O cimento Portland é um tipo de cimento utilizado como agente ligante no concreto. É feito aquecendo calcário e argila a altas temperaturas em um forno. O cimento Portland foi inventado em 1824 pelo inglês Joseph Aspdin e patenteado em 1825. O nome deriva de sua semelhança com a pedra extraída na Ilha de Portland, em Dorset, Inglaterra.
O cimento Portland é um dos cimentos de alto carbono mais utilizados porque possui alto teor de sílica, que representa 13% do seu peso. baixo calor de hidratação é uma das principais razões para o seu uso generalizado. Geralmente, o cimento Portland tem um calor de hidratação inferior a 400 graus Fahrenheit, mas alguns tipos têm um calor de hidratação tão baixo quanto 225 graus Fahrenheit. A sílica também ajuda a tornar o cimento Portland muito trabalhável, permitindo que ele seja moldado em formas como concreto e telhas. Cimento Portland.
O que é cimento Portland?
O cimento Portland é um tipo de cimento utilizado na construção. É um aglutinante que endurece e endurece de forma independente. É o tipo de cimento mais utilizado em todo o mundo.
O cimento Portland pode ser feito de calcário ou argila. A variante calcária é chamada “Caliche”, enquanto a variante argila é chamada “Portland”.
A principal diferença entre o cimento Portland e Caliche está na sua composição química. O primeiro tem menor teor de óxido de cálcio (CaO), mas maior teor de dióxido de silício (SiO2). O cimento Portland também possui maior teor de óxido de alumínio (Al2Ó3), óxido de ferro (Fe2Ó3) e óxido de magnésio (MgO) como caliche.
Os quatro compostos de clínquer mais importantes, C3SC2SC3A e C4AF e o gesso adicionado após a moagem formam o cimento Portland. As diferentes proporções deste componente podem ser alteradas para produzir diferentes tipos de cimento.
A composição típica dos componentes individuais pode ser representada aproximadamente como segue. No entanto, esta relação pode variar dependendo do tipo de cimento.
| Componente de óxido | Composição e abreviatura do óxido | Peso médio (%) |
| silicato tricálcico | 3CaOSiO2 (C3S) | 40-60 |
| Silicato dicálcico | 2CaOSiO2 (C2S) | 13-50 |
| aluminato tricálcico | 3CaO Al2Ó3 (C3A) | 4-11 |
| Ferrita de alumínio tetracálcico | 4CaOAl2Ó3·Fe2Ó3 (C4AF) | 7-13 |
| Outro | 7-10 |
Devido à composição diferente, também podem ser produzidos diferentes tipos de cimento Portland. A tabela abaixo mostra os tipos de cimento com base nas normas ASTM.
| Tipo ASTM | Descrição | C3S | C2S | C3A | C4AF | CS̄2 |
| EU | Propósito geral | 55 | 17 | 10 | 7 | 6 |
| II | Moderadamente resistente a sulfatos | 55 | 20 | 6 | 10 | 5 |
| terceiro capítulo | Alta resistência inicial | 55 | 17 | 9 | 8º | 7 |
| 4 | Baixo calor de hidratação | 35 | 40 | 4 | 12 | 4 |
| v | Resistente ao sulfato | 55 | 20 | 4 | 12 | 4 |
Como fazer cimento Portland
O cimento Portland é um material de construção feito de calcário, areia, argila e outros materiais. O processo de fabricação do cimento Portland começa com o aquecimento do calcário e da argila em um forno. Os materiais aquecidos são então transformados em pó. Este pó é misturado com água para formar uma pasta (uma mistura líquida). A pasta é então despejada em moldes de aço onde endurece e assume a forma do molde.
A produção de cimento Portland envolve oito etapas importantes:
1. Calcinar calcário para aquecê-lo a 1.270°C (2.550°F).
2. Adicione carvão moído à cal.
3. Aqueça a mistura no forno a 1.800-2.000 graus Celsius até formar uma massa branca semelhante a um pó que pode ser moldada em blocos ou colocada em moldes e deixada endurecer por 24 horas.
4. Moer o pó até obter um material fino e uniforme.
5. Peneire/peneire para remover quaisquer partículas grossas ou pedaços de outros ingredientes que possam estar presentes no cimento.
6. Despeje água na mistura para repor o líquido perdido durante a moagem e atingir a consistência desejada (entre 10% e 20% em peso).
7. Secagem ou calcinação até atingir 80% de umidade, normalmente a 1.100 graus Celsius (2.100 graus Fahrenheit);
8. Cozinhe a uma temperatura de 80-200 graus Celsius (176-392 graus Fahrenheit).
Processos importantes na produção de cimento
Aquisição de matérias-primas
As matérias-primas de cimento são necessárias para produzir cimento. O calcário é uma das matérias-primas mais utilizadas para a fabricação de cimento. O calcário é triturado em partículas finas e depois aquecido para remover o dióxido de carbono e as impurezas. O processo de aquecimento converte o carbonato de cálcio em óxido de cálcio, que é então misturado com outros ingredientes para criar o clínquer. Este clínquer pode ser posteriormente processado para produzir cimento.
A conversão do calcário em clínquer é um processo complexo que ocorre a altas temperaturas. O dióxido de carbono liberado durante o aquecimento se converte em óxido de cálcio, e o óxido de cálcio reage com a sílica no cimento para formar silicato de magnésio.
O carbonato de cálcio (usado para fazer cal para argamassa e gesso) reage com a água para formar hidróxido de cálcio e dióxido de carbono. “sulfeto de hidrogênio (H2S), um composto químico que cheira a ovo podre, libera dióxido de enxofre quando queimado. Este gás pode reagir com outras substâncias na atmosfera para produzir chuva ácida, que danifica os ecossistemas ao destruir a vida vegetal.”
Assando no forno
O processo de calcinação é uma etapa da produção da cal. Calcário, giz ou cal viva são aquecidos a altas temperaturas sem oxigênio para produzir cal viva e óxido de cálcio.
Este processo pode ser feito queimando o dióxido de carbono do calcário ou giz com fogo. O primeiro passo na calcinação é aquecer o material e depois resfriá-lo para que todos os vestígios de oxigênio sejam removidos do material. O processo de calcinação pode ser observado em laboratório aquecendo a amostra até o ponto em que ela libera emissões de óxido e depois resfriando-a. Isso cria um produto chamado cal virgem, que é óxido de cálcio puro.
O carbonato de cálcio, também conhecido como cal, cal viva ou calcita, é um produto químico industrial amplamente utilizado. É feito principalmente aquecendo o calcário na ausência de ar com uma pequena quantidade de carbono até que todos os vestígios de umidade sejam removidos e o material fique branco, seco e poroso. O carbonato de cálcio tem muitos usos e é encontrado em materiais de construção como blocos de concreto e mármore.
Moer
A moagem de cimento Portland é o processo de trituração e moagem de materiais em pequenos pedaços usando uma argamassa ou outro moedor. Moer é o processo de quebrar e triturar materiais em pequenos pedaços usando uma argamassa ou outro moedor. A moagem pode ser realizada para reduzir o tamanho das partículas de um material para facilitar a usinagem, para produzir um pó abrasivo ou para reduzir a densidade aparente do material para descarte.
Impacto no meio ambiente
O impacto ambiental do cimento Portland não se limita apenas às emissões. Incluem também a utilização de recursos naturais e a quantidade de resíduos que isso cria. A produção de cimento Portland é responsável por aproximadamente 7% do CO global2 emissões e cerca de 5% das emissões globais de gases com efeito de estufa.
Os óxidos de nitrogênio têm vários efeitos negativos na saúde humana e no meio ambiente, incluindo ozônio troposférico, chuva ácida, aquecimento global, degradação da qualidade da água e deficiência visual. Os grupos afetados incluem crianças e pessoas com problemas pulmonares, como asma, e a exposição a estas doenças pode danificar o tecido pulmonar em pessoas que trabalham ou fazem exercício ao ar livre.
Altas concentrações de dióxido de enxofre (SO2) pode prejudicar a respiração e agravar doenças respiratórias e cardiovasculares pré-existentes. Asmáticos, pessoas com bronquite ou enfisema, crianças e idosos estão entre as populações vulneráveis. A principal causa da chuva ácida ou precipitação ácida é SO2.
Além de ter efeitos negativos nos sistemas cardiovascular e nervoso, o monóxido de carbono (CO) também pode ter efeitos prejudiciais à saúde, reduzindo o fornecimento de oxigênio aos órgãos e tecidos do corpo.
Referência: Internet e publicações de pesquisa
