Presente tanto em casas de ricos quanto nas de pobres, em muros de casas e de presídios, em hospitais e quartéis. Não saberíamos, hoje, realizar nenhuma construção sem o auxílio dele, o cimento. Na Grécia e Roma antigas, as contruções eram feitas com pedras (em geral mármore, mas que dependia da edificação em questão) unidas por argamassa, consistindo em cal extinta – hidróxido de cálcio, Ca(OH)2 – misturado com areia e água, formando uma massa espessa. Exposta ao ar, essa mistura vai perdendo a água e solidifica-se ao absorver o CO2 da atmosfera formando carbonato de cálcio (CaCO3). Contudo, este processo é muito lento. Só para se ter uma idéia, alguns edifícios romanos de mais de 2000 anos possuem núcleos de cal extinta que não tinha reagido ainda no interior da argamassa. Que coisa, não?
Em 1824, o inglês Joseph Aspdin inventou um novo tipo de cimento: o Cimento Portland. Seu nome deriva da semelhança, após sua produção, com as chamadas “Portland Stones”, muito empregadas na construção civil na época em questão. Basicamente, os principais constituintes do cimento portland são:
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Calcário – É o carbonato de cálcio, encontrado na natureza com impurezas como o óxido de magnésio (MgO). O calcário sob ação do calor decompõe-se e forma o óxido de cálcio ou cal viva (CaO), que é o verdadeiro ingrediente para a fabricação do cimento. |
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Argila – É um silicato complexo de alumínio hidratado que, em geral, contém ferro entre outros minerais. |
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Gipso – É o gesso, um produto de adição final no processo de fabricação do cimento. Trata-se do sulfato de cálcio bi-hidratado (CaSO4 . 2H2O), e sua função é, basicamente, estipular o tempo de “pega” do cimento. |
Obviamente, dentro desses materiais básicos há sempre aditivos, que irão mudar sensivelmente a natureza do cimento adequando-o a determinadas condições. Afinal, O cimento empregado na construção de um edifício é diferente (ou pelo menos deveria ser) do cimento utilizado em uma residência. Já pensou se se usasse um cimento pouco resistente nos muros de um presídio? Os detentos poderíam fazer um buraquinho, em seguida um túnel, escapar e… bem, vamos deixar pra lá. Nem tudo é como gostaríamos que fosse…
Escapando de volta ao cimento, classificamos em três etapas o processo de fabricação do cimento:
- Preparo e dosagem da mistura crua – A matéria prima é extraída das jazidas, com o auxílio de explosivos e conseqüente britagem, de modo que o diâmetro das partículas seja inferior a 1cm. A argila apresenta-se normalmente em condições de ser misturada ao calcário e, então, seguem juntos para o depósito.
- Homogeinização – O calcário e a argila em proporções pré-determinadas são enviados ao “moinho de cru” (de bolas de aço), onde processa-se o início da mistura e homogeneização, com redução do diâmetro das partículas à 0,05mm. No processo por via seca, a matéria-prima sai do moinho misturado e pulverizado, com natural redução de unidade. A seguir, nos tanques homogeinizadores, ocorre a devida mistura e, caso haja necessidade, correção de sua composição. Já no processo por via úmida, a matéria-prima é moída com água e sai do moinho em forma de pasta. A dita pasta é bombeada para os tanques homogeinizadores de pasta, onde é homogeneizada e dosada.
- Clinquerização – No processo de via seca, até a temperatura de 900 a 1000ºC, o processamento se dá em recuperadores de calor. O processamento final ocorre no forno diretamente.
Até 100°C, ocorre evaporações; a partir de 500°C, começa a haver desidratação da argila (não confunda com evaporação. A desidratação é em nível molecular). Acima de 900°C, começa a decomposição do calcário e, entre 900 e 1200°C ocorre reações complexas do CaO, formando compostos. Até 1400° forma-se o clínquer. O clínquer, ao se formar, apresenta a configuração de bolsa de cerca de 1 a 5cm de diâmetro e sua composição é, basicamente, Uma mistura de:
| 3CaO . SiO2 (Silicato tricálcico) | 43% |
| 2CaO . SiO2 (Silicato bi-cálcico) | 32% |
| 3CaO . Al2O3 (Aluminato tricálcico) | 12% |
| 4CaO . Al2O3 . Fe2O3 (Ferro aluminato tetracálcico) | 11% |
| CaO (Óxido de cálcio livre) | 2 a 3% |
Na saída do forno, o clínquer tem a sua temperatura reduzida a cerca de 50-70ºC e, então, é estocado. Como adição final, o clínquer recebe uma certa quantidade de gesso (determinada pela ABNT – Associação Brasileira de Normas e Técnicas), entre outros aditivos, resultando, assim, diversos tipos de cimento para os mais dicversos fins. Após tais adições, são moídos, pulverizados e estocados em sacos de 50kg, devidamente rotulados.Se utilizar-se argilas com muito baixo teor de óxido férrico (ou mesmo completamente isento dele), obteremos o famoso cimento branco, utilizado em rejuntes de ladrilhos. Se, ao final da produção de cimento branco, adicionarmos concentrações pré-determinadas de MnO, Cr2O3 ou Fe2O3 (todos sendo adicionado depois da fabricação e não antes!) teremos cimentos nas colorações azul, verde e castanho avermelhado, respectivamente. Isso mesmo! Teremos cimento já colorido de fábrica. Infelizmente isso não é para “simples mortais” como nós, por isso, se quisermos uma corzinha nele, teremos que empregar pigmentos industriais (como o Corante Xadrez). É importante frisar que os óxidos de ferro II e III, utilizados na fabricação são fundentes, reduzindo, portanto, a temperatura de clinquerização. Na sua falta, o cimento branco possui uma temperatura de clinquerização mais elevada (cerca de 1500°C), acarretando o emprego de fornos refratários, além de maior consumo de combustível. Por isso, o seu preço final é mais caro. Outro fato importante a respeito do cimento branco é que sua resistente à compressão é bem elevada. Seria tentador construir uma casa empregando apenas cimento branco, mas seu custo acabaria sendo astronômico.
Abaixo, descreve-se a ação de agentes químicos sobre o cimento com sua medida de proteção adequada.
| Substância | Ação sobre o cimento | Medida de proteção |
| Ácido Fluorídrico | Dissolve a sílica, além de ser muito agressivo. | Revestir com fina camada de chumbo. |
| Ácido nítrico ou clorídrico |
Dissolve o CaO. | Revestir com uma camada de grês cerâmico. |
| Águas sulfatadas | Age enérgicamente sobre o cimento. | Usar cimento resistente a sulfatos. |
| Ácido Acético | Ataca fortemente o concreto | Proteger com resina e verniz, matéria plástica, produto betuminoso ou com grês cerâmico. |
| Ácido Lático | Desagrega o cimento | Em fraca concentração, tratar com flúor silicato em solução aquosa, já para fortes concentrações, procede-se como no caso do ácido acético. |
| Ácido Fórmico | É um pouco menos agressivo que o ácido acético. | Idem ao anterior. |
| Fermentação orgânica e/ou industrial |
Em fraca concentração, forma uma crosta no concreto que o protege, mas em forte concentração, desgrega o cimento. | Adotar cimento pobre em cal e revestimento tratado com asfalto betuminoso. |
| Ácido Tânico | Ataca mais ou menos o concreto. | Revestimento denso de produtos betuminosos ou camadas de grês cerâmico. |
| Ácido Tartárico | Ataca com relativa força o concreto. | Tratar com flúor silicatos e camadas de asfalto. |
| Ácido Úmico (existente em plantas) |
Geralmente vem acompanhado por outras substâncias agressivas. Reduz a resistência do concreto, deixando-o quebradiço. | Idem ao anterior. |
| Ácido Úrico | Quando só, tem pouca ação, mas se acompanhado de íons amônio e de sulfato de magnésio é muito agressivo. | Empregar cimentos resistentes a sulfatos. |
| Lixívia de soda ou potassa | Ataca o ferro do concreto causando a sua corrosão. | Utilizar concreto compacto e rico em traço de cimento. |
| Água amoniacal | Ataca de forma agressiva o cimento. | Idem ao anterior. |

