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TR – Tecnologia dos Revestimentos
Aula 3
Argamassas de revestimento:
cimento
Profa. Dra. Yêda Vieira Póvoas
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO
EM ENGENHARIA CIVIL
Sumário
Conceitos
Produção e consumo
Tipos e aplicações
Composição química
Características dos compostos
Leitura obrigatória
Argamassa e cimento
Conceitos
(NBR 13281/05)
Argamassa: Mistura homogênea de agregado(s)
miúdo(s), aglomerante(s) inorgânicos(s) e água,
contendo ou não aditivos, com propriedades de
aderência e endurecimento, podendo ser dosada
em obra ou em instalação própria (argamassa
industrializada)
(NBR 13281/05)
2
Aglomerante hidráulico constituído de
óxidos (cálcio, silício, ferro e alumínio) que
em contato com a água tem a capacidade
de endurecer.
Cimento: palavra originária do Latim
Caementum, que significa união
Cimento
Produção e consumo
www.snic.org.br www.snic.org.br
www.snic.org.br www.snic.org.br
3
www.snic.org.br
Fábricas de cimento no Brasil
www.snic.org.br
www.snic.org.br
Cimento
Tipos
Cimento Portland
Sigla Classe Clínquer + Gesso
Escória Pozolana Carbonato
Comum
CPI
25 32 40
100 0
CPI-S 25 32 40
99-95 1-5
CPII-E 25 32 40
94-56 6-34 0 0-10
Composto CPII-Z 25 32 40
94-76 0 6-14 0-10
CPII-F 25 32 40
94-90 0 0 6-10
ABCP (2002)
Cimento
Portland Sigla Classe
Clínquer
+ Gesso Escória Pozolana Carbonato
Alto forno CPIII 25
32 40
65 - 25 35 - 70 0 0 - 5
Pozolânico CPIV 25 32 85 - 45 0 15 - 50 0 - 5
Alta resistência
inicial
CPV-
ARI - 100-95 - - 0 - 5
ABCP (2002)
4
Cimento
Composição química
Formação do cimento
Calcinação (clínquer)
Pedra calcária (~80%)
CaO + CO2
Argila (~20%)
SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 + H2O
Reações químicas que
ocorrem no sistema de
fornos de cimento
3CaO.SiO2
2CaO.SiO2
3CaO.Al2O3
4CaO.Al2O3.Fe2O3
Fases do clínquer
C3S - 3CaO.SiO2 Silicato tricálcico
C2S - 2CaO.SiO2 Silicato dicálcico
C3A - 3CaO.Al2O3 Aluminato tricálcico
C4AF - 4CaO.Al2O3.Fe2O3 Ferro aluminato tetracálcico
Estimativa dos teores pelas fórmulas de BOGUE
Elementos menores do clínquer
MgO
cristalino (periclásio)
expansão lenta
CaO
expansivo
Na2O e K2O álcalis
0,3 a 1,5%
reação álcali-agregado
Eflorescências
Sulfatos (SO3)
combustível
Óxido Abrev. Compostos Abrev.
CaO* C 3CaO.SiO2 C3S
SiO2* S 2CaO.SiO2 C2S
Al2O3* A 3CaO.Al2O3 C3A
Fe2O3* F 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF
MgO M 4CaO.3Al2O3.SO3 C4A3S
SO3 S 3CaO.2SiO2.3H2O C3S2H3
H2O H CaSO4.2H2O CSH2
Composição química
Análises químicas – expressas em óxidos dos elementos presentes
* óxidos principais
Análise química
Óxido Cimento 1 Cimento 2 Cimento 3 Cimento 4 Cimento 5
S 21,1 21,1 21,1 20,1 21,1
A 6,2 5,2 4,2 7,2 7,2
F 2,9 3,9 4,9 2,9 2,9
C 65,0 65,0 65,0 65,0 64,0
S 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Outros 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8
MEHTA; MONTEIRO (1994)
5
Determinação da composição a partir da análise
química (Equações de Bogue)
%C3S = 4,071C – 7,600S – 6,718A – 1,430F – 2,850S
%C2S = 2,867S – 0,7544C3S
%C3A = 2,650A – 1,692F
%C4AF = 3,043F
Compostos Cimento 1 Cimento 2 Cimento 3 Cimento 4 Cimento 5
C3S 53,7 58,0 62,3 53,6 42,0
C2S 19,9 16,2 12,5 17,2 28,8
C3A 11,4 7,1 2,8 14,0 14,0
C4AF 8,8 11,9 14,9 8,8 8,8
MEHTA; MONTEIRO (1994)
Cimento 2 e 3
Al2O3 e Fe2O3
C3A e C2S
C4AF e C3S
Cimento 4 e 5
CaO e SiO2
C3S e C2S
Cimento
Características dos compostos
Hidratação do cimento
Cimento + água
Adquire propriedade adesiva
Ocorre reação química calor de hidratação
Transformações
de matéria
Variações de
energia
Velocidade
de reação
Produtos de hidratação têm
propriedades aglomerantes
Calor pode ser favorável
ou desfavorável
Determina o tempo de pega
e de endurecimento
Mecanismo de hidratação
íons solução saturada
início
Após 1 dia
Nível de energia
Pó Calcinado
Anidro
Endurecido
6
Hidratação dos aluminatos
Libera
Calor
Reação imediata
C3A + xH C3AH6, C4AH9 ou C2AH8
uso muito difícil (exceto concreto projetado)
Retardada pela adição de Gipsita
C3A + 3CSH2 + 26H C6AS3H32 (etringita)
C3A + CSH2 + 16H C4ASH18 (monossulfato)
Influência da relação aluminato/sulfato na pega
Caso Reatividade
do C3A no
clínquer
Disponibilidade
de sulfato na
solução
Idade
< 10 min 10-45 min 1-2 h 2-4 h
I Baixa Baixa Trabalháveis Trabalháveis Menos
trabalhável
Pega
normal
II Alta Alta Trabalháveis Menos
trabalhável
Pega
normal
III Alta Baixa Trabalháveis Pega rápida
IV Alta Nenhuma ou
muito baixa
Pega
instantânea
V Baixa Alta Falsa pega
METHA; MONTEIRO (1994)
Hidratação dos silicatos
Libera
Calor
Reação rápida
2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH C-S-H e cal hidratada
Reação lenta 2C2S + 4H C3S2H3 + CH C-S-H e cal hidratada
C-S-H
silicato de cálcio hidratado
principal produto
estequiometria variável
Hidratação dos silicatos
menor resistência final que
mais durável em ambientes ácidos e
sulfatados que
C3S C2S
C2S C3S
C3S maior velocidade de reação que o C2S
Compostos C3S C2S C3A C4AF
% presente no cimento 40-70 10-40 2-15 3-15
Velocidade de reação com
a água
Média Lenta Rápida Média
Contribuição para a
resistência nas primeiras
idades
Boa Pequena Boa Boa
Contribuição para a
resistência nas últimas
idades
Boa Excelente Média Média
Calor de hidratação típico
(cal/g)
Médio
120
Baixo
60
Elevado
320
Médio
100
Calor de hidratação
A – dissolução
de aluminatos
e sulfatos
Ve
loc
ida
de
de
lib
era
çã
o d
e c
alo
r (J
/gh
) 30
25
20
15
10
5
0 0 5 10 15 20 25
Tempo (h)
A
C
B
B – redução da
solubilidade dos
aluminatos na
presença dos
sulfatos
C – formação da
etringita e do
C-S-H Início de pega
Fim de pega
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Composição x resistência
Temperatura
e finura
constantes METHA; MONTEIRO (1994)
Composição x calor de hidratação
Temperatura
e finura
constantes METHA; MONTEIRO (1994)
Leitura obrigatória
ABCP – Guia básico de utilização do cimento Portland – BT
106/2002
MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto: estrutura,
propriedades e materiais. Pini, São Paulo, 1994. (cap. 6)
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