FABRICAÇÃO  DE  CIMENTO

1) HISTÓRICO

         A procura por segurança e durabilidade para as edificações conduziu o homem à experimentação de diversos materiais aglomerantes. Os romanos chamavam esses materiais de "caementum", termo que originou a palavra cimento.

         O engenheiro John Smeaton, por volta de 1756, procurava um aglomerante que endurecesse mesmo em presença de água, de modo a facilitar o trabalho de reconstrução do farol de Edystone, na Inglaterra. Em suas tentativas, verificou que uma mistura calcinada de calcário e argila tornava-se, depois de seca, tão resistente quanto as pedras utilizadas nas construções.

         Coube, entretanto, a um pedreiro, Joseph Aspdin, em 1824, patentear a descoberta, batizando-a de cimento Portland, numa referência à Portlandstone, tipo de pedra arenosa muito usada em construções na região de Portland, Inglaterra. No pedido de patente constava que o calcário era moído com argila, em meio úmido, até se transformar-se em pó impalpável. A água era evaporada pela exposição ao sol ou por irradiação de calor através de cano com vapor. Os blocos da mistura seca eram calcinados em fornos e depois moídos bem finos.

         Poucos anos antes, na França, o engenheiro e pesquisador Louis Vicat publicou o resultado de suas experiências contendo a teoria básica para produção e emprego de um novo tipo de aglomerante: o cimento artificial.

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Aquele produto, no entanto, exceto pelos princípios básicos, estava longe do cimento Portland que atualmente se conhece, resultante de pesquisas que determinam as proporções adequadas da mistura, o teor de seus componentes, o tratamento térmico requerido e a natureza química dos materiais.

O cimento Portland desencadeou uma verdadeira revolução na construção, pelo conjunto inédito de suas propriedades de moldabilidade, hidraulicidade (endurecer tanto na presença do ar como da água), elevadas resistências aos esforços e por ser obtido a partir de matérias-primas relativamente abundantes e disponíveis na natureza.

         A criatividade de arquitetos e projetistas, a precisão dos modernos métodos de cálculo e o genialidade dos construtores impulsionaram o avanço das tecnologias de cimento e de concreto, possibilitando ao homem transformar o meio em que vive, conforme suas necessidades. A importância deste material cresceu em escala geométrica, a partir do concreto simples, passando ao concreto armado e finalmente, ao concreto protendido. A descoberta de novos aditivos, como a sílica ativa, possibilitou a obtenção de concreto de alto desempenho (CAD), com resistência à compressão até 10 vezes superiores às até então admitidas nos cálculos das estruturas.

          Obras cada vez mais arrojadas e indispensáveis, que propiciam conforto, bem-estar - barragens, pontes, viadutos, edifícios, estações de tratamento de água, rodovias, portos e aeroportos - e o contínuo surgimento de novos produtos e aplicações fazem do cimento um dos produtos mais consumidos da atualidade, conferindo uma dimensão estratégica à sua produção e comercialização.

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 2)  MATÉRIAS-PRIMAS

Lavra de calcário a céu aberto

CALCÁRIO ARGILA

MINÉRIO DE FERRO

GESSO

 a)    CALCÁRIOS

São constituídos basicamente de carbonato de cálcio CaCO3 e dependendo da sua origem geológica podem conter várias impurezas, como magnésio, silício, alumínio ou ferro.

O carbonato de cálcio é conhecido desde épocas muito remotas, sob a forma de minerais tais como a greda, o calcário e o mármore.

O calcário é um rocha sedimentar, sendo a terceira rocha mais abundante na crosta terrestre e somente o xisto e o arenito são mais encontrados.

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O elemento cálcio, que abrange 40% de todo o calcário, é o quinto mais abundante na crosta terrestre, após o oxigênio, silício, alumínio e o ferro.

        De acordo com o teor de Magnésio o calcário se classifica em:

calcário calcítico (CaCO3)

     O teor de MgO varia de 0 a 4%. Devido à maior quantidade de cálcio a pedra quebra com maior facilidade e em superfícies mais uniformes e planas. Este calcário, também por Ter menor quantidade de carbonato de magnésio exige maior temperatura para descarbonatar.

calcário dolomítico (CaMg(CO3)2)

O teor de MgO é acima de 18% e por isso possui uma temperatura de descarbonatação ainda menor do que o calcário magnesiano.

Calcário magnesiano (MgCO3)

                 O teor de MgO varia de 4 a 18%. A presença maior de carbonato de magnésio faz com que este calcário tenha características bem diferentes do calcítico:          É uma pedra mais dura, quebrando sempre de forma irregular, formando conchas de onde vem o nome de pedra cascuda. O calcário magnesiano necessita de menos calor e uma temperatura menor para descarbonatar do que o calcítico. É ideal para fabricação de cal.

 Obs.: Apenas o calcário vem sendo utilizado na fabricação do cimento.

O uso de calcário com alto teor de MgO causa desvantagens na hidratação do cimento:

MgO  +  H2O → Mg(OH)2

Isso provoca o aumento do volume e produz sais solúveis que enfraquecem o concreto quando exposto a lixiviação.

 b)    ARGILA 

São silicatos complexos contendo alumínio e ferro como cátions principais e potássio, magnésio, sódio, cálcio, titânio e outros.A escolha da argila envolve disponibilidade, distância, relação sílica/alumínio/ferro e elementos menores como álcalis.A argila fornece os componentes Al2O3, Fe2O3 e SiO2. Podendo ser utilizado bauxita, minério de ferro e areia para corrigir, respectivamente, os teores dos componentes necessários, porém são pouco empregados.

 c)     GESSO

         É o produto de adição final no processo de fabricação do cimento, com o fim de regular o tempo de pega por ocasião das reações de hidratação. É encontrado sob as formas de gipsita (CaSO4. 2H2O), hemidratado ou bassanita (CaSO4.0,5H2O) e anidrita

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(CaSO4). Utiliza-se também o gesso proveniente da indústria de ácido fosfórico a partir da apatita:

Ca3(PO4)2  +   3H2SO4  +  6H2O  → 2H3PO4  +  3(CaSO. 2H2O)

3)  PROCESSO DE FABRICAÇÃO  DO  CIMENTO

 3.1) Preparação da mistura crua (Moagem de cru)

 Os componentes que mais interessam na fabricação do cimento são:

CaO, SiO2. Fe2O3, Al2O3.

O Calcário e argila são misturados e moídos a fim de se obter uma mistura crua para descarbonatação e clinquerização.O material cru moído a uma granulométrica de 3% retida na peneira ABNT  no. 100 (0,150mm) e a 13% na ABNT 170 (0,088mm).

O processo de moagem consiste na entrada dos materiais dosados, num moinho de bolas ou de rolos, onde a moagem ocorre com impacto e por atrito.

 

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No processo de moagem o material entra no moinho encontrando em contra corrente o ar ou gás quente (~220°C), propiciando a secagem do material. O material que entra com umidade em torno de 5% sai com umidade em torno de 0,9% a uma temperatura de final de 80 graus.

Depois de moído o material é estocado em silos onde pode ser feito a homogeneização do mesmo.

 3.2)      Processo de clinquerização

No processo de clinquerização os  combustíveis mais utilizados para elevar a temperatura de clinquerização (~1400°C) são: óleo pesado, coque de petróleo, carvão mineral ou vegetal.

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                   Interior do forno  em operação

Para que ocorra o aquecimento do material cru, o mesmo é lançado numa torre de ciclones onde em fluxo contrário, corre os gases quentes da combustão. Nos ciclones ocorrem a separação dos gases e material sólido. Os gases são lançados na atmosfera após passarem por um filtro eletrostático onde as partículas, ainda presentes dos gases são precipitadas e voltam ao processo.Após passagem pelos ciclones o material entra no forno rotativo onde ocorrem as reações de clinquerização.Após a clinquerização o clínquer formado é bruscamente resfriado com ar frio em contra corrente. O clínquer daí é estocado em silos para a produção do cimento.

 3.2.1 Etapas do processo de clinquerização

 a)    Evaporação da água livre

 Ocorre em temperaturas abaixo de 100°C. Ocorre no primeiro estágio de ciclones.

H2O líquido (100°C) →  H2O vapor (100°C)  - 539,6 cal/g

 b)    Decomposição do carbonato de magnésio

A decomposição da dolomita em MgO e CO2 tem início em 340°C, porém a medida que o teor de cálcio aumenta, também se eleva a temperatura de decomposição.

MgCO3 (sólido)  (340°C)  → MgO (sólido)  +  CO2 (gasoso)  - 270 cal/g

O MgO liberado vai dissolver-se na fase líquida (fundida), formada durante a queima e em parte formará soluções sólidas com as fases mais importantes do clínquer.

Na temperatura de clinquerização o MgO não se combina com os demais óxidos presentes, ficando livre na forma de periclásio.

 c)     Decomposição do carbonato de Cálcio 

Esta reação tem início em temperatura acima de 805°C, sendo 894°C a temperatura crítica de dissociação do carbonato de cálcio puro a 1 atm de pressão.

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 CaCO3 (sólido) → CaO (sólido)  +  CO2  (gás)  - 393 cal/g

 Esta reação de descarbonatação é uma das principais para obtenção do clínquer, devido ao grande consumo de energia necessária à sua realização e à influência sobre a velocidade de deslocamento de material no forno.Nos fornos com pré-calcinadores cerca de 94% da descarbonatação ocorre no pré-calcinador e o restante no forno.Em fornos sem pré-calcinadores cerca 60% ocorre nos ciclones IV. É imprescindível que a descarbonatação esteja completa para que o material penetre na zona de alta temperatura no forno (zona de clinquerização).

 d)    DESIDROXILAÇÃO DAS ARGILAS

As primeiras reações de formação do clínquer iniciam-se em 550°C, com a desidroxilação da fração argilosa da farinha (cru).A argila perde a água combinada, que oscila entre 5 e 7%, dando origem a silicatos de alumínio e ferro altamente reativos com o CaO que está  sendo liberado pela decomposição do calcário.A reação entre os óxidos liberados da argila e o calcário, é lenta e a princípio os compostos formados contém pouco CaO fixado.Com o aumento da temperatura a velocidade da reação aumenta e os compostos enriquecem em CaO.

 e)    Formação do 2CaO.SiO2

A formação do 2CaO.SiO2 tem início em temperatura de 900°C onde mesmo sílica livre e CaO já reagem lentamente. Na presença de Ferro e Alumínio esta reação é acelerada.

 2CaO  +  SiO2   (1200°C) →  2CaO.SiO2  = silicato dicálcico

 f)      Formação do  3CaO.SiO2

 O silicato tricálcico inicia sua formação entre 1200°C e 1300°C a 1400°C os produtos de reação são 3CaO.SiO2, 2CaO.SiO2, 3CaO.Al2O3 e 4CaO.Al2O3.Fe2O3 e o restante de CaO não combinado.

 2CaO.SiO2 +  CaO  (1260 a 1450°C)  →  3CaO.SiO2   = silicato tricálcico

g)    Primeiro resfriamento

 A complementação das reações de clinquerização podem ser afetadas pelo resfriamento sofrido pelo clínquer. Um resfriamento lento leva a um cimento de baixa qualidade.O primeiro resfriamento ocorre dentro do forno, após o clínquer passar pela zona de máxima temperatura. Nesta etapa pode ocorrer a decomposição do 3CaO.SiO2

segundo a reação:

 3CaO.SiO2 → 2CaO.SiO2 + CaO livre

h)    Segundo resfriamento

         O segundo resfriamento ocorre abaixo de 1200°C, já no resfriador .

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Este resfriamento lento também provoca uma maior corrosão dos cristais de 3CaO.SiO2 pela penetração desta fase, nas bordas dos cristais, auxiliando a formação de 2CaO.SiO2.O magnésio não combinado terá sua cristalização nesta etapa. Quanto mais lento for o resfriamento, maior será o desenvolvimento dos cristais de MgO, aglutinando em zonas.

i)       Termoquímica da calcinação

A formação dos compostos do clínquer consome pouca caloria e os principais valores da formação a 1300°C são: 

2CaO  +  SiO2  → 2CaO.SiO2 - 146 cal/g

3CaO  +  SiO2  →  3CaO.SiO2 - 111 cal/g

3CaO  +  Al2O3  → 3CaO.Al2O3  - 21 cal/g

4CaO  +  Al2O3 + Fe2O3 →  4CaO.Al2O3.Fe2O3 - 25 cal/g

HIDRATAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND

O cimento portland não aglomera areia e agregado graúdo; ele só adquire a propriedade adesiva quando misturado com água. Isto acontece porque a reação química o cimento com a água, comumente chamada de hidratação do cimento, gera produtos que possuem características de pega e endurecimento.

A química do concreto é essencialmente a química da reação entre o cimento portand e a água..... Em qualquer reação química os principais pontos de interesse são as transformações de matéria, as variações de energia, e a velocidade e reação. Esses três aspectos de uma reação tem grande importância prática par o usuário do CP. O conhecimento das substâncias formadas quando o CP reage é importante, pois o cimento em si mesmo não é um material cimentante; os seus produtos de hidratação sim, tem propriedades aglomerantes. O conhecimento da quantidade de calor liberado é importante porque o Calor é algumas vezes favorável e outras vezes é desfavorável..... o conhecimento da velocidade de reação é importantes, porque determina o tempo de pega e de endurecimento. A reação inicial deve ser lenta o suficiente pra permitir o lançamento do concreto na forma. Por outro lado, após o lançamento d concreto é sempre desejável um rápido endurecimento.

Uma vez que o CP é composto de uma mistura heterogenia de vários compostos , o processo de hidratação consiste na ocorrência de reações simultâneas dos compostos anidros com água.Entretanto, todo os compostos não hidratam a mesma velocidade.Os aluminatos são conhecidos por hidratarem muito rapidamente do que os silicatos. Na verdade, o enrijecimento ( perda de consistência) e a pega ( solidificação) características da pasta do CP, são amplamente determinadas por reações de hidratação envolvendo os aluminatos.

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 4) PRODUÇÃO CIMENTO

O cimento é produzido moendo-se o clínquer produzido no forno, com o gesso. É permitido também a adição de calcário e escória de alto forno (fabricação de ferro gusa) em teores determinados de acordo com o tipo de cimento a ser produzido.

O Cimento Portland de alta resistência inicial (ARI)  - NBR 5733, o cimento portland branco, o cimento portland de moderada resistência aos sulfatos e moderado calor de hidratação (MRS) e o cimento portland de alta resistência a sulfatos (ARS) – NBR 5737, não recebem outros aditivos, a não ser o gesso. Portanto, são feito de clínquer + gesso. O gesso é destinado ao controle do tempo de pega do cimento, para propiciar o manuseio ao adicionar água.O teor de gesso varia em torno de 3% no cimento.

         O cimento portland de alto forno – NBR 5735, além de gesso, recebe 25 a 65% de escória.

Cimento portland pozolânico – NBR 5736, recebe além de gesso, a adição de material pozolânico (argila calcinada ou pozolana natural), nos seguintes teores: de 10 a 40% para cimento tipo 25 Mpa e de 10 a 30% para tipo 32 Mpa.

         Para o cimento portland comum – NBR 5732, é permitida a adição de escória granulada de alto forno num teor de até 10%. 

O clínquer com seus aditivos mencionados, passam ao moinho para a moagem final, onde devem ser asseguradas granulometrias convenientes para qualidade do cimento.Após moído o cimento é transportado para silos de estocagem, onde são extraído e ensacados em ensacadeiras automáticas em sacos de 50 ou 25 Kg.

 a)    HIDRATAÇÃO DO CIMENTO

         A composição do cimento portland comum pode ser apresentada nas faixas abaixo:

 3CaO.SiO2 → 18 a 66%

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2CaO.SiO2 → 11 a 53%

3CaO.Al2O3 →  2 a 20%

4CaO.Al2O3.Fe2O3 → 4 a 14%

 COMPOSIÇÃO QUÍMICA %CaO 58,9 – 66,8

 SiO2  19,0 – 24,2 Al2O3  3,9 – 7,3 Fe2O3  1,8 – 5,0 MgO  0,8 – 6,0 SO3  0,9 – 3,0

 Influência de cada componente no cimento referente às resistências a compressão:

até 3 dias – é assegurada a resistência pela hidratação dos aluminatos e silicatos tricálcicos (3CaO.Al2O3 e 3CaO.SiO2);

  até os 7 dias – praticamente a resistência é assegurada pelo aumento da hidratação de 3CaO.SiO2;

até os 28 dias – continua a hidratação do 3CaO.SiO2 responsável pelo aumento de resistência, com pequena contribuição do 2CaO.SiO2;

acima de 28 dias – o aumento da resistência passa a ser devido à hidratação de 2CaO.SiO2.

 b) REAÇÕES QUÍMICAS

Os compostos anidros do cimento portland reagem com a água, por hidrólise, dando origem a numerosos compostos hidratados. Em forma abreviada são indicadas algumas das principais reações de hidratação:

 b.1) O 3CaO.Al2O3 é o primeiro a reagir, da seguinte forma:

 3CaO.Al2O3 +  CaO  +  12H2O   →  Al2O3 . 4CaO . 12H2O

b.2) O 3CaO.SiO2  reage a seguir:

3CaO.SiO2 +  4,5H2O  →  SiO2 . CaO . 2,5H2O  +  2Ca(OH)2

2[3CaO.SiO2 ]+  6H  →  3CaO.2SiO2 . 3H2  +  3Ca(OH)2

 b.3) O 2CaO.SiO2 reage muito mais tarde, do seguinte modo:

 2CaO.SiO2 +  3,5H2O  →  SiO2 . CaO . 2,5H2O  +  Ca(OH)2 

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2[2CaO . SiO2]  +  3H2O  →  3CaO . 2SiO2 . 4H   +  Ca(OH)2

         Os silicatos de cálcio anidros dão origem a silicatos monocálcicos hidratados e ao hidróxido de cálcio, que cristaliza em escamas hexagonais, dando origem à portlandita. O silicato de cálcio hidratado apresenta-se com semelhança ao mineral denominado tobermorita e como se parece com um gel é denominado gel de tobermorita.Porém a composição do silicato hidratado depende da concentração em cal da solução em que ele está em contato.

 b.4) Reação de retardo do endurecimento -   utilizando gesso

2[3CaO.Al2O3 ]+  CaSO4 . 2H2O  →  3CaO . 2Al2O3 . 3CaSO4 . 31H2O  (etringita)

3CaO.Al2O3  +  CaSO4 . 2H2O  →  3CaO . Al2O3 . CaSO4 .12H2O  (trisulfoaluminato cálcico hidratado)

 c) TIPOS DE CIMENTO MAIS COMUNS

TIPO DE CIMENTO RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO (Mpa)

APLICAÇÃO

3 dias 7 dias 28 dias

CPIIF32– cimento portland comum

10 20 32 Aplica-se a obras diversas, concreto simples, concreto armado, não sendo utilizado para desenformas rápidas e para uso em águas marinhas.

CPIIF40 – cimento portland 14 24 40 Utilizado para desenformas rápidas, e resistências mecânicas maiores em tempo menor. Usando também na fabricação de pré-moldados: telhas, caixas de água etc.

 

 

 

AF 32 – cimento de alto forno

 

 

10

 

 

18

 

 

32

Seu emprego é generalizado em obras de concreto simples e concreto armado, além disso, é indicado em concreto exposto a águas agressivas como água do mar e sulfatadas, dentro de certos limites.

 

 

POZ 32 – cimento portland pozolânico

 

 

10

 

 

18

 

 

32

Seu emprego é generalizado não havendo contra-indicação desde que respeitadas suas peculiaridades como às menores resistências nos primeiros dias.

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CP ARI – cimento portland de Alta Resistência Inicial

24 h 3dias 7 dias É especialmente empregado quando necessita-se desenforma rápida.

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   ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

TIPOS DE CIMENTO PORTLAND

Clínquer+ Gesso

EscóriaAlto Forno

PozolanaMateriaisCarbonáticos

CP ICPI- S

253240

100

95 - 99

0

1 - 5NBR 5732

CP II - ECP II - ZCP II - F

253240

56 - 9476 - 9490 - 94

6 - 346 - 14

0 - 100 - 106 - 10

NBR 11578

CP III253240

25 - 65 35 - 70 0 0 - 5 NBR 5735

CP IV2532

45 - 85 0 15 - 50 0 - 5 NBR 5736

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

CP V - ARI - RS   95 - 100 * * 0 - 5 NBR 5737

* CP V-ARI-RS admite adição de escória ou material pozolânico, porém a NBR-5737 (Cimentos Portland resistentes a sulfatos) não fixa limites.

CP I Cimento Portland Comum

CP I - S Cimento Portland Comum com adição

CP II - E Cimento Portland Composto com Escória de Alto Forno

CP II - Z Cimento Portland Composto com Pozolana

CP II - F Cimento Portland Composto com Filler (Calcário)

CP III Cimento Portland de Alto Forno

CP IV Cimento Portland Pozolânico

CP V - ARI Cimento Portland Alta Resistência Inicial

CP V - ARI - RS Cimento Portland Alta Resistência Inicial e Resistente a Sulfatos

EXIGÊNCIAS QUÍMICAS

TiposResíduo Insolúvel Perda ao Fogo MgO SO3 CO2% % % % %

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CP I < 1,0 < 2,0< 6,5 < 4,0

< 1,0CP I - S < 5,0 < 4,5 < 3,0CP II - E < 2,5

< 6,5 < 6,5 < 4,0 < 5,0CP II - Z < 16,0CP II - F < 2,5CP III < 1,5 < 4,5 - - - < 4,0 < 3,0CP IV - - - < 4,5 < 6,5 < 4,0 < 3,0CP V - ARI < 1,0 < 4,5 < 6,5 * * < 3,0

CP V - ARI - RS - - - < 4,5 < 6,5 * * < 3,0

* * < 3,5% para C3A < 8,0% e < 4,5% para C3A > 8,0%

5) DICAS

 Cimento não é como vinho (quanto mais velho melhor).

  Estoques de cimento devem ser dimensionados de tal forma que o prazo de validade

do cimento não seja ultrapassado. A norma brasileira estipula a validade do cimento

em 90 dias, no entanto a maior parte dos fabricantes adota prazo de validade inferior,

respeitando as condições climáticas de cada região, garantindo assim a qualidade do

cimento.

Observe no ato da aquisição do cimento.

        Os sacos recebidos não devem estar úmidos, ou com aparência que já foram

molhados, aspectos de papeis enrugados; sacos não devem estar compactados ou

endurecidos.

CONTAMINAÇÃO NO CIMENTO I   -Areia, cal, outros tipos de cimento e sujeiras são

os contaminantes mais frequentes do cimento. Isto se dá normalmente por manuseio

inadequado ou acidental dos sacos com conseqüente rasgamento e contaminação do

produto.

Comtaminação no cimentoII-  Contaminação em caminhões que transportam cargas

diversas como cereais, produtos químicos, deve-se sempre observar se o cimento não

está com aspecto, cor, cheiro ou outra característica estranha ao produto.

Contaminação no cimento III- não utilize cimento contaminado. Pequenas

quantidades deverão ser descartadas. Quando se tratar de grandes quantidades,

deverá ser contactada a Assessoria Técnica do fabricante, que indicará as medidas

necessárias.

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"Pedras" dentro dos sacos de cimento. Não devem existir pedras. Isto indica que o

cimento absorveu umidade e encontra-se hidratado. Este cimento não deverá ser

utilizado pois sua qualidade está alterada.

      Açúcar ou sal no cimento. Muitas vezes vemos pedreiros ou outros usuários do cimento adicionando açúcar ou sal no cimento. Esta prática, transmitida de gerações para gerações visa alterar o tempo de pega do cimento, ou seja aumentar ou diminuir o tempo de trabalhabilidade do cimento após misturado com a água.

Sal no cimento.O NaCl (cloreto de sódio) ou sal de cozinha como é popularmente

conhecido quando adicionado ao cimento faz com que o tempo de pega diminua, isto é

o início do endurecimento é mais rápido.

CUIDADO ! Não adicione sal ao cimento ! Sem orientação segura, a adição de sal

também poderá provocar corrosão na armadura bem como outros danos caso não

sejam tomados os devidos cuidados.

Não compre pela cor do cimento. A cor do cimento está relacionada com a origem

de suas matérias primas e adições não tendo nenhuma influência na qualidade do

produto. A cor pode variar de tonalidade mesmo em um mesmo tipo de cimento; de

um cinza mais claro para um mais escuro e até mesmo um cinza esverdeado ou

puxando para o marrom.

 6) MANUSEIO

 Quais são os cuidados que devemos tomar ao armazenar os sacos de

cimento? Empilhar no máximo 10 sacos, evitando assim compactação do cimento no

saco;Não colocar os sacos diretamente no piso, utilizando para isso um estrado de

madeira;         Quando o piso for impermeabilizado os sacos poderão ser colocados

sobre lona plástica;

Os sacos de cimento podem estar encostados em paredes ou tetos?

        Não. Recomenda-se deixar um espaçamento, garantindo assim que os sacos não

absorvam a umidade existente na parede. 

As pilhas de sacos de cimento podem ser feitas em qualquer lugar?

        Não. Devem ser feitas em lugares cobertos protegidos das intempéries, evitando-

se lugares abertos, sujeito a empoçamento, goteiras, locais úmidos.

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 Exemplo correto de empilhamento

 Como deverão ser dispostos os sacos num depósito ?

Os sacos de cimento deverão ser dispostos em forma de lotes, de tal maneira que os

cimentos mais antigos sejam comercializados antes dos cimentos mais novos;Também

se faz necessário a identificação dos lotes de diferentes tipos e marcas de cimento

para que não sejam misturados;A adoção de lotes identificados com data, tipo e marca

facilitam a inspeção e controle do estoque.

 O transporte do cimento altera sua qualidade?

Não, no entanto algumas regras básicas devem ser observadas:Os caminhões deverão

estar em boas condições evitando-se assim rasgamento dos sacos ou incidência  de

chuva na carga; Os sacos deverão estar cobertos por lonas e estas em boas condições;

 Por que o cimento as vezes pode chegar quente no depósito ?

   Porque na moagem de cimento o calor produzido, pelo atrito no interior do moinho,

aquece o cimento.

Podemos utilizar cimento quente ?

        Não. Como fica difícil medir a temperatura do cimento nas obras, recomenda-se

de possíveis danos a saúde.

 Existe mais cimento nos sacos maiores ou com mais folhas de papel ?

        Não. Os pesos líquidos dos sacos de cimento são : 50 Kg ou 25 Kg;O tamanho do

saco bem como o número de folhas de papel não implica na quantidade de cimento

existente. A Norma Brasileira permite a variação menor ou igual a 2% no peso do saco,

significando que um saco poderá conter no mínimo 49 Kg e nomáximo51Kg.Caso o

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peso médio de uma pesagem de 30 sacos pertencentes a um lote seja inferior a 50 Kg

o lote deverá ser rejeitado.

Obs.: Entende-se por Lote a quantidade máxima de 30t, referente ao cimento oriundo

do mesmo produtor, entregue na mesma data e mantido nas mesmas condições de

armazenamento. 

NOTAS DA ABCP (Associação brasileira de Normas Técnicas)

O primeiro cimento portland lançado no mercado brasileiro foi o cimento comum, que corresponde atualmente ao CP I - CIMENTO PORTLAND COMUM (EB 1/ NBR 5732), um tipo de cimento portland sem quaisquer adições além do gesso (utilizado como retardador da pega). Ele acabou sendo considerado na maioria das aplicações usuais como termo de referência para comparação com as características e propriedades dos tipos de cimento que surgiram posteriormente. 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 tidos como especiais, tinham desempenho equivalente ao do cimento portland comum original, atendendo plenamente às necessidades da maioria das aplicações usuais e apresentando, em muitos casos, certas vantagens adicionais. A partir dos resultados dessas conquistas e a exemplo de países tecnologicamente mais avançados, como os da União Européia, surgiu no mercado brasileiro em 1991 um novo tipo de cimento portland composto, cuja composição é intermediária entre os cimentos portland comuns e os cimentos portland com adições (alto-forno e pozolânico), estes últimos já disponíveis há algumas décadas.

O consumo apreciável de energia durante o processo de fabricação de cimento motivou mundialmente a busca de medidas para reduzir o consumo energético. Uma das alternativas de sucesso foi o uso de escórias granuladas de alto-forno e materiais pozolânicos na composição dos chamados CP III - CIMENTO PORTLAND DE ALTO-FORNO e CP IV - CIMENTO PORTLAND POZOLÂNICO respectivamente.

O cimento portland de alta resistência inicial (CP V - ARI) tem a peculiaridade de atingir altas resistências já nos primeiros dias da aplicação. O desenvolvimento da alta resistência inicial é conseguido pela utilização de uma dosagem diferente de calcário e argila na produção do clinquer, bem como pela moagem mais fina do cimento, de modo que, ao reagir com a água, ele adquira elevadas resistências, com maior velocidade.

Os cimentos portland resistentes aos sulfatos CP RS- são aqueles - como o próprio nome diz - que têm a propriedade de oferecer resistência aos meios agressivos sulfatados, tais como os encontrados nas redes de esgotos de águas servidas ou industriais, na água do mar e em alguns tipos de solos. De acordo coma norma NBR

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5737, quaisquer um dos cinco tipos básicos (CP I, CP II, CP III, CP IV e CP V-ARI) podem ser considerados resistentes aos sulfatos, desde que obedeçam a pelo menos uma das seguintes condições:

• teor de aluminato tricálcico (C3A) do clinquer e teor de adições carbonáticas de, no máximo, 8% e 5% em massa, respectivamente.• cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, em massa.• cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico, em massa.• cimento que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos.

No primeiro e no último 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 resistência inicial (NBR 5733), admite-se a adição de escória granulada de alto-forno ou materiais pozolânicos, para os fins específicos da NBR 5737.

O CIMENTO PORTLAND BRANCO- CPB é um tipo de cimento que se diferencia dos demais pela coloração. A cor branca é conseguida a partir de matérias-primas com baixo teores de óxido de ferro e manganês e por condições especiais durante a fabricação, especialmente com relação ao resfriamento e à moagem do produto.

No Brasil o cimento portland branco é regulamentado pela Norma NBR 12989, sendo classificado em dois subtipos: cimento portland branco estrutural e cimento portland branco não estrutural. é aplicado em concretos brancos para fins arquitetônicos, possuindo as classes de resistência 25, 32 e 40, similares às dos é um tipo de cimento que se diferencia dos demais pela coloração. A cor branca é conseguida a partir de matérias-primas com baixo teores de óxido de ferro e manganês e por condições especiais durante a fabricação, especialmente com relação ao resfriamento e à moagem do produto.

No Brasil o cimento portland branco é regulamentado pela Norma NBR 12989, sendo classificado em dois subtipos: cimento portland branco estrutural e cimento portland branco não estrutural.

O cimento portland branco estrutural é aplicado em concretos brancos para fins arquitetônicos, possuindo as classes de resistência 25, 32 e 40, similares às dos demais tipos de cimento. Já o cimento portland branco não estrutural não tem indicações de classe e é aplicado, por exemplo, no rejuntamento de azulejos e na fabricação de ladrilhos hidráulicos, isto é, em aplicações não estruturais, sendo esse aspecto ressaltado na sacaria para evitar uso indevido por parte do consumidor.

A influência dos tipos de cimento nas argamassas e concretosAs influências dos tipos de cimento nas argamassas e concretos são relativas,

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podendo-se ampliar ou reduzir seu efeito através do aumento ou diminuição da quantidade de seus componentes, sobretudo a água e o cimento. As características dos demais componentes, que são principalmente os agregados (areia, pedra britada, pó-de-pedra, etc.), também poderão alterar o grau de influência, sobretudo se contiverem matérias orgânicas (folhas, raízes, etc.). Finalmente, pode-se usar aditivos químicos para reduzir certas influências ou aumentar o efeito de outras, quando desejado ou necessário.

Tudo isso leva à conclusão de que é necessário 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 composição que dê o melhor resultado ao menor custo. A dosagem deve obedecer a métodos racionais comprovados na prática e que respeitem as normas técnicas aplicáveis e o uso dos aditivos deve seguir as instruções do seu fabricante. Além disso, é fundamental fazer corretamente o adensamento e a cura das argamassas e dos concretos. O adensamento e a cura mal feitos são as principais causas de defeitos e problemas que surgem nas argamassas e nos concretos, como baixa resistência, as trincas e fissuras, o corrosão da armadura etc. O bom adensamento é obtido por vibração adequada. O principal cuidado que se deve tomar para obter uma cura correta é manter as argamassas e os concretos úmidos após a pega, molhando-os com uma mangueira ou com um regador, ou então cobrindo-os com sacos molhados (de aniagem ou do próprio cimento), ou até colocando tábuas ou chapas de madeira molhadas sobre a superfície, de modo a impedir a evaporação da água por ação do vento e do calor do sol durante um período mínimo de sete dias.

Armazenamento dos sacos de cimento

O cimento é um produto perecível, portanto é preciso atentar para os cuidados necessários à sua conservação, pelo maior tempo possível, no depósito ou no canteiro de obras. O cimento é embalado em sacos de papel kraft de múltiplas folhas. 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. Além disso, o saco de papel é o único que permite o enchimento com material ainda bastante aquecido, por ensacadeiras automáticas imprescindíveis ao atendimento do fluxo de produção (ao contrário de outros tipos de embalagem já testados, como a de plástico). Mas, o saco de papel protege pouco o cimento nele contido da ação direta da água. Se o cimento entrar em contato com a água na estocagem, ele vai empredrar ou endurecer antes do tempo, inviabilizando sua utilização na obra ou fábrica de pré-moldados e artefatos de cimento.

A água é o maior aliado do cimento na hora de confeccionar as argamassa e os concretos. Mas é o seu maior inimigo antes disso. Portanto, é preciso evitar a todo custo que o cimento estocado entre em contato com a água. A água não vem só da

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chuva, de uma torneira ou de um cano furado; também se encontra, sob forma de umidade, no ar, na terra, no chão e nas paredes. Por isso, o cimento deve ser estocado em local seco, coberto e fechado de modo a protegê-lo da chuva, bem como afastado do chão, do piso e das paredes externas ou úmidas, longe de tanques, torneiras e encanamentos, ou pelo menos separados deles.

Recomenda-se iniciar a pilha de cimento sobre um tablado de madeira, montado a pelo menos 30 cm do chão ou piso e não formar pilhas maiores do que 10 sacos, se o cimento for ficar estocado por mais de quinze dias. Quanto maior a pilha, maior o peso sobre os primeiros sacos da pilha. Isso faz com que seus grãos sejam de tal forma comprimidos que o cimento contido nesses sacos fique quase endurecido, sendo necessário afofá-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 também facilita a contagem, no hora da entrega e no controle dos estoques. É recomendável utilizar primeiro o cimento estocado há mais tempo, deixando o que chegar por último para o fim, o que evita que um lote fique estocado por tempo excessivo, já que o cimento, bem estocado, é próprio para uso por três meses, no máximo, a partir da data de sua fabricação

A fabricação do cimento processa-se rapidamente. O clinquer de cimento portland sai do forno a cerca de 80ºC, indo diretamente à moagem, ao ensacamento e à expedição, podendo, portanto, chegar à obra ou depósito com temperatura de até 60 ºC. Não é recomendável usar o cimento quente, pois isso poderá afetar a trabalhabilidade da argamassa ou do concreto com ele confeccionados. Deve-se deixá-lo descansar até atingir a temperatura ambiente e, para isso, recomenda-se estocá-lo em pilhas menores, de 5 sacos, deixando um espaço entre elas para favorecer a circulação de ar, o que fará com que eles se resfriem mais rapidamente. Nas regiões de clima frio a temperatura ambiente pode ser tão baixa que ocasionará um retardamento do início de pega. Para que isso não ocorra, convém estocar o cimento em locais protegidos de temperaturas abaixo de 12 ºC.

Tomados todos os cuidados na estocagem adequada do cimento para alongar ao máximo sua vida útil, ainda assim alguns sacos de cimento podem se estragar. Às vezes, o empedramento é apenas superficial. Se esse sacos forem tombados sobre uma superfície dura e voltarem a se afofar, ou se for possível esfarelar os torrões neles contidos entre os dedos, o cimento desses sacos ainda se prestará ao uso normal. Caso contrário, ainda se pode tentar aproveitar parte do cimento, peneirando-o. O pó que passa numa peneira de malha de 5 mm (peneira de feijão) pode ser utilizado em aplicações de menor responsabilidade, tais como pisos, contrapisos e calçadas, mas não deve ser utilizado em peças estruturais, já que sua resistência ficou comprometida, pois parte dele já teve sua resistência comprometida. Enfim, observa-se que é fundamental a estocagem correta, pois não apenas há o risco de perder-se parte do cimento, como também acaba-se reduzindo a resistência final do cimento que não chegou a estragar.

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TIPOS DE CIMENTO –( SEGUNDO O PROF: KUMAR MEHTA)

CIMENTO SUPERSULFATADO- é obtido pela moagem conjunta de 80% a 85% de escória granulada de alto forno com 10% a 15% de sulfato de cálcio na forma de gesso totalmente desidratado ou anidrita e até 5% de cliquer de CP. Estes cimentos devem ser armazenados em locais bem secos para não se deteriorar rapidamente. È muito usado na Bélgica, na França e antes fabricado na Alemanha no reino unido em sua especificação, mas devido as dificuldades de fabricação não é mais produzido. È muito resistente a água do mar e pode suportar as altas concentrações de sulfatos normalmente encontradas em água subterrâneas e é também resistente aos óleos e ácidos húmicos, e não se deterioram em contato com soluções fraca de ácidos minerais com pH de até 3,5. Por essa razão, é empregado na construção de esgotos e em solos contaminados, embora se tenha argumentado que este cimento é menos resistente que os CP resistente aos sulfatos em concentrações de sulfatos maiores que 1% com pequeno calor de hidratação é apropriado para construções de concreto massa, mas se deve tomar cuidado em tempo frio porque a velocidade de endurecimento é consideravelmente reduzida as baixas temperaturas. Sua velocidade de endurecimento aumenta até cerca de 50◦ C, mas acima seu comportamento é considerado anômalo. Não se deve misturar com o CP, pois a quantidade de cal liberada durante a hidratação pode interferir na reação entre a escória e o sulfato de cálcio. È fundamental uma cura com molhagem durante, no mínimo 4 dias depois da execução, pois uma secagem prematura resulta ma camada superficial friável o pulverulenta ,principalmente em tempo quente, mas a profundidade dessa camada não aumenta com o tempo. Ele combina quimicamente mais com a água do que é necessário para o CP, devendo-se então fazer concretos com relação A/C menores que 0,4. Observou-se que a redução da resistência com o aumento da relação A/C é menor do que para os outros cimentos, mas como o aumento inicial de resistência depende do tipo de escoria usada na fabricação do cimento, é recomendável determinar as características próprias do cimento que vai ser utilizado.

CIMENTO POZOLÂNICOS- as pozolanas sendo materiais hidráulicos, latentes são sempre usados juntamente com o CP. Os dois materiais podem ser moídos conjuntamente ou misturados. Algumas vezes podem ser misturados na betoneira. Assim as possibilidades são semelhantes ao caso da escória granulada de alto forno. Sem dúvidas a pozolana usada na maior proporção da classe F ( cinza volante proveniente do carvão betuminoso). Assim como CP de alto forno, o pozolânico tem baixa resistência aos 7 dia (mínimo de 12 Mpa) mas também aos 28 dias ( 22,5 Mpa). A vantagem concomitante e o baixo desprendimento de calor, de modo que, o cimento pozolânico é um cimento de baixo teor de hidratação. Além disso, o cimento pozolânico tem alguma resistência ao ataque por sulfatos e por ácidos fracos.

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CIMENTO BACTERCIDA- è um CP moído conjuntamente com um agente bactericida que impede a fermentação biológica. Essa ação bactericida é encontrada em pisos de concretos de instalações de processamento de alimentos onde a lixiviação o cimento por ácidos é seguida por fermentação causada por bactérias na presença de umidade. Os cimentos bactericidas podem também ser usados com bom resultado em piscina de natação e outras onde podem estar presentes bactérias e fungos.

CIMENTO HIDRÓFUGO- que se deteriora muito pouco durante armazenamento em condições desfavoráveis. Este cimento é obtido moendo conjuntamente com o CP com 0,1% a 0,4% de ácido oléico. Também podem se usados ácidos esteárico ou penta clorofenol. Estas adições aumentam a moabilidade do clinquer, provavelmente devido as forças eletrostáticas resultantes da orientação polar das moléculas ácidas na superfície das partículas de cimento. O acido oléico reage com os alcalis do cimento formando oleatos de sódio e de cálcio, que formam espuma resultando incorporação de ar. Quando esse efeito é indesejável, deve-se adicionar durante a moagem um agente de ar, como o tri-n-fosfato de butila. Com resistências iniciais baixa, e tem cheiro de ranço. Para o manuseio apresenta mais fluidez do que os outros cimentos portland.

CIMENTO NATURAL- é obtido pela calcinação e moagem de um mineral denominado pedra de cimento, que e um cálcario argiloso com até 25% de argila. O cimento resultante é semelhante ao CP e é, na realidade, um intermediário entre o CP e a cal hidraúlica. Como o cimento natural é calcinado a temperaturas baixas para sinterização e praticamente não contem C3S e é do tipo endurecimento lento. O cimento natural tem composição um tanto variável, pois é impossível o ajustamento das proporções por mistura. Por esse motivo e por razões econômicas, atualmente os cimentos naturais são raramente usados.

CIMENTO PARA POÇOS DE PETRÓLEO- Constitui um tipo de cimento portland de aplicação bastante específica, qual seja a cimentação de poços petrolíferos. O consumo desse tipo de cimento é pouco expressivo quando comparado ao de outros tipos de cimentos normalizados no País. O cimento para poços petrolíferos (CPP) é regulamentado pela NBR 9831 e na sua composição não se observam outros componentes além do clínquer e do gesso para retardar o tempo de pega. No processo de fabricação do cimento para poços petrolífero são tomadas precauções para garantir que o produto conserve as propriedades reológicas (plasticidade) necessárias nas condições de pressão e temperatura elevadas presentes a grandes profundidades, durante a aplicação nos poços petrolíferos. È um produto altamente especializado, usado para graute ou calda para ser bombeada a profundidade de até milhares de metros da crosta terrestre onde a temperatura é maior do que 150◦ C e a pressão pode atingir 100Mpa. Estes valores são típicos para cerca de 5.000metros de profundidade, mas já foram feitos e grauteados furos de exploração com profundidade de até 10.000 metros. Os cimentos para serem usados em grauteamento nestas

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condições não devem dar pega ante de chegar a grande distâncias, pois, devem ter um endurecimento muito rápido para permitir a retomada das operações de perfuração.Também é necessária resistência ao sulfatos. Em essência os cimentos para poços de petróleo devem atender s seguintes condições especiais:

Finura adequada (para reter uma grande quantidade de água)

Conter retardadores ou aceleradores

Conter redutores de atrito ( para melhorar fluidez)

Conter adições leves para redução da densidade do graute e adições pesadas.

Conter fumo de sílica (para aumentar a resistência a altas temperaturas)

1-   AGLOMERANTES ESPECIAISCIMENTO SOREL- os cimentos de oxicloretos comumente conhecidos pelo nome de cimento sorel, são preparados por misturas de magnésia calcinada com cloreto de zinco e óxidos de zinco com cloreto de magnésia. A magnésia calcinada, finamente pulverizada , é misturada com o agregado a ser cimentado ,grão de quartzo, mármore, areia ou mesmo abrasivos. Feita a mistura a seco, na proporção conveniente , o cloreto de magnésio, é adicionado em quantidades necessárias para obter-se uma argamassa trabalhável. Esse cimento dá pega em tempo inferior a 24 horas, dependendo das proporções dos elementos constituintes, e endurece completamente antes de quatro meses. O material resultante é especialmente duro e resiste muito bem à abrasão. Sofre, entretanto, a ação da água, deteriorando-se quando repetidamente molhado.

CIMENTOS REISTENTES A AÇÃO DOS ÁCIDOS- de modo geral, os aglomerantes usuais utilizados em construção têm comportamento satisfatório em meio alcalino, não resistindo , porém ao ataque de meios ácidos. Conseqüentemente ,o interesse despertado pelo conhecimento de aglomerantes resistentes ação dos ácidos é sempre grande quando o construtor enfrenta o problema de executar estruturas ou revestimentos sujeitos á ação do meio com PH baixo. De um modo geral, os aglomerantes resistentes a ação do ácido são produtos orgânicos, usualmente resinas e plástico , e entre eles se podem apontar as resinas furan, as resinas fenólicas, resinas epóxi etc.

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a) Furan - derivam do composto orgânico C4 H4 0, e são produtos de excepcionais qualidades de resistência a uma larga variedade de agentes corrosivos. Não resistem, porém, ao ataque de ácido nítrico, ácido sulfúrico concentrado,ácido crômico e cloro. São conhecidos dois componentes , um pó e um líquido, que se misturam no local do emprego. As proporções da mistura são indicadas pelos fabricantes, mas normalmente são duas partes de pó para uma parte de líquido. Um produto típico dessa classe dá pega em uma hora, aproximadamente, e endurece completamente após seis dias. È aplicado em mistura com material inerte, sob a forma de argamassa, utilizando-se geralmente carvão pulverizado.b) Cimentos fenólicos - são semelhantes aos cimentos de resina furan. Seu

comportamento não é satisfatório, em meio alcalino.c) Resina epóxi - também deriva do fenol. Suas propriedades físicas e químicas se

assemelham ás dos fenólicos e resina furan. Tem excepcionais propriedades de adesão, sendo também utilizados para reparações de concreto danificado, por permitirem perfeita ligação entre o concreto novo e concreto velho.

d) Enxofre - o enxofre fundido é utilizado satisfatoriamente como aglomerante resistente a ácidos. Não é usado em misturas com materiais inertes.

e) Abaixo alguns valores que caracterizam os cimentos especiais

Furan c/carvão Fenólico c/carvão

Enxofre c/ sílica

Epóxi c/carvão

Resistência a tração (MPa)

8,5 9 4,5 11

Resistência a com pressão (MPa)

100 10 42 110

Densidade 1,4 1,4 2,2 1,4Coeficiente de dilatação (◦c-1 x 10-6

11 11 14 11

Adesão ao tijolo (MPa)190

3,5 2,8 2,8 3,5

Máxima temperatura ◦C

190 190 95 95

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