Quais são os produtos de hidratação do cimento Portland?

Passo 1

O enunciado pede para listar os produtos de hidratação do cimento Portland, ou seja, identificar as fases cristalinas e gelosas que se formam quando os principais minerais do clínquer reagem com água. Vamos usar a química de hidratação das quatro fases do clínquer (silicatos C3S e C2S, aluminato C3A e férrico C4AF) e do gesso adicionados ao cimento.

Passo 2

Quando os silicatos tricálcico ( C3S) e dicálcico ( C2S) reagem com água formam essencialmente gel de silicato de cálcio (C–S–H) e portlandita ( Ca(OH)2). Em termos resumidos:
2,C3S + 6,H2O ;longrightarrow; C!-!S!-!H + 3,Ca(OH)2
2,C2S + 4,H2O ;longrightarrow; C!-!S!-!H + Ca(OH)2
Aqui C!-!S!-!H é o gel amorfo de silicato de cálcio, responsável pela resistência, e Ca(OH)2 é a portlandita, que confere alcalinidade ao meio.

Passo 3

A fase aluminato ( C3A), em presença de gesso ( CaSO4cdot2H2O), hidrata formando primeiro etringita ( AFt) e depois, quando o sulfato se esgota, converte parte dessa etringita em monossulfoaluminato ( AFm):
C3A + 3,CaSO4cdot2H2O + 26,H2O ;longrightarrow; Ca6Al2(SO4)3(OH)12cdot26H2O (etringita)
Ca6Al2(SO4)3(OH)12cdot26H2O +2,C3A +4,H2O ;longrightarrow; 3,Ca4Al2(SO4)(OH)12cdot10H2O (monossulfoaluminato)

Passo 4

A fase férrica ( C4AF) sofre hidratação análoga à do aluminato, formando etringita férrica e depois monossulfato férrico. Além disso, podem aparecer hidratos menores como hidrogarnetas e carbonatos estáveis (carboaluminatos) em função de impurezas e do ambiente.

Resposta

Os principais produtos de hidratação do cimento Portland são:
(a) Gel de silicato de cálcio (C–S–H)
(b) Portlandita ( Ca(OH)2)
(c) Etringita ( Ca6Al2(SO4)3(OH)12cdot26H2O)
(d) Monossulfoaluminato ( Ca4Al2(SO4)(OH)12cdot10H2O)
(e) Etringita férrica e monossulfato férrico
(f) Hidratos menores (hidrogarnetas, carboaluminatos)

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