Desvendando os segredos do cimento

O cimento é, sem dúvida, um material crucial na nossa indústria da construção. Você conhece a história do cimento? Este artigo o guiará pela evolução do cimento. Além disso, o manuseio do cimento pode gerar poeira de sílica prejudicial, portanto, o uso de máscaras de proteção contra poeira é necessário para proteger os tecidos pulmonares de danos devido à exposição prolongada.

O que é cimento?

O cimento é uma substância em pó que, quando misturada com água, forma uma pasta que endurece tanto no ar quanto debaixo d'água. Ele atua como um agente aglutinante, mantendo unidos materiais como areia e cascalho.

História do Cimento

A história do cimento remonta a 1756, quando o engenheiro britânico J. Smeaton descobriu que o calcário contendo argila produzia um material que podia endurecer debaixo d'água. Isso lançou as bases teóricas para o cimento moderno.

Em 1796, o inventor britânico J. Parker produziu um cimento amarronzado a partir do mármore, conhecido como cimento romano. Esse cimento tinha excelente resistência à água e propriedades de presa rápida, tornando-o ideal para construções subaquáticas.
Em 1813, o engenheiro civil francês Louis Vicat descobriu que uma mistura de cal e argila na proporção de 3:1 produzia o melhor cimento.
Em 1824, o pedreiro britânico Joseph Aspdin inventou o cimento Portland e obteve sua patente. Ele combinou calcário e argila, queimou-os em um forno e moeu a mistura até formar um pó fino. Nomeado por sua semelhança com a pedra da Ilha de Portland, esse cimento revolucionou a indústria da construção com suas propriedades superiores.
Em 1871, o Japão construiu sua primeira fábrica de cimento, marcando o início de sua indústria cimenteira. Em 1877, o engenheiro britânico Frederick Ransome aprimorou o forno rotativo, avançando ainda mais a tecnologia de produção de cimento. Em 1893, os inventores japoneses Hideki Endo e Saburo Utsumi desenvolveram um cimento Portland resistente a sulfato para uso em água do mar.
Em 1907, o francês Jules Bied desenvolveu o cimento de bauxita substituindo argila por bauxita, devido ao seu alto teor de óxido de alumínio.

Ao longo do século XX, os esforços para aprimorar o cimento Portland levaram ao desenvolvimento de cimentos especializados, como o de alta alumina e diversos outros tipos, para necessidades específicas da construção. Em 2007, a produção global de cimento atingiu cerca de 2 bilhões de toneladas anuais. Em abril de 2023, cientistas da Universidade Estadual de Washington, nos EUA, criaram um novo cimento carbono negativo incorporando biocarvão ecológico.

Composição do Cimento

Os principais componentes químicos do cimento Portland são óxido de cálcio (CaO), dióxido de silício (SiO2), óxido férrico (Fe2O3) e óxido de alumínio (Al2O3). Os principais componentes minerais incluem silicato tricálcico (C3S), silicato dicálcico (C2S), aluminato tricálcico (C3A) e aluminoferrita tetracálcica (C4AF).

Reações Químicas no Cimento
Quando o cimento é misturado à água, ocorre uma série de reações químicas, formando uma estrutura sólida. As principais reações são:
1. 3CaO·SiO2 + H2O → CaO·SiO2·H2O (gel) + Ca(OH)2
2. 2CaO·SiO2 + H2O → CaO·SiO2·H2O (gel) + Ca(OH)2
3. 3CaO·Al2O3 + 6H2O → 3CaO·Al2O3·6H2O (instável)
3CaO·Al2O3 + 3CaSO4·2H2O + 26H2O → 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O (etringita)
4. 4CaO·Al2O3·Fe2O3 + 7H2O → 3CaO·Al2O3·6H2O + CaO·Fe2O3·H2O

Pegada e falsa pega do cimento

A pega rápida do cimento refere-se a um endurecimento precoce anormal ou enrijecimento prematuro. Altas temperaturas podem desidratar o gesso, perdendo sua capacidade de regular o tempo de pega. A pega falsa frequentemente ocorre devido às altas temperaturas durante a moagem, fazendo com que o gesso se desidrate em hemi-hidrato. Quando misturado com água, o hemi-hidrato reage rapidamente para formar uma estrutura cristalina, causando a pega da pasta. Cimento com alto teor alcalino também pode apresentar pega falsa devido à rápida formação de sulfato de potássio e cristais de gesso. Ao contrário da pega rápida, a pega falsa libera calor mínimo, e uma mistura vigorosa pode restaurar a plasticidade da pasta sem afetar a resistência.

Por que você precisa usar uma máscara contra poeira ?

No cimento, um dos principais componentes, o dióxido de sílica (SiO2), representa um risco à saúde dos trabalhadores, pois pode ser liberado na forma de poeira durante a produção e o uso do cimento. A exposição prolongada a altas concentrações de poeira de dióxido de sílica pode levar à silicose, uma doença pulmonar ocupacional grave. A silicose danifica os tecidos pulmonares, causando deficiências e disfunções respiratórias permanentes.

Portanto, ao manusear cimento, os trabalhadores precisam usar máscaras adequadas para evitar a inalação de poeira de dióxido de sílica. Isso é especialmente crucial em ambientes onde o cimento requer corte ou trituração, pois as concentrações de poeira podem ser maiores, exigindo precauções adicionais para proteger a saúde respiratória. Escolher o tipo certo de máscara e garantir o ajuste adequado é essencial para filtrar eficazmente as partículas de poeira do ar, reduzindo o potencial impacto na saúde dos trabalhadores.

A razão pela qual as máscaras da BASE CAMP MASK são adequadas para trabalhos com cimento reside em várias características principais:

1. Filtragem eficaz de poeira e partículas :

O filtro BASE CAMP possui uma camada dupla de camadas fundidas e sopradas com elétrons de adsorção eletrostática que filtram com eficácia até 99,6% de partículas sólidas e poeira. Isso permite que a máscara ofereça proteção eficiente contra a filtragem de partículas, tornando-a uma máscara facial para filtragem de construção, adequada para trabalhos com cimento.

2. Redução de Odores e Gases :

O carvão ativado no filtro pode adsorver alguns gases e odores, ajudando a melhorar a qualidade do ar no ambiente de trabalho. O trabalho com cimento pode produzir certos odores ou gases nocivos, e o carvão ativado na máscara pode atuar como um limpador, proporcionando um ambiente respiratório mais confortável.

3. Conforto e Adaptabilidade :

As máscaras BASE CAMP foram projetadas pensando no conforto. Nosso novo design , a máscara BASE CAMP M Pro, apresenta uma faixa de cabeça totalmente ajustável e clipes nasais para garantir um ajuste perfeito. Este design oferece excelente adaptabilidade, permitindo que a máscara seja usada por longos períodos durante trabalhos com cimento sem causar desconforto e mantendo-a firmemente presa.

Novo concreto ecológico com carbono negativo

Cientistas da Universidade Estadual de Washington desenvolveram um novo concreto carbono negativo incorporando biocarvão ecológico. Este concreto mantém a resistência do concreto tradicional e oferece melhor isolamento, reduzindo o consumo de energia e as emissões de carbono. Considerando que a indústria global de cimento emite cerca de 2,8 bilhões de toneladas de CO2 anualmente, este novo concreto pode reduzir significativamente as emissões de carbono, oferecendo benefícios ambientais e econômicos.

Publicada na última edição da " Materials Letters ", essa inovação atraiu ampla atenção e elogios de organizações ambientais globais. Espera-se que esse cimento carbono negativo seja amplamente adotado no futuro, impulsionando o desenvolvimento sustentável na indústria cimenteira e contribuindo para os esforços globais de redução de carbono.