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Tipos de cimento

Qualquer projeto de construção depende, em grande parte, da qualidade do material que oferece para criar uma estrutura forte e sustentável. É por isso que é importante considerar o uso do concreto recomendado para os diferentes projetos de construção. Assim, o planejamento do projeto começa com a tomada de decisões corretas sobre o tipo de cimento a ser utilizado.

A fórmula e os ingredientes usados ​​na fabricação do concreto definem sua qualidade e seu uso ideal. No mundo moderno, muitas novas empresas estão investindo pesadamente em pesquisa para desenvolver novas fórmulas para produzir concreto de melhor qualidade.

No entanto, atualmente, o mercado oferece muitos tipos de produtos de concreto para atender às necessidades únicas de construção. A priori, existem seis tipos diferentes de cimento, com comportamentos específicos de definição e composições químicas. Em seguida, veremos cada tipo e o que os torna únicos:

Cimento Tipo I: é um cimento de uso geral sem propriedades especiais. Não é resistente ao sulfato e cria uma boa quantidade de calor durante o processo de hidratação.

Cimento Tipo II: usado quando é necessária resistência moderada ao sulfato e / ou moderado calor de hidratação. Também é útil para o trabalho de fundação em áreas com níveis moderados de sulfato nas águas subterrâneas. Geralmente adquire força a uma taxa ligeiramente mais lenta que o Tipo I e tem um calor de hidratação menor.

Cimento Tipo III: Classificado como um cimento de endurecimento rápido, é mais fino que o Tipo I e possui maior teor de C3S e sulfato. Útil onde a cofragem deve ser rapidamente removida ou em áreas que permitam o tráfego precoce em superfícies de estrada.

Tipo de Cimento IV: Usado quando é requerido um baixo calor de hidratação, no qual a expansão não deve ocorrer durante o ajuste, seu uso mais frequente é em obras de grande escala, como barragens.

Tipo de cimento V: Usado onde alta resistência à ação concentrada de sulfatos é necessária (canais, esgotos, trabalhos portuários).

Cimento de poço de petróleo de classe “G”: Este cimento é projetado especialmente para a indústria de petróleo e gás, pois possui propriedades especiais de desempenho para aplicações de alta temperatura e pressão. É altamente resistente ao sulfato e pode ser misturado com uma variedade de aditivos para modificar seu comportamento sob condições.

Aplicações De Cimento

Os cimentos podem ser usados ​​sozinhos (isto é, “puro”), mas o uso normal está em argamassa e concreto em que o cimento é misturado com material inerte conhecido como agregado. Argamassa de cimento é misturada com areia ou brita que deve ser inferior a aproximadamente 5 mm (3 / 16 polegadas) de tamanho. O betão é uma mistura de cimento, areia ou outro fina agregado , e um agregado grosseiro que, para a maioria dos fins é de até 19 a 25 mm ( 3 / 4para 1 polegada) em tamanho, mas o agregado grosso também pode ser tão grande quanto 150 mm (6 polegadas) quando o concreto é colocado em grandes massas, como barragens. As argamassas são usadas para unir tijolos, blocos e pedras nas paredes ou como peças de superfície. O concreto é usado para uma grande variedade de propósitos de construção. Misturas de solo e cimento Portland são usadas como base para estradas. O cimento Portland também é usado na fabricação de tijolos, telhas, telhas, vigas, ferrovias e vários produtos. Os produtos são pré-fabricados em fábricas e fornecidos prontos para instalação.

Como o concreto é o material de construção mais utilizado atualmente no mundo, a fabricação de cimento é generalizada. A cada ano, quase uma tonelada de concreto é despejada per capita nos países desenvolvidos.

História Do Cimento

A origem dos cimentos hidráulicos remonta a Grécia antiga e Roma. Os materiais utilizados foram cal e uma cinza vulcânica que reagiu lentamente com ela na presença de água para formar uma massa dura. Isso formou o material de cimentação dos argamassas e concretos romanos de 2.000 anos atrás e das obras subsequentes na Europa Ocidental. A cinza vulcânica extraída perto do que hoje é a cidade de Pozzuoli, na Itália, era particularmente rica em minerais essenciais de aluminossilicato, dando origem ao clássico cimento pozolana da época romana. Até hoje o termo pozolana, ou pozolana, refere-se ao próprio cimento ou a qualquer aluminossilicato finamente dividido que reaja com cal na água para formar cimento. (O termo cimento, por sua vez, deriva da palavra latina caementum, que significava lascas de pedra, como as que eram usadas na argamassa romana – não o material de encadernação em si.)

O cimento Portland é um sucessor de uma cal hidráulica desenvolvida pela primeira vez John Smeaton em 1756 quando foi chamado para erigir o Farol Eddystone na costa de Plymouth, Devon, Inglaterra. O desenvolvimento seguinte, ocorrendo por volta de 1800 na Inglaterra e na França, foi um material obtido pela queima de nódulos de calcário argiloso. Logo depois, nos Estados Unidos, um material semelhante foi obtido pela queima de uma substância natural chamada “rocha de cimento”. Esses materiais pertencem a uma classe conhecida como cimento natural, aliada ao cimento Portland, mas levemente queimada e não de composição controlada.

A invenção do cimento Portland é geralmente atribuída a Joseph Aspdin, de Leeds, Yorkshire, Inglaterra, que, em 1824, patenteou um material produzido a partir de uma mistura sintética de calcário e argila. Ele chamou o produto de “cimento Portland” por causa de uma semelhança imaginária do material, quando definido, em pedra Portland, um calcário usado para construir na Inglaterra. O produto de Aspdin pode ter sido muito pouco queimado para ser um verdadeiro cimento Portland, e o protótipo real talvez tenha sido o produzido por Isaac Charles Johnson, no sudeste da Inglaterra, por volta de 1850. A fabricação do cimento Portland rapidamente se espalhou para outros países europeus e para a América do Norte. Durante o século 20, a fabricação de cimento se espalhou pelo mundo. No início do século XXI, a China e a Índia haviam se tornado líderes mundiais na produção de cimento, seguidos pelos Estados Unidos, Brasil, Turquia e Irã.

Composição do cimento

O cimento Portland é constituído essencialmente por compostos de cal (óxido de cálcio, CaO) misturado com sílica (dióxido de silício, SiO 2) e alumina (óxido de alumínio, Al 2 O 3 ). A cal é obtida a partir de uma matéria prima calcária (contendo cal), e os outros óxidos são derivados de um material argiloso (argiloso). Matérias-primas adicionais tais como a areia de sílica, óxido de ferro (Fe 2 O 3 ), e bauxita molecular contendo alumínio hidratado, Al (OH) 3 -pode ser usado em quantidades mais pequenas para obter a composição desejada.

As matérias-primas calcárias mais comuns são calcário e giz, mas outras, como depósitos de coral ou de conchas, também são usadas. Argilas, xistos, ardósias e lamas estuarinas são as matérias-primas argilosas comuns. Uma argila calcária compacta, eA rocha de cimento contém componentes calcários e argilosos em proporções que às vezes se aproximam das composições de cimento. Outra matéria prima é o alto-fornoescória, que consiste principalmente de cal, sílica e alumina e é misturada com um material calcário de alto teor de cal. O caulim , uma argila branca que contém pouco óxido de ferro, é usado como componente argiloso para o cimento portland branco. Resíduos industriais, como cinza volante e carbonato de cálcio de fabricação de produtos químicos, são outras possíveis matérias-primas, mas seu uso é pequeno comparado com o dos materiais naturais.

O teor de magnésia (óxido de magnésio, MgO) das matérias-primas deve ser baixo porque o limite permitido no cimento Portland é de 4 a 5%. Outras impurezas em matérias-primas que devem ser estritamente limitadas são compostos de flúor, fosfatos, óxidos e sulfetos metálicos e alcalis excessivos.

Outra matéria prima essencial é gesso, cerca de 5 % do qual é adicionado ao clínquer de cimento queimado durante a moagem para controlar o tempo de fixação do cimento. O cimento Portland também pode ser feito em um processo combinado com ácido sulfúrico usando sulfato de cálcio ou anidrite no lugar do carbonato de cálcio. O dióxido de enxofre produzido nos gases de combustão durante a queima é convertido em ácido sulfúrico por processos normais.

As matérias-primas empregadas na fabricação de cimento são extraídas por pedreiras no caso de rochas duras, como calcários, ardósias e alguns xistos, com o auxílio de jateamento, quando necessário. Alguns depósitos são extraídos por métodos subterrâneos. Rochas mais suaves, como giz e argila, podem ser escavadas diretamente por escavadeiras.

Os materiais escavados são transportados para a usina de britagem por caminhões, vagões ferroviários, correias transportadoras ou teleféricos. Eles também podem ser transportados em estado úmido ou lama por tubulação. Em regiões onde não estão disponíveis calcários com teor de calcário suficientemente alto, pode ser usado algum processo de beneficiamento. Flotação de espuma removerá o excesso de sílica ou alumina e, portanto, melhorará o calcário, mas é um processo caro e é usado apenas quando inevitável.

Existem quatro estágios na fabricação de cimento: (1) moagem e trituração da matéria-prima, (2) mistura dos materiais nas proporções corretas, (3) queima da mistura preparada em um forno e (4) moagem do queimado produto, conhecido como “clínquer”, juntamente com cerca de 5 por cento de gesso (para controlar o tempo de conjunto do cimento). Os três processos de fabricação são conhecidos como molhado, seco e processos semi-secos e são assim denominados quando as matérias-primas são moídas e alimentadas ao forno como uma suspensão, secas ao solo e alimentadas como um pó seco, ou moídas secas e depois umedecidas para formar nódulos que são alimentados ao forno.

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