Quais são os compostos principais do cimento responsáveis pela formação dos cristais?

Passo 1

O enunciado pergunta sobre os compostos do cimento (matéria: química e mineralogia do cimento Portland) que são responsáveis pela formação dos cristais na pasta de cimento hidratada. Para responder, vamos revisar as fases do clínquer e como cada uma hidrata, gerando cristais característicos.

Passo 2

O cimento Portland comum é composto essencialmente por quatro fases minerais no clínquer:
&(i) Tricálcico silicato: C3Sequiv3CaOcdot SiO2, &(ii) Dicálcico silicato: C2Sequiv2CaOcdot SiO2, &(iii) Tricálcico aluminato: C3Aequiv3CaOcdot Al2O3, &(iv) Tetracálcico aluminoferrito: C4AFequiv4CaOcdot Al2O3cdot Fe2O3 áááá
Cada uma dessas fases hidrata de modo distinto, produzindo sais cristalinos ou gel amorfo.

Passo 3

Ao hidratar, os silicatos ( C3S e C2S) formam principalmente:
  • Gel de silicato de cálcio (C–S–H), que é quase amorfo, mas preenche os poros;
  • Cristais de hidróxido de cálcio, a portlandita ( Ca(OH)2), de estrutura bem cristalina.
Já o aluminato ( C3A), em presença de sulfato (do gesso adicionado), forma:
  • Cristais de etringita
Ca6Al2(SO4)3(OH)12cdot26H2O,
que têm formato de agulhas e contribuem para a rigidez inicial da pasta.
O ferrito ( C4AF) hidrata de forma análoga aos aluminatos, mas em menor quantidade.

Resposta

Os compostos principais são os silicatos e aluminatos do clínquer:
,C3S, C2S, C3A (e em menor grau C4AF),
cujos produtos de hidratação cristalinos mais relevantes são a portlandita ( Ca(OH)2) e a etringita.

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