10 - CTM - Cimentos

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CimentosCimentos CTM CTM ––Ciência e Tecnologia dos MateriaisCiência e Tecnologia dos Materiais

CTM –CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS1

Prof. DS.c. Sidiclei FormaginiProf. DS.c. Sidiclei Formagini

Campo Grande, MS, BrasilCampo Grande, MS, Brasil Semestre 01/2010Semestre 01/2010

Composição dos Concretos TradicionaisComposição dos Concretos Tradicionais

Agregado graúdo

Reações Químicas (φ> 4,8 m) Cimento Portland

Agregado miúdo

Agregados

CTM –CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS2

Concreto de cimento Portland Fonte: Mehta e Monteiro (1994)

Composição dos Concretos ModernosComposição dos Concretos Modernos

Adições

mineraisAditivo químico

Cimento Portland

Fibras

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Concreto de cimento Portland Fonte: Mehta e Monteiro (1994)

ÁguaAgregados

Reações Químicas

Ação química dos aditivos mineraisAção química dos aditivos minerais

C2S / C3S + águaC-S-H + CH(reações de hidratação)

Cimento Portland

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S/ A+ CH+ águaC-S-H / C-A-H(reações pozolânicas) aditivo mineral (cimentos)

(adições)

Reação pozolânicaReação pozolânica

pozolanahidróxido de cálciosilicato de cálcio hidratado

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água

9A utilização de materiais com propriedades cimentantescimentantes remonta à antiguidadeantiguidade por meio de informações vagas a respeito das primeiras

HistóricoHistórico CimentoCimento antiguidadeantiguidade por meio de informações vagas a respeito das primeiras edificações construídas com algum material cimentíceo.

9Ruínas do ImpérioImpério RomanoRomano ea s pirâmidespirâmides dodo EgitoEgito comprovam o emprego de uma espécie de argamassa, composta de areiaareia eeg essogesso calcinadocalcinado, utilizada para o assentamento de blocos rochosos.

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9O desenvolvimento de um material semelhante ao que mais tarde viria a ser denominado de cimentocimento PortlandPortland somente ocorreu em meados do séculoséculo XVIIIXVIII quando o engenheiro inglês JohnJohn SmeatonSmeaton obteve, a partir de calcário e argila, um aglomerante muito superior ao composto com calcário puro.

HistóricoHistórico CimentoCimento

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Figura – O Pantheon romano (a) é uma magnífica edificação construída entre 118 e 126 d.C. com o emprego de concreto – vista do seu interior (b). (Fonte: KSU, 2004).

9A denominação cimentocimento PortlandPortland se deve a JosephJoseph AspdinAspdin que, em 1824 recebeu na Inglaterra a patente do cimento obtido a partir da

HistóricoHistórico CimentoCimento

1824, recebeu na Inglaterra a patente do cimento obtido a partir da queimaqueima, em elevadas temperaturas, de calcáriocalcário e argilaargila finamente moídos e misturados.

9 Aspdin denominou esse aglomerante de cimentocimento PortlandPortland em razão de sua semelhançasemelhança, uma vez enrijecido, com rochas calcárias da PenínsulaPenínsula dede PortlandPortland, localizada no sul da Inglaterra.

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HistóricoHistórico CimentoCimento

Figura 2.2 –Dois importantes registros do desenvolvimento do g cimento Portland:

(a)(a)Farol de Farol de EddystoneEddystone construído em Cornwall, Inglaterra, de 1756 a 1793, com uso de cimento desenvolvido por John Smeaton;

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Smeaton;

(b)(b)fornos de cimento fornos de cimento

PortlandPortlandutilizados por Joseph Aspdinentre 1847 e 1850, em Leeds, Inglaterra.

HistóricoHistórico

CimentoCimento

Maiores Produtores de Cimento (em milhões de toneladas) Países 2003 2004 2005 2006 %

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Fontes SNIC - CEMBUREAU - OFICEMEN

Consumo: 6,4 sacos / habitante / anoConsumo: 6,4 sacos / habitante / ano

9Para a fabricação do cimento portland são necessários materiais com os compostos químicos CaOCaO SiOSiO AlAl O e FeFe O

Produção e ComposiçãoProdução e Composição CimentoCimento

9 Paraap rodução do cimentocimento PortlandPortland são empregados materiaismateriais carbonáticoscarbonáticos, oriundos de calcáriocalcário e gessogesso,a lém de aluminaalumina (Al2O3) e sílicasílica (SiO2), encontradas facilmente em argilasargilas e xistosxistos.

9O processo de fabricaçãofabricação do cimento consiste essencialmente na

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9O processo de fabricaçãofabricação do cimento consiste essencialmente na moagemmoagem dada matériamatéria--primaprima, na mistura em proporções adequadas e na queimaqueima emem fornoforno rotativorotativo até a temperatura em torno de 14501450°°CC. Nesta temperatura, o material sofre uma fusão incipiente e forma pelotas, denominadas de clínquer.

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