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Guia básico de utilização do cimento portland

GUIA B`SICO DE UTILIZA.^O DO CIMENTO PORTLAND Sªo Paulo dezembro de 2002 Revisªo: 7

2a ediçªo - 1994 (rev. atual.) 3a ediçªo - 1997 (rev. atual.) 4a ediçªo - 1998 5a ediçªo - 1999 6a ediçªo - 2000

ASSOCIA.^O BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND 7.ed. Sªo Paulo, 2002. 28p. (BT-106) ISBN 85-87024-23-X Cimento portland Escória de alto-forno Pozolanas CDD 666.942

Todos os direitos reservados à Associaçªo Brasileira de Cimento Portland Avenida Torres de Oliveira, 76 - JaguarØ CEP 05347-902 Sªo Paulo/SP Fone: 55-11-3760-5300 - Fax: 55-11-3760-5370

ASSOCIA.^O BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Guia bÆsico de utilizaçªo do cimento portland. 7.ed. Sªo Paulo, 2002. 28p. (BT-106)

RESUMO O cimento portland Ø o material de construçªo de mais extenso uso no mundo. Apesar de sua invençªo ter ocorrido hÆ mais de um sØculo e, em nosso País, sua efetiva produçªo ter-se iniciado hÆ cerca de 75 anos, muitos sªo os que fazem uso dele sem conhec?-lo com maior rigor.

Assim sendo, este Boletim foi preparado em uma linguagem acessível para que todos aqueles que utilizem o cimento portland possam adquirir um conhecimento mais amplo desse produto quanto ao seu histórico, matØrias- primas, produçªo, controle de qualidade, tipos disponíveis, principais aplicaç?es e cuidados na estocagem.

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

1 INTRODU.^O: DEFINI.^O, UTILIDADE E HISTÓRICO.................7

(MATÉRIAS-PRIMAS)........................................................................8

2.1 Clínquer ..............................................................................................8

2.2 Adiç?es ...............................................................................................8

CIMENTO 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 Pozolânicos...............................13

4.3 Cimento Portland de Alta Resist?ncia Inicial.....................................14

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

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

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

4.7 Cimento para Poços Petrolíferos......................................................18

TIPOS DE CIMENTO PORTLAND ..................................................18

ARGAMASSAS E CONCRETOS ....................................................22

DIFERENTES APLICA.ÕES...........................................................24

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

9 CONSIDERA.ÕES FINAIS .............................................................28

Cimento portland Ø a denominaçªo convencionada mundialmente para o material usualmente conhecido na construçªo civil como cimento.

O cimento portland Ø um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob açªo da Ægua. Depois de endurecido, mesmo que seja novamente submetido à açªo da Ægua, o cimento portland nªo se decomp?e mais.

O cimento portland, misturado com Ægua e outros materiais de construçªo, tais como a areia, a pedra britada, o pó-de-pedra, a cal e outros, resulta nos concretos e nas argamassas usadas na construçªo de casas, edifícios, pontes, barragens etc.

As características e propriedades desses concretos e argamassas vªo depender da qualidade e proporç?es dos materiais com que sªo compostos. Dentre eles, entretanto, o cimento Ø o mais ativo, do ponto de vista químico. Pode-se dizer que o cimento Ø o principal responsÆvel pela transformaçªo da mistura dos materiais componentes dos concretos e das argamassas no produto final desejado (uma laje, uma viga, um revestimento etc.).

Portanto, Ø de fundamental importância utilizÆ-lo corretamente. Para isto, Ø preciso conhecer bem suas características e propriedades, para poder aproveitÆ-las da melhor forma possível na aplicaçªo que se tem em vista.

O cimento portland foi criado por um construtor ingl?s, Joseph Aspdin, que o patenteou em 1824. Nessa Øpoca, era comum na Inglaterra construir com pedra de Portland, uma ilha situada no sul desse país. Como o resultado da invençªo de Aspdin se assemelhasse na cor e na dureza a essa pedra de Portland, ele registrou esse nome em sua patente. É por isso que o cimento Ø chamado cimento portland.

HÆ tempos havia no Brasil, praticamente, um ?nico tipo de cimento portland. Com a evoluçªo dos conhecimentos tØcnicos sobre o assunto, foram sendo fabricados novos tipos. A maioria dos tipos de cimento portland hoje existentes no mercado servem para o uso geral. Alguns deles, entretanto, tem certas características e propriedades que os tornam mais adequados para determinados usos, permitindo que se obtenha um concreto ou uma argamassa com a resist?ncia e durabilidade desejadas, de forma bem econômica.

Esta publicaçªo descreve resumida e objetivamente os conhecimentos bÆsicos sobre o cimento portland.

Uma das melhores maneiras de conhecer as características e propriedades dos diversos tipos de cimento portland Ø estudar sua composiçªo.

O cimento portland Ø composto de clínquer e de adiç?es. O clínquer Ø o principal componente e estÆ presente em todos os tipos de cimento portland. As adiç?es podem variar de um tipo de cimento para outro e sªo principalmente elas que definem os diferentes tipos de cimento.

2.1 Clínquer O clínquer tem como matØrias-primas o calcÆrio e a argila, ambos obtidos de jazidas em geral situadas nas proximidades das fÆbricas de cimento. A rocha calcÆria Ø primeiramente britada, depois moída e em seguida misturada, em proporç?es adequadas, com argila moída. A mistura formada atravessa entªo um forno giratório de grande diâmetro e comprimento, cuja temperatura interna chega a alcançar 1450oC. O intenso calor transforma a mistura em um novo material, denominado clínquer, que se apresenta sob a forma de pelotas. Na saída do forno o clínquer, ainda incandescente, Ø bruscamente resfriado para posteriormente ser finamente moído, transformando-se em pó.

O clínquer em pó tem a peculiaridade de desenvolver uma reaçªo química em presença de Ægua, na qual ele, primeiramente, torna-se pastoso e, em seguida, endurece, adquirindo elevada resist?ncia e durabilidade. Essa característica adquirida pelo clínquer, que faz dele um ligante hidrÆulico muito resistente, Ø sua propriedade mais importante.

2.2 Adiç?es As adiç?es sªo outras matØrias-primas que, misturadas ao clínquer na fase de moagem, permitem a fabricaçªo dos diversos tipos de cimento portland hoje disponíveis no mercado. Essas outras matØrias-primas sªo o gesso, as escórias de alto-forno, os materiais pozolânicos e os materiais carbonÆticos.

O gesso tem como funçªo bÆsica controlar o tempo de pega, isto Ø, o início do endurecimento do clínquer moído quando este Ø misturado com Ægua. Caso nªo se adicionasse o gesso à moagem do clínquer, o cimento, quando entrasse em contato com a Ægua, endureceria quase que instantaneamente, o que inviabilizaria seu uso nas obras. Por isso, o gesso Ø uma adiçªo presente

em todos os tipos de cimento portland. A quantidade adicionada Ø pequena: em geral, 3% de gesso para 97% de clínquer, em massa.

As escórias de alto-forno sªo obtidas durante a produçªo de ferro-gusa nas ind?strias sider?rgicas e se assemelham aos grªos de areia. Antigamente, as escórias de alto-forno eram consideradas como um material sem maior utilidade, atØ ser descoberto que elas tambØm tinham a propriedade de ligante hidrÆulico muito resistente, ou seja, que reagem em presença de Ægua, desenvolvendo características aglomerantes de forma muito semelhante à do clínquer. Essa descoberta tornou possível adicionar a escória de alto-forno à moagem do clínquer com gesso, guardadas certas proporç?es, e obter como resultado um tipo de cimento que, alØm de atender plenamente aos usos mais comuns, apresenta melhoria de algumas propriedades, como maior durabilidade e maior resist?ncia final.

Os materiais pozolânicos sªo rochas vulcânicas ou matØrias orgânicas fossilizadas encontradas na natureza, certos tipos de argilas queimadas em elevadas temperaturas (550oC a 900oC) e derivados da queima de carvªo mineral nas usinas termelØtricas, entre outros. Da mesma forma que no caso da escória de alto-forno, pesquisas levaram à descoberta de que os materiais pozolânicos, quando pulverizados em partículas muito finas, tambØm passam a apresentar a propriedade de ligante hidrÆulico, se bem que de forma distinta. Isto porque nªo basta colocar os materiais pozolânicos, sob forma de pó muito fino, em presença de Ægua, para que passem a desenvolver as reaç?es químicas que os tornam primeiramente pastosos e depois endurecidos. A reaçªo só vai acontecer se, alØm da Ægua, os materiais pozolânicos moídos em grªos finíssimos tambØm forem colocados em presença de mais um outro material. O clínquer Ø justamente um desses materiais, pois no processo de hidrataçªo libera hidróxido de cÆlcio (cal) que reage com a pozolana.

Esse Ø o motivo pelo qual a adiçªo de materiais pozolânicos ao clínquer moído com gesso Ø perfeitamente viÆvel, atØ um determinado limite. E, em alguns casos, Ø atØ recomendÆvel, pois o tipo de cimento assim obtido ainda oferece a vantagem de conferir maior impermeabilidade, por exemplo, aos concretos e às argamassas.

Outros materiais pozolânicos t?m sido estudados, tais como as cinzas resultantes da queima de cascas de arroz e a sílica ativa, um pó finíssimo que sai das chaminØs das fundiç?es de ferro-silício e que, embora em carÆter regional, jÆ t?m seu uso consagrado no Brasil, a exemplo de outros países tecnologicamente mais avançados.

adiçªo serve tambØm para tornar os concretos e as argamassas mais trabalhÆveis, porque os grªos ou partículas desses materiais moídos t?m dimens?es adequadas para se alojar entre os grªos ou partículas dos demais componentes do cimento, funcionando como um verdadeiro lubrificante. Quando presentes no cimento sªo conhecidos como fíler calcÆrio.

Conclui-se, pois que, de todas as adiç?es, o gesso nªo pode, em hipótese alguma, deixar de ser misturado ao cimento, e que as demais matØrias-primas adicionadas (escória de alto-forno, materiais pozolânicos e materiais carbonÆticos) sªo totalmente compatíveis com o principal componente do cimento portland ? o clínquer ? acabando por conferir ao cimento pelo menos uma qualidade a mais.

3 NORMAS TÉCNICAS E CONTROLE DE QUALIDADE DO CIMENTO PORTLAND As determinaç?es da qualidade e da quantidade das matØrias-primas que vªo constituir os diversos tipos de cimento portland nªo podem ser feitas atendendo simplesmente à vontade unilateral de um produtor ou de um consumidor.

No País a Associaçªo Brasileira de Normas TØcnicas (ABNT) prepara e divulga normas tØcnicas que sªo usadas no mercado como padrªo de refer?ncia.

As normas tØcnicas definem nªo somente as características e propriedades mínimas que os cimentos portland devem apresentar como, tambØm, os mØtodos de ensaio empregados para verificar se esses cimentos atendem às exig?ncias das respectivas normas.

Existem no Brasil 56 fÆbricas de cimento portland e todas elas atendem às exig?ncias das normas tØcnicas determinadas pela ABNT. A qualidade Ø aferida pela Associaçªo Brasileira de Cimento Portland (ABCP), entidade de Utilidade P?blica Federal, com base nas normas da ABNT e nos princípios do Instituto Nacional de Metrologia, Normalizaçªo e Qualidade Industrial (INMETRO). Quando um saco de cimento apresenta o Selo de Qualidade ABCP, isto significa que o produto nele contido estÆ de acordo com as normas tØcnicas brasileiras, ou que atende a essas normas, ou, ainda, que foi produzido em conformidade com as exig?ncias dessas normas.

Todas as fÆbricas brasileiras de cimento instalaram em seu processo de produçªo ? desde a extraçªo do calcÆrio na jazida, atØ o ensacamento do cimento no final da linha ? um complexo sistema de controle de qualidade, de

modo que as exig?ncias feitas pelas normas brasileiras aos cimentos portland sejam cumpridas.

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

O consumidor tem o direito de verificar se o cimento que comprou cumpre as normas tØcnicas brasileiras. Entretanto, terÆ de fazer essa verificaçªo com base nos mØtodos de ensaio igualmente fixados por essas mesmas normas.

4 PRINCIPAIS TIPOS DE CIMENTO PORTLAND Existem no Brasil vÆrios tipos de cimento portland, diferentes entre si, principalmente em funçªo de sua composiçªo. Os principais tipos oferecidos no mercado, ou seja, os mais empregados nas diversas obras de construçªo civil sªo: ? cimento portland pozolânico.

Em menor escala sªo consumidos, seja pela menor oferta, seja pelas características especiais de aplicaçªo os seguintes tipos de cimento: ? cimento para poços petrolíferos.

Todos os tipos de cimento mencionados sªo regidos por normas da ABNT, que disp?e de escritórios ou representaç?es espalhados pelo País, nos quais poderªo ser adquiridas essas normas.

O primeiro cimento portland lançado no mercado brasileiro foi o conhecido CP, correspondendo atualmente ao CP I, um tipo de cimento portland comum sem quaisquer adiç?es alØm do gesso (utilizado como retardador da pega). Ele acabou sendo considerado na maioria das aplicaç?es usuais como termo de refer?ncia para comparaçªo com as características e propriedades dos tipos de cimento posteriormente aparecidos. Foi a partir do amplo domínio científico e tecnológico sobre o cimento portland comum que se pôde desenvolver outros tipos de cimento, com o objetivo inicial de atender a casos especiais. Com o tempo verificou-se que alguns desses cimentos, inicialmente imaginados como especiais, tinham desempenho equivalente ao do cimento portland comum original, atendendo plenamente às necessidades da maioria das aplicaç?es usuais e apresentando, em muitos casos, inclusive, alguma vantagem adicional. A partir dos bons resultados dessas conquistas e a exemplo de países tecnologicamente mais avançados, como os da Uniªo EuropØia, surgiu no mercado brasileiro em 1991 um novo tipo de cimento, o cimento portland composto, cuja composiçªo Ø intermediÆria entre os cimentos portland comuns e os cimentos portland com adiç?es (alto-forno e pozolânico), estes ?ltimos jÆ disponíveis hÆ algumas dØcadas. O Quadro 1 apresenta a composiçªo dos cimentos portland comuns e compostos.

QUADRO 1 - Composiçªo dos cimentos portland comuns e compostos Tipo de cimento portland Sigla Composiçªo (% em massa) Norma Brasileira Clínquer + gesso Escória granulada de alto- forno (sigla E) Material pozolâ- nico (sigla Z) Material carbonÆ- tico (sigla F) Comum CP I CP I-S 100 99-95 -

1-5 NBR 5732 Composto CP II-E CP II-Z CP II-F 94-56 94-76 94-90 6-34 - - - 6-14 - 0-10 0-10 6-10 NBR 11578 Atualmente os cimentos portland compostos sªo os mais encontrados no mercado, respondendo por aproximadamente 75% da produçªo industrial brasileira; sªo utilizados na maioria das aplicaç?es usuais, em substituiçªo ao antigo CP.

O consumo apreciÆvel de energia durante o processo de fabricaçªo de cimento motivou mundialmente a busca, pelo setor, de medidas para diminuiçªo do consumo energØtico. Uma das alternativas de sucesso foi o uso de escórias granuladas de alto-forno e materiais pozolânicos na composiçªo dos chamados cimentos portland de alto-forno e pozolânicos, respectivamente.

O Quadro 2 apresenta a composiçªo desses tipos de cimento normalizados no Brasil.

QUADRO 2 - Composiçªo dos cimentos portland de alto-forno e pozolânicos Tipo de cimento portland Sigla Composiçªo (% em massa) Norma Brasileira Clínquer + gesso Escória granulada de alto-forno Material pozolâ- nico Material carbonÆ- tico Alto-Forno CP III 65-25 35-70 - 0-5 NBR 5735 Pozolânico CP IV 85-45 - 15-50 0-5 NBR 5736 Como jÆ explicado, as escórias granuladas de alto-forno apresentam propriedades hidrÆulicas latentes, isto Ø, da forma como sªo obtidas endurecem quando misturadas com Ægua. Contudo, as reaç?es de hidrataçªo das escórias sªo tªo lentas que limitariam sua aplicaçªo prÆtica se agentes ativadores, químicos e físicos, nªo acelerassem o processo de hidrataçªo.

A cal liberada durante a hidrataçªo do clínquer Ø o principal ativador químico da escória quando esta Ø adicionada ao cimento, ao passo que a ativaçªo física Ø conseguida pelo aumento da finura quando a escória Ø moída separada ou conjuntamente com o clínquer.

Os materiais pozolânicos, ao contrÆrio das escórias granuladas de alto-forno, nªo reagem com a Ægua da forma como sªo obtidos. Entretanto, quando finamente divididos, reagem com o hidróxido de cÆlcio em presença de Ægua e na temperatura ambiente, dando origem a compostos com propriedades aglomerantes. Por essa razªo, os materiais pozolânicos sªo utilizados conjuntamente com o clínquer, pois o hidróxido de cÆlcio Ø um produto normalmente resultante da hidrataçªo deste.

Tais fatores repercutem diretamente no comportamento do concreto, melhorando seu desempenho ante a açªo de sulfatos e da reaçªo Ælcali-agregado. Outras propriedades sªo tambØm alteradas, incluindo a diminuiçªo do calor de hidrataçªo, o aumento da resist?ncia à compressªo em idades avançadas, a melhor trabalhabilidade e outros.

Dado o fato de as escórias granuladas de alto-forno e os materiais pozolânicos terem menor velocidade de hidrataçªo em relaçªo ao clínquer, os cimentos com adiçªo desses materiais podem apresentar, em igualdade de condiç?es, menor desenvolvimento inicial de resist?ncia. Entretanto, na prÆtica, verifica-se que as resist?ncias efetivamente alcançadas em todas as idades superam os limites mínimos estabelecidos pelas normas tØcnicas da ABNT, que especificam os valores necessÆrios às aplicaç?es mais usuais. A Figura 1 ilustra a evoluçªo mØdia de resist?ncia dos principais tipos de cimento, com base nos valores experimentais obtidos nos laboratórios da ABCP.

4.3 Cimento Portland de Alta Resist?ncia Inicial O cimento portland de alta resist?ncia inicial (CP V-ARI) embora contemplado pela ABNT como norma separada do cimento portland comum, Ø na verdade um tipo particular deste, que tem a peculiaridade de atingir altas resist?ncias jÆ nos primeiros dias da aplicaçªo. O desenvolvimento da alta resist?ncia inicial Ø conseguido pela utilizaçªo de uma dosagem diferente de calcÆrio e argila na produçªo do clínquer, bem como pela moagem mais fina do cimento, de modo que, ao reagir com a Ægua, ele adquira elevadas resist?ncias, com maior velocidade.

QUADRO 3 - Composiçªo do cimento portland de alta resist?ncia inicial Tipo de cimento portland Sigla Composiçªo (% em massa) Norma Brasileira Clínquer + gesso Material carbonÆtico Alta Resist?ncia Inicial CP V-ARI 100-95 0-5 NBR 5733

FIGURA 1 - Evoluçªo mØdia de resist?ncia à compressªo dos distintos tipos de cimento portland (fonte: ABCP, 1996)

HÆ, entretanto, uma tend?ncia mundial de abandonar a classificaçªo do cimento de alta resist?ncia como sendo um tipo específico do qual se exijam limitaç?es de composiçªo. Assim, a classificaçªo do cimento de alta resist?ncia inicial como qualquer tipo de cimento portland (comum, composto, de alto-forno, pozolânico) que apresente adicionalmente a propriedade de desenvolver altas resist?ncias iniciais jÆ Ø adotada nos países da Uniªo EuropØia. O mesmo fato deverÆ ocorrer no Brasil com os trabalhos de revisªo da norma brasileira NBR 5733, no âmbito do Mercosul para adoçªo de norma ?nica nos países integrantes desse Mercado.

O princípio de considerar quatro ou cinco tipos bÆsicos de cimento classificados por sua composiçªo (porcentagem de clínquer e adiç?es) e tipos especiais derivados dos tipos bÆsicos, que apresentem certas peculiaridades ou características, jÆ Ø adotado no Brasil; os tipos especiais normalizados sªo os cimentos portland resistentes aos sulfatos e os cimentos portland de baixo calor de hidrataçªo.

Os cimentos portland resistentes aos sulfatos sªo aqueles ? como o próprio nome diz ? que t?m a propriedade de oferecer resist?ncia aos meios agressivos sulfatados, tais como os encontrados nas redes de esgotos de Æguas servidas ou industriais, na Ægua do mar e em alguns tipos de solos. De acordo com a norma NBR 5737, quaisquer um dos cinco tipos bÆsicos (CP I, CP II, CP lII, CP IV e CP V-ARI) podem ser considerados resistentes aos sulfatos, desde que obedeçam a pelo menos uma das seguintes condiç?es: ? teor de aluminato tricÆlcico (C A) do clínquer e teor de adiç?es 3 ? cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de ? cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de ? cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duraçªo ou de obras que comprovem resist?ncia aos sulfatos.

No primeiro e no ?ltimo caso o cimento deve atender ainda a uma das normas NBR 5732, 5733, 5735, 5736 e 11578. Se o cimento original for o portland de alta resist?ncia inicial (NBR 5733), admite-se a adiçªo de escória granulada de alto-forno ou de materiais pozolânicos, para os fins específicos da NBR 5737.

Uma d?vida que tem surgido entre os usuÆrios Ø se o CP II-F que tem necessariamente mais que 5% de fíler calcÆrio e nªo contØm escória ou pozolana pode ser considerado resistente a sulfatos. Nesse caso, o cimento deve necessariamente ser submetido a ensaios específicos de determinaçªo da resist?ncia aos sulfatos antes de uma decisªo sobre sua utilizaçªo em meios agressivos sulfatados. Os testes mais correntes sªo os especificados pela ASTM C-1012 - Length Change of Hidraulic - Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution, com mínimo de 180 dias de duraçªo, NBR 13583 - Cimento Portland - Determinaçªo da variaçªo dimensional de barras de argamassa de cimento portland expostas à soluçªo de sulfato de sódio, com duraçªo de 66 dias ou ainda o mØtodo proposto por Koch & Steinegger, com duraçªo de 77 dias.

O aumento da temperatura no interior de grandes estruturas de concreto devido ao calor desenvolvido durante a hidrataçªo do cimento pode levar ao aparecimento de fissuras de origem tØrmica, que podem ser evitadas se forem usados cimentos com taxas lentas de evoluçªo de calor, os chamados cimentos portland de baixo calor de hidrataçªo.

Os cimentos portland de baixo calor de hidrataçªo, de acordo com a NBR 13116, sªo aqueles que geram atØ 260 J/g e atØ 300 J/g aos 3 dias e 7 dias de hidrataçªo, respectivamente, e podem ser qualquer um dos tipos bÆsicos. O ensaio Ø executado de acordo com a norma NBR 12006 - Determinaçªo do Calor de Hidrataçªo pelo MØtodo da Garrafa de Langavant.

4.6 Cimento Portland Branco O cimento portland branco Ø um tipo de cimento que se diferencia dos demais pela coloraçªo. A cor branca Ø conseguida a partir de matØrias-primas com baixos teores de óxidos de ferro e mangan?s e por condiç?es especiais durante a fabricaçªo, especialmente com relaçªo ao resfriamento e à moagem do produto.

No Brasil o cimento portland branco Ø regulamentado pela norma NBR 12989, sendo classificado em dois subtipos: cimento portland branco estrutural e cimento portland branco nªo estrutural, cujas composiç?es sªo mostradas no Quadro 4.

Boletim. JÆ o cimento portland branco nªo estrutural nªo tem indicaçªo de classe e Ø aplicado, por exemplo, no rejuntamento de azulejos e na fabricaçªo de ladrilhos hidrÆulicos, isto Ø, em aplicaç?es nªo estruturais, sendo esse aspecto ressaltado na sacaria para evitar uso indevido por parte do consumidor.

4.7 Cimento para Poços Petrolíferos Constitui um tipo de cimento portland de aplicaçªo bastante específica, qual seja a cimentaçªo de poços petrolíferos. O consumo desse tipo de cimento Ø pouco expressivo quando comparado ao dos outros tipos de cimentos normalizados no País. O cimento para poços petrolíferos (CPP) Ø regulamentado pela NBR 9831 e na sua composiçªo nªo se observam outros componentes alØm do clínquer e do gesso para retardar o tempo de pega. No processo de fabricaçªo do cimento para poços petrolíferos sªo tomadas precauç?es para garantir que o produto conserve as propriedades reológicas (plasticidade) necessÆrias nas condiç?es de pressªo e temperatura elevadas presentes a grandes profundidades, durante a aplicaçªo nos poços petrolíferos.

5 PRESCRI.ÕES NORMATIVAS DOS DIFERENTES TIPOS DE CIMENTO PORTLAND Os vÆrios tipos de cimento normalizados sªo designados pela sigla e pela classe de resist?ncia.

As siglas correspondem ao prefixo CP acrescido dos algarismos romanos de I a V, conforme o tipo do cimento, sendo as classes indicadas pelos n?meros 25, 32 e 40. As classes de resist?ncia apontam os valores mínimos de resist?ncia à compressªo garantidos pelo fabricante, após 28 dias de cura.

AtØ o ano de 1979 a unidade em que se expressava a resist?ncia à compressªo do corpo-de-prova padronizado era o quilograma-força por centímetro quadrado (kgf/cm2). Seguindo recomendaçªo do INMETRO, o órgªo normativo do Governo Federal que tornou obrigatória a adoçªo do Sistema Internacional de Unidades (Sl), essa unidade passou a ser expressa em megapascal (MPa) e as classes de resist?ncia dos cimentos tiveram, por conseqü?ncia, a supressªo de um zero na sua identificaçªo, uma vez que 1 MPa corresponde aproximadamente a 10 kgf/cm2. O Quadro 5 apresenta a evoluçªo da nomenclatura, siglas e classes dos cimentos, ao passo que o Quadro 6 apresenta a nomenclatura atual.

As normas tØcnicas da ABNT referentes aos tipos apresentados no Quadro 6 fixam as condiç?es exigíveis desses cimentos, tais como designaçªo, composiçªo, exig?ncias químicas, físicas e mecânicas, condiç?es de embalagem, marcaçªo, entrega e armazenamento dos sacos de cimento, bem como critØrios de aceitaçªo e rejeiçªo do produto.

Os Quadros 7 e 8 apresentam os limites estabelecidos de exig?ncias químicas, físicas e mecânicas para os diferentes tipos de cimento. As exig?ncias químicas visam a limitar o teor de adiç?es, a prØ-hidrataçªo e falhas no processo de fabricaçªo, enquanto que as exig?ncias físico-mecânicas garantem o desempenho mecânico e reológico quando da aplicaçªo em pastas, argamassas e concretos.

QUADRO 5 ? Evoluçªo dos códigos de identificaçªo dos cimentos portland Cimento portland Antes de 1980 1980 1988 A partir de 1991 Comum CP-250 CP-320 CP-400 CP-25 CP-32 CP-40 CPS-25, CPS-32, CPS-40 CPE-25, CPE-32, CPE-40 CPZ-25, CPZ-32, CPZ-40 CP I-25, CP I-32, CP I-40 CP I-S-25, CP I-S-32, CP I-S-40 Composto - - - CP II-E-25, CP II-E-32, CP II-E-40 CP II-Z-25, CP II-Z-32, CP II-Z-40 CP II-F-25, CP II-F-32, CP II-F-40 Alto-Forno AF-250 AF-320 AF-25 AF-32 AF-25 AF-32 AF-40 CP III-25 CP III-32 CP III-40 Pozolânico POZ-250 POZ-320 POZ-25 POZ-32 POZ-25 POZ-32 CP IV-25 CP IV-32 de Alta Resist?ncia Inicial ARI ARI ARI CP V-ARI

QUADRO 7 ? Exig?ncias físicas e mecânicas Tipo de cimento portland Classe Finura Tempos de pega Expansibilidade Resist?ncia à compressªo Resíduo na peneira 75 mm (%) `rea específica (m2/kg) Início (h) Fim (h) A frio (mm) A quente (mm) 1 dia (MPa) 3 dias (MPa) 7 dias (MPa) 28 dias (MPa) 91 dias (MPa) CP I CP I-S 25 32 40 ? 12,0

? 10,0 ? 240 ? 260 ? 280 ?1 ? 10(1) ? 5(1) ?5 - ? 8,0 ? 10,0 ? 15,0 ? 15,0 ? 20,0 ? 25,0 ? 25,0 ? 32,0 ? 40,0 - CP II-E CP II-Z CP II-F 25 32 40 ? 12,0

? 10,0 ? 240 ? 260 ? 280 ?1 ? 10(1) ? 5(1) ?5 - ? 8,0 ? 10,0 ? 15,0 ? 15,0 ? 20,0 ? 25,0 ? 25,0 ? 32,0 ? 40,0 - CP III(2) 25 32 40 ? 8,0 - ?1 ? 12(1) ? 5(1) ?5 - ? 8,0 ? 10,0 ? 12,0 ? 15,0 ? 20,0 ? 23,0 ? 25,0 ? 32,0 ? 40,0 ? 32,0(1) ? 40,0(1) ? 48,0(1) CP IV(2) 25 32 ? 8,0 - ?1 ? 12(1) ? 5(1) ?5 - ? 8,0 ? 10,0 ? 15,0 ? 20,0 ? 25,0 ? 32,0 ? 32,0(1) ? 40,0(1) CP V-ARI ? 6,0 ? 300 ?1 ? 10(1) ? 5(1) ?5 ? 14,0 ? 24,0 ? 34,0 - -

QUADRO 8 ? Exig?ncias químicas Tipo de cimento portland Resíduo insol?vel (%) Perda ao fogo (%) 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-E CP 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 -

(3) A atividade do material pozolânico, determinada conforme a NBR 5752, deve ser maior que 75%.

(5) O teor de SO igual a 3,5% aplica-se quando C A ? 8,0, e 4,5% quando C A ? 8,0%. 333

6 INFLU°NCIA DOS TIPOS DE CIMENTO NAS ARGAMASSAS E CONCRETOS O Quadro 9 mostra, de forma simplificada, de que forma os diversos tipos de cimento agem sobre as argamassas e concretos de funçªo estrutural com eles constituídos.

QUADRO 9 ? Influ?ncia dos tipos de cimento nas argamassas e concretos Propriedade Tipo de cimento portland Comum e Composto Alto-Forno Pozolânico Alta Resist?ncia Inicial Resistente aos Sulfatos Branco Estrutural Baixo Calor de Hidrataçªo Resist?ncia à compressªo Padrªo Menor nos primeiros dias e maior no final da cura Menor nos primeiros dias e maior no final da cura Muito maior nos primeiros dias Padrªo Padrªo Menor nos primeiros dias e padrªo no final da cura Calor gerado na reaçªo do cimento com a Ægua Padrªo Menor Menor Maior Padrªo Maior Menor Impermeabilidade Padrªo Maior Maior Padrªo Padrªo Padrªo Padrªo Resist?ncia aos agentes agressivos (Ægua do mar e de esgotos) Padrªo Maior Maior Menor Maior Menor Maior Durabilidade Padrªo Maior Maior Padrªo Maior Padrªo Maior

As influ?ncias assinaladas no Quadro 9 sªo relativas, podendo-se ampliar ou reduzir seu efeito sobre as argamassas e concretos, atravØs de aumento ou diminuiçªo da quantidade de seus componentes, sobretudo a Ægua e o cimento. As características dos demais componentes, que sªo principalmente os agregados (areia, pedra britada, pó-de-pedra etc.), tambØm poderªo alterar o grau de influ?ncia, sobretudo se contiverem matØrias orgânicas (folhas, raízes etc.). Finalmente, pode-se usar aditivos químicos para reduzir certas influ?ncias ou aumentar o efeito de outras, quando desejado ou necessÆrio.

Tudo isso leva à conclusªo de que Ø necessÆrio estudar a dosagem ideal dos componentes das argamassas e concretos a partir do tipo de cimento escolhido ou disponível na praça, de forma a estabelecer uma composiçªo que d? o melhor resultado ao menor custo. As dosagens devem obedecer a mØtodos racionais comprovados na prÆtica e que respeitem as normas tØcnicas aplicÆveis e o uso dos aditivos deve seguir as instruç?es do seu fabricante.

AlØm disso, Ø absolutamente fundamental fazer corretamente o adensamento e a cura das argamassas e dos concretos. O adensamento e a cura malfeitos sªo as principais causas de defeitos e problemas que surgem nas argamassas e nos concretos, como a baixa resist?ncia, as trincas e fissuras, a corrosªo da armadura etc. O bom adensamento Ø obtido atravØs de uma vibraçªo adequada. O principal cuidado que se deve tomar para obter uma cura correta Ø manter as argamassas e os concretos ?midos após a pega, molhando-os com uma mangueira ou com um regador, ou entªo cobrindo-os com sacos molhados (de aniagem ou do próprio cimento), ou atØ colocando tÆbuas ou chapas de madeira molhadas sobre a superfície, de modo a impedir a evaporaçªo da Ægua por açªo do vento e do calor do sol durante um período mínimo de sete dias.

7 O USO DOS DIVERSOS TIPOS DE CIMENTO NAS DIFERENTES APLICA.ÕES Em que pese a possibilidade de se ajustar, atravØs de dosagens adequadas, os diversos tipos de cimento às mais diversas aplicaç?es, a anÆlise das suas características e propriedades, bem como de sua influ?ncia sobre as argamassas e os concretos jÆ mostra que certos tipos sªo mais apropriados para determinados fins do que outros. O Quadro 10 aponta quais tipos de cimento disponíveis no mercado podem ser usados nas mais diferentes aplicaç?es.

QUADRO 10 - Aplicaç?es dos diferentes tipos de cimento portland Aplicaçªo Tipos de cimento portland Argamassa de revestimento e assentamento 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 Pozolânico (CP IV) Argamassa de assentamento de azulejos e ladrilhos Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F) e Pozolânico (CP IV) Argamassa de rejuntamento de azulejos 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 Pozolânico (CP IV) Concreto magro (para passeios e enchimentos) Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) Concreto armado com funçªo estrutural Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resist?ncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Concreto protendido com protensªo das barras antes do lançamento do concreto Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-Z, CP II-F), de Alta Resist?ncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Concreto protendido com protensªo das barras após o endurecimento do concreto Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resist?ncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Concreto armado para desforma rÆpida, curado por aspersªo de Ægua ou produto químico de Alta Resist?ncia 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), Pozolânico (CP IV) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Concreto armado para desforma rÆpida, curado a vapor ou com outro tipo de cura tØrmica Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resist?ncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Elementos prØ-moldados de concreto e artefatos de cimento curados por aspersªo de Ægua Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV), de Alta Resist?ncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) (VER NOTA) (*) Elementos prØ-moldados de concreto e artefatos de cimento para desforma rÆpida, curados por aspersªo de Ægua de Alta Resist?ncia Inicial (CP V-ARI), Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) Elementos prØ-moldados de concreto e artefatos de cimento para desforma rÆpida, curados a vapor ou com outro tipo de cura tØrmica Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e Branco Estrutural (CPB Estrutural) continua

continuaçªo Aplicaçªo Tipos de cimento portland Pavimento de concreto simples ou armado Comum (CP I, CP I-S), Composto (CP II-E, CP II-Z, CP II-F), de Alto-Forno (CP III) e Pozolânico (CP IV) 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), Pozolânico (CP IV) e de Alta Resist?ncia Inicial (CP V-ARI) Concreto arquitetônico 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 Resist?ncia Inicial (CP V-ARI) e Branco Estrutural (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 Pozolânico (CP IV) Argamassas e concretos para meios agressivos (Ægua do mar e de esgotos de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e Resistente a Sulfatos Concreto-massa de Alto-Forno (CP III), Pozolânico (CP IV) e de Baixo Calor de Hidrataçªo 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 Pozolânico (CP IV) NOTA: (*) Dada a pouca experi?ncia que se tem no Brasil sobre uso do CP III e do CP IV na argamassa armada deve-se consultar um especialista antes de especificÆ-los para esse uso.

8 ESTOCAGEM DO CIMENTO Definido o tipo de cimento, falta apenas atentar para os cuidados necessÆrios à conservaçªo do cimento (que Ø um produto perecível), pelo maior tempo possível, no depósito ou no canteiro de obras.

Trata-se de uma embalagem usada no mundo inteiro, para proteger o cimento da umidade e do manuseio no transporte, ao menor preço para o consumidor. AlØm disso, o saco de papel Ø o ?nico que permite o enchimento com material ainda bastante aquecido, por ensacadeiras automÆticas, imprescindíveis ao atendimento do fluxo de produçªo (ao contrÆrio de outros tipos de embalagem jÆ testados, como a de plÆstico). Mas, o saco de papel protege pouco o cimento nele contido da açªo direta da Ægua.

Se o cimento entrar em contato com a Ægua na estocagem, ele vai empedrar ou endurecer antes do tempo, inviabilizando sua utilizaçªo na obra ou fÆbrica de prØ-moldados e artefatos de cimento.

A Ægua Ø o maior aliado do cimento na hora de confeccionar as argamassas e os concretos. Mas Ø o seu maior inimigo antes disso. Portanto, Ø preciso evitar a todo custo que o cimento estocado entre em contato com a Ægua. Essa Ægua nªo vem só da chuva, de uma torneira ou de um cano furado, mas tambØm se encontra, sob forma de umidade, no ar, na terra, no chªo e nas paredes.

Por isso, o cimento deve ser estocado em local seco, coberto e fechado de modo a proteg?-lo da chuva, bem como afastado do chªo, do piso e das paredes externas ou ?midas, longe de tanques, torneiras e encanamentos, ou pelo menos separado deles.

Recomenda-se iniciar a pilha de cimento sobre um tablado de madeira, montado a pelo menos 30 cm do chªo ou do piso e nªo formar pilhas maiores do que 10 sacos. Quanto maior a pilha, maior o peso sobre os primeiros sacos da pilha. Isso faz com que seus grªos sejam de tal forma comprimidos que o cimento contido nesses sacos fica quase que endurecido, sendo necessÆrio afofÆ-lo de novo, antes do uso, o que pode acabar levando ao rompimento do saco e à perda de boa parte do material. A pilha recomendada de 10 sacos tambØm facilita a contagem, na hora da entrega e no controle dos estoques.

É recomendÆvel utilizar primeiro o cimento estocado hÆ mais tempo, deixando o que chegar por ?ltimo para o fim, o que evita que um lote fique estocado por tempo excessivo, jÆ que o cimento, bem estocado, Ø próprio para uso por tr?s meses, no mÆximo, a partir da data de sua fabricaçªo.

A fabricaçªo de cimento processa-se rapidamente. O clínquer de cimento portland sai do forno a cerca de 80oC, indo diretamente à moagem, ao ensacamento e à expediçªo, podendo, portanto, chegar à obra ou depósito com temperatura de atØ 60oC. Nªo Ø recomendÆvel usar o cimento quente, pois isso poderÆ afetar a trabalhabilidade da argamassa ou do concreto com ele confeccionados. Deve-se deixÆ-lo descansar atØ atingir a temperatura ambiente e, para isso, recomenda-se estocÆ-lo em pilhas menores, de 5 sacos, deixando um espaço entre elas para favorecer a circulaçªo de ar, o que farÆ com que eles se resfriem mais rapidamente.

Tomados todos os cuidados na estocagem adequada do cimento para alongar ao mÆximo sua vida ?til, ainda assim alguns sacos de cimento podem se estragar. Às vezes, o empedramento Ø apenas superficial. Se esses sacos forem tombados sobre uma superfície dura e voltarem a se afofar, ou se for possível esfarelar os torr?es neles contidos entre os dedos, o cimento desses sacos ainda se prestarÆ ao uso normal. Caso contrÆrio, ainda se pode tentar aproveitar parte do cimento, peneirando-o. O pó que passa numa peneira de malha de 5 mm (peneira de feijªo) pode ser utilizado em aplicaç?es de menor responsabilidade, tais como pisos, contrapisos e calçadas, mas nªo deve ser utilizado em peças estruturais, jÆ que sua resist?ncia ficou comprometida, pois parte desse cimento jÆ teve iniciado o processo de hidrataçªo.

Enfim, observa-se que Ø fundamental a estocagem correta, pois nªo apenas hÆ o risco de perder-se parte do cimento, como tambØm acaba-se reduzindo a resist?ncia final do cimento que nªo chegou a estragar.

9 CONSIDERA.ÕES FINAIS O presente trabalho pretende dar informaçªo tØcnica bÆsica sobre o cimento, suas características e propriedades, aos consumidores e usuÆrios desse material de construçªo que desejem conhecer esse importante componente da construçªo civil, de uma maneira genØrica. Caso o leitor interessado tenha interesse em aprofundar-se no assunto, sugere-se entrar em contato com a Associaçªo Brasileira de Cimento Portland, nos seguintes telefones: Regiªo Norte e Nordeste: Escritório Regional Norte-Nordeste RECIFE / PE Tel./Fax: (81) 3222.4410 / 3423.5565 Regiªo Centro-Oeste: Escritório Regional Centro-Oeste BRAS?LIA / DF Tel./Fax: (61) 234.5911 / 234.5012 Regiªo Sul: Escritório Regional Sul CURITIBA / PR Tel.: (41) 353.7426 Fax: (41) 353.4707 Regiªo Sudeste: Escritório Regional Minas Gerais BELO HORIZONTE / MG Tel.: (31) 3223.0721 Fax: (31) 3284.0021 Escritório Regional Rio de Janeiro RIO DE JANEIRO / RJ Tel.: (21) 2531.1990 Fax: (21) 2531.2729 Escritório Regional de Sªo Paulo S^O PAULO / SP Tel.: (11) 3760.5374 / 5311 / 5408 Fax: (11) 3760.5320

Sede: Av. Torres de Oliveira, 76 ! JaguarØ - 05347-902 ! Sªo Paulo/SP Tel.: (11) 3760-5300 ! Fax: (11) 3760-5370 ! www.abcp.org.br

Escritórios Regionais: Pernambuco - Tel/Fax: (81) 3222-4410 e 3423.5565 Distrito Federal - Tel./Fax: (61) 234-5911 e 234-5012 Minas Gerais - Tel: (31) 3223-0721 - Fax: (31) 3284-0021 Rio de Janeiro - Tel: (21) 2531-1990 - Fax: (21) 2531-2729 Sªo Paulo - Tel: (11) 3760-5311/17 - Fax: (11) 3760- 5320 ParanÆ - Tel: (41) 353-7426 - Fax: (41) 353-4707

Representaç?es Regionais: CearÆ - Maranhªo - Bahia - Santa Catarina - Rio Grande do Sul - Mato Grosso e Mato Grosso do Sul - Espírito Santo - Tel./Fax: (85) 9944-6344 Tel./Fax: (98) 249-1796 Tel./Fax: (71) 354-6947 Tel./Fax: (48) 322-0470 Tel./Fax: (51) 3395-3444 Tel./Fax: (67) 3025-5120 Tel./Fax: (27) 3324-8882

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