Sua Resposta Concreta: Análise de Tamanho e Forma do Cimento

O cimento é o material mais utilizado na indústria da construção civil, sendo responsável pela produção de mais de 4 bilhões de toneladas por ano (1). É um material barato e fácil de produzir que consiste de uma mistura complexa de componentes inorgânicos, tais como silicatos e aluminatos. O endurecimento do cimento se deve principalmente à hidratação, ou seja, a combinação da água com os diferentes componentes do cimento.
Há cinco tipos diferentes de cimento, nomeados CEM I a CEM V. Os mais relevantes para a construção geral são CEM I e CEM II. CEM I é um Cimento Portland Ordinário puro (OPC), enquanto CEM II é uma mistura de OPC e aditivos tais como cinzas volantes, escória ou calcário, até um teor máximo de aditivos de 35% (2).
Dentro de cada tipo, há três graus, baseados na força de compressão de 28 dias do concreto que eles produzem. Os graus são 32,5, 42,5, e 52,5. O cimento também é classificado de acordo com seu desenvolvimento de resistência: R indica um ganho precoce de resistência e N representa um desenvolvimento normal de resistência. Por exemplo, um cimento tipo CEM I de 42,5 N é OPC puro com resistência de 42,5 MPa e ganho de resistência "normal".
Além do habitual cimento Portland, formulações especiais são frequentemente necessárias, tais como o cimento rápido. Esse tipo especial de cimento começa o processo de endurecimento apenas alguns minutos depois de ser misturado com água e geralmente é fixado em menos de uma hora. O cimento rápido é composto principalmente de OPC e sulfato de alumínio como um catalisador para o processo de hidratação.
Além disso, a qualidade do cimento depende amplamente do tamanho e da forma de suas partículas, que afetam sua área de superfície, sua resistência à compressão e seu tempo de cura. Partículas muito finas causam uma presa exotérmica do produto final, enquanto partículas muito grandes não se hidratam totalmente. Além do tamanho das partículas, a forma das partículas é um parâmetro crítico a ser monitorado. A fluidez do cimento e a demanda de água podem variar drasticamente para partículas regulares (esféricas) e irregulares (3; 4; 5).
Mostramos aqui a aplicação do Litesizer DIA 500 - o Analisador de Imagem Dinâmica da Anton Paar - para avaliar diferentes tipos de cimento de diferentes fabricantes. O Litesizer DIA 500 (Figura 1) usa uma câmera de alta taxa de quadros para capturar a imagem de um grande número de partículas individuais em um curto espaço de tempo. O resultado é a distribuição do tamanho e da forma das partículas em poucos segundos.