tecnologia do concreto cimento aula 02 capitulo 2al 2 o 3 = a fe 2 o 3 = f h 2 o = h química...
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Instituto Federal da BahiaCampus Feira de SantanaMateriais de Construção I
Professora Moema Castro, MSc.
F e i r a d e S a n t a n a , 2 0 1 9 / 1 .
T E C N O L O G I A D O C O N C R E T O
CIMENTO
A U L A 02 – CAPITULO 2
NEVILLE, A. M. Tecnologia do concreto; tradução: RuyAlberto Cremmonini. – 2. ed. – Porto Alegre: Bookman,2013.
Sumário
CIMENTO
PRODUÇÃO
QUÍMICA BÁSICA
HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
CALOR DE HIDRATAÇÃO E RESISTÊNCIA DO CIMENTO
ENSAIOS
TIPOS DE CIMENTO
PROBLEMAS
CIMENTO PORTLAND
É o nome dado ao cimento obtido pela mistura íntima decalcário, argila ou outros materiais silicosos, alumina emateriais que contenham óxido de ferro.
Cimento Portland
Gipso
Cimento Portland
CLÍNQUER
ArgilaCalcário
CIMENTO
Clínquer
1 . M i s t u r a e d o s a g e m d a m i s t u r a c r u a ;
1. Material cálcico: calcário ou giz
2. Sílica e alumina: argila ou folhelhos
2 . M o a g e m c r u a e h o m o g e n e i z a ç ã o ;
3 . C a l c i n a ç ã o ( c l i n q u e r i z a ç ã o ) ;
1. Temperaturas entre 1400°C e 1500°C
4 . E s f r i a m e n t o ;
5 . A d i ç ã o f i n a l ( s u l f a t o d e c á l c i o ) e m o a g e m ;
1. O gesso previne a pega instantânea do cimento
6 . E n s a c a m e n t o o u e s t o c a g e m e m s i l o s .
Produção
Óxidos e seus Teores (%)Denominação dos
principais compostos
Cal CaO 60-67
Sílica SiO2 17-25
Alumina Al2O3 3-8
Óxido de Ferro Fe2O3 0,5-6,0
Magnésia MgO 0,1-4,0
Álcalis 0,2-1,3
CaO = C
SiO2 = S
Al2O3 = A
Fe2O3 = F
H2O = H
Química Básica do Cimento
Na2O (óxido de sódio) e K2O (óxido de potássio) são conhecidos comoálcalis, apesar da existência de outros álcalis no cimento.
Eles podem reagir com alguns agregados, e os produtos dessa reação álcali-agregado causam a desintegração do concreto.
C O M P O S T O S D O C I M E N T O P O R T L A N D
Química Básica do Cimento
CompostosComposição em
óxidosAbreviatura
Silicato tricálcico 3CaO.SiO2 C3S
Silicato bicálcico 2CaO.SiO2 C2S
Aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 C3A
Ferroaluminato tetracálcico 4CaO. Al2O3.Fe2O3 C4AF
P R I N C I P A I S C O M P O S T O S D O C I M E N T O P O R T L A N D
Hidratação do Cimento
C3S “impuro” alita
C2S “impuro” belita
C3S + 6H C3S2H3 + 3Ca(OH)2
C2S + 4H C3S2H3 + Ca(OH)2
P R O D U T O S D A H I D R A T A Ç Ã O D O C 3 S E C 2 S
S I L I C A T O S D E C Á L C I O H I D R A T A D O S
C-S-H ( g e l d e t o b e r m o r i t a )
Hidratação do Cimento
Produtos de hidratação
C-S-H gel Ca(OH)2
Compostos do cimento
C3S C2S C3A C4AF
Compostos óxidos
CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3
Elementos constituintes
O2 Si Ca Al Fe
T E M P E R A T U R A D E H I D R A T A Ç Ã O
Hidratação do Cimento
Tempo Taxa de liberação do calor
1 e 3 dias 50%
7 dias 75% ou 3/4
6 meses 90%
• A o r e d u z i r a s p r o p o r ç õ e s d e C 3 A e C 3 S , o c a l o r d e h i d r a t a ç ã o( e a v e l o c i d a d e d e l i b e r a ç ã o ) d o c i m e n t o p o d e s e r r e d u z i d o .
• A f i n u r a d o c i m e n t o a f e t a a t a x a d e l i b e r a ç ã o , q u e p o d e s e rc o n t r o l a d o n o c o n c r e t o p e l a q u a n t i d a d e d e c i m e n t o n a m i s t u r a( r i q u e z a ) .
Ensaios em Cimento
FINURA DO CIMENTO
Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação da finura pelo método de permeabilidade
ao ar (método de Blaine) - ABNT NBR 16372:2015
CONSISTÊNCIA
Cimento Portland - Determinação da pasta de consistência normal - ABNT NBR NM 43:2003
TEMPO DE PEGA
Cimento Portland - Determinação do tempo de pega - ABNT NBR NM 65:2003
EXPANSIBILIDADE
Cimento Portland - Determinação da expansibilidade Le Chatelier - ABNT NBR 11582:2016
RESISTÊNCIA
Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão - ABNT NBR 7215:1996 Versão
Corrigida:1997
Norma Brasileira Norma Americana
Cimento Portland Comum CP I – cimento portland comum
CP I-S – cimento portland comum comadição ( 0 a 5%)
Cimento Portland Composto CP II-E – cimento portland composto
com escória
CP II-Z – cimento portland compostocom pozolana
CP II-F - cimento portland compostocom fíler
CP III – cimento portland de alto-forno
CP IV – cimento portland pozolânico
CP V – ARI – cimento portland de altaresistência inicial
Tipo I Cimento portland comum para uso geral
Tipo II Cimento portland de moderada
resistência aos sulfatos e moderado calorde hidratação
Tipo III Cimento portland de alta resistência
inicial
Tipo IV Cimento portland de baixo calor de
hidratação
Tipo V Cim
ento portland de alta resistência a sulfatos
Tipos de Cimento Portland
A. Cimento Tipo I (CP I):
Também chamado de Cimento Portland comum.
Possui 3 classes de resistência: 25MPa, 32MPa e 40MPa.
Este tipo de cimento também pode receber adição de pequenaquantidade de material pozolânico (1 – 5%), recebendo adenominação de CP I-S.
Tipos de Cimento Portland
B. Cimento Tipo II (CP II):
Recebe a adição de materiais de baixo custo o que conferepropriedades especiais ao cimento.
As classes de resistência : 25 MPa, 32 MPa e 40 MPa.
Tipos de Cimento Portland
B. Cimento Tipo II (CP II):
Tipos de Cimento Portland
C. Cimento Tipo III (CP III):
Também chamado de Cimento Portland de alto-forno,caracteriza-se por conter adição de escória em teores quevariam de 35% a 70%.
Este tipo de cimento confere baixo calor de hidratação, maiorimpermeabilidade e durabilidade e maior resistência a sulfatosàs misturas onde é empregado.
As classes de resistência em que pode ser fabricado são 25MPa, 32 MPa e 40 MPa.
Tipos de Cimento Portland
D. Cimento Tipo IV (CP IV):
Também chamado de Cimento Portland pozolânico, possuiadição de pozolana em teores que variam de 15% a 50%, queconferem alta impermeabilidade e durabilidade às misturasem que são empregados.
É recomendado para obras expostas à ação de águas correntese ambientes agressivos.
É fabricado nas classes de resistência de 25 MPa e 32 MPa.
Tipos de Cimento Portland
E. Cimento Tipo V (CP V-ARI):
Este tipo de cimento confere alta resistência inicial nasprimeiras idades dos concretos onde é aplicado.
O cimento tipo ARI ou alta resistência inicial, não possuinenhuma adição especial.
É fabricado nas classes de resistência de:
1 Dia - 14 MPa
3 Dias - 24 MPa
7 Dias - 34 MPa
Tipos de Cimento Portland
F. Cimento Resistente a Sulfatos (RS):
De acordo com a ABCP, qualquer dos cimentos já estudadospode ser resistente a sulfatos, desde que se enquadre emalguns requisitos como teor do componente químico C3A doclínquer inferior a 8% e teor de adições carbonáticas de nomáximo 5%.
O cimento resistente a sulfatos é recomendado para uso em redesde esgotos de águas servidas ou industriais, água do mar e emalguns tipos de solos, ambientes onde este agente agressivo podeestar presente.
Tipos de Cimento Portland
G. Cimento Aluminoso:
Resulta do cozimento de uma mistura de bauxita e calcário.
Este tipo de cimento possui pega lenta, porém, alcança altasresistências em pouco tempo (31,5 Mpa em 2 dias; 40 Mpa em28 dias).
A reação de hidratação é intensa e desenvolve grandesquantidades de calor.
Sua principal utilização é como cimento refratário, resistindo atemperaturas superiores a 1.200ºC, podendo chegar a 1.400°C emmisturas com agregados convenientemente escolhidos. Não éfabricado no Brasil.
Tipos de Cimento Portland
H. Cimento Portland Branco (CPB):
Possui coloração branca em função das matérias-primasutilizadas na sua fabricação (caulim no lugar da argila), quepossuem baixos teores de óxido de ferro e manganês.
O cimento branco pode ser do tipo estrutural ou não-estrutural.
O CPB estrutural é utilizado em concretos brancos para finsarquitetônicos e é fabricado nas classes de resistência 25MPa,32MPa e 40MPa.
O CPB não estrutural é utilizado para rejuntamento deazulejos e aplicações não estruturais. Em ambos os casos, ocimento pode ser associado a pigmentos, o que resulta nosconcretos coloridos.
Tipos de Cimento Portland
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