Guia Completo sobre Cimento Portland: História e Tipos

Histórico

Em 1756, o engenheiro inglês John Smeaton verificou que uma mistura composta de calcário e argila tornava-se, depois de seca, tão resistente quanto as pedras de construção. Ele usou este material para a reconstrução do farol de Eddystone, na Inglaterra.

O construtor Joseph Aspdin, em 1824, patenteou a descoberta feita pela calcinação do calcário argiloso, batizando-a de Cimento Portland, numa referência à Portland stone, tipo de pedra arenosa muito usada em construções na região de Portland, Inglaterra.

Definição

Cimento Portland é o produto obtido pela pulverização do clínquer, constituído essencialmente por silicatos de cálcio hidráulicos, aos quais não se fizeram adições subsequentes à calcinação, exceto água e/ou sulfato de cálcio bruto, além da adição de outros materiais que podem ser intermoídos com o clínquer em teor que não exceda 1%, à vontade do fabricante.

Tipos de Cimento Portland

• Tipo I: Cimento Portland comum
• Tipo II: Cimento Portland com baixo calor de endurecimento
• Tipo III: Cimento Portland de alta resistência inicial
• Tipo IV: Cimento Portland de baixo calor de hidratação
• Tipo V: Cimento Portland resistente aos sulfatos

Matérias-primas

O processo envolve a mistura e calcinação de materiais calcários e argilosos em proporções apropriadas. Algumas fábricas usam produtos artificiais em pequenas proporções, como:

• Escória de alto-forno
• Carbonato de cálcio precipitado
• Areia
• Refugos de bauxita
• Minério de ferro

Adiciona-se gesso (gipsita, bassanita ou anidrita) para regular o tempo de pega e endurecimento.

Fabricação do Cimento Portland

As matérias-primas são beneficiadas e separadas através de operações unitárias. O processo de fabricação comporta seis etapas:

1. Extração da matéria-prima
2. Britagem
3. Moagem e mistura
4. Queima
5. Moagem do clínquer
6. Expedição

Pega e Endurecimento

A hidratação e a hidrólise do cimento são responsáveis pelo processo de pega e endurecimento. Os produtos resultantes possuem baixíssima solubilidade em água, garantindo a durabilidade do concreto. O cimento Portland revolucionou a construção pela sua moldabilidade, hidraulicidade e elevadas resistências.

Composição

O cimento Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes. Seus constituintes básicos são:

• Clínquer: Calcário + Argila + Minério de Ferro
• Cimento: Clínquer + Gesso

Componentes

• Calcário: Calcítico (CaCO3), Dolomítico (CaMg(CO3)2) ou Magnesiano (MgCO3).
• Argila: Fornece Al2O3, Fe2O3 e SiO2.
• Gesso: Regula o tempo de pega.

Propriedades do Cimento

• Finura: Influencia a resistência e a impermeabilidade.
• Expansibilidade: Causada por excesso de cal ou magnésio livre.
• Tempo de Pega: Inicia cerca de uma hora após o amassamento.
• Calor de Hidratação: Reação exotérmica que pode gerar fissuras.
• Resistência à Compressão: Determinada por ensaios normalizados (NBR 5732).