Guia Basico de UtilizaÃ§Ã£o do Cimento Portalnd BT106_2003

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GUIA BSICO DE UTILIZAODO CIMENTO PORTLAND

So Paulodezembro de 2002

Reviso: 7


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1a edio - 1989 (com o cdigo de ETE-8)2a edio - 1994 (rev. atual.)3a edio - 1997 (rev. atual.)4a edio - 19985a edio - 19996a edio - 2000

ASSOCIAO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLANDGuia bsico de utilizao do cimento portland.7.ed. So Paulo, 2002. 28p. (BT-106)

ISBN 85-87024-23-X

Cimento portlandEscria de alto-fornoPozolanas

CDD 666.942

Proibida a reproduo total ou parcial.Todos os direitos reservados Associao Brasileira de Cimento PortlandAvenida Torres de Oliveira, 76 - JaguarCEP 05347-902 So Paulo/SPFone: 55-11-3760-5300 - Fax: 55-11-3760-5370


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ASSOCIAO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Guia bsico deutilizao do cimento portland. 7.ed. So Paulo, 2002. 28p. (BT-106)

RESUMO

O cimento portland o material de construo de mais extenso usono mundo. Apesar de sua inveno ter ocorrido h mais de um sculo e, emnosso Pas, sua efetiva produo ter-se iniciado h cerca de 75 anos, muitosso os que fazem uso dele sem conhec-lo com maior rigor.

Assim sendo, este Boletim foi preparado em uma linguagem acessvelpara que todos aqueles que utilizem o cimento portland possam adquirir umconhecimento mais amplo desse produto quanto ao seu histrico, matrias- primas, produo, controle de qualidade, tipos disponveis, principaisaplicaes e cuidados na estocagem.

Palavras-chave: Cimento portland - Escria de alto-forno - Pozolanas


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SUMRIO

RESUMO

1 INTRODUO: DEFINIO, UTILIDADE E HISTRICO.................7

2 COMPOSIO DO CIMENTO PORTLAND(MATRIAS-PRIMAS)........................................................................8

2.1 Clnquer ..............................................................................................8

2.2 Adies...............................................................................................8

3 NORMAS TCNICAS E CONTROLE DE QUALIDADE DOCIMENTO PORTLAND ....................................................................10

4 PRINCIPAIS TIPOS DE CIMENTO PORTLAND.............................11

4.1 Cimentos Portland Comuns e Compostos........................................12

4.2 Cimentos Portland de Alto-Forno e Pozolnicos...............................13

4.3 Cimento Portland de Alta Resistncia Inicial.....................................14

4.4 Cimentos Portland Resistente aos Sulfatos......................................16

4.5 Cimentos Portland de Baixo Calor de Hidratao.............................16

4.6 Cimento Portland Branco..................................................................17

4.7 Cimento para Poos Petrolferos......................................................18

5 PRESCRIES NORMATIVAS DOS DIFERENTESTIPOS DE CIMENTO PORTLAND ..................................................18

6 INFLUNCIA DOS TIPOS DE CIMENTO NASARGAMASSAS E CONCRETOS ....................................................22

7 O USO DOS DIVERSOS TIPOS DE CIMENTO NASDIFERENTES APLICAES...........................................................24

8 ESTOCAGEM DO CIMENTO ..........................................................26

9 CONSIDERAES FINAIS .............................................................28


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1 INTRODUO: DEFINIO, UTILIDADE E HSTRICO

Cimento portland a denominao convencionada mundialmente parao material usualmente conhecido na construo civil como cimento.

O cimento portland um p fino com propriedades aglomerantes,aglutinantes ou ligantes, que endurece sob ao da gua. Depois deendurecido, mesmo que seja novamente submetido ao da gua, o cimentoportland no se decompe mais.

O cimento portland, misturado com gua e outros materiais deconstruo, tais como a areia, a pedra britada, o p-de-pedra, a cal e outros,resulta nos concretos e nas argamassas usadas na construo de casas,edifcios, pontes, barragens etc.

As caractersticas e propriedades desses concretos e argamassas vodepender da qualidade e propores dos materiais com que so compostos.Dentre eles, entretanto, o cimento o mais ativo, do ponto de vista qumico.Pode-se dizer que o cimento o principal responsvel pela transformao damistura dos materiais componentes dos concretos e das argamassas noproduto final desejado (uma laje, uma viga, um revestimento etc.).

Portanto, de fundamental importncia utiliz-lo corretamente. Para

isto, preciso conhecer bem suas caractersticas e propriedades, para poderaproveit-las da melhor forma possvel na aplicao que se tem em vista.

O cimento portland foi criado por um construtor ingls, Joseph Aspdin,que o patenteou em 1824. Nessa poca, era comum na Inglaterra construircom pedra de Portland, uma ilha situada no sul desse pas. Como o resultadoda inveno de Aspdin se assemelhasse na cor e na dureza a essa pedra dePortland, ele registrou esse nome em sua patente. por isso que o cimento chamado cimento portland.

H tempos havia no Brasil, praticamente, um nico tipo de cimentoportland. Com a evoluo dos conhecimentos tcnicos sobre o assunto, foramsendo fabricados novos tipos. A maioria dos tipos de cimento portland hojeexistentes no mercado servem para o uso geral. Alguns deles, entretanto, temcertas caractersticas e propriedades que os tornam mais adequados paradeterminados usos, permitindo que se obtenha um concreto ou umaargamassa com a resistncia e durabilidade desejadas, de forma bemeconmica.

Esta publicao descreve resumida e objetivamente os conhecimentosbsicos sobre o cimento portland.


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2 COMPOSIO DO CIMENTO PORTLAND (MATRIAS-PRIMAS)

Uma das melhores maneiras de conhecer as caractersticas epropriedades dos diversos tipos de cimento portland estudar suacomposio.

O cimento portland composto de clnquere de adies. Oclnquer oprincipal componente e est presente em todos os tipos de cimento portland.As adies podem variar de um tipo de cimento para outro e soprincipalmente elas que definem os diferentes tipos de cimento.

2.1 Clnquer

O clnquer tem como matrias-primas o calcrio e a argila, ambosobtidos de jazidas em geral situadas nas proximidades das fbricas decimento. A rocha calcria primeiramente britada, depois moda e em seguidamisturada, em propores adequadas, com argila moda. A mistura formadaatravessa ento um forno giratrio de grande dimetro e comprimento, cujatemperatura interna chega a alcanar 1450oC. O intenso calor transforma amistura em um novo material, denominado clnquer, que se apresenta sob aforma de pelotas. Na sada do forno o clnquer, ainda incandescente, bruscamente resfriado para posteriormente ser finamente modo,transformando-se em p.

O clnquer em p tem a peculiaridade de desenvolver uma reaoqumica em presena de gua, na qual ele, primeiramente, torna-se pastoso e,em seguida, endurece, adquirindo elevada resistncia e durabilidade. Essacaracterstica adquirida pelo clnquer, que faz dele um ligante hidrulico muitoresistente, sua propriedade mais importante.

2.2 Adies

As adies so outras matrias-primas que, misturadas ao clnquerna fase de moagem, permitem a fabricao dos diversos tipos de cimentoportland hoje disponveis no mercado. Essas outras matrias-primas so ogesso, as escrias de alto-forno, os materiais pozolnicos e os materiaiscarbonticos.

O gesso tem como funo bsica controlar o tempo de pega, isto , oincio do endurecimento do clnquer modo quando este misturado com gua.Caso no se adicionasse o gesso moagemdo clnquer, o cimento, quandoentrasse em contato com a gua,endureceria quase que instantaneamente, oque inviabilizaria seu uso nas obras. Por isso, o gesso uma adio presente


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em todos os tipos de cimentoportland. A quantidade adicionada pequena:em geral, 3% de gesso para 97% de clnquer, em massa.

As escrias de alto-forno so obtidas durante a produo de ferro-gusanas indstrias siderrgicas e se assemelham aos gros de areia. Antigamente,as escrias de alto-forno eram consideradas como um material sem maiorutilidade, at ser descoberto que elas tambm tinham a propriedade de ligantehidrulico muito resistente, ou seja, que reagem em presena de gua,desenvolvendo caractersticas aglomerantes de forma muito semelhante doclnquer. Essa descoberta tornou possvel adicionar a escria de alto-forno

moagem do clnquer com gesso, guardadas certas propores, e obter comoresultado um tipo de cimento que, alm de atender plenamente aos usos maiscomuns, apresenta melhoria de algumas propriedades, como maiordurabilidade e maior resistncia final.

Os materiais pozolnicos so rochas vulcnicas ou matrias orgnicasfossilizadas encontradas na natureza, certos tipos de argilas queimadas emelevadas temperaturas (550oC a 900oC) e derivados da queima de carvomineral nas usinas termeltricas, entre outros. Da mesma forma que no casoda escria de alto-forno, pesquisas levaram descoberta de que os materiaispozolnicos, quando pulverizados em partculas muito finas, tambm passama apresentar a propriedade de ligante hidrulico, se bem que de forma distinta.Isto porque no basta colocar os materiais pozolnicos, sob forma de p muito

fino, em presena de gua, para que passem a desenvolver as reaesqumicas que os tornam primeiramente pastosos e depois endurecidos. Areao s vai acontecer se, alm da gua, os materiais pozolnicos modosem gros finssimos tambm forem colocados em presena de mais um outromaterial. O clnquer justamente um desses materiais, pois no processo dehidratao libera hidrxido de clcio (cal) que reage com a pozolana.

Esse o motivo pelo qual a adio de materiais pozolnicos ao clnquermodo com gesso perfeitamente vivel, at um determinado limite. E, emalguns casos, at recomendvel, pois o tipo de cimento assim obtido aindaoferece a vantagem de conferir maior impermeabilidade, por exemplo, aosconcretos e s argamassas.

Outros materiais pozolnicos tm sido estudados, tais como as cinzasresultantes da queima de cascas de arroze a slica ativa, um p finssimo quesai das chamins das fundies de ferro-silcio e que, embora em carterregional, j tm seu uso consagrado no Brasil, a exemplo de outros pasestecnologicamente mais avanados.

Os materiais carbonticos so rochas modas, que apresentamcarbonato de clcio em sua constituio tais como o prprio calcrio. Tal


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adio serve tambm para tornar os concretos e as argamassas maistrabalhveis, porque os gros ou partculas desses materiais modos tmdimenses adequadas para se alojar entre os gros ou partculas dos demaiscomponentes do cimento, funcionando como um verdadeiro lubrificante.Quando presentes no cimento so conhecidos como fler calcrio.

Conclui-se, pois que, de todas as adies, o gesso no pode, emhiptese alguma, deixar de ser misturado ao cimento, e que as demaismatrias-primas adicionadas (escria de alto-forno, materiais pozolnicos emateriais carbonticos) so totalmente compatveis com o principal

componente do cimento portland o clnquer acabando por conferir aocimento pelo menosuma qualidade a mais.

3 NORMAS TCNICAS E CONTROLE DE QUALIDADE DO CIMENTOPORTLAND

As determinaes da qualidade e da quantidade das matrias-primasque vo constituir os diversos tipos de cimento portland no podem ser feitasatendendo simplesmente vontade unilateral de um produtor ou de umconsumidor.

No Pas aAssociao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) prepara e

divulga normas tcnicas que so usadas no mercado como padro de referncia.As normas tcnicas definem no somente as caractersticas e

propriedades mnimas que os cimentos portland devem apresentar como,tambm, os mtodos de ensaio empregados para verificar se esses cimentosatendem s exigncias das respectivas normas.

Existem no Brasil 56 fbricas de cimento portland e todas elas atendems exigncias das normas tcnicas determinadas pela ABNT. A qualidade aferida pela Associao Brasileira de Cimento Portland (ABCP), entidade deUtilidade Pblica Federal, com base nas normas da ABNT e nos princpios doInstituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial(INMETRO). Quando um saco de cimento apresenta o Selo de QualidadeABCP, isto significa que o produto nele contido est de acordo com as normas

tcnicas brasileiras, ou que atende a essas normas, ou, ainda, que foiproduzido em conformidade com as exigncias dessas normas.

Todas as fbricas brasileiras de cimento instalaram em seu processode produo desde a extrao do calcrio na jazida, at o ensacamento docimento no final da linha um complexo sistema de controle de qualidade, de


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modo que as exigncias feitas pelas normas brasileiras aos cimentos portlandsejam cumpridas.

O Selo de Qualidade, impresso em cada saco de cimento portland, um certificado de garantia de que o produto contido naquela embalagem desde que inviolada e armazenada convenientemente apresenta ascaractersticas e propriedades exigidas pelas normas tcnicas em vigor.

O consumidor tem o direito de verificar se o cimento que comproucumpre as normas tcnicas brasileiras. Entretanto, ter de fazer essa

verificao com base nos mtodos de ensaio igualmente fixados por essasmesmas normas.

4 PRINCIPAIS TIPOS DE CIMENTO PORTLAND

Existem no Brasil vrios tipos de cimento portland, diferentes entre si,principalmente em funo de sua composio. Os principais tipos oferecidosno mercado, ou seja, os mais empregados nas diversas obras de construocivil so:

cimento portland comum;

cimento portland composto;

cimento portland de alto-forno;

cimento portland pozolnico.

Em menor escala so consumidos, seja pela menor oferta, seja pelascaractersticas especiais de aplicao os seguintes tipos de cimento:

cimento portland de alta resistncia inicial;

cimento portland resistente aos sulfatos;

cimento portland branco;

cimento portland de baixo calor de hidratao;

cimento para poos petrolferos.

Todos os tipos de cimento mencionados so regidos por normas daABNT, que dispe de escritrios ou representaes espalhados pelo Pas, nosquais podero ser adquiridas essas normas.


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4.1 Cimentos Portland Comuns e Compostos

O primeiro cimento portland lanado no mercado brasileiro foi oconhecido CP, correspondendo atualmente ao CP I, um tipo de cimento portland comum sem quaisquer adies alm do gesso (utilizado comoretardador da pega). Ele acabou sendo considerado na maioria das aplicaesusuais como termo de referncia para comparao com as caractersticas epropriedades dos tipos de cimento posteriormente aparecidos. Foi a partir doamplo domnio cientfico e tecnolgico sobre o cimento portland comum que sepde desenvolver outros tipos de cimento, com o objetivo inicial de atender acasos especiais. Com o tempo verificou-se que alguns desses cimentos,inicialmente imaginados como especiais, tinham desempenho equivalente aodo cimento portland comum original, atendendo plenamente s necessidadesda maioria das aplicaes usuais e apresentando, em muitos casos, inclusive,alguma vantagem adicional. A partir dos bons resultados dessas conquistas ea exemplo de pases tecnologicamente mais avanados, como os da UnioEuropia, surgiu no mercado brasileiro em 1991 um novo tipo de cimento, ocimento portland composto, cuja composio intermediria entre oscimentos portland comuns e os cimentos portland com adies (alto-forno epozolnico), estes ltimos j disponveis h algumas dcadas. O Quadro 1apresenta a composio dos cimentos portland comuns e compostos.

QUADRO 1 - Composio dos cimentos portland comuns e compostos

Composio (% em massa)

Tipo decimentoportland

Sigla Clnquer+

gesso

Escriagranuladade alto-forno

(sigla E)

Materialpozol-

nico(sigla Z)

Materialcarbon-

tico(sigla F)

NormaBrasileira

ComumCP I

CP I-S

100

99-95

-

1-5NBR 5732

CompostoCP II-ECP II-Z

CP II-F

94-5694-76

94-90

6-34-

-

-6-14

-

0-100-10

6-10

NBR 11578

Atualmente os cimentos portland compostos so os mais encontradosno mercado, respondendo por aproximadamente 75% da produo industrialbrasileira; so utilizados na maioria das aplicaes usuais, em substituio aoantigo CP.


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4.2 Cimentos Portland de Alto-Forno e Pozolnicos

O consumo aprecivel de energia durante o processo de fabricao decimento motivou mundialmente a busca, pelo setor, de medidas paradiminuio do consumo energtico. Uma das alternativas de sucesso foi o usode escrias granuladas de alto-forno e materiais pozolnicos na composiodos chamados cimentos portland de alto-forno e pozolnicos, respectivamente.

O Quadro 2 apresenta a composio desses tipos de cimentonormalizados no Brasil.

QUADRO 2 - Composio dos cimentos portland de alto-forno e pozolnicos

Composio (% em massa)Tipo decimentoportland

Sigla Clnquer+

gesso

Escriagranulada

de alto-forno

Materialpozol-

nico

Materialcarbon-

tico

NormaBrasileira

Alto-Forno CP III 65-25 35-70 - 0-5 NBR 5735

Pozolnico CP IV 85-45 - 15-50 0-5 NBR 5736

Como j explicado, as escrias granuladas de alto-forno apresentam

propriedades hidrulicas latentes, isto , da forma como so obtidasendurecem quando misturadas com gua. Contudo, as reaes de hidrataodas escrias so to lentas que limitariam sua aplicao prtica se agentesativadores, qumicos e fsicos, no acelerassem o processo de hidratao.

A cal liberada durante a hidratao do clnquer o principal ativadorqumico da escria quando esta adicionada ao cimento, ao passo que aativao fsica conseguida pelo aumento da finura quando aescria modaseparada ou conjuntamente com o clnquer.

Os materiais pozolnicos, ao contrrio das escrias granuladas dealto-forno, no reagem com a gua da forma como so obtidos. Entretanto,quando finamente divididos, reagem com o hidrxido de clcio em presena degua e na temperatura ambiente, dando origem a compostos compropriedades aglomerantes. Por essa razo, os materiais pozolnicos soutilizados conjuntamente com o clnquer, pois o hidrxido de clcio umproduto normalmente resultante da hidratao deste.

A adio de escria e materiais pozolnicos modifica a microestruturado concreto, diminuindo a permeabilidade, a difusibilidade inica e aporosidade capilar, aumentando a estabilidade e a durabilidade do concreto.


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Tais fatores repercutem diretamente no comportamento do concreto,melhorando seu desempenho ante a ao de sulfatos e da reaolcali-agregado. Outras propriedades so tambm alteradas, incluindo adiminuio do calor de hidratao, o aumento da resistncia compresso emidades avanadas, a melhor trabalhabilidade e outros.

Dado o fato de as escrias granuladas de alto-forno e os materiaispozolnicos terem menor velocidade de hidratao em relao ao clnquer, oscimentos com adio desses materiais podem apresentar, em igualdade decondies, menor desenvolvimento inicial de resistncia. Entretanto, na prtica,

verifica-se que as resistncias efetivamente alcanadas em todas as idadessuperam os limites mnimos estabelecidos pelas normas tcnicas da ABNT,que especificam os valores necessrios s aplicaes mais usuais. A Figura 1ilustra a evoluo mdia de resistncia dos principais tipos de cimento, combase nos valores experimentais obtidos nos laboratrios da ABCP.

4.3 Cimento Portland de Alta Resistncia Inicial

O cimento portland de alta resistncia inicial (CP V-ARI) emboracontemplado pela ABNT como norma separada do cimento portland comum, na verdade um tipo particular deste, que tem a peculiaridade de atingir altasresistncias j nos primeiros dias da aplicao. O desenvolvimento da altaresistncia inicial conseguido pela utilizao de uma dosagem diferente de

calcrio e argila na produo do clnquer, bem como pela moagem mais finado cimento, de modo que, ao reagir com a gua, ele adquira elevadasresistncias, com maior velocidade.

O Quadro 3 apresenta a composio desse tipo de cimento.

QUADRO 3 - Composio do cimento portland de alta resistncia inicial

Composio (% em massa)Tipo de

cimento portland SiglaClnquer

+gesso

Materialcarbontico

NormaBrasileira

Alta Resistncia

Inicial

CP V-ARI 100-95 0-5 NBR 5733


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FIGURA 1 - Evoluo mdia de resistncia compresso dos distintostipos de cimento portland (fonte: ABCP, 1996)

H, entretanto, uma tendncia mundial de abandonar a classificao docimento de alta resistncia como sendo um tipo especfico do qual se exijamlimitaes de composio. Assim, a classificao do cimento de altaresistncia inicial como qualquer tipo de cimento portland (comum, composto,de alto-forno, pozolnico) que apresente adicionalmente a propriedade dedesenvolver altas resistncias iniciais j adotada nos pases da UnioEuropia. O mesmo fato dever ocorrer no Brasil com os trabalhos de revisoda norma brasileira NBR 5733, no mbito do Mercosul para adoo de normanica nos pases integrantes desse Mercado.

O princpio de considerar quatro ou cinco tipos bsicos de cimento

classificados por sua composio (porcentagem de clnquer e adies) e tiposespeciais derivados dos tipos bsicos, que apresentem certas peculiaridadesou caractersticas, j adotado no Brasil; os tipos especiais normalizados soos cimentos portland resistentes aos sulfatos e os cimentos portland de baixocalor de hidratao.


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4.4 Cimentos Portland Resistentes aos Sulfatos

Os cimentos portland resistentes aos sulfatos so aqueles como oprprio nome diz que tm a propriedade de oferecer resistncia aos meiosagressivos sulfatados, tais como os encontrados nas redes de esgotos deguas servidas ou industriais, na gua do mar e em alguns tipos de solos. Deacordo com a norma NBR 5737, quaisquer um dos cinco tipos bsicos (CP I,CP II, CP lII, CP IV e CP V-ARI) podem ser considerados resistentes aossulfatos, desde que obedeam a pelo menos uma das seguintes condies:

teor de aluminato triclcico (C3A) do clnquer e teor de adiescarbonticas de, no mximo, 8% e 5% em massa, respectivamente.

cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% deescria granulada de alto-forno, em massa.

cimentos do tipo pozolnico que contiverem entre 25% e 40% dematerial pozolnico, em massa.

cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios delonga durao ou de obras que comprovem resistncia aos sulfatos.

No primeiro e no ltimo caso o cimento deve atender ainda a uma dasnormas NBR 5732, 5733, 5735, 5736 e 11578. Se o cimento original for oportland de alta resistncia inicial (NBR 5733), admite-se a adio de escriagranulada de alto-forno ou de materiais pozolnicos, para os fins especficosda NBR 5737.

Uma dvida que tem surgido entre os usurios se o CP II-F que temnecessariamente mais que 5% de fler calcrio e no contm escria oupozolana pode ser considerado resistente a sulfatos. Nesse caso, o cimentodeve necessariamente ser submetido a ensaios especficos de determinaoda resistncia aos sulfatos antes de uma deciso sobre sua utilizao emmeios agressivos sulfatados. Os testes mais correntes so os especificadospela ASTM C-1012 - Length Change of Hidraulic - Cement Mortars Exposed to aSulfate Solution, com mnimo de 180 dias de durao, NBR 13583 - CimentoPortland - Determinao da variao dimensional de barras de argamassa decimento portland expostas soluo de sulfato de sdio, com durao de 66 diasou ainda o mtodo proposto porKoch & Steinegger, com durao de 77 dias.


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4.5 Cimentos Portland de Baixo Calor de Hidratao

O aumento da temperatura no interior de grandes estruturas de concretodevido ao calor desenvolvido durante a hidratao do cimento pode levar aoaparecimento de fissuras de origem trmica, que podem ser evitadas se foremusados cimentos com taxas lentas de evoluo de calor, os chamadoscimentos portland de baixo calor de hidratao.

Os cimentos portland de baixo calor de hidratao, de acordo com aNBR 13116, so aqueles que geram at 260 J/g e at 300 J/g aos 3 dias e

7 dias de hidratao, respectivamente, e podem ser qualquer um dos tiposbsicos. O ensaio executado de acordo com a norma NBR 12006 -Determinao do Calor de Hidratao pelo Mtodo da Garrafa de Langavant.

4.6 Cimento Portland Branco

O cimento portland branco um tipo de cimento que se diferencia dosdemais pela colorao. A cor branca conseguida a partir de matrias-primascom baixos teores de xidos de ferro e mangans e por condies especiaisdurante a fabricao, especialmente com relao ao resfriamento e moagemdo produto.

No Brasil o cimento portland branco regulamentado pela normaNBR 12989, sendo classificado em dois subtipos: cimento portland brancoestrutural e cimento portland branco no estrutural, cujas composies somostradas no Quadro 4.

QUADRO 4 - Composio dos cimentos portland branco

Composio (% em massa)Tipo decimentoportland

Cdigo deidentificao

(sigla + classe)

Clnquer branco+

gesso

Materialcarbontico

NormaBrasileira

Brancoestrutural

CPB-25CPB-32

CPB-40

100-75 0-25

NBR 12989Branco noestrutural CPB 74-50 26-50

O cimento portland branco estrutural aplicado em concretos brancospara fins arquitetnicos, possuindo as classes de resistncia 25, 32 e 40,similares s dos outros tipos de cimento, como esclarece a seo 5 deste


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Boletim. J o cimento portland branco no estrutural no tem indicao declasse e aplicado, por exemplo, no rejuntamento de azulejos e na fabricaode ladrilhos hidrulicos, isto , em aplicaes no estruturais, sendo esseaspecto ressaltado na sacaria para evitar uso indevido por parte doconsumidor.

4.7 Cimento para Poos Petrolferos

Constitui um tipo de cimento portland de aplicao bastante especfica,qual seja a cimentao de poos petrolferos. O consumo desse tipo de

cimento pouco expressivo quando comparado ao dos outros tipos decimentos normalizados no Pas. O cimento para poos petrolferos (CPP) regulamentado pela NBR 9831 e na sua composio no se observam outroscomponentes alm do clnquer e do gesso para retardar o tempo de pega. Noprocesso de fabricao do cimento para poos petrolferos so tomadasprecaues para garantir que o produto conserve as propriedades reolgicas(plasticidade) necessrias nas condies de presso e temperatura elevadaspresentes a grandes profundidades, durante a aplicao nos poospetrolferos.

5 PRESCRIES NORMATIVAS DOS DIFERENTES TIPOS DECIMENTO PORTLAND

Os vrios tipos de cimento normalizados so designados pela sigla epela classe de resistncia.

As siglas correspondem ao prefixo CP acrescido dos algarismosromanos de I a V, conforme o tipo do cimento, sendo as classes indicadaspelos nmeros 25, 32 e 40. As classes de resistncia apontam os valoresmnimos de resistncia compresso garantidos pelo fabricante, aps 28 diasde cura.

A determinao da resistncia compresso deve ser feita por ummtodo de ensaio normalizado pela ABNT, a NBR 7215 - Cimento Portland -Determinao da Resistncia Compresso. O mtodo consiste em preparar,

sob condies padronizadas de laboratrio, uma argamassa com a proporode uma parte de cimento para trs partes em massa de areiapadro e relaogua/cimento igual a 0,48. So moldados para cada idade de cura (so trsidades: 1, 3 e 7 dias para o cimento portland de alta resistncia inicial e 3, 7 e28 dias para os demais tipos) quatro corpos cilndricos de 5 cm de dimetropor 10 cm de altura, que so ensaiados aps o tempo de cura em umamquina de compresso (prensa).


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At o ano de 1979 a unidade em que se expressava a resistncia compresso do corpo-de-prova padronizado era o quilograma-fora porcentmetro quadrado (kgf/cm2). Seguindo recomendao do INMETRO, orgo normativo do Governo Federal que tornou obrigatria a adoo doSistema Internacional de Unidades (Sl), essa unidade passou a ser expressaem megapascal (MPa) e as classes de resistncia dos cimentos tiveram,por conseqncia, a supresso de um zero na sua identificao, uma vezque 1 MPa corresponde aproximadamente a 10 kgf/cm2. O Quadro 5apresenta a evoluo da nomenclatura, siglas e classes dos cimentos, aopasso que o Quadro 6apresenta a nomenclatura atual.

As normas tcnicas da ABNT referentes aos tipos apresentados noQuadro 6 fixam as condies exigveis desses cimentos, tais comodesignao, composio, exigncias qumicas, fsicas e mecnicas, condiesde embalagem, marcao, entrega e armazenamento dos sacos de cimento,bem como critrios de aceitao e rejeio do produto.

Os Quadros 7 e 8 apresentam os limites estabelecidos de exignciasqumicas, fsicas e mecnicas para os diferentes tipos de cimento. Asexigncias qumicas visam a limitar o teor de adies, a pr-hidratao e falhasno processo de fabricao, enquanto que as exigncias fsico-mecnicasgarantem o desempenho mecnico e reolgico quando da aplicao empastas, argamassas e concretos.

QUADRO 5 Evoluo dos cdigos de identificao dos cimentos portland

Cimento

portland

Antes

de 19801980 1988 A partir de 1991

ComumCP-250CP-320CP-400

CP-25CP-32CP-40

CPS-25, CPS-32, CPS-40CPE-25, CPE-32, CPE-40CPZ-25, CPZ-32, CPZ-40

CP I-25,CP I-S-25,

CP I-32,CP I-S-32,

CP I-40CP I-S-40

Composto - - -CP II-E-25,CP II-Z-25,CP II-F-25,

CP II-E-32,CP II-Z-32,CP II-F-32,

CP II-E-40CP II-Z-40CP II-F-40

Alto-FornoAF-250AF-320

AF-25AF-32

AF-25AF-32AF-40

CP III-25CP III-32CP III-40

Pozolnico POZ-250POZ-320

POZ-25POZ-32

POZ-25POZ-32

CP IV-25CP IV-32

de AltaResistncia

Inicial

ARI ARI ARI CP V-ARI


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QUADRO 6 Nomenclatura dos cimentos portland em 1997

Nome tcnico Sigla ClasseIdentificao do tipo e

classe

Cimento portlandcomum

Cimento portlandcomum

CP I 253240

CP I-25CP I-32CP I-40

(NBR 5732) Cimento portlandcomum comadio

CP I-S253240

CP I-S-25CP I-S-32CP I-S-40

Cimento portlandcomposto comescria

CP II-E253240

CP II-E-25CP II-E-32CP II-E-40

Cimento portlandcomposto(NBR 11578)

Cimento portlandcomposto compozolana

CP II-Z253240

CP II-Z-25CP II-Z-32CP II-Z-40

Cimento portlandcomposto comfler

CP II-F253240

CP II-F-25CP II-F-32CP II-F-40

Cimento portland de alto-forno(NBR 5735) CP III

253240

CP III-25CP III-32CP III-40

Cimento portland pozolnico(NBR 5736)

CP IV 2532

CP IV-25CP IV-32

Cimento portland de alta resistnciaincial (NBR 5733) CP V-ARI - CP V-ARI

Cimento portland resistente aossulfatos (NBR 5737)

-253240

Sigla e classe dostipos originaisacrescidos do sufixoRS. Exemplo:CP I-32RS, CP II-F-32RS,

CP III-40RS etc.

Cimento portland debaixo calor de hidratao(NBR 13116)

-253240

Sigla e classe dos tiposoriginais acrescidos dosufixo BC. Exemplo: CPI-32BC, CP II-F-32BC, CP

III-40BC etc.

Cimento portland

Cimento portland

branco estrutural CPB

25

3240

CPB-25

CPB-32CPB-40

branco(NBR 12989)

Cimento portlandbranco noestrutural

CPB - CPB

Cimento para poos petrolferos(NBR 9831)

CPP G CPP - classe G


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QUADRO 7 Exigncias fsica

Tipo de Finura Tempos de pega Expansibilid

cimentoportland

Classe Resduo napeneira 75 mm

(%)

reaespecfica

(m2/kg)

Incio(h)

Fim(h)

A frio(mm)

A q(m

25 240CP I 12,0

32 260 1 10(1) 5(1) CP I-S

40 10,0 280CP II-E 25 240

12,0CP II-Z 32 260 1 10(1) 5(1)

CP II-F 40 10,0 28025

CP III(2) 32 8,0 - 1 12(1) 5(1)

4025

CP IV(2) 8,0 - 1 12(1) 5(1) 32

CP V-ARI 6,0 300 1 10(1) 5(1)

(1) Ensaio facultativo.

(2) Outras caractersticas podem ser exigidas, como calor de hidratao, inibio daagressivos, tempo mximo de incio de pega.


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QUADRO 8 Exigncias qumicas

Tipo decimentoportland

Resduoinsolvel

(%)

Perda aofogo(%)

MgO(%)

SO3(%)

CO2(%)

S(%)

CP I

CP I-S

1,0

5,0

2,0

4,5 6,5 4,0

1,0

3,0

-

-

CP II-ECP II-Z

CP II-F

2,5 16,0

2,5

6,5 6,5 4,0 5,0--

-

CP III 1,5 4,5 - 4,0 3,0 1,0(1)

CP IV (2) (3) (4) 4,5 6,5 4,0 3,0 -

CP V-ARI 1,0 4,5 6,5 3,5

4,5(5) 3,0

-

(1) Ensaio facultativo.

(2) A atividade pozolnica do cimento, determinada conforme a NBR 5753, deve ser positiva.

(3) A atividade do material pozolnico, determinada conforme a NBR 5752, deve ser maior que75%.

(4) O teor de material pozolnico deve ser determinado pelo ensaio de resduo insolvel.

(5) O teor de SO3

igual a 3,5% aplica-se quando C3A 8,0, e 4,5% quando C3A 8,0%.

6 INFLUNCIA DOS TIPOS DE CIMENTO NAS ARGAMASSAS ECONCRETOS

O Quadro 9 mostra, de forma simplificada, de que forma os diversostipos de cimento agem sobre as argamassas e concretos de funo estruturalcom eles constitudos.


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QUADRO 9 Influncia dos tipos de cimento

Tipo de cime

Propriedade Comum eComposto

Alto-Forno PozolnicoAl

ResisInic

Resistncia compresso

PadroMenor nos

primeiros diase maior no final

da cura

Menor nosprimeiros dias

e maior no finalda cura

Muito no

primdia

Calor gerado nareao do cimentocom a gua

Padro Menor Menor Ma

Impermeabilidade Padro Maior Maior Pad

Resistncia aosagentes agressivos(gua do mar e deesgotos)

Padro Maior Maior Me

Durabilidade Padro Maior Maior Pad


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As influncias assinaladas no Quadro 9 so relativas, podendo-seampliar ou reduzir seu efeito sobre as argamassas e concretos, atravs deaumento ou diminuio da quantidade de seus componentes, sobretudo a gua e ocimento. As caractersticas dos demais componentes, que so principalmenteos agregados (areia, pedra britada, p-de-pedra etc.), tambm podero alteraro grau de influncia, sobretudo se contiverem matrias orgnicas (folhas,razes etc.). Finalmente, pode-se usar aditivos qumicos para reduzir certasinfluncias ou aumentar o efeito de outras, quando desejado ou necessrio.

Tudo isso leva concluso de que necessrio estudar a dosagemideal dos componentes das argamassas e concretos a partir do tipo decimento escolhido ou disponvel na praa, de forma a estabelecer umacomposio que d o melhor resultado ao menor custo. As dosagens devemobedecer a mtodos racionais comprovados na prtica e que respeitem asnormas tcnicas aplicveis e o uso dos aditivos deve seguir as instrues doseu fabricante.

Alm disso, absolutamente fundamental fazer corretamente oadensamento e a cura das argamassas e dos concretos. O adensamento e acura malfeitos so as principais causas de defeitos e problemas que surgemnas argamassas e nos concretos, como a baixa resistncia, as trincas e

fissuras, a corroso da armadura etc. O bom adensamento obtido atravs deuma vibrao adequada. O principal cuidado que se deve tomar para obteruma cura correta manter as argamassas e os concretos midos aps apega, molhando-os com uma mangueira ou com um regador, ou entocobrindo-os com sacos molhados (de aniagem ou do prprio cimento), ou atcolocando tbuas ou chapas de madeira molhadas sobre a superfcie, demodo a impedir a evaporao da gua por ao do vento e do calor do soldurante um perodo mnimo de sete dias.

7 O USO DOS DIVERSOS TIPOS DE CIMENTO NAS DIFERENTESAPLICAES

Em que pese a possibilidade de se ajustar, atravs de dosagens

adequadas, os diversos tipos de cimento s mais diversas aplicaes, aanlise das suas caractersticas e propriedades, bem como de sua influnciasobre as argamassas e os concretos j mostra que certos tipos so maisapropriados para determinados fins do que outros. O Quadro 10aponta quaistipos de cimento disponveis no mercado podem ser usados nas maisdiferentes aplicaes.


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QUADRO 10 - Aplicaes dos diferentes tipos de cimento portland

Aplicao Tipos de cimento portland

Argamassa de revestimento eassentamento de tijolos e blocos

Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z,CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolnico (CP IV)

Argamassa de assentamento deazulejos e ladrilhos

Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z,CP II-F) e Pozolnico (CP IV)

Argamassa de rejuntamento deazulejos e ladrilhos

Branco (CPB)

Concreto 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 Pozolnico (CP IV)Concreto magro (para passeios eenchimentos)


Concreto armado com funoestrutural

Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z,CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolnico (CP IV), deAlta Resistncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural(CPB Estrutural)

Concreto protendido comprotenso das barras antes dolanamento do concreto

Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-Z, CP II-F), deAlta Resistncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural(CPB Estrutural)

Concreto protendido comprotenso das barras aps oendurecimento do concreto


Concreto armado para desformarpida, curado por asperso degua ou produto qumico

de Alta Resistncia Inicial (CP V-ARI), Comum (CP I,CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolnico (CP IV) e Branco Estrutural(CPB Estrutural)

Concreto armado para desformarpida, curado a vapor ou comoutro tipo de cura trmica


Elementos pr-moldados deconcreto e artefatos de cimentocurados por asperso de gua

Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z,CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolnico (CP IV), deAlta Resistncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural(CPB Estrutural) (VER NOTA) (*)

Elementos pr-moldados deconcreto e artefatos de cimentopara desforma rpida, curados porasperso de gua

de Alta Resistncia Inicial (CP V-ARI), Comum (CP I,CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F) e BrancoEstrutural (CPB Estrutural)

Elementos pr-moldados de

concreto e artefatos de cimentopara desforma rpida, curados avapor ou com outro tipo de curatrmica

Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z,

CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolnico (CP IV) eBranco Estrutural (CPB Estrutural)

continua


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continuao

Aplicao Tipos de cimento portland

Pavimento de concreto simples ouarmado


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), Pozolnico (CP IV) e deAlta Resistncia Inicial (CP V-ARI)

Concreto arquitetnico Branco Estrutural (CPB Estrutural)

Argamassa armada(VER NOTA) (*)

Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z,CP II-F), de Alta Resistncia Inicial (CP V-ARI) e BrancoEstrutural (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 Pozolnico (CP IV)

Argamassas e concretos parameios agressivos (gua do mar ede esgotos

de Alto-Forno (CP III), Pozolnico (CP IV) e Resistente aSulfatos

Concreto-massa de Alto-Forno (CP III), Pozolnico (CP IV) e de BaixoCalor de Hidratao

Concreto com agregados reativos Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z,CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolnico (CP IV)

NOTA:

(*) Dada a pouca experincia que se tem no Brasil sobre uso do CP III e do CP IV na argamassaarmada deve-se consultar um especialista antes de especific-los para esse uso.

8 ESTOCAGEM DO CIMENTO

Definido o tipo de cimento, falta apenas atentar para os cuidadosnecessrios conservao do cimento (que um produto perecvel), pelomaior tempo possvel, no depsito ou no canteiro de obras.

O cimento embalado em sacos de papel kraft de mltiplas folhas.Trata-se de uma embalagem usada no mundo inteiro, para proteger o cimentoda umidade e do manuseio no transporte, ao menor preo para o consumidor.Alm disso, o saco de papel o nico que permite o enchimento com materialainda bastante aquecido, por ensacadeiras automticas, imprescindveis aoatendimento do fluxo de produo (ao contrrio de outros tipos de embalagem j testados, como a de plstico). Mas, o saco de papel protege pouco ocimento nele contido da ao direta da gua.


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Se o cimento entrar em contato com a gua na estocagem, ele vaiempedrar ou endurecer antes do tempo, inviabilizando sua utilizao na obraou fbrica de pr-moldados e artefatos de cimento.

A gua o maior aliado do cimento na hora de confeccionar asargamassas e os concretos. Mas o seu maior inimigo antes disso. Portanto, preciso evitar a todo custo que o cimento estocado entre em contato com agua. Essa gua no vem s da chuva, de uma torneira ou de um cano furado,mas tambm se encontra, sob forma de umidade, no ar, na terra, no cho enas paredes.

Por isso, o cimento deve ser estocado em local seco, coberto e fechadode modo a proteg-lo da chuva, bem como afastado do cho, do piso e dasparedes externas ou midas, longe de tanques, torneiras e encanamentos, oupelo menos separado deles.

Recomenda-se iniciar a pilha de cimento sobre um tablado de madeira,montado a pelo menos 30 cm do cho ou do piso e no formar pilhas maioresdo que 10 sacos. Quanto maior a pilha, maior o peso sobre os primeiros sacosda pilha. Isso faz com que seus gros sejam de tal forma comprimidos que ocimento contido nesses sacos fica quase que endurecido, sendo necessrioafof-lo de novo, antes do uso, o que pode acabar levando ao rompimento dosaco e perda de boa parte do material. A pilha recomendada de 10 sacos

tambm facilita a contagem, na hora da entrega e no controle dos estoques.

recomendvel utilizar primeiro o cimento estocado h mais tempo,deixando o que chegar por ltimo para o fim, o que evita que um lote fiqueestocado por tempo excessivo, j que o cimento, bem estocado, prpriopara uso por trs meses, no mximo, a partir da data de sua fabricao.

A fabricao de cimento processa-se rapidamente. O clnquer decimento portland sai do forno a cerca de 80oC, indo diretamente moagem, aoensacamento e expedio, podendo, portanto, chegar obra ou depsitocom temperatura de at 60oC. No recomendvel usar o cimento quente,pois isso poder afetar a trabalhabilidade da argamassa ou do concreto comele confeccionados. Deve-se deix-lo descansar at atingir a temperaturaambiente e, para isso, recomenda-se estoc-lo em pilhas menores, de 5sacos, deixando um espao entre elas para favorecer a circulao de ar, o quefar com que eles se resfriem mais rapidamente.

Nas regies de clima frio a temperatura ambiente pode ser to baixaque ocasionar um retardamento do inicio de pega. Para que isso no ocorra,convm estocar o cimento em locais protegidos de temperaturas abaixo de12C.


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Tomados todos os cuidados na estocagem adequada do cimento paraalongar ao mximo sua vida til, ainda assim alguns sacos de cimento podemse estragar. s vezes, o empedramento apenas superficial. Se esses sacosforem tombados sobre uma superfcie dura e voltarem a se afofar, ou se forpossvel esfarelar os torres neles contidos entre os dedos, o cimento dessessacos ainda se prestar ao uso normal. Caso contrrio, ainda se pode tentaraproveitar parte do cimento, peneirando-o. O p que passa numa peneira demalha de 5 mm (peneira de feijo) pode ser utilizado em aplicaes de menorresponsabilidade, tais como pisos, contrapisos e caladas, mas no deve serutilizado em peas estruturais, j que sua resistncia ficou comprometida, pois

parte desse cimento j teve iniciado o processo de hidratao.

Enfim, observa-se que fundamental a estocagem correta, pois noapenas h o risco de perder-se parte do cimento, como tambm acaba-sereduzindo a resistncia final do cimento que no chegou a estragar.

9 CONSIDERAES FINAIS

O presente trabalho pretende dar informao tcnica bsica sobre ocimento, suas caractersticas e propriedades, aos consumidores e usuriosdesse material de construo que desejem conhecer esse importantecomponente da construo civil, de uma maneira genrica. Caso o leitorinteressado tenha interesse em aprofundar-se no assunto, sugere-se entrar em

contato com a Associao Brasileira de Cimento Portland, nos seguintestelefones:

Regio Norte e Nordeste:Escritrio Regional Norte-NordesteRECIFE / PETel./Fax: (81) 3222.4410 / 3423.5565

Regio Sudeste:Escritrio Regional Minas GeraisBELO HORIZONTE / MGTel.: (31) 3223.0721Fax: (31) 3284.0021

Regio Centro-Oeste:Escritrio Regional Centro-OesteBRASLIA / DFTel./Fax: (61) 234.5911 / 234.5012

Escritrio Regional Rio de JaneiroRIO DE JANEIRO / RJTel.: (21) 2531.1990Fax: (21) 2531.2729

Regio Sul:Escritrio Regional SulCURITIBA / PRTel.: (41) 353.7426Fax: (41) 353.4707

Escritrio Regional de So PauloSO PAULO / SPTel.: (11) 3760.5374 / 5311 / 5408Fax: (11) 3760.5320


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