Cimento: Conheça seus diferentes tipos e aplicações

Escolha dos tipos de cimento mais adequados a cada aplicação na obra é essencial para garantir a durabilidade e a vida útil dos sistemas construtivos

Conhecer os tipos de cimento disponíveis no mercado brasileiro é um dos aprendizados mais importantes para profissionais de engenharia e arquitetura. Componente fundamental do concreto e das argamassas, o material comercializado em sacos pode ter diferentes composições que influenciam em seu desempenho e determinam suas aplicações específicas nas diferentes etapas de construção.

Neste artigo, você aprofundará seus conhecimentos sobre a composição química do cimento Portland e seu processo de fabricação. Também abordaremos as várias classificações de cimento disponíveis no mercado e discutiremos suas características e aplicações.

Além disso, exploraremos como escolher o tipo de cimento mais adequado para cada aplicação, levando em consideração fatores como resistência, durabilidade e custo. Dessa forma, você poderá tomar decisões informadas e garantir a qualidade dos seus projetos.

Nosso objetivo é fornecer informações valiosas e práticas para engenheiros civis, arquitetos e estudantes, contribuindo para o desenvolvimento de projetos mais eficientes, seguros e sustentáveis. Convidamos você a acompanhar-nos nesta jornada e a se aprofundar no fascinante mundo do cimento e suas múltiplas aplicações na construção civil e arquitetura.

Como é feito o cimento

O cimento é uma mistura de minerais que, na presença de água, formam uma pasta moldável que seca e se torna um material altamente resistente. Nesse contexto, a composição dessa mistura é que definirá seu desempenho.

A matéria-prima para a produção do cimento vem de rochas calcárias e argilosas. Elas são extraídas de pedreiras e, em seguida, trituradas e moídas. A mistura obtida é chamada de farinha crua. Seus principais componentes são o óxido de cálcio (CaO), dióxido de silício (SiO₂), óxido de alumínio (Al₂O₃) e óxido férrico (Fe₂O₃). Outros componentes incluem óxidos de magnésio, sódio, potássio e enxofre.

A farinha crua passa por um processo chamado calcinação. Ela é aquecida em um forno rotativo a altas temperaturas, geralmente entre 1400 e 1500 °C. Nesse estágio, ocorre a formação de clínquer, que são pequenos nódulos duros.

O clínquer é o principal componente do cimento. Após sair do forno, ele é resfriado rapidamente. Em seguida, é moído novamente e misturado com gesso (sulfato de cálcio, CaSO₄), que atua como retardador de pega. Assim, temos o cimento Portland.

Composição do cimento

O processo de fabricação do cimento pode variar de acordo com o tipo desejado. Por exemplo, cimentos com composições especiais podem exigir, na etapa de moagem do clínquer, a adição de elementos como:

• Materiais pozolânicos: mistura homogénea de materiais argilosos, siltes e areias de regiões vulcânicas
• Escória de alto forno industrial: subproduto da produção de ferro
• Fíler calcário: obtido através da moagem do calcário

A escolha desses componentes e suas proporções determina as propriedades finais do cimento, como resistência, durabilidade e tempo de pega. Portanto, é importante controlar a qualidade dos materiais e do processo.

A indústria cimenteira tem investido em tecnologias para aprimorar a eficiência energética e reduzir emissões. Por exemplo, a utilização de combustíveis alternativos e a otimização de processos produtivos são práticas comuns atualmente.

NBR 16.697:2018: Norma técnica de Cimento Portland

Atualizada recentemente, a norma técnica ABNT NBR 16.697:2018 Cimento Portland – Requisitos segue tendências internacionais e aborda requisitos de desempenho físico, mecânico e reológico. As propriedades químicas também foram ajustadas devido ao aumento do teor de adições na composição dos cimentos.

Tipos de cimento Portland: Classificação técnica

A norma estabelece a classificação dos tipos de cimento Portland conforme suas adições e propriedades especiais. Primeiro, vêm as siglas, depois a classe de resistência e, por fim, os sufixos, quando aplicáveis. Veja a seguir cada item:

Para identificar os tipos de cimento, portanto, basta olhar para a tabela acima para saber que:

• Um cimento CP I S 25 é um cimento Portland comum, com adições, que produz um concreto que atinge 25 MPa de resistência aos 28 dias de idade
• Um cimento CP V ARI RS é um cimento de alta resistência inicial e resistente a sulfatos, que produz concretos que atingem 14 MPa no primeiro dia de idade
• Um cimento CPB 32 é um cimento branco do tipo estrutural, que produz um concreto branco que atinge 32 MPa de resistência aos 28 dias de idade

As inovações da NBR 16.697:2018

A NBR 16.697 trouxe três principais inovações:

1. Unificação das oito normas de especificação em um único documento, substituindo normas anteriores de diferentes tipos de cimento Portland.
2. Aumento do teor máximo de fíler calcário em 5% para todos os tipos de cimento, exceto o CP II-F, cujo teor máximo permitido aumentou de 10% para 25%. No CP III, o teor máximo de escória granulada de alto-forno passou de 70% para 75%, mantendo o teor mínimo de clínquer em 25%.
3. Inclusão de práticas já adotadas pelo setor de cimento nos últimos anos, como: afastamento das pilhas de sacos ou paletes das paredes, eliminação da menção do peso da sacaria, redução da tolerância da massa líquida declarada do saco, eliminação do ensaio rotineiro de CO₂ e inclusão do prazo de validade e composição qualitativa do produto.

A permissão de limites mais altos de teor de fíler calcário no Cimento CP II-F alinha a norma com padrões internacionais e incentiva a adoção de tecnologias para reduzir emissões de CO₂, atendendo às premissas da Agência Internacional de Energia e da Iniciativa pela Sustentabilidade do Cimento.

Qual o melhor tipo de cimento?

O melhor tipo de cimento dependerá da aplicação desejada. A seguir, listamos algumas possibilidades de uso indicadas para cada tipo de cimento:

CP I  – Cimento Portland Comum

• Obras de construção civil em geral;
• Argamassas de assentamento e revestimento;
• Concreto simples para fundações e pilares.

CP II  – Cimento Portland Composto

• CP II-E (com adição de escória granulada de alto forno): obras em ambientes agressivos e estruturas de concreto armado;
• CP II-Z (com adição de material pozolânico): concreto armado, pavimentação e pré-moldados;
• CP II-F (com adição de fíler calcário): emboço, chapisco, argamassas de assentamento, concreto armado e pré-moldados.

CP III  – Cimento Portland de Alto Forno

• Estruturas submersas ou em contato com água ou solo agressivos;
• Obras de grande porte, como barragens, pontes e viadutos;
• Pavimentos e estruturas de concreto armado.

CP IV  – Cimento Portland Pozolânico

• Concreto armado e pré-moldados em ambientes agressivos;
• Obras em contato com água ou solo com presença de sulfatos;
• Fundações e estruturas subterrâneas.

CP V-ARI  – Cimento Portland de Alta Resistência Inicial

• Obras que necessitem de rápida liberação, como pré-moldados e concretos protendidos;
• Reparos e recuperação de estruturas de concreto;
• Concreto projetado em túneis e contenções.

RS  – Cimento Portland Resistente a Sulfatos

• Estruturas em contato com solos ou águas com alta presença de sulfatos;
• Obras marítimas e portuárias;
• Fundações e estruturas subterrâneas.

BC  – Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação

• Estruturas de grande volume ou espessura, como barragens e peças maciças;
• Obras em condições de alta temperatura ambiente;
• Concretos massivos com menor risco de fissuração térmica.

CPB  – Cimento Portland Branco

• Acabamentos e peças decorativas, inclusive coloridas;
• Revestimentos, pisos e fachadas;
• Estruturas de concreto aparente e pré-moldados com fins estéticos.

Lembrando que as aplicações listadas são apenas exemplos e podem variar dependendo das especificidades de cada projeto. A escolha do cimento mais adequado deve considerar as necessidades e condições de cada obra.

Preços do cimento Portland

Veja os preços de alguns dos cimentos mais utilizados no mercado brasileiro, a título de referência. Os preços podem variar conforme a região do País, promoções pontuais, relacionamento e condições de negociação com o distribuidor.

Data-base: 23 de abril de 2023

Tipos de cimento: Glossário

• Cimento: Material em pó usado como aglomerante na construção civil, misturado com água e agregados, formando o concreto ou argamassa.
• Clínquer: Produto resultante do processo de calcinação do calcário e argila, moído posteriormente para produzir o cimento Portland.
• Argamassa: Mistura de cimento, areia, água e, às vezes, aditivos, usada para assentar tijolos, blocos e revestir superfícies.
• Agregados: Materiais granulares, como areia, brita e cascalho, usados na fabricação do concreto.
• Adições: Materiais adicionados ao cimento, como escória de alto forno, pozolanas e fíler calcário, que melhoram suas propriedades e reduzem o impacto ambiental.
• Escória de alto forno: Subproduto da produção de ferro-gusa, usado como adição ao cimento para melhorar sua resistência e reduzir o calor de hidratação.
• Fíler calcário: Material em pó obtido da moagem do calcário, usado como adição ao cimento para melhorar a trabalhabilidade e a densidade do concreto.
• Pozolana: Material de origem natural (cinzas vulcânicas e cinzas de carvão) ou artificial (sílica ativa e cinzas volantes) que reage com o hidróxido de cálcio para formar compostos cementantes.
• Concreto: Material composto por cimento, agregados, água e, às vezes, aditivos, usado na construção de estruturas e pavimentos. Pode ser reforçado com barras de aço (armaduras), levando o nome de concreto armado.
• Calor de hidratação: Energia liberada durante a reação química entre o cimento e a água, que pode causar fissuras e deformações se não for controlada.
• Resistência à compressão: Capacidade do concreto de suportar cargas sem se deformar ou romper, medida em megapascals (MPa).
• Vida útil: Período durante o qual uma estrutura de concreto mantém suas propriedades e desempenho satisfatório, com ou sem manutenção.
• Reação álcali-agregado: Reação química entre os álcalis do cimento e certos tipos de agregados, que pode causar expansão, fissuras e redução da vida útil do concreto.
• Pega: Processo de endurecimento inicial do concreto ou argamassa

Conclusão

Conhecer os diferentes tipos de cimento e seus componentes é um dos passos importantes para identificar a melhor solução para cada projeto de construção e garantir a qualidade e durabilidade da argamassa ou do concreto utilizados.

Além disso, conhecer as reações químicas e os processos que ocorrem durante a produção e aplicação do cimento, como a pega, a cura e a retração, é essencial para otimizar as misturas de concreto e controlar possíveis efeitos adversos.

Com uma compreensão clara das características e aplicações dos diversos tipos de cimento, os profissionais da área podem desenvolver estruturas mais resistentes e duráveis, garantindo a segurança e a sustentabilidade das edificações ao longo do tempo.