Cimento de aluminato de cálcio

Os cimentos de aluminato de cálcio são ligantes especiais de alto desempenho e reagentes minerais com várias propriedades úteis, e a Bisley fornece a gama de cimentos de aluminato de cálcio fundido (CACs) da CALUCEM. Os CACs podem ser encontrados em projectos de mistura de betão e argamassas de reparação utilizadas em aplicações de revestimento de tubos, bem como em projectos de reabilitação de esgotos.

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

Força

O ligante primário do cimento de aluminato de cálcio, Aluminato de cálcio (CA), oferece uma resistência muito maior ao ácido do que o cimento Portland. Embora todos os betões se degradem em ambientes ácidos, o CA oferece uma resistência excecional aos ácidos clorídrico e sulfúrico devido à sua reação com a água, e tem uma resistência excecional aos sulfatos, o que o torna adequado para utilização em argamassas de reparação de betão expostas a esses produtos químicos.

O CAC é suficientemente versátil para ser utilizado como aglutinante autónomo, 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 um endurecimento rápido, desenvolvimento de resistência precoce e resistência à corrosão biogénica. A Bisley oferece graus de CAC que variam entre 40-80% Al2O3 para utilização em caldas de injeção autonivelantes com caldas de injeção de alta resistência inicial, bem como caldas de injeção autonivelantes/alta resistência utilizadas no revestimento de tubos de ferro dúctil, reabilitação de esgotos como misturas autónomas misturadas com misturas de cimento Portland.

Os sistemas CAC com sistemas binários oferecem tempos de presa rápidos, tornando-os ideais para trabalhos de reparação em pequenas áreas que necessitem de um desenvolvimento rápido da resistência. Compatível com a maioria dos aditivos OPC, o CAC só deve ser utilizado com precisão quando se utilizam sistemas CAC ternários, que podem causar um envelhecimento precoce da resistência, resultando num aspeto de superfície manchada devido ao envelhecimento precoce da resistência - a conceção da receita e os testes só devem ser efectuados antes da utilização.

Visite o nosso catálogo para obter uma vasta seleção de opções CAC. Todos os produtos da nossa gama contêm pelo menos alumina 40% para uma utilização óptima em aplicações de betão e refractários, apresentando uma baixa viscosidade para misturar e verter sem esforço. A elevada resistência aos sulfatos, à corrosão biogénica e à abrasão torna-os ideais para betões e argamassas de reparação em ambientes agressivos, ao mesmo tempo que apresentam uma excelente resistência química e ao calor. A temperatura de serviço de um produto é determinada pelo seu teor de alumina; percentagens mais elevadas podem suportar temperaturas até 1900degC, tornando este cimento ideal para aplicações como tijolos refractários, revestimento de fornos e revestimento de chaminés de fumo. As propriedades únicas do cimento CAC também significam que pode ajudar a encurtar a duração dos projectos, proporcionando soluções mais sustentáveis do ponto de vista ambiental do que as suas alternativas.

Durabilidade

Os cimentos de aluminato de cálcio são utilizados há muito tempo em aplicações que exigem uma elevada resistência à corrosão, à abrasão e ao calor, bem como tempos de presa rápidos. Podem ser encontrados como ligantes especiais em aplicações de betão e argamassa em ambientes de construção específicos, como o revestimento de tubos de aço ou ferro dúctil com estes 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 únicas devido à sua composição química e microestrutural. Contêm uma proporção significativa de aluminato anidro que apresenta uma durabilidade superior à dos cimentos Portland devido à sua resistência à degradação num vasto espetro de temperaturas e ambientes químicos.

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

Os cimentos de aluminato de cálcio têm-se revelado extremamente úteis em aplicações de reabilitação e reparação de estradas para aumentar a durabilidade das auto-estradas existentes, especialmente onde a utilização das estradas aumenta rapidamente. A sua aplicação rápida em tempo seco, com o mínimo de perturbações ou atrasos no tráfego, revelou-se especialmente vantajosa nestas regiões.

O tempo de endurecimento rápido dos cimentos de aluminato de cálcio permite-lhes produzir betões de endurecimento rápido e argamassas de reparação, que se revelaram particularmente valiosos na construção de tabuleiros de pontes que têm de suportar cargas de tráfego pesado, bem como camiões e outros veículos.

Os cimentos de aluminato de cálcio são amplamente utilizados como refractários devido à sua excelente resistência a temperaturas muito elevadas e à abrasão, o que os torna uma excelente escolha de material para revestir o interior de fornos de aço e revestimentos de altos-fornos.

Resistência à corrosão

Os cimentos de aluminato de cálcio (CAC) oferecem uma excelente resistência térmica, ao desgaste e aos ácidos, bem como ganhos de resistência precoces. O CAC também pode servir como um excelente aglutinante em aplicações em que a resistência à corrosão, ao calor ou à abrasão e o reforço rápido são considerações importantes, como a utilização como camada adesiva. Estas características fazem com que os cimentos de aluminato de cálcio sejam escolhas populares quando o reforço rápido é essencial.

Contrariamente ao cimento Portland, os betões 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 esgotos (corrosão microbiana ou bacteriogénica). Isto protege-os de serem quebrados em fragmentos mais pequenos que se dispersariam facilmente em condições climatéricas normais ou sob cargas pesadas resultantes da utilização de equipamento pesado (as armaduras de aço revestidas a cimento, em particular, são frequentemente susceptíveis).

O CAC pode ajudar significativamente a inibir a corrosão das armaduras de aço, quer através do aumento da capacidade de ligação dos cloretos, quer através da criação de um gel de alumina protetor que retarda a corrosão. Estudos demonstraram também que, quando misturados com OPC e CAC, o efeito de inibição excede mesmo o da utilização de qualquer um deles isoladamente.

Descobriu-se que as combinações de CAC e OPC no betão exercem um elevado efeito inibidor na resistência à polarização do aço, devido ao aumento da capacidade de ligação do cloreto que reduz a mobilidade dos iões de cloro nas soluções dos poros, limitando assim o seu potencial impacto corrosivo no aço.

A hidratação do CAC é geralmente mais lenta do que a do OPC, limitando a libertação de álcalis no fluido dos poros e retardando o seu desenvolvimento numa camada de gel de aluminato. Este facto reduz o seu valor de pH e retarda a sua formação.

O CAC possui uma excecional resistência final de 24 horas, o que o torna adequado para aplicações de endurecimento rápido, tais como caldas autonivelantes e de alta resistência, aplicações autonivelantes, revestimentos de tubos e betões refractários. A Bisley oferece CACs (40-80% Al2O3) que podem ser utilizados como aglutinantes autónomos ou integrados em sistemas binários ou ternários para estes fins.

Resistência química

Os cimentos e betões de aluminato de cálcio têm uma microestrutura inovadora que os torna altamente resistentes ao ataque químico, sendo também suficientemente duráveis para resistir à abrasão. A sua composição química e microestrutura são responsáveis por estas propriedades únicas que tornam os CAC úteis em aplicações específicas, como a proteção de condutas de esgotos contra a produção de ácido sulfúrico por bactérias ou em revestimentos de barragens hidráulicas contra o desgaste.

Os CAC são frequentemente combinados com o cimento Portland para produzir betões resistentes a produtos químicos. A sua combinação permite taxas de hidratação mais rápidas, possibilitando um aumento rápido da resistência e uma expansão controlada durante os projectos de construção; por exemplo, as betonilhas de nivelamento e a argamassa de rejuntamento devem atingir a sua resistência final no prazo de 24 horas após a mistura.

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

Os cimentos de aluminato de cálcio formam uma matriz durante a hidratação que é impregnada com uma camada semelhante a gel de aluminato hidratado que actua para ligar iões metálicos como o cloreto e o ferro, proporcionando uma maior resistência química contra ataques de corrosão. Além disso, esta camada gelatinosa impede que estes iões metálicos reajam com a sílica na matriz e criem corrosão expansiva por etringite nos tubos de ferro dúctil - outra causa comum de corrosão.

Um aumento do valor do pH na superfície da argamassa ou do betão CAC é outro elemento-chave para a sua maior resistência à corrosão biogénica. Quando submetido a um teste acelerado de MIC que imita as condições naturais associadas às infra-estruturas de esgotos, o número de células tanto nas amostras de argamassa OPC 45 como nas amostras de CAC 45 cai para níveis semelhantes; no entanto, as amostras de CAC estabilizam em cerca 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 utilização em produtos de construção como caldas autonivelantes e de elevada resistência, argamassas para revestimento de tubos e reabilitação de esgotos e betões refractários. Os CACs apresentam taxas de endurecimento rápidas, fortes ganhos de resistência inicial e uma resistência química excecional, quer isoladamente quer como parte de sistemas binários/alternados.