ao C3A Resistncia ligeiramente inferior.Desenvolve menos calor de hidratao e mais resistente a ao de guasagressivas.A alumina por ele fixada menos nociva que a alumina ligada exclusivamente cal.
C4AF
6 a 13% do clnquer.Pega quase instantnea com intensidade rpida de reao com grande produo de
calor.Tem pequena resistncia mecnica.Resiste mal a guas agressivas.Importncia ao cimento Portland tornar possvel menores temperaturas do forno.
C3
A
14 a 35% do clnquer.
C2S endurece lentamente nos primeiros 28 dias.Segue aumentando a resistncia e em 2 anos atinge a resistncia do C3S.Intensidade de sua reao lenta, sendo pequeno o calor desenvolvido
C2S(belita)
responsvel pela resistncia nos primeiros dias de idade da pasta.Os cimentos ricos em C3S tem resistncia inicial mais alta.Hidrata com velocidade mediana e no libera muito calor.
3
(alita)
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Resistncia mecnica x efeitos da hidrataodos compostos anidros do clnquer
PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS DO CLNQUER
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dos compostos anidros do clnquer.
(Zam
pieri,1989)
Belita
Alita
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COMPOSIO x RESISTNCIA
PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS DO CLNQUER
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COMPOSIO x RESISTNCIA
8138C4AF12512C3A
154625C2S
563049C3S
CBA
Temperatura e finuraconstantes
Belita
Alita
28
(Aulas USP)
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ALTERAO DA PEGA DO CIMENTO PORTLAND
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Fatores que afetam:
Aluminatos: Pega inicial (C3A cristaliza rpido);Finura: mais fino, final de pega e endurecimento mais rpido;
Gesso (SO3): (
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Aditivos: Cloreto de clcio:
1 % retarda pega, em quantidades superiores acelera Cloreto de sdio:
Varia, em alguns CP retarda em outros a acelera
Carbonatos alcalinos e anidrido carbnico:Acelerao forte (1 a 2%, incio de pega em poucos minutos)
Hidrxidos de sdio, de potssio ou de silicato de sdio:
Notvel acelerao Acar:
Soluo de 1 % impede a pega
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CIMENTO PORTLAND RESISTNCIA COMPRESSO
CNBR 7215 Determinao da Classe do Cimento Portland
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Corpo-de-prova cilndrico 50 x 100mmTrao- 1 : 3 : a/c =0,48 (Areia Normal)
Enchimento dos moldes 4 camadas com 30 golpesRompimento 1 / 3 / 7 / 28 dias
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CIMENTO PORTLAND RESISTNCIA COMPRESSO
NBR 7215 Determinao da Classe do Cimento PortlandCorpo de prova capeado
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CP V - ARI:1 dia 14 MPa3 dias 24 MPa7 dias 34 MPa
Cimentos CP I, II e III:25, 32 e 40 MPa aos 28 dias
CP IV:25 ou 32 MPa aos 28 dias
Corpo-de-prova capeadocom enxofre
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CIMENTO PORTLAND - CALOR DE HIDRATAO
Fatores que afetam:
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Composio qumica C3S mais calor que C2S;
Finura do cimento mais fino, mais rpido hidrata; Adies pozolanas menos calor.
74 a 116180 dias
72 a 11490 dias
61 a 10928 dias
46 a 977 dias
41 a 903 dias
Calor de hidratao
(calorias/g)
Idade
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CIMENTO PORTLAND - CALOR DE HIDRATAO
Cintica das velocidades das reaes:
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(Weiss, J.; 2005)
C3A > C3S > C4AF > C2S
A reatividade influenciada pela finura e oresfriamento do clnquer;
O C3A tem sua hidratao retardada pela adio
do gesso;
Reaes complexas (C2S reage mais rpido
quando C3S est presente devido a presena deOH- na soluo);
C3A e C4AF competem pelos sulfatos (gesso).
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CIMENTO PORTLAND - CALOR DE HIDRATAO
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(Domon
e,1994)
Tempo de dormncia depende da quantidade de gesso
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CIMENTO PORTLANDCALOR DE HIDRATAO
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(Weiss, J.; 2005)
CALOR DE HIDRATAO
ModeradaBaixaModeradoModeradaC4AF + CSH2
Muito altaBaixaMuito altoRpidaC3A + CSH2
BaixaInicial baixa, final altaBaixoLentaC2S
AltaAltaModeradoModeradaC3S
Liberaode calor
ResistnciaMecnica
Calorliberado
Velocidadeda reao
Composto
Contribuio para o cimentoComportamento dos compostos
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CIMENTO PORTLAND - CALOR DE HIDRATAO
Finura e Calor de Hidratao
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(Aulas USP)
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CIMENTO PORTLAND - EXPANSIBILIDADE
Problemas do cimento que causam expanso:P i l i i t i d M O E t t
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-Periclsio - cristais de MgO Excesso temperatura outempo no forno. %MgO < 6,5%
- Excesso de gesso adicionado- Excesso de CaO no clnquer carncia de argila
Agulha de Le Chtelier, usada paraavaliar a expansibilidade. e 0,5 cm
(Neville,A.;1995)
Henry Le Chtelier, 1850 -1936
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PASTA DE CIMENTO PORTLAND RETRAO
Pasta - pseudo-slidos - aparncia de slidos - rede deporos muito finos contendo ar ou gua
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poros muito finos contendo ar ou gua.
Propriedades diferentes das dos slidos devido presenade tenses capilares de gua no interior dos poros.
Tenses tendem a desaparecer quando o corpo pseudo-slido est seco ou saturado de gua.
Quantidades de retrao muito varivel :
(Granato-BASF)
Pasta pura - 1,5 a 2,0 mm/mArgamassas - 0,6 a 1,5 mm/mConcretos -0,2 a 0,7 mm/m
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Fatores que influenciam:
PASTA DE CIMENTO PORTLAND RETRAO
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CimentoCimento - mais fino, maior retrao nas primeiras horas;
TraTraoo maior quantidade de agregados, menor retrao;
Qtd.Qtd. guagua de amassamento - mais gua, maior retrao;
AditivosAditivos retardadores aumentam; DimensesDimenses das peas mais volumosas, mais retrao;
Procedimentos deCuraCura - mais tempo, menor retrao;
Umidade mUmidade mdia do ardia do ar mais seco, mais retrao.
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SLIDOS NA PASTA DE CIMENTO
Estruturas C S H
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Estruturas C-S-H
(Mehta e Monteiro,1994)
Cristais dehidrxido declcio CH
Etringita
Monossulfato
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SLIDOS NA PASTA DE CIMENTO
Estruturas CSH
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Estruturas fibrilares;
Formadas pela hidratao dos silicatos; Altssima resistncia mecnica; Quimicamente bastante estveis; Baixa porosidade;
50 a 60 % do volume da pasta.
2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH + 120 cal/g
2C2S + 4H C3S2H3 + CH + 62 cal/g
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SLIDOS NA PASTA DE CIMENTO
Cristais de hidrxido de clcio CH Cristais grandes hexagonais de Ca(OH)2;
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Volume: 20 a 25%;
Responsveis pH elevado da pasta (pH 13); Porosos; Baixa resistncia mecnica; Solveis em gua;
Muito reativos quimicamente.
(Andinet
al.,2001)
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SLIDOS NA PASTA DE CIMENTO
Etringita Produto da hidratao dos aluminatos e do gesso (SO );
C6AS.H32
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Produto da hidratao dos aluminatos e do gesso (SO3); Cristais muito porosos com baixa resistncia mecnica;
So os primeiros cristais da pasta a se formar; Formao pode causar falsa pega;
Representam 15 a 20 % do
volume de slidos.
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SLIDOS NA PASTA DE CIMENTO
Monossulfato hidratado Produto da hidratao dos aluminatos e do gesso;
C4AS.H18
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Produto da hidratao dos aluminatos e do gesso; Cristais porosos em forma de ptalas de rosa;
Quimicamente instveis; Forma-se sob concentrao baixa de sulfatos
(SO3 do gesso);
Porosos; Baixssima resistncia
mecnica;
Solveis em gua.
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Pozolanas - Cinzas volantes Classe CP proveniente de fornos que queimam carvo mineral (termoeltricas)
ADIES ao CIMENTO PORTLAND
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P proveniente de fornos que queimam carvo mineral (termoeltricas)
AO POZOLNICA = SiO2 + Ca(OH)2 + H2O
Estruturas C-S-H
Tamanho dos gros e S.E. semelhante aos do cimento Portland
1,5lcalis disponvel em Na2O (% mximo)6,0Perda ao fogo (% mximo)
3,0Teor de umidade (% mximo)
5,0SO3 (% mximo)70,0SiO2+Al2O3+Fe2O3 (% mnimo)
CCLASSE
Propriedade NBR 12653
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U iU i
ADIES ao CIMENTO PORTLAND
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(Jos Freitas Jr.)
Cinzas volantes:FLY ASH
Coleta das cinzas volantes
UsinaUsina
termotermo--eleltricatricaa carvo minerala carvo mineral
(JosFreitasJr.)
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Pozolanas - Cinzas volantes Classe C Retardam o ganho de resistncia mecnica; Reduzem o calor de hidratao;
ADIES ao CIMENTO PORTLAND
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; Melhoram a trabalhabilidade;
Minimiza a permeabilidade do concreto; Diminuem ocorrncia das reaes lcali-agregado.
Cinzasvolantes
aumentadas5.500 vezes.
(MBinc.) Pozolana
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Escria granulada de Alto Forno - AO CIMENTANTEADIES ao CIMENTO PORTLAND
Resduo do alto-forno siderrgico; Resfriada com jatos de gua; Presena de C S e C S;
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Presena de C2S e C3S; Gros c/ 45 m e 500 m/kg de finura Blaine;
Reduz custos; Consome resduo industrial nocivo ao meio ambiente.
Coque de carvo mineral-CMinrio de ferro Fe2O3 Cstinas - CaCO3 SiO2 Fe2O3
C3S C2S ....
(Jos Freitas Jr.)
ALTOALTO--FORNOFORNOSIDERSIDERRGICORGICO
Escria Granulada
Resfriamento c/jatos de gua
Aciaria(conversor)
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Escria granulada de Alto Forno - AO CIMENTANTE Esfriada com jatos de gua No prejudica resistncia mecnica
ADIES ao CIMENTO PORTLAND
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No prejudica resistncia mecnica Possvel colocar altos % no cimento CPIII 65%
Aumenta a resistncia aos sulfatos
Agregado de escria(Escria resfriada ao ar)
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ADIES ao CIMENTO PORTLAND
Filer carbontico p de calcrio
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Inerte quimicamente CaCO3;
No prejudica resistncia mecnica; Melhora a trabalhabilidade e o acabamento;
Reduo de custos; 5 a 10 % do cimento.
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TIPOS DE
CIMENTO 1 a 599 a 9525 / 32 / 40CP I - S010025 / 32 / 40CP I
Filer (a)PozolanaEscriaclnquer + Sulfatode clcio
ClasseSigla
Limites em % de massaCIMENTO
CP I (a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%
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CIMENTO PORTLAND
COMUM
NoNo
come
rcializado
come
rcializado
40,0 32,0 25,0MPa28 dias de idade
25,0 20,0 15,0MPa7 dias de idade
15,0 10,0 8,0MPa3 dias de idadeResistncia compresso
5,0mm frio
5,0mm quenteExpansibilidade 10,0hTempo de fim de pega (*)
1,0hTempo de incio de pega
280 260 240m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)
10 12 12%Resduo na peneira 200Finura
403225Limites de ClasseUnidadeCaractersticas e propriedades
3,0 1,0Dixido de carbono CO2
4,0Trixido de enxofre SO3
6,5xido de magnsio - MgO
4,5 2,0Perda ao fogo PF
5,0 1,0Resduo insolvel - RI
CP I -SCP I
Limites em % de massaDeterminaes qumicas
NBR 5732CP I
Cimento Portland ComumCP I S
Cimento Portland Comumcom Adio
CP I
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TIPOS DECIMENTO
CIMENTO PORTLAND
CP II 6 a 10--94 a 9025 /32 /40CP II - F0 a 106 a 14-94 a 7625 /32 /40CP II - Z0 a 10-6 a 3494 a 5625 /32 /40CP II - E
Filer(a)
PozolanaEscriaClnquer + Sulfatode clcio
ClasseSigla
Limites em % de massaCIMENTO
(a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%
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CIMENTO PORTLANDCOMPOSTO
40,0 32,0 25,0MPa28 dias de idade
25,0 20,0 15,0MPa7 dias de idade
15,0 10,0 8,0MPa3 dias de idadeResistncia compresso
5,0mm frio
5,0mm quenteExpansibilidade
10,0hTempo de fim de pega (*)
1,0hTempo de incio de pega
280 260 240m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)
10 12 12%Resduo na peneira 200Finura
403225
Limites de ClasseUnidadeCaractersticas e propriedades
5,0Dixido de carbono CO2
4,0Trixido de enxofre SO3
6,5xido de magnsio - MgO
6,5Perda ao fogo PF
2,5 16 2,5Resduo insolvel - RI CP II - FCP II - ZCP II - E
Limites em % de massaDeterminaes qumicas
CP II - ECimento Portland Composto com
escriaCP II Z
Cimento Portland Composto compozolanaCP II F
Cimento Portland Composto com filer
NBR11578
(a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%
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TIPOS DE
CIMENTO
CIMENTO PORTLAND DE ALTO-FORNO
CP III Filer ou materialcarbontico (a)Escriagranuladaclnquer + Sulfatode clcioClasseSiglaLimites em % de massaCIMENTO
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(a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%NBR 5735
0 a 535 a 7065 a 2525 / 32 / 40CP III
3,0Dixido de carbono CO2
4,0Trixido de enxofre SO3
4,5Perda ao fogo PF
1,5Resduo insolvel - RI
Limites em % de massaDeterminaes qumicas
40 32 25MPa28 dias de idade
23 20 15MPa7 dias de idade
12 10 8MPa3 dias de idadeResistncia compresso
403225Classes
5mmExpansibilidade a quente
1hTempo de incio de pega
8 %%Resduo na peneira 200Finura
LimitesUnidadeCaractersticas e propriedades
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TIPOS DE
CIMENTO
CP IV (a) Teor do CaCO3 do filer deve ser de no mnimo 85%0 a 515 a 4015 a 4085 a 5525 / 32CP IV
Filer
(a)
PozolanaEscriaclnquer + Sulfato
de clcio
ClasseSigla
Limites em % de massaCIMENTO
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40,0 32,0MPa91 dias de idade
32,0 25,0MPa28 dias de idade
20,0 15,0MPa7 dias de idade
10,0 8,0MPa3 dias de idadeResistncia compresso
5,0mm frio
5,0mm quenteExpansibilidade
12,0hTempo de fim de pega (*)
1,0hTempo de incio de pega
m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)
8,0 8,0%Resduo na peneira 200Finura3225
Limites de ClasseUnidadeCaractersticas e propriedades
CIMENTOPORTLANDPOZOLNICO
NBR 5736 3,0Dixido de carbono CO2
4,0Trixido de enxofre SO3
6,5xido de magnsio - MgO
4,5Perda ao fogo PF
-Resduo insolvel - RI
Limites em % de massaDeterminaes qumicas
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TIPOS DECIMENTO
NBR 5733
CP V - ARI0 a 5100 a 95CP V - ARI
Filer ou material carbontico (a)clnquer + Sulfato declcio
Sigla
Limites em % de massaCIMENTO
1,0Resduo insolvel - RI
Limites em % de massaDeterminaes qumicas
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CIMENTOPORTLANDde ALTA
RESISTNCIA
INICIAL
NBR 5733
34,0MPa7 dias de idade
24,0MPa3 dias de idade
14,0MPa1 dias de idadeResistncia compresso
5mmExpansibilidade a quente
5mmExpansibilidade a quente
10hTempo de final de pega
1hTempo de incio de pega
300m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)
6 %%Resduo na peneira 200Finura
LimitesUnidadeCaractersticas e propriedades
3,0Dixido de carbono CO2
3,5 4,5
Trixido de enxofre SO3Quando C3A do clnquer 8%Quando C3A do clnquer > 8%
6,5xido de magnsio - MgO
4,5Perda ao fogo PF
1,0Resduo insolvel RI
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TIPOS DE CIMENTO PORTLAND
Cimento Portland CP (RS) - (Resistente a sulfatos - NBR 5737)
Cimentos - CP I, II, III, IV ou V-ARI podem ser resistentes aos
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sulfatos, atendendo pelo menos uma das condies:
Teor de C3A do clnquer e teor de adiescarbonticas de no mximo 8% e 5% em massa;
Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de
escria granulada de alto-forno, em massa; Cimentos do tipo pozolnico que contiverem entre 25% e 40% de
material pozolnico, em massa;
Cimentos com antecedentes de resultados de ensaios delonga durao ou de obras que comprovem resistncia aos
sulfatos.
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TIPOS DE CIMENTO CIMENTO PORTLAND
de ALTA RESISTNCIA INICIALRESISTENTE A SULFATOS
NBR 5733 Limites em % de massaDeterminaes qumicas
CP V - ARI - RS
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NBR 5733
eNBR 5737 3,0Dixido de carbono CO2
3,5Trixido de enxofre SO3
6,5xido de magnsio - MgO 4,5Perda ao fogo PF
1,0Resduo insolvel - RI
Limites em % de massaDeterminaes qumicas
34,0MPa7 dias de idade
24,0MPa3 dias de idade
14,0MPa1 dias de idadeResistncia compresso
5mmExpansibilidade a quente
5mmExpansibilidade a quente
10hTempo de final de pega
1hTempo de incio de pega
300m2/kgSuperfcie especfica (Blaine)
6 %%Resduo na peneira 200Finura
LimitesUnidadeCaractersticas e propriedades
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Cimento Portland deBaixo Calor de Hidratao (BC)
(NBR 13116)
TIPOS DE CIMENTO PORTLAND
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(NBR 13116)
Designado por siglas e classes de seu tipo, acrescidas de BC.Geram at 260 J/g aos 3 dias e at 300 J/g aos 7 dias dehidratao
Podem ser qualquer um dos tipos bsicos.
Ex: CP III-32 BC ou CP IV-32 BC
Ensaio NBR 12006 - Determinao do Calor de Hidrataopelo Mtodo da Garrafa de Langavant.
Retarda o desprendimento de calor em peas de grandemassa de concreto, evitando fissuras de origem trmica,
devido ao calor desenvolvido durante a hidratao do cimento.
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TIPOS DE CIMENTO PORTLANDResistncias compresso dos cimentos brasileiros.
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EscalaLog
artmica
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TIPOS DE CIMENTO PORTLAND
Cimento Portland Branco(CPB)
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Exigncias fsicas e mecnicas para ocimento Portland Branco NBR 12.989/93
82 78%Brancura
5,0 7,0 10,0
8,0 10,0 15,0 15,0 20,0 25,0 25,0 32,0 40,0
MPaResistncia compresso
5 5mmExpansibilidade a quente
1 1hTempo de incio de pega
12 12%Resduo na peneira de 45 m
CPBCPB-40CPB-32CPB-25
LimitesUnidadeCaractersticas epropriedades
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TIPOS DE CIMENTO PORTLAND
Cimento Portland Branco (CPB)
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Concreto de CPB fck 50 MPa, Ponte Irineu BornhausenBrusque - SC
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Reservas - Calcrio:
Impacto Ambiental:
CIMENTO PORTLAND (CP)
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Muito amplas; Durao ........
Consumo de Energia:
90% - energia trmica gerada pelo combustvel(secagem, aquecimento e calcinao das matriasprimas) representa 25% do custo de produo;
10% - energia eltrica (25% moagem das matrias-primas, 40 % do clnquer, 20 % operaes do forno eresfriador) representa 50% do custo de produo;
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Impacto Ambiental:
CIMENTO PORTLAND (CP)
CO2 Efeito estufa:
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2
Queima de Combustveis - 0,65 a 0,9 kcal/g clnquer;Para 1 tonelada de clnquer gera 300 Kg de CO2
Calcinao Calcrio MUITO CO2
(CaCO3+ calor -> CaO + CO2)
Para 1 tonelada de clnquer gera 600 kg de CO2;
CO2 Total : 900 kg/tonelada de clnquer;
Indstria do cimento 7% das emisses de CO2 mundiais.
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Impacto Ambiental:
CIMENTO PORTLAND (CP)
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Adio de Resduos ao cimento: Adies reduzem % de clnquer; Minimizam emisses de CO2 por kg de cimento;
Resduos industriais que iriam para aterros; Cinzas Volantes CP IV 40% Cinzas Volantes;
Escrias de alto forno CP III 70% Escria;
Filer carbontico CP II F 10 % Filer.
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Impacto
Ambiental:
Emisses de CO2 por tipo de cimento:
CIMENTO PORTLAND (CP)
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Tipo Adio kg CO2/toneladaCP II F 10 % Filer 820
CP II Z 24 % Pozolana + Filer 700
CP II E 40% Escria + Filer 580
CP III 75 % Escria 290
CP IV Cinzas Volantes 530CP V 5 % Filer 860
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Coprocessamento de resduos: Fonte de Receita para as cimenteiras; Queima no forno de resduos diversos;
Impacto Ambiental:CIMENTO PORTLAND (CP)
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Queima no forno de resduos diversos;
Resduos com poder calorfico; Resduos altamente txicos.
(Sindicato Nacional da Indstria do Cimento)
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Impacto Ambiental:
CIMENTO PORTLAND (CP)
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Coprocessamento de resduos: Queima no forno de resduos diversos;
Resduos com poder calorfico;
Minimiza o consumo de combustvel; Co-incinerao de resduos altamente txicos;
Solventes de indstria qumica, tintas, compostos
clorados e fluorados. Queima a 1.450/2.000oC decompecompletamente as molculas, no gerando gases
txicos.
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Coprocessamento de resduos: Queima de resduos com poder calorfico
1 000 000 t queimados em 2008;
Impacto Ambiental:CIMENTO PORTLAND (CP)
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1.000.000 t queimados em 2008; Queima de pneus, borras de tintas, resduos de plsticos ... 33.000.000 pneus queimados em 2008.
(Sindicato Nacional da Indstria do Cimento)
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CO-PROCESSAMENTO DE RESDUOS EM FORNOS
ROTATIVOS DE clnquer (Cimento Portland)
AFR ou matria-prima um combustvelalternativo com especificao conhecida dePneusPneus
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PUC - RJ
Anlises de laboratrio de cada resduoasseguram que nada possa afetar o cimento
ou aumentar a emisso de gases
alternativo com especificao conhecida de
poder calorfico e mximo de contaminantes.
QuQumicosmicos
PneusPneus
PlPlsticossticos
BorrasBorras cidascidas
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Materiais de Construo I
AGLOMERANTES
Referncias bibliogrficas:
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Apostilas USP Aglomerantes
CONCRETE, Microstucture, Properties andMaterials, P. Kumar Mehta e Paulo J. M. Monteiro,
McGraw-Hill, 2006
Cia. Cimento Itamb
Cia. Cimento Rio Branco - Votorantim