Cimentos

Os constituintes fundamentais do cimento Portland são a cal (CaO), a sílica (SiO2), e alumina (Al2O3), o óxido de ferro (Fe2O3), certa proporção de magnésia (MgO) e uma pequena porcentagem de anidrido sulfúrico (SO3), que é adicionado após a calcinação para retardar o tempo de pega do produto.
Tem ainda, como constituintes menores impurezas, óxido de sódio (Na2O), óxido de potássio (K2O), óxido de titânio (TiO2) e outras substâncias de menor importância. Os óxidos de potássio e sódio constituem os denominados álcalis do cimento. Cal, sílica, alumina e óxido de ferro são os componentes essenciais do cimento Portland e constituem, geralmente, 95 a 96% do total na análise de óxidos. A magnésia, que parece permanecer livre durante todo o processo de calcinação, está usualmente presente na proporção de 2 a 3%, limitada, pelas especificações, a um máximo permissível de 5%. No Brasil, esse limite é um pouco superior (6,4%). Os óxidos menores comparecem em proporção inferior a 1%, excepcionalmente 2%. A mistura de matérias-primas que contenha, em proporções convenientes, os constituintes anteriormente relacionados, finamente pulverizada e homogeneizada, é submetida à ação do calor no forno produtor de cimento, até a temperatura de fusão incipiente, que resulta na obtenção do clinker.
Nesse processo ocorrem combinações químicas, principalmente no estado sólido, que conduzem à formação dos seguintes compostos:
- silicato tricálcico (3CaO • SiO2 = C3S);
- silicato bicálcico (2CaO • SiO2 = C3S);
- aluminato tricálcico ( 3CaO • Al2O3 = C3A);
- ferro aluminato tetracálcico ( 4CaO • Al2O3 • Fe2O3 = C4AFe).4
A análise química dos cimentos Portland resulta na determinação das proporções dos óxidos inicialmente mencionados. As propriedades do cimento são, entretanto, relacionadonadas diretamente com as proporções dos silicatos e aluminatos. As proporções destes últimos podem ser determinadas a partir do resultado da análise em óxidos. Denomina-se essa operação a