CIMENTO PORTLAND
PROPRIEDADES FÍSICAS
CIMENTO PORTLAND
PROPRIEDADES FÍSICAS
Profa. Eliana Barreto Monteiro
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Propriedades do produto em sua condição natural (Pó) Propriedades da mistura do cimento e água (Pasta)
Propriedades da mistura da pasta com agregado (Argamassa)
Para o controle de aceitação do produto.
Para a avaliação de suas qualidades para os fins de utilização dos mesmos.
As propriedades oferecem sua utilidade:
INTRODUÇÃO
Medido através do Aparelho de Vicat:
Mede-se a distância do fundo do aparelho, que a Sonda de Tetmajer penetra e estaciona. Esta medida em milímetros é denominada índice de consistência.
A pasta é considerada na consistência normal quando a sonda situa-se a uma distância 6 ± 1mm
da placa da base após 30 s que foi solta.
Consistência da pasta
PASTA DE CONSISTÊNCIA NORMAL
1
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Densidade absoluta do cimento
No cálculo do consumo do produto nas misturas feitas com base no volume
Nas compactações de armazenamento
No manuseio do produto
OBS: Na pasta do cimento a densidade é um valor variável com o tempo, aumentando a medida que
progride o processo de hidratação Qual a utilidade de se saber a densidade?
DENSIDADE
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O Tempo de Pega é o fenômeno de evolução das propriedades mecânicas da pasta no início do processo de endurecimento, consequente de um processo químico de hidratação.
TEMPO DE PEGA
TEMPO DE PEGA
O que é que
eu faço com
esta galinha?
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5
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O Enrijecimento é perda de consistência da pasta plástica devida à perda gradual da água livre por ocasião da reação de hidratação. Associado com o fenômeno de perda de abatimento no concreto.
Os grãos de cimento que inicialmente se encontram em suspensão, vão-se aglutinando paulatinamente uns aos outros, por efeito de floculação, conduzindo a construção de um esqueleto sólido, responsável pela estabilidade da estrutura geral.
TEMPO DE PEGA
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Medido através do Aparelho de Vicat,
o qual mede a resistência à penetração
de uma agulha na pasta de cimento
TEMPO DE PEGA
A pega do concreto é definida como o início da solidificação de uma mistura fresca de concreto
Início de Pega–Limite de manuseio, não pode mais ser, misturado, lançado e compactado.
Final de Pega
Início de desenvolvimento da resistência mecânica
TEMPO DE PEGA
DEFINIÇÕES E IMPORTÂNCIA
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Quais são os principais fatores que controlam o tempo de pega?
•Componentes do cimento •Relação água/cimento •Temperatura •Aditivos
Uma vez que os fenômenos de pega e endurecimento em uma pasta de cimento em hidratação são influenciados pelo preenchimento dos espaços vazios com produtos de hidratação, a relação água/cimento
irá influenciar os tempos de pega.
TEMPO DE PEGA
CONTROLE DE PEGA
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Medido através do Aparelho de Vicat: que mede a resistência de uma pasta de cimento de consistência normal à penetração de uma agulha de 1 mm de diâmetro sob uma carga total de 300 g.
Início da pega: a agulha penetra na pasta de cimento penetra na pasta até uma distância de (4 ± 1) mm da placa base.
Final da pega: a agulha penetra 0,5 mm na pasta, fazendo uma impressão na superfície da pasta, mas não penetra. NBR NM 65:2003
Determinação do tempo de pega
TEMPO DE PEGA
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Dosagem da pasta de
cimento e água.
Moldagem
TEMPO DE PEGA
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Penetração da agulha na
pasta de cimento
Medição e
análise da
penetração
TEMPO DE PEGA
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Quando se quer uma pega rápida?
Quando se quer uma pega mais longa?
TEMPO DE PEGA
Saber o tempo disponível para:
Mistura
Adensamento
Lançamento
Manuseio do material
Transporte
TEMPO DE PEGA
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As especificações brasileiras prescrevem limite de retenção na peneira n. 200 (malha 75 micra de abertura). Para cimento Portland comum resíduo não deve exceder 12%em peso
Para cimento Portland de alta resistência inicial o índice não deve exceder 6%em peso
Determinação da Finura por Meio da Peneira 75 m (n. 200) 11579:2012
FINURA
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Determinação da Finura por Meio da Peneira 75 m (n. 200) ABNT NBR 11579:2012
Porcentagem passante
Porcentagem retida
As especificações brasileiras prescrevem
limite de retenção na peneira n. 200 (malha 75 micra de abertura).
FINURA
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Tamanho dos grãos do produto
No controle da velocidade da reação de hidratação
Influência nas qualidades da pasta, das argamassas e do concreto Tamanho máximo do grão
Superfície específica
Qual a utilidade de se saber a finura?
Soma das superfícies dos grãos contidos em
uma grama de cimento
FINURA
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Diminui a segregação Aumenta a coesão
A Finura é determinada:
Durante o processo de fabricação do cimento Através de ensaios de recepção do produto Melhora as resistências iniciais
Melhora a Impermeabilidade Diminui a exsudação
FINURA
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Fenômeno que consiste na separação espontânea da água de mistura, que aflora pelo efeito conjunto da diferença de densidade do cimento e da água e do grau de
permeabilidade.
EXSUDAÇÃO
Exsudação em Pavimento de Concreto
EXSUDAÇÃO
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Fenômeno de separação de diversos constituintes da argamassa e do concreto por diferentes causas, conduzindo a uma heterogeneidade indesejável.
SEGREGAÇÃO
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Fenômeno de separação de diversos constituintes da argamassa e do concreto por diferentes causas, conduzindo a uma heterogeneidade indesejável.
SEGREGAÇÃO
Segregação – As partículas maiores e mais pesadas (britas)
localizadas na parte inferior do pilar. 24
SEGREGAÇÃO
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É responsável pela estabilidade mecânica dos mesmos, antes do início da pega e é medida pelo valor de resistência do cisalhamento. Acréscimo de areia + cimento + água
Desprendimento de agregado graúdo Concreto coeso, sem desprendimento de agregado graúdo mesmo após impacto laterais
COESÃO
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Determinação da área específica Cimento
Portland ABNT NBR 16372:2015 Tempo de percolação de determinado volume de ar através
dos vazios intergranulares de
uma amostra de cimento.
FINURA
Determinação da área específica Cimento Portland ABNT NBR 16372:2015
Determinação do tempo
de percolação do ar na
amostra compactada
Posteriormente o tempo
medido é correlacionado com
parâmetros do aparelho e
características do cimento.
FINURA
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A resistência
é determinada
pela ruptura à
compressão dos
corpos-de-prova
realizados com
argamassas.
50 mm de altura por 100 mm de diâmetro
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO
Forma Cilíndrica
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A argamassa é moldada 1:3 + água (até a consistência normal)
Curados em câmara úmida por 24 horas
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO
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Imersos em água até o rompimento
Para o cimento CPII-32 A ABNT (Associação Brasileira
de Normas Técnicas)
normatiza o cimento com uma resistência mínima de 32MPa
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO
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DIFRAÇÃO DE RAIO X (DRX)
Equipamento: Difratômetro;
Determina:Propriedades fundamentais de materiais no estado cristalino, da unidade celular do cristal e sua simetria;
determinação da composição mineralógica dos sólidos cristalinos
Realiza:Análise qualitativa de fases, análise quantitativa de fases, determinação dos parâmetros e rede cristalina, refinamento estrutural, determinação do tamanho do cristalino, tensão residual, análise da estrutura e estudo de defeitos cristalinos;
Setor mineral e cerâmico: Realiza aanálise quantitativa da fase do clínquer.
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DIFRAÇÃO DE RAIO X (DRX)
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MICROSCOPIA
ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV)
Equipamento: Microscópio Eletrônico de Varredura
Realiza:Analisa o grau de corrosão dos cristais e caracterização do material;
Visualização dos poros tridimensionalmente;
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CrIstais de Cal Livre 700x Fonte: Souza et al (2002) 34
MICROSCOPIA
ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV)
ESPECTROMETRIA DE RAIO-X
Equipamento: Espectrômetro de Raio-X
Realiza: Determinação química dos elementos do cimento; determinação dos óxidos presentes no cimento (alumínio, sílica, ferro, cálcio, magnésio e sulfatos);
Quantidades de cada composto resultante da hidratação do cimento
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ESPECTROMETRIA DE RAIO-X
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Composto CBC
(Pizzaria) (Usina)CBC
SiO2 63.6066 % 84.8604 %
CaO 7.1788 % 2.9566 %
MgO 6.8518 % 2.5429 %
Fe2O3 6.6320 % 3.8300 % SO3 4.4279 % 0.3863 %
K2O 4.0297 % 1.3828 %
Al2O3 2.5114 % 1.9105 %
Cl 1.8088 %
-Na2O 1.0357 % 0.4698 %
P2O5 0.8743 % 0.3854 % TiO2 0.6158 % 0.7552 % ZrO2 0.1367 % 0.1992 % MnO 0.1195 % 0.1867 %
Cr2O3 0.0599 % 0.0546 % SrO 0.0484 % 0.0302 %
ZnO 0.0436 % 0.0340 %
Rb2O 0.0190 % 0.0153 %
Outros -
-34
35
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Cimento
+
Água
Cimento
+
Areia
+
Água
Cimento
+
Areia
+
Brita
+
Água
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Qual o objetivo dos métodos de ensaio
e especificações?
O controle da qualidade do cimento
