Aglomerantes

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Aglomerantes

  1. 1. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 18 3.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Aglomerantes1. Definição e Uso Aglomerante é o material ativo, ligante, em geral pulverulento, cuja principal função éformar uma pasta que promove a união entre os grãos do agregado. São utilizados naobtenção das argamassas e concretos, na forma da própria pasta e também na confecção denatas. As pastas são, portanto, misturas de aglomerante com água. São pouco usadas devidoaos efeitos secundários causados pela retração. Podem ser utilizadas nos rejuntamentos deazulejos e ladrilhos. As natas são pastas preparadas com excesso de água. As natas de cal são utilizadas empintura e as de cimento são usadas sobre argamassas para obtenção de superfícies lisas. As argamassas e os concretos serão estudados nos capítulos seguintes.2. Classificação dos AglomerantesOs aglomerantes podem ser classificados, quanto ao seu princípio ativo, em: aéreos: são os aglomerantes que endurecem pela ação química do CO2 no ar, como por exemplo a cal aérea. hidráulicos: são os aglomerantes que endurecem pela ação exclusiva da água, como por exemplo a cal hidráulica, o cimento Portland, etc. Este fenômeno recebe o nome de hidratação. poliméricos: são os aglomerantes que tem reação devido a polimerização de uma matriz.
  2. 2. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 193. Conceito de Pega Pega é a perda de fluidez da pasta. Ao se adicionar, por exemplo, água a umaglomerante hidráulico, depois de certo tempo, começam a ocorrer reações químicas dehidratação, que dão origem à formação de compostos, que aos poucos, vão fazendo com que apasta perca sua fluidez, até que deixe de ser deformável para pequenas cargas e se tornerígida. Início de pega de um aglomerante hidráulico é o período inicial de solidificação dapasta. É contado a partir do lançamento da água no aglomerante, até ao início das reaçõesquímicas com os compostos do aglomerante. Esse fenômeno é caracterizado pelo aumentobrusco da viscosidade e pela elevação da temperatura da pasta. Fim de pega de um aglomerante hidráulico é quando a pasta se solidificacompletamente, não significando, entretanto, que ela tenha adquirido toda sua resistência, oque só será conseguido após anos. A determinação dos tempos de início de e de fim de pega do aglomerante sãoimportantes, pois através deles pode-se ter idéia do tempo disponível para trabalhar,transportar, lançar e adensar argamassas e concertos, regá-los para execução da cura, bemcomo transitar sobre a peça. Com relação ao tempo de início de pega os cimentos brasileiros se classificam em: • cimentos de pega normal tempo > 60 minutos • cimentos de pega semi-rápida 30 minutos < tempo < 60 minutos • cimentos de pega rápida tempo < 30 minutos No caso dos cimentos de pega normal, o fim da pega se dá, de cinco a dez horasdepois do lançamento da água ao aglomerante. Nos cimentos de pega rápida, o fim da pega severifica poucos minutos após o seu início.4. Cal É o produto obtido pela calcinação de rochas calcárias a temperaturas elevadas. Existem três tipos de cales: cal aérea (cal virgem e cal hidratada) e a cal hidráulica. 4.1. Cal Virgem É o aglomerante resultante da calcinação de rochas calcárias (CaCO3) numatemperatura inferior a de fusão do material (850 a 900 0C).
  3. 3. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 20 Além das rochas calcárias, a cal também é obtida de resíduos de ossos e conchas deanimais. O fenômeno ocorrido na calcinação do calcário é o seguinte: Ca CO3 + calor (900 0C) ⇒ Ca O + CO2 Calcário + calor ⇒ cal virgem + gás carbônico O produto que se obtém com a calcinação do carbonato de cálcio recebe o nome de calvirgem, ou cal viva (CaO), que ainda não é o aglomerante usado em construção. O óxido deveser hidratado para virar hidróxido de cálcio Ca(OH)2 denominado de cal extinta ou calqueimada. CaO + H2O => Ca (OH)2 Cal virgem + água => Cal extinta + calor O processo de hidratação da cal virgem é executado no canteiro de obras. As pedrassão colocadas em tanques onde ocorre a sua extinção ao se misturarem com a água. Ofenômeno de transformação de cal virgem em cal extinta é exotérmico, isto é, se dá comgrande desprendimento de calor (250 cal/g, podendo em alguns casos a temperatura atingir400 0C), o que torna o processo altamente perigoso. Após a hidratação das pedras, o material deverá descansar por 48 horas no mínimo,antes de ser utilizado na obra. As argamassas de cal, inicialmente, têm consistência plástica, mas endurecem porrecombinação do hidróxido com o gás carbônico, presente na atmosfera (daí o nome calaérea), voltando ao seu estado inicial de carbonato de cálcio. Ca (OH)2 + CO2 ⇒ CaCO3 + H2O Cal extinta + gás carbônico ⇒ Carbonato de cálcio + água A cal viva ou cal virgem é distribuída no comércio em forma de pedras, como saem doforno ou mesmo moídas e ensacadas. 4.2. Cal Hidratada Cal hidratada é um produto manufaturado que sofreu em usina o processo dehidratação. É apresentada como um produto seco, na forma de um pó branco de elevadafinura. A cal é encontrada no mercado em sacos de 20 kg. A cal hidratada oferece sobre a cal virgem algumas vantagens, entre elas:
  4. 4. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 21 • maior facilidade de manuseio, por ser um produto pronto, eliminando do canteiro de obras a operação de extinção; • maior facilidade de transporte e armazenamento. 4.3. Cal Hidráulica Este tipo de cal é um aglomerante hidráulico, ou seja endurece pela ação da água, e foimuito utilizado nas construções mais antigas, sendo posteriormente, substituído pelo cimentoPortland. 4.4. Aplicação da Cal A cal pode ser utilizada como único aglomerante em argamassas para assentamento detijolos ou revestimento de alvenarias ou em misturas para a obtenção de blocos de solo/cal,blocos sílico/calcário e cimentos alternativos. Durante muito tempo a cal foi largamente empregada em alvenarias, que vêmatravessando muitos séculos de vida útil. Atualmente o maior emprego da cal se dá, misturadaao cimento Portland. Por causa da elevada finura de seus grãos (2 µm de diâmetro), e conseqüentecapacidade de proporcionar fluidez, coesão (menor suscetibilidade à fissuração) e retenção deágua, a cal melhora a qualidade das argamassas. A cal confere uma maior plasticidade aspastas e argamassas, permitindo que elas tenham maiores deformações, sem fissuração, doque teriam com cimento Portland somente. As argamassas de cimento, contendo cal, retêmmais água de amassamento e assim permitem uma melhor aderência. A cal também é muito utilizada, dissolvida em água para pinturas, na proporção demais ou menos 1,3 gramas por litro de água. A esta solução chama-se nata de cal e suautilização é conhecida como caiação. As tintas de cal, além do efeito estético, têm, também,efeito asséptico, devido a sua alta alcalinidade (PH alto).5. Gesso 5.1. Definição Dos aglomerantes utilizados na construção civil, o gesso é o menos utilizado no Brasil.No entanto, ele apresenta características e propriedades bastante interessantes, dentre as quais,pode-se citar o endurecimento rápido, que permite a produção de componentes semtratamento de aceleração de endurecimento. A plasticidade da pasta fresca e a lisura dasuperfície endurecida são outras propriedades importantes.
  5. 5. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 22 O gesso é um aglomerante de pega rápida, obtido pela desidratação total ou parcial dagipsita, seguido de moagem e seleção em frações granulométricas em conformidade com suautilização. A gipsita é constituída de sulfato de cálcio mais ou menos impuro, hidratado comduas moléculas de água. As rochas são extraídas das jazidas, britadas, trituradas e queimadasem fornos. CaSO4 + 2H2O De acordo com a temperatura do forno o sulfato de cálcio bi-hidratado se transformaem três diferentes substâncias: 1ª Fase - gesso rápido ou gesso estuque (CaSO4 + 2H2O) + calor = 150 0C ⇒ (CaSO4 + ½ H2O) 2ª Fase - gesso anidro solúvel (CaSO4 + 2H2O) + 150 0C < calor < 300 0C ⇒ CaSO4 3ª Fase - gesso anidro insolúvel (CaSO4 + 2H2O) + Calor > 300 0C ⇒ CaSO4 O gesso é um aglomerante de baixo consumo energético. Enquanto a temperatura paraprocessamento do cimento Portland é da ordem de 1450 0C, a da cal entre 800 e 1000 0C, a dogesso não ultrapassa 300 0C. As propriedades aglomerantes do gesso devem-se à hidratação do sulfato de cálciosemi-hidratado e do sulfato de cálcio solúvel que reconstituem o sulfato de cálcio bi-hidratado. 5.2. Aplicações do Gesso Devido a sua principal característica, o rápido endurecimento, o gesso presta-se àmoldagem. Quanto a suas principais aplicações destacam-se: • material de revestimento (estuque); • placas para rebaixamento de teto (forro); • painéis para divisórias; • elementos de ornamentação, como: sancas, florões, etc.
  6. 6. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 236. Cimento Portland 6.1. Definição Cimento Portland é a denominação técnica do material usualmente conhecido naconstrução civil como cimento. O cimento Portland foi criado e patenteado em 1824, por umconstrutor inglês, chamado Joseph Aspdin. Naquela época, era moda na Inglaterra construircom uma pedra, de cor acinzentada, originária da ilha de Portland, situada ao sul do país.Como o resultado da invenção de Aspdin se assemelhava, na cor e na dureza a pedra dePortland, foi patenteada com o nome de cimento Portland. O cimento é um pó fino com propriedades aglutinantes, que endurece sob ação daágua, sendo, portanto, um aglomerante hidráulico. Depois de endurecido, mesmo sob ação daágua, não se decompõe mais. O cimento é hoje, sem dúvida, o mais importante dos aglomerantes, sendo defundamental importância conhecer bem suas propriedades, para poder aproveitá-las da melhorforma possível. 6.2. Composição do Cimento Portland O cimento Portland é composto de clínquer, com adições de substâncias quecontribuem para suas propriedades ou facilitam o seu emprego. Na realidade, são as adiçõesque definem os diferentes tipos de cimento. O clínquer, tem como matérias-primas o calcário e a argila. A rocha calcária éprimeiramente britada, depois moída e em seguida misturada, em proporções adequadas, comargila, também moída. Essa mistura atravessa então, um forno giratório, cuja temperaturainterna chega a alcançar 1450 0C, atingindo uma fusão incipiente. Esse calor é que transformaa mistura, no clínquer, que se apresenta primeiramente na forma de pelotas. Na saída doforno, o clínquer ainda incandescente é bruscamente resfriado, e finamente moído,transformando-se em pó. Na Figura 2 é apresentada o esquema de fabricação do cimentoPortland. No clínquer em pó está a essência do cimento, pois é ele quem tem a característica dedesenvolver uma reação química, na presença da água, cujas conseqüências físicas, são,primeiramente, tornar-se pastoso, portanto moldável e, em seguida endurecer, adquirindoelevada resistência e durabilidade. Detalhando um pouco, podemos dizer que a mistura moída de calcário e argila aoatingir a fusão incipiente (±30% de fase líquida), apresenta reações entre o carbonato decálcio (CaCO3), presente no calcário e os diversos óxidos (SiO2, Al2O3, Fe2O3, etc.) presentes
  7. 7. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 24na argila, formando silicatos e aluminatos, que apresentam reações de hidratação, podendo,então, o material resultante apresentar resistência mecânica. Os principais silicatos formados na calcinação do calcáreo e da argila, são: • silicato dicálcico 2CaO.SiO2 (C2S) • silicato tricálcico 3CaO.SiO2 (C3S) • aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 (C3A) • ferro aluminato tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF)
  8. 8. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 25FIGURA 2 – Fabricação do cimento Portland. (ABCP) A mistura de cimento e água forma uma solução alcalina de PH entre 11 e 13, na qualos silicatos se solubilizam, saturando a solução e se depositando, na forma de hidratadosinsolúveis que formam cristais que se entrelaçam, tomando a mistura a forma de um sólido. Os teores médios dos componentes dos cimentos brasileiros são dados na Tabela 2.TABELA 2 - Teores médios dos componentes dos cimentos brasileiros. Componente Percentual3CaO.SiO2 (C3S) 42 a 60%2CaO.SiO2 (C2S) 14 a 35%3CaO.Al2O3 (C3A) 06 a 13%4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF) 05 a 10%SO3 1,0 a 2,3%MgO 0,8 a 6,0%K2O – Na2O 0,5 a 1,5%TiO2 – Mn3O4 - P2O5 Traços A Figura 3, a seguir, mostra o comportamento mecânico dos componentes hidratáveisdo cimento.
  9. 9. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 26FIGURA 3 - Comportamento mecânico dos compostos de cimento (Petrucci, 1979). Analisando a figura anterior verifica-se que:a) o silicato tricálcico (C3S) é o maior responsável pela resistência em todas as idades,especialmente no primeiro mês de vida;b) o silicato dicálcico (C2S) é o maior responsável pelo ganho de resistência em idades maisavançadas, principalmente, após um ano de idade;c) o aluminato tricálcico (C3A) contribui para ganhos de resistência especialmente noprimeiro dia;d) o ferro aluminato tetracálcico (C4AF) pouco contribui para a resistência do cimento; ee) o silicato tricálcico (C3S) e o aluminato tricálcico (C3A) muito contribuem para a liberaçãodo calor de hidratação do cimento, devido ao grande ganho de resistência que apresentam no10 dia. As adições são as outras matérias-primas, que misturadas ao clínquer na fase demoagem, fazem com que se obtenha os diversos tipos de cimento Portland disponíveis nomercado. As principais matérias-primas adicionadas ao clínquer são: o gesso, as escórias dealto-forno, os materiais pozolânicos e os materiais carbonáticos. A contribuição de cada uma destas adições, às propriedades finais do cimento podemser resumidas da seguinte forma:• gesso: tem como função básica regular o tempo de pega do cimento;• escória de alto-forno: é o subproduto obtido durante a produção de ferro-gusa nas indústrias siderúrgicas, resultante do processo de fusão do minério de ferro, com cal e carvão. A escória se separa do ferro gusa por diferença de densidade. Quimicamente, é composta de uma série de silicatos que ao serem adicionados ao clínquer do cimento, são capazes de sofrer reações de hidratação e posterior endurecimento. A adição de escória contribui para a melhoria de algumas propriedades do cimento, como, por exemplo, a durabilidade e a resistência à agentes químicos;• materiais pozolânicos: são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas encontradas na natureza, certos tipos de argilas queimadas em elevadas temperaturas e derivados da queima de carvão mineral nas usinas termelétricas, entre outros. Esses materiais, também apresentam propriedades ligantes, se bem que de forma potencial (para que passem a desenvolver a propriedade de ligante não basta a água, é necessária a presença de mais um outro material, por exemplo o clínquer). O cimento com adição desse material apresenta a vantagem de conferir maior impermeabilidade as misturas com ele produzidas;• materiais carbonáticos: são minerais moídos e calcinados. Contribui para tornar a mistura mais trabalhável, servindo como um lubrificante entre as partículas dos demais componentes do cimento.
  10. 10. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 27 6.3. Principais Tipos de Cimento Portland Existem vários tipos de cimento Portland, cuja diferença é feita basicamente emfunção das adições das matérias-primas, vistas anteriormente, que entram na composição finaldo cimento. Conforme estas adições as características e propriedades dos cimentos variam,influenciando seu uso e aplicação. A designação dos cimentos é feita de acordo com o teor de seus componentes (% emmassa). As últimas revisões das especificações brasileiras, realizadas pela ABNT,modificaram algumas das designações dos cimentos Portland fabricados no Brasil. Além de existirem vários tipos de cimento, existem, também, diferentes classes decimento. A classe do cimento define a resistência à compressão que o cimento tem que atingiraos 28 dias. 6.3.1. Designação dos Cimentos Os principais tipos de cimento Portland oferecidos no mercado, ou seja, maisempregados nas diversas obras de construção civil, são a seguir apresentados pelas suasdesignações e siglas (códigos adotados para identificação, inclusive na sacaria): • CIMENTO PORTLAND COMUM CP I - Cimento Portland Comum CP I-S - Cimento Portland Comum com Adição • CIMENTO PORTLAND COMPOSTO CP II-E - Cimento Portland Composto com Escória CP II-Z - Cimento Portland Composto com Pozolana CP II-F - Cimento Portland Composto com Fíler • CIMENTO PORTLAND DE ALTO-FORNO CP III • CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO CP IV • CIMENTO PORTLAND DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL CP V - ARI • CIMENTO PORTLAND RESISTENTE À SULFATOS São designados pela sigla original de seu tipo acrescida de RS Por exemplo: CP V - ARI RS
  11. 11. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 28 • CIMENTO PORTLAND BRANCO CPB - Cimento Portland Branco (Estrutural e Não Estrutural) 6.3.2. Classes de Cimento A classe dos cimentos define a sua resistência mecânica aos 28 dias e, tal como ostipos de cimento, também é expressa de forma abreviada, ou seja, em código. A resistência mecânica dos cimentos é determinada pela resistência à compressãoapresentada por corpos-de-prova produzidos com Argamassa Normal1. A forma dos corpos-de-prova, suas dimensões, características, dosagem da argamassa e os métodos de ensaios, sãodefinidos pela NBR 7215. Até o ano de 1986, a unidade em que se media a resistência do corpo-de-provapadronizado era o quilograma-força por centímetro quadrado. A partir do ano de 1987, aresistência à compressão dos cimentos brasileiros passou a ser expressa pela unidadeinternacional chamada MegaPascal, conforme determinação do INMETRO. Essa novaunidade é abreviada como MPa e como 1 MPa é exatamente igual a 10,197 kgf/cm2, essarelação é arredondada para 1 MPa ≅ 10 kgf/cm2. No Brasil existem três classes de cimento e a Tabela 3 mostra como elas eramdefinidas e codificadas até 1986 e como são agora.TABELA 3 - Classes de cimento. Definição antiga Definição nova Resistência à Código de Resistência à Código de compressão aos 28 identificação da compressão aos 28 identificação da dias de idade classe dias classe 250 kgf/cm2 250 25Mpa 25 320 kgf/cm2 320 32 Mpa 32 400 kgf/cm2 400 40 Mpa 40 Nem todos os tipos de cimento Portland são oferecidos nas três classes. A oferta decimento segundo o tipo e a classe é apresentada na Tabela 4. A classe de cimento mais usual é a CP-32, estando a CP-25, praticamente fora decomercialização.1 Argamassa Normal é a mistura de cimento, areia normal e água. Areia Normal é a areia fornecida pelo Institutode Pesquisas Tecnológicas de São Paulo-(IPT) e deve satisfazer a norma NBR 7214.
  12. 12. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 29TABELA 4 - Oferta de cimento Portland, segundo a classe e a resistência à compressão. Cimento Classe Resistência mínima à compressão (MPa) 1 dia 3 dias 7 dias 28 dias CP I 25 - 8 15 25 CP I-S 32 - 10 20 32 40 - 15 25 40 CP II-E 25 - 8 15 25 CP II-Z 32 - 10 20 32 CP II-F 40 - 15 25 40 25 - 8 15 25 CP III 32 - 10 20 32 40 - 12 23 40 CP IV 25 - 8 15 25 32 - 10 20 32 25 - 8 15 25 CPB 32 - 10 20 32(estrutural)(1) 40 - 15 25 40 CP V-ARI - 11 22 31 - RS 32 - 10 20 32(1) O CPB não estrutural não se divide em classes de resistência. 6.3.3. Teores dos Componentes e Propriedades Os teores dos componentes do cimento são apresentados pelo percentual em massa.São também ressaltadas as principais propriedades de cada tipo de cimento em função de suacomposição.CIMENTO PORTLAND COMUM (EB 1/NBR 5732) Sigla Clínquer+sulfato Escória Material Material s de cálcio granulada pozolânico carbonático(1)CP I 100 0CP I-S 99-95 1-5(1) Com, no mínimo, 85% de CaCO3. O cimento Portland comum é aquele constituído basicamente de clínquer, gesso enenhuma ou muito pequenas quantidades de materiais carbonáticos e adições de escória dealto forno ou materiais pozolânicos.
  13. 13. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 30CIMENTO PORTLAND COMPOSTO (EB 2138/NBR 5732) Sigla Clínquer+sulfato Escória Material Material s de cálcio granulada(2) pozolânico(3) carbonático(4)CP II-E 94-56 6-43 - 0-10CP II-Z 94-76 - 6-14 0-10CP II-F 94-90 - - 6-10(2) e (3) A determinação do teor é facultativa.(4) Com, no mínimo, 85% de CaCO3, a determinação do seu teor é facultativa. Quando a quantidade de adição está em torno de 10% a Norma Brasileira classificacomo cimento Portland composto, com os três subtipos vistos acima.CIMENTO PORTLAND DE ALTO-FORNO (EB208/NBR 5735) Sigla Clínquer+sulfato Escória Material Material s de cálcio granulada(5) pozolânico carbonático(6)CP III 65-25 35-70 - 0-5(5) A determinação do teor é facultativa. Quando entre 60% e 70%, o cimento éconsiderado resistente a sulfatos.(6) Com, no mínimo, 85% de CaCO3. O cimento Portland de alto-forno se caracteriza por conter quantidades maiores deadição de escória de alto-forno. A escória, como já foi explicado, da forma como é obtida, também possui apropriedade potencial de ligante hidráulico, ou seja, em presença de água e meio alcalino,desenvolve uma reação química que a torna primeiro pastosa e depois endurecida. Mas, a reação química da escória de alto-forno em presença de água apresentapequenas diferenças em relação à desenvolvida pelo clínquer em pó com essa mesma água.De um lado, a reação química da escória de alto-forno com a água se processa em velocidadeum pouco menor do que a do clínquer moído. Em conseqüência disso, o cimento de alto-fornoleva mais tempo para endurecer. Mas, em compensação, esse tempo a mais permite que osgrãos e partículas que o compõem se liguem melhor entre si, reduzindo, também, os espaçosvazios ou poros entre eles, fato que proporciona uma maior durabilidade e, principalmente,um ganho significativo de resistência em idades mais avançadas. Por outro lado, o cimento de alto-forno produz menos calor durante a hidratação. Estefato, em geral, beneficia as argamassas e os concretos confeccionados com esse tipo decimento.
  14. 14. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 31CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO (EB 758/NBR 5736)Sigla Clínquer+sulfatos Escória Material Material de cálcio granulada pozolânico(7) carbonático(8)CP IV 85-45 - 15-50 0-5(7) Quando entre 25% e 40%, o cimento é considerado resistente a sulfatos.(8) Com, no mínimo, 85% de CaCO3. O cimento Portland pozolânico se caracteriza por conter uma quantidade maior deadição de materiais pozolânicos. Os materiais pozolânicos, como as escórias de alto-forno, apresentam propriedadepotencial de atuar como ligante hidráulico. A reação dos materiais pozolânicos com a água sóvai acontecer quando houver, também, a presença de clínquer em pó. Na realidade, a reaçãodos materiais pozolânicos só começa depois que a reação entre o clínquer moído e a água jáestiver iniciada. Mas, em compensação, uma vez iniciada, ela se processa em velocidadesuperior à do cimento de alto-forno (CP III), embora ainda um pouco menor que a do cimentoPortland comum, de modo que continua havendo mais tempo para que as partículas e grãosque compõem o cimento pozolânico se liguem de forma mais íntima, através de um númeromaior de pontos de contato, reduzindo, assim, os espaços vazios ou poros entre eles, com oconseqüente aumento de durabilidade. Por outro lado, como a velocidade da reação do cimento pozolânico com a água é maislenta, também é menor o efeito do calor gerado nessa reação, sobre as argamassas e concretos.CIMENTO PORTLAND DE ALTA RESISTÊNCIA INICIAL (EB 2/NBR 5733)Sigla Clínquer+sulfatos Escória Material Material de cálcio granulada pozolânico carbonático(9)CP V 100-95 - - 0-5(9) Com, no mínimo, 85% de CaCO3, a determinação do teor é facultativa. O cimento Portland de alta resistência inicial não é propriamente um tipo de cimentoque se diferencia dos demais pelas matérias-primas que são adicionadas ao seu clínquermoído com gesso. Trata-se, na realidade, de um tipo particular de cimento Portland comum,cuja principal diferença em relação aos demais tipos é atingir altas resistências nos primeirosdias. O que faz o cimento de alta resistência inicial desenvolver essas altas resistências nosprimeiros dias é a utilização de uma dosagem diferenciada de calcário e argila na produção doclínquer, bem como a sua moagem mais fina, de modo que esse cimento, ao reagir com aágua, adquira elevadas resistências, com velocidade muito maior.
  15. 15. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 32CIMENTO PORTLAND RESISTENTE A SULFATOS (EB 903/NBR 5737) São considerados cimentos resistentes a sulfatos: a) os que tiverem teores de C3A do clínquer e de adições carbonáticas iguais ou inferiores a 8% e 5% (em massa do aglomerante total), respectivamente; b) os que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência a sulfatos; c) os Portland de alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada e os Portland pozolânicos com 25% a 40% de material pozolânico. Nos dois primeiros casos o cimento deve atender, ainda, a uma das normas NBR 5732,5733, 5735, 5736 e 11578. Se cimento Portland de alta resistência inicial (NBR 5733),admite-se a adição de escória granulada de alto-forno ou de materiais pozolânicos, para osfins específicos da NBR 5737.CIMENTO PORTLAND BRANCO (PN 18:101.01-008) Tipo Clínquer Materiais branco+sulfatos de Carbonáticos cálcio Cimento Portland Branco 100-75 0-25 Estrutural Cimento Portland Branco 74-50 26-50 Não Estrutural O cimento Portland branco é um tipo de cimento que se diferencia dos demais tipospela coloração. Trata-se de um cimento composto basicamente de clínquer e gesso, sendo queno processo de fabricação do seu clínquer é eliminado o ferro contido na argila, já que é essemineral o responsável pela coloração cinza dos demais tipos de cimento Portland. No Brasil, o cimento Portland branco é oferecido no mercado em duas versões; umapara uso em argamassa e pastas, o cimento branco não estrutural e outra que pode serempregada para fazer concretos, denominada de cimento branco estrutural. O cimento branco estrutural, além de atender a uma possível estética de projeto,também, faz com que a superfície reflita os raios solares, transmitindo menos calor para ointerior da construção.
  16. 16. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 336.3.4. Comparação dos Principais Tipos de Cimentos Portland quanto a Ganho de Resistência A resistência à compressão é uma das características mais importantes do cimentoPortland e é determinada em ensaios descritos na Norma Brasileira. Com dados daAssociação Brasileira de Cimento Portland, a média de ganho de resistência de algunscimentos brasileiros, pode ser apresentada segundo o gráfico da Figura 4.FIGURA 4 - Resistência média dos cimentos brasileiros. 6.3.5. Disponibilidade no Mercado dos Diversos Cimentos Como já foi dito, a classe de cimento habitualmente encontrado no mercado é a CP-32,estando a CP-25, praticamente fora de comercialização.Os cimentos do tipo pozolânico e de alto forno são comercializados em determinadas regiõesonde se encontram em grandes quantidades as matérias-primas utilizadas em sua fabricação.
  17. 17. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 34 Os cimentos do tipo alta resistência inicial e resistentes a sulfatos só são disponíveis,praticamente, por encomenda. O tipo de cimento mais habitualmente encontrado no mercado é o composto,normalmente, com adição de escória, na classe 32 (CP II - 32).6.4. Influências dos Tipos de Cimento nas Argamassas e Concretos A Tabela 5 apresenta de que forma os diversos tipos de cimento, agem sobre asargamassas e concretos de função estrutural com eles fabricados.TABELA 5 - Influência dos tipos de cimento nas argamassa e concretos. Tipo de Cimento Influência CP I e II CP III CP IV CP V-ARI RS Branco Estrutural Menor nos Menor nos Resistência à Padrão primeiros dias primeiros dias Muito maior Padrão Padrão compressão e maior no e maior no nos primeiros final da cura final da cura dias Calor gerado nareação do cimento Padrão Menor Menor Maior Padrão Padrão com a águaImpermeabilidade Padrão Maior Maior Padrão Padrão Padrão Resistência aosagentes agressivos Padrão Maior Maior Padrão Maior Padrão Durabilidade Padrão Maior Maior Padrão Maior PadrãoFonte: ABCP As influências assinaladas na tabela anterior são relativas, podendo-se ampliar oureduzir o seu efeito sobre as argamassa e concretos, através do aumento e diminuição daquantidade de seus componentes, sobretudo a água e o cimento. As características dos demaiscomponentes, também podem alterar a dimensão dessas influências. Pode-se, ainda, usaraditivos químicos para reduzir certas influências ou aumentar o efeito de outras, quandodesejado. Tudo isso leva a conclusão de que é necessário estudar a dosagem ideal doscomponentes das argamassas e concreto a partir do tipo de cimento escolhido, conforme serámostrado nos Capítulos 4 e 5.6.5. Aplicações Usuais dos Diferentes Tipos de Cimento Portland
  18. 18. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 35 Em que pese a possibilidade de se ajustar, através da dosagem adequada, os diversostipos de cimento às mais diversas aplicações, a análise das características e propriedades doscimentos indicam as aplicações mais usuais, conforme a Tabela 6.TABELA 6 - Aplicações do cimento Portland. Aplicação Tipos de CimentoArgamassa de revestimento e Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Fornoassentamento de tijolos e blocos (CP III) e Pozolânico (CP IV)Argamassa de assentamento de azulejos e Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Fornoladrilhos (CP III) e Pozolânico (CP IV)Argamassa de rejuntamento de azulejos e Branco (CBP)ladrilhosConcreto simples (sem armadura) Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV)Concreto magro (para passeios e Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Fornoenchimentos) (CP III) e Pozolânico (CP IV)Concreto armado com função estrutural Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)e Branco Estrutural (CPB Estrutural)Concreto protendido com protensão das Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-Z, CP II-F), de Alta Resistênciabarras antes do lançamento do concreto Inicial (CP V-ARI)e Branco Estrutural (CPB Estrutural)Concreto protendido com protensão das Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Fornobarras após o endurecimento do concreto (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)e Branco Estrutural (CPB Estrutural)Concreto armado para desforma rápida, De Alta Resistência Inicial (CP V-ARI), Comum (CP I, CP I-S), Composto (CPcurado por aspersão de água ou produto II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), e Brancoquímico Estrutural (CPB Estrutural)Concreto armado para desforma rápida, Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Fornocurado a vapor ou com outro tipo de cura (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)e Brancotérmica Estrutural (CPB Estrutural)Elementos pré-moldados de concreto e Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Fornoartefatos de cimento curados por aspersão (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)e Brancode água Estrutural (CPB Estrutural)Elementos pré-moldados de concreto e De Alta Resistência Inicial (CP V-ARI), Comum (CP I, CP I-S), Composto (CPartefatos de cimento para desforma II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), e Brancorápida, curados por aspersão de água Estrutural (CPB Estrutural)Elementos pré-moldados de concreto e Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Fornoartefatos de cimento para desforma (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)e Brancorápida, curados a vapor ou com outro tipo Estrutural (CPB Estrutural)de cura térmicaPavimento de concreto simples ou Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Fornoarmado (CP III) e Pozolânico (CP IV)Pisos industriais de concreto Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)Argamassas e concretos brancos ou Branco (CPB) e Branco Estrutural (CPB Estrutural)coloridos para efeito estético ou proteçãodo calor do solArgamassa armada(1) Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alta Resistência Inicial (CP V-ARI)e Branco Estrutural (CPB Estrutural)Solo-cimento Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV)Argamassas e concretos para meios De Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e Resistente a Sulfatosagressivos (água do mar e esgotos)
  19. 19. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 36(1) Devido à pouca experiência que se tem no Brasil sobre o uso do CP III e do CP IV na argamassa armada, deve-seconsultar um especialista antes de especificá-los.6.6. Embalagem e Armazenamento O cimento Portland é embalado em sacos de papel kraft, com 50 kg. No caso degrandes obras, e dispondo-se de silos para armazenamento, pode ser fornecido a granel. Quando fornecido em sacos, as embalagens são de marcação padronizada, contendo amarca, o fabricante, o tipo e a classe. Considerando que o cimento é um produto perecível, alguns cuidados são necessáriospara o armazenamento do cimento na obra, tais como: • abrigar da umidade - o cimento não deve, antes de ser usado, entrar em contato com a água ou com a umidade, pois caso isto aconteça, empedrará, Devemos reservar um local para construção de um barracão coberto, e com estrados de madeira, para isolar o contato dos sacos com o solo; • não formar grandes pilhas - a pressão dos sacos superiores sobre os inferiores diminuem o módulo de finura do cimento. Recomenda-se não fazer pilhas com mais de 10 sacos. • não estocar por muito tempo - o cimento deve ser estocado por um período máximo de um mês, mesmo assim tomando-se as precauções acima. Na Figura 5 é mostrada a forma correta de se armazenar o cimento.
  20. 20. Materiais de Construção – Araujo, Rodrigues & Freitas 37 Figura 5 – Armazenamento do cimento.

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