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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE
ANTONIA ALANA LIMA PACHECO
RELATÓRIO TÉCNICO DE LABORATÓRIO
DETERMINAÇÃO DE FINURA DO CIMENTO PORTLAND
RIO BRANCO
2013
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE
ANTONIA ALANA LIMA PACHECO
RELATÓRIO TÉCNICO DE LABORATÓRIO
DETERMINAÇÃO DE FINURA DO CIMENTO PORTLAND
Relatório de aula em laboratório apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de Materiais de Construção II, na Universidade Federal do Acre.
Prof. Marcelo Borges.
RIO BRANCO
2013
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................................3
2. OBJETIVO..........................................................................................................................4
3. APRESENTAÇÃO DOS MATERIAIS UTILIZADOS PARA A FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND............................................................................................................5
3.1 DOSAGEM, SECAGEM E HOMOGENEIZAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS....5
3.2 CLINQUERIZAÇÃO...................................................................................................6
3.3 MOAGEM E ADIÇÕES FINAIS................................................................................6
4. PROCESSOS EXPERIMENTAIS PARA EXECUÇÃO DO ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DE FINURA POR PENEIRAMENTO.....................................................7
4.1 MATERIAIS E APARELHOS....................................................................................7
4.2 MÉTODOS E PROCEDIMENTOS.............................................................................7
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES.......................................................................................9
6. CONCLUSÃO...................................................................................................................10
7. BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................11
8. ANEXOS...........................................................................................................................12
1. INTRODUÇÃO
O cimento portland apresenta propriedades físicas relacionadas ao seu
comportamento quando utilizado tanto para a elaboração de concretos, quanto para
argamassas. Essas propriedades devem se adequar aos padrões e métodos especificados nas
normas regentes, com propósito de oferecer qualidade para os fins de utilização do produto e
também o controle do mesmo.
Uma das propriedades físicas importantes no estudo do cimento é a finura deste,
relacionada com o tamanho dos grãos do produto, mais precisamente à superfície especifica
do produto. Ela é o elemento que governa a velocidade da reação de hidratação do cimento,
além de outras utilidades. O aumento da finura diminui a exsudação e os tipos de segregação,
melhora a resistência, em particular a resistência da primeira idade, aumenta a
trabalhabilidade, a impermeabilidade e a coesão dos concretos.
2. OBJETIVO
Este relatório tem como finalidade expor os procedimentos e conclusões obtidos em
ensaio na aula experimental no Laboratório de Ensaios Tecnológicos (LET) da Universidade
Federal do Acre, sendo a turma instruída pelo Professor MSc. Marcelo Borges e pelo
Tecnólogo José Roberto da Silva, no dia 21 de dezembro de 2012.
Primeiramente são apresentados os materiais utilizados para a fabricação do cimento
portland, para contextualizar o assunto em questão, e então se dá início ao ensaio de
determinação da finura do cimento por peneiramento. Logo são exibidos os materiais e
equipamentos necessários para sua execução, os métodos e procedimentos utilizados e
finalmente as conclusões e discussões.
Assim, o objetivo do relatório de ensaio da finura do cimento portland é um estudo
mais detalhado e prático da importância desta propriedade física no cimento, como determiná-
la segundo as normas da ABNT e ter, portanto, um conhecimento aprofundado do assunto
para a melhor aplicação deste na prática da construção civil.
3. APRESENTAÇÃO DOS MATERIAIS UTILIZADOS PARA A FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
Inicialmente, foi exposto para a turma amostras dos materiais necessários para a
fabricação do cimento Portland, juntamente com a explicação do processo utilizado para se
obter o produto final. Esta apresentação serviu para continuação dos estudos já feitos em sala
de aula como também para a preparação aos ensaios que seriam realizados.
De acordo com as especificações da ABNT, o cimento depende para sua fabricação,
dos seguintes materiais: calcário, argila, minério de ferro e gesso. Neste processo de
fabricação, os materiais são analisados de forma a alcançar a composição química desejada.
São envolvidas as seguintes operações para a fabricação do cimento Portland.
3.1 DOSAGEM, SECAGEM E HOMOGENEIZAÇÃO DAS MATÉRIAS-PRIMAS
A matéria-prima básica na fabricação do clínquer, é o calcário. Ele é obtido da rocha
calcária, que é extraída de jazidas com o auxílio de explosivos. É constituído basicamente de
carbonato de cálcio (CaCO3) e, dependendo de sua origem geológica, pode conter várias
impurezas como magnésio, silício, alumínio e ferro.
Com a finalidade de melhorar a qualidade do clínquer, o calcário recebe correções
complementares de argila, que colabora com o alumínio (Al2O3) e minério de ferro, que
colabora com óxido de ferro (Fe2O3). Estes materiais são enviados para o moinho vertical de
rolos, em proporções certas, onde se processa o início da mistura íntima, secagem e
homogeneização necessária, formando-se a farinha crua.
Calcário, argila, minério de ferro e farinha crua, respectivamente.
3.2 CLINQUERIZAÇÃO
A farinha crua moída é calcinada até fusão incipiente, a uma temperatura de 1450º C
em um forno rotativo, onde então são liberados os quatro elementos principais básicos para a
formação do clínquer: cálcio, silicato, alumínio e ferro. Assim, forma-se o clínquer.
XXXXX e clínquer.
3.3 MOAGEM E ADIÇÕES FINAIS
Para finalmente se obter o cimento Portland, faz-se a moagem do clínquer com
diversas adições, como o gesso (até 5%), calcário, pozolana e escória, acordo com as normas
da ABNT. Estas adições no processo de moagem influencia nas características do cimento e
nas situações adequadas para o emprego de cada tipo, já que modificam o tempo de pega, a
trabalhabilidade, a porcentagem de vazios, a resistência a meios agressivos e outras
características.
Gesso e o cimento Portland já pronto.
4. PROCESSOS EXPERIMENTAIS PARA EXECUÇÃO DO ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DE FINURA POR PENEIRAMENTO
O ensaio de determinação de finura por peneiramento fundamenta-se na Norma
Brasileira Registrada 11579 da ABNT, em que se é usada a peneira de número 200 (0,075
mm) e que a amostra utilizada também deve seguir a NBR 5741, regulando a extração da
amostra, o acondicionamento e o preparo desta.
Neste ensaio, a amostra de cimento foi retirada de um saco de cimento do tipo CPII-
Z (cimento portland com adição de material pozolânico) de resistência 32 MPa de Manaus,
Amazonas. Os procedimentos e métodos empregados também foram baseados na norma
regente e os resultados obtidos no ensaio foram anotados em uma tabela de ensaios físicos
específica e anexada ao presente relatório.
4.1 MATERIAIS E APARELHOS
Balança sensibilidade de no mínimo 0,01 g por divisão
Colher
Cronômetro com resolução de 1 s
Espátula
Frasco de vidro com capacidade de 250 ml e tampa
Pano de algodão para limpeza
Peneira nº 200 (0,075mm) com fundo e tampa
Pincel com cerdas de nylon
Recipiente para coletar material
4.2 MÉTODOS E PROCEDIMENTOS
O primeiro procedimento a seguir é o de preparação da amostra. Retirou-se a amostra
do saco segundo as normas padrões (no presente ensaio, a amostra já havia sido retirada).
Colocou-se aproximadamente 100g de cimento em um frasco, onde ele é tampado e agitado.
A amostra deve apresentar indícios de que está completamente seca, e se apresentar sinais
aparentes de umidade, deverá ser seca em estufa para dar continuidade ao ensaio.
Fez-se a pesagem na balança de uma quantidade de cimento para obtenção de massa
de 50g e transferiu-a para a peneira de número 200, que estava seca, com fundo e tampa.
Começou então o peneiramento, primeiro eliminando a maior parte de finos, durando em
média 3 a 5 minutos e depois fez-se o peneiramento intermediário que durou de 5 a 10
minutos e que tem como finalidade evitar as perdas de material na própria peneira. Tira-se
então todo o material que passou na peneira e limpa o fundo da peneira. Com o material
retido, faz-se um segundo peneiramento, de duração de 1 minuto em frequência de 150 ciclos.
Terminado o segundo peneiramento, notou-se que a quantidade de cimento que passou
pela peneira é pequena e pesando-a obtivemos a massa de 0,04 g, que está dentro da massa
limite. Pesou-se também a massa retida na peneira e obteve-se resíduo retido na peneira (R)
igual a 2,80 gramas, finalizando o ensaio.
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A finura do cimento pôde então ser calculada através da fórmula F=RP
x100, em que
F é a finura do cimento, que se está querendo calcular e que será expresso em porcentagem do
peso da amostra, R o resíduo retido na peneira pela segunda vez, em gramas e P o peso inicial
da amostra.
Neste ensaio obteve-se R = 2,80g e o peso inicial da amostra foi P = 50g, assim:
F=RP
x100
F=2,80 g50 g
x100
F=5,60 %
6. CONCLUSÃO
A finura do cimento tem grande importância para as características, o
comportamento e para o desempenho do cimento na construção civil. Uma aplicação é o fato
de quanto mais fino for o cimento, mais rápido desenvolverá resistência, ganhará mais
trabalhabilidade e coesão, mas também se tornará mais susceptível à fissuração. Por esse
motivo, a ABNT limita o porcentual retido na peneira 200 a 12%.
O método utilizado para se determinar a finura neste ensaio foi o de peneiramento, o
mais empregado para a questão. Seguindo os procedimentos segundo as normas que o
conduzem, foram obtidos resultados satisfatórios ao decorrer do experimento, sendo a
porcentagem de finura F encontrada a 5,6%, estando dentro dos limites da ABNT.
Foi possível aprender na prática a determinação de finura do cimento, sua
importância e aumentar o conhecimento sobre os materiais, em específico o cimento, na área
da Engenharia Civil.
7. BIBLIOGRAFIA
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, “NBR 11579: Cimento Portland -
Determinação da finura por meio da peneira 75 μm (nº 200)”. Rio de Janeiro: ABNT, 1991.
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, “NBR 5741: Extração e preparação de
amostras de cimentos”. Rio de Janeiro: ABNT, 1993.
BAUER, L. A. F. “Materiais de Construção”. Ed. LTC. Volume 1. São Paulo, 2001.
CIA. DE CIMENTO ITAMBÉ, “Cimento: fabricação e características”. Material interno.
Curitiba: Itambé, 2002.
8. ANEXOS
Balança e pincéis usados no ensaio.
Peneiramento de amostra de 50 g no início do experimento.
Visualização do peneiramento e fundo da peneira com a quantidade de cimento que passou na peneira nº 200 na primeira etapa de peneiramento.
Quantidade que passou na última etapa do peneiramento (0,04 g) e resíduo retido (R) também nesta última etapa (2,80 g).
