Cimento de aluminato de cálcio

Os cimentos de aluminato de cálcio são aglutinantes especiais de alto desempenho e reagentes minerais com várias propriedades úteis, e a Bisley fornece a linha de cimentos de aluminato de cálcio fundido (CACs) da CALUCEM. Os CACs podem ser encontrados em projetos de mistura de concreto e argamassas de reparo usadas em aplicações de revestimento de tubos, bem como em projetos de reabilitação de esgotos.

Embora sua composição química seja consideravelmente diferente da dos cimentos Portland, os concretos CAC demonstram alto desempenho notável em determinadas aplicações, como resistência ao ataque ácido e resistência à abrasão.

Força

O principal aglutinante do cimento de aluminato de cálcio, o aluminato de cálcio (CA), oferece uma resistência muito maior a ácidos do que o cimento Portland. Embora todos os concretos se degradem em ambientes ácidos, o CA oferece uma resistência excepcional contra os ácidos clorídrico e sulfúrico devido à sua reação com a água, além de ter uma resistência excepcional contra sulfatos, o que o torna adequado para uso em argamassas de reparo de concreto expostas a esses produtos químicos.

O CAC é versátil o suficiente para ser usado como aglutinante autônomo, em sistemas binários ou ternários com OPC, cinzas volantes e/ou gesso como parte de uma mistura OPC/F/A, ou misturado em combinações binárias/ternárias com eles para produzir endurecimento rápido, desenvolvimento de resistência inicial e resistência à corrosão biogênica. A Bisley oferece graus de CAC que variam de 40-80% Al2O3 para uso em rejuntes autonivelantes com rejuntes de alta resistência inicial, bem como rejuntes autonivelantes/de alta resistência usados no revestimento de tubos de ferro dúctil, reabilitação de esgotos como misturas autônomas misturadas com misturas de cimento Portland.

Os sistemas CAC com sistemas binários oferecem tempos de endurecimento rápidos, o que os torna ideais para trabalhos de reparo em pequenas áreas que precisam de rápido desenvolvimento de resistência. Compatível com a maioria das misturas de OPC, o CAC só deve ser usado com precisão ao usar sistemas CAC ternários, que podem causar envelhecimento precoce da resistência, resultando em uma aparência de superfície manchada devido ao envelhecimento precoce da resistência - o projeto e o teste da receita só devem ser realizados antes do uso.

Visite nosso catálogo para conhecer uma ampla seleção de opções de CAC. Todos os produtos da nossa linha contêm pelo menos alumina 40% para uso ideal em aplicações de concreto e refratários, apresentando baixa viscosidade para misturar e despejar sem esforço. A alta resistência a sulfatos, à corrosão biogênica e à abrasão os torna ideais para concretos e argamassas de reparo em ambientes agressivos, além de apresentarem excelente resistência química e ao calor. A temperatura de serviço de um produto é determinada pelo seu teor de alumina; porcentagens mais altas podem suportar temperaturas de até 1.900 graus Celsius, o que torna esse cimento ideal para aplicações como tijolos refratários, revestimento de fornos e revestimento de chaminés de fumaça. As propriedades exclusivas do cimento CAC também significam que ele pode ajudar a reduzir a duração dos projetos e, ao mesmo tempo, oferecer soluções ambientalmente mais sustentáveis do que suas alternativas.

Durabilidade

Os cimentos de aluminato de cálcio são utilizados há muito tempo em aplicações que exigem alta resistência à corrosão, à abrasão e ao calor, bem como tempos de endurecimento rápidos. Eles podem ser usados como aglutinantes especiais em aplicações de concreto e argamassa em ambientes específicos de construção, como o revestimento de tubos de aço ou ferro dúctil com esses cimentos para aumentar a resistência contra substâncias agressivas, como o H2S produzido microbialmente, ou como parte de misturas cimentícias para barragens hidráulicas.

Os cimentos de aluminato de cálcio possuem propriedades exclusivas devido à sua composição química e microestrutural. Eles contêm uma proporção significativa de aluminato anidro, que apresenta durabilidade superior à dos cimentos Portland devido à sua resistência à degradação em um amplo espectro de temperaturas e ambientes químicos.

O aluminato anidro resiste ao ataque ácido mesmo na presença de sulfatos que degradam o cimento Portland e outros concretos, ligando-se firmemente à sílica durante seu processo de hidratação e impedindo que a água penetre na matriz do concreto. Isso confere aos cimentos de aluminato de cálcio uma durabilidade excepcional quando expostos a ambientes agressivos, onde a corrosão e a abrasão são problemas predominantes.

Os cimentos de aluminato de cálcio têm se mostrado extremamente úteis em aplicações de reabilitação e reparo de estradas para aumentar a durabilidade das rodovias existentes, especialmente onde o uso das estradas aumenta rapidamente. Sua aplicação rápida em tempo seco, com o mínimo de interrupções ou atrasos no tráfego, provou ser especialmente vantajosa nessas regiões.

O tempo de endurecimento rápido dos cimentos de aluminato de cálcio permite que eles produzam concretos de endurecimento rápido e argamassas de reparo, que se mostraram particularmente valiosos na construção de plataformas de pontes que precisam suportar cargas de tráfego pesado, bem como caminhões e outros veículos.

Os cimentos de aluminato de cálcio são amplamente utilizados como refratários devido à sua excelente resistência a temperaturas muito altas e à abrasão, o que os torna uma excelente opção de material para revestir o interior de fornos de aço e revestimentos de alto-forno.

Resistência à corrosão

Os cimentos de aluminato de cálcio (CAC) oferecem excelente resistência térmica, ao desgaste e a ácidos, além de ganhos de resistência iniciais. O CAC também pode servir como um excelente aglutinante em aplicações em que a resistência à corrosão, ao calor ou à abrasão e o fortalecimento rápido são considerações importantes, como o uso como camada adesiva. Essas características tornam os cimentos de aluminato de cálcio escolhas populares quando o fortalecimento rápido é essencial.

Ao contrário do cimento Portland, os concretos de cimento de aluminato de cálcio produzidos com CAC têm uma resistência superior ao ataque químico e à erosão causados por soluções ácidas e gás sulfídrico nas redes de esgoto (corrosão microbiana ou bacteriogênica). Isso os protege de serem quebrados em fragmentos menores que se dispersariam facilmente em condições climáticas normais ou sob cargas pesadas do uso de equipamentos pesados (o reforço de aço revestido de cimento, em particular, é frequentemente suscetível).

O CAC pode ajudar significativamente a inibir a corrosão do reforço de aço, seja pelo aumento da capacidade de ligação de cloreto ou pela criação de um gel protetor de alumina que retarda a corrosão. Estudos também demonstraram que, quando misturados com OPC e CAC, o efeito de inibição excede até mesmo o do uso de um deles isoladamente.

Descobriu-se que as combinações de CAC e OPC no concreto exercem um alto efeito inibidor sobre a resistência à polarização do aço, devido ao aumento da capacidade de ligação do cloreto, que reduz a mobilidade dos íons de cloro nas soluções dos poros e, portanto, limita seu potencial impacto corrosivo sobre o aço.

A hidratação do CAC é geralmente mais lenta do que a do OPC, limitando a liberação de álcalis no fluido dos poros e retardando seu desenvolvimento em uma camada de gel de aluminato. Isso reduz seu valor de pH, além de retardar a formação.

O CAC apresenta uma excepcional resistência final de 24 horas, o que o torna adequado para aplicações de endurecimento rápido, como rejuntes autonivelantes e de alta resistência, aplicações autonivelantes, revestimentos de tubos e concretos refratários. A Bisley oferece CACs (40-80% Al2O3) que podem ser usados como aglutinantes autônomos ou integrados em sistemas binários ou ternários para essas finalidades.

Resistência química

Os cimentos e concretos de aluminato de cálcio têm uma microestrutura inovadora que os torna altamente resistentes a ataques químicos, além de serem duráveis o suficiente para resistir à abrasão. Sua composição química e microestrutura são responsáveis por essas propriedades exclusivas que tornam os CACs úteis em aplicações específicas, como a proteção de tubulações de esgoto contra a produção de ácido sulfúrico por bactérias ou em revestimentos de barragens hidráulicas contra o desgaste.

Os CACs são frequentemente combinados com o cimento Portland para produzir concretos resistentes a produtos químicos. Sua combinação permite taxas de hidratação mais rápidas, possibilitando o aumento rápido da resistência e a expansão controlada durante os projetos de construção; por exemplo, os contrapisos de nivelamento e a argamassa de rejuntamento devem atingir sua resistência final dentro de 24 horas após a mistura.

Todos os ligantes hidráulicos passam por uma série de reações de hidratação que dependem da temperatura ambiente e do teor de umidade, bem como quando expostos à água em níveis elevados de umidade e temperaturas elevadas. As reações de hidratação tendem a ser mais bem-sucedidas quando expostas diretamente à umidade nessas condições; os CACs, em particular, parecem ser menos afetados pela umidade do que os OPCs durante esse processo.

Os cimentos de aluminato de cálcio formam uma matriz durante a hidratação que é impregnada com uma camada gelatinosa de aluminato hidratado que age para ligar íons metálicos como cloreto e ferro, proporcionando maior resistência química contra ataques de corrosão. Além disso, essa camada gelatinosa evita que esses íons metálicos reajam com a sílica na matriz e criem corrosão expansiva por etringita nos tubos de ferro dúctil, outra causa comum de corrosão.

Um aumento no valor do pH na superfície da argamassa ou do concreto do CAC é outro elemento fundamental para sua maior resistência à corrosão biogênica. Quando submetido a um teste acelerado de MIC que imita as condições naturais associadas à infraestrutura de esgoto, o número de células nas amostras de argamassa OPC 45 e CAC 45 cai para níveis semelhantes; no entanto, as amostras de CAC se estabilizam em torno de 2, diminuindo significativamente a produção de ácido sulfúrico pelas bactérias.

A Bisley distribui os cimentos de aluminato de cálcio (CAC) da marca Istra, fabricados pela CALUCEM, para uso em produtos de construção, como rejuntes autonivelantes e de alta resistência, argamassas para revestimento de tubulações e reabilitação de esgotos e concretos refratários. Os CACs apresentam taxas de endurecimento rápidas, fortes ganhos de resistência inicial e excepcional resistência química, seja isoladamente ou como parte de sistemas binários/alternados.