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técnica do concreto armado, que a partir
do século XX superou a arquitetura tradicional em ferro e vidro, foi possível
graças ao emprego do cimento. Cimento é um material fabricado a partir da mistura
de calcários e argilas que, submetida a elevadas temperaturas, libera água e
gás carbônico e dá origem a compostos químicos muito resistentes. História. Os primeiros materiais aglutinantes
empregados em alvenaria foram argila, argamassa de cal e gesso vivo. Os
egípcios usaram gesso nas pirâmides e os romanos fabricaram um ligante à base
de cimentos naturais de lava vulcânica. No século I a.C., Vitrúvio já
conhecia as propriedades aglutinantes das misturas de cal, areia e cascalho. Os
cimentos hidráulicos, que endurecem em contato com a água, já eram conhecidos
na antiguidade. Em 1756 o engenheiro britânico John Smeaton observou que os
melhores cimentos hidráulicos eram obtidos de calcário impuro, ao contrário
do minério puro usado até então. Em 1824 Joseph Aspdin, também britânico,
descobriu que a escória dura, ou clínquer, moída e misturada com água,
produzia cimento de melhor qualidade. A argamassa à base de cimento, areia e
água apresentava características similares às das pedras extraídas da ilha
de Portland, de onde veio essa denominação do cimento. De endurecimento mais rápido, os cimentos de
aluminato de cálcio começaram a ser usados antes da primeira guerra mundial,
devido às características de cura (pega) em um ou dois dias e à resistência
à corrosão por água com sulfato de cálcio e magnésio. Cimento portland. A denominação portland se aplica
aos cimentos hidráulicos cujos principais componentes são os silicatos
dicálcico e tricálcico, juntamente com o aluminato tricálcico e o
ferrito-aluminato tetracálcico. As matérias-primas mais usadas em sua
produção são o calcário, a argila, as conchas marinhas e o carbonato de
cálcio contido em certos rejeitos industriais. Os materiais retirados das pedreiras são britados,
moídos e misturados antes de entrar nos fornos, geralmente rotatórios. Aí a
mistura é submetida a temperaturas entre 1.400 e 1.500º C e perde um terço da
massa original. O calor funde de vinte a trinta por cento da mistura e nessa
massa líquida se processam importantes reações químicas. A natureza e a
intensidade dessas reações determinam a qualidade do cimento. O produto que
sai do forno é o clínquer, posteriormente resfriado de forma controlada, para
se obter uma cristalização adequada ao tipo de cimento desejado. O
processamento final consiste na moagem do clínquer, com adição de um produto
(geralmente gesso) destinado a controlar a velocidade de endurecimento do
cimento, quando este é transformado em argamassa ou concreto. Também se
adiciona, para determinado tipo de cimento, a escória dos altos-fornos
siderúrgicos. Quando se misturam cimento e água, a pasta resultante
vai-se espessando gradualmente e passa da consistência de uma massa plástica
para a de uma massa seca e dura. O processo de hidratação gera calor como
resultado das reações de hidratação e da cristalização que se seguem. Em
condições normais, o calor é dissipado rapidamente. Apesar disso, em grandes
construções, como represas, o calor gerado pode causar dilatações perigosas
para as estruturas. O cimento portland resiste bem à ação das águas
doces ou salgadas. Todavia, a filtração capilar de água com íons dissolvidos
pode ocasionar a formação de sais que, ao se cristalizarem, aumentam de volume
e provocam a desintegração das estruturas. Cimento de aluminato de cálcio. Com maior proporção
de alumina que o portland, o cimento de aluminato de cálcio tem como compostos
ativos o óxido de cálcio e a alumina. Sua base cristalina predominante é o
aluminato monocálcico e sua base amorfa contém ferro, óxido de cálcio,
alumina e sílica. É fabricado a partir de bauxita e calcário. Ao ser
hidratado, libera calor muito mais rapidamente que o portland. É resistente às
águas sulfatadas e aos ácidos orgânicos de baixo poder de corrosão. Sua
resistência máxima ocorre nas primeiras 24 horas.
Produtos de
cimento.
O cimento misturado com outras substâncias dá origem ao concreto, à argamassa e à pasta. O concreto é um aglomerado artificial de pedra, areia, água e cimento; a argamassa é uma mistura de cimento, água e areia ou pedra bem fina; e a pasta se compõe apenas de cimento e água. Nessas combinações pode-se empregar portland, o mais comum na construção civil, ou outros tipos de cimento. O endurecimento dessas misturas é conseqüência de reações químicas e posterior cristalização, ao contrário do que ocorre com os aglutinantes, que endurecem por aquecimento. Os cimentos asfálticos, por sua vez, endurecem por resfriamento. |
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