Cimento Portland: Tipos, Hidratação e Normas

Cimento Portland Pozolânico

O cimento Portland pozolânico recebe, além do gesso, a adição de material pozolânico (cinza volante, argila calcinada ou pozolana tempo natural), nos seguintes teores: de 10 a 40% para o tipo 250 e de 10 a 30% para o tipo 320. Para o cimento Portland comum, é permitida a adição de escória granulada de alto-forno num teor de até 10% da massa total do aglomerante. O clínquer Portland e seus aditivos passam ao moinho para a moagem final, onde se assegura ao produto a finura conveniente, de acordo com as normas.

Ensacamento

O cimento Portland resultante da moagem do clínquer, com os aditivos permitidos, é transportado mecânica e pneumaticamente para os silos de cimento a granel, onde é estocado. Após os ensaios finais de qualidade do cimento estocado, ele é enviado aos silos para a operação de ensacamento, realizada em máquinas especiais que automaticamente enchem os sacos e os soltam assim que atingem o peso especificado de 50 kg.

Resfriamento

O resfriamento brusco do clínquer também serve para impedir a formação de periclásio. Os cristais de periclásio do cimento Portland poderão transformar-se em Mg(OH)₂ (hidróxido de magnésio ou brucita). Este processo pode gerar fissuras devido à expansão decorrente da formação de brucita.

Hidratação do Cimento Portland

As questões técnicas relacionadas com a hidratação do cimento Portland são extremamente complexas. Há, entretanto, alguns aspectos gerais que permitem formar uma ideia global da questão, encarada do ponto de vista de cristalização e das reações químicas.

Cristalização

Os compostos anidros do cimento Portland reagem com a água (hidrólise), dando origem a compostos hidratados de duas categorias:

• Compostos cristalinos hidratados;
• Gel.

Formação do Gel

Entrando em contato com a água, o cimento começa, depois de algum tempo, a apresentar em sua superfície sinais de atividade química, pelo aparecimento de cristais que vão crescendo lentamente e pela formação de uma substância gelatinosa que o envolve, ou seja, o gel. O gel que se forma inicialmente possui uma porcentagem muito elevada de água e é designado como gel instável (o gel é uma gelatina, sendo o gel instável uma gelatina muito mole).

Compostos Cristalinos

Para se desenvolverem, necessitam de água, que ao cabo de pouco tempo é inteiramente transformada em gel. O processo de desenvolvimento dos cristais se faz retirando a água do gel instável, que, à medida que vai perdendo água, transforma-se em gel estável e torna-se responsável, em grande parte, pelas propriedades mecânicas de resistência das pastas hidratadas.

Hidratação e Resistência

A inspeção do processo evidencia que a resistência do cimento Portland se desenvolve da seguinte forma:

• Até os 3 dias: é assegurada pela hidratação dos aluminatos e silicatos tricálcicos;
• Até os 7 dias: ocorre praticamente pelo aumento da hidratação de C₃S;
• Até os 28 dias: continua a hidratação do C₃S, responsável pelo aumento de resistência, com pequena contribuição do C₂S;
• Acima de 28 dias: o aumento de resistência passa a ser devido à hidratação de C₂S.

Cimento Portland Comum

O cimento Portland comum para concreto, pastas e argamassas, podendo ser empregado nas obras de modo geral, deve satisfazer rigorosamente às diversas normas a seguir: NBR-5732 (EB-1); NBR-5734 (EB-22); NBR-5740 (MB-11); NBR-5741 (MB-508); NBR-5742 (MB-509); NBR-5743 (MB-510); NBR-5744 (MB-511); NBR-5745 (MB-512); NBR-5746 (MB-513); NBR-5747 (MB-514); NBR-5748 (MB-515); NBR-5749 (MB-516); NBR-6474 (MB-346); NBR-7215 (MB-1); NBR-7224 (MB-348); NBR-7226 (TB-76); NBR-7227 (EB-208); EB-758; MB-858; MB-1153; MB-1866; MB-2295; MB-3377.

Cimento Portland de Alto-Forno (CP III)

O CP III, de acordo com a NBR-5735 (EB-208), é o aglomerante hidráulico obtido pela moagem de clínquer Portland e escória granulada de alto-forno, com adição eventual de sulfato de cálcio. Seu uso é indicado para pavimentação.

Cimento Portland Pozolânico (CP IV)

a) O CP IV, de acordo com a NBR-5736 (EB-758), é o aglomerante hidráulico obtido pela moagem da mistura de clínquer Portland e pozolana, sem adição durante a moagem de outra substância a não ser uma ou mais formas de sulfato de cálcio.

b) Os cimentos pozolânicos apresentam as seguintes vantagens:

• Melhor trabalhabilidade;
• Maior impermeabilidade;
• Redução dos riscos de reação álcalis-agregado;
• Redução da eflorescência por percolação de água;
• Aumento da resistência aos ataques por águas sulfatadas, águas puras e águas do mar.