Cimento & Cimento Verde -
Tecnologia de Cimento Sustentável para Pesquisa & Laboratórios
A iniciativa de reciclagem visa um amplo espectro de materiais residuais, incluindo itens do dia a dia como baterias, detritos de construção e bio-resíduos. Para reutilizar os diferentes materiais, eles muitas vezes precisam ser triturados e homogeneizados, para que possam ser moldados em novas formas e novos artigos. Por exemplo, com partículas de vidro triturado de garrafas usadas, novas garrafas ou artigos de arte podem ser feitos. Outra ideia é triturar têxteis e couro e usar os pós para novos revestimentos de móveis. Apesar de usar os materiais triturados, o controle de qualidade é necessário para garantir, por exemplo, que substâncias perigosas não sejam reutilizadas, como o amianto em detritos de construção ou componentes tóxicos em resíduos eletrônicos.
No entanto, esse papel central também traz grandes desafios: a produção de cimento é intensiva em energia e responsável por emissões significativas de CO₂ — cerca de 8% das emissões globais. Como resultado, a indústria está no centro do debate climático global. A redução das emissões de gases de efeito estufa é, portanto, essencial. Estratégias como a diminuição do teor de clínquer, o uso de ligantes alternativos, a captura e armazenamento de carbono (CCS) e a incorporação de materiais reciclados são etapas fundamentais para o "Cimento Verde". Laboratórios de pesquisa desenvolvem novas formulações, avaliam o desempenho e apoiam a transição para soluções mais amigáveis ao clima. A RETSCH oferece soluções inovadoras de moagem, peneiramento e preparação de amostras para a tecnologia de cimento — desde a moagem de matérias-primas e materiais cimentícios suplementares (SCMs), passando pelo processamento de combustíveis alternativos, até a ativação de argilas para os conceitos de Cimento Verde e LC³. O portfólio é complementado por máquinas de peneiramento projetadas especificamente para os pós finos utilizados na indústria de cimento, incluindo sistemas de peneiramento a jato de ar para um controle preciso de qualidade e de processo.
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Tecnologias Complementares de Cimento: Uso de Separadores Ciclone ou Secagem de Amostras – Também para Materiais de Cimento Verde
Separadores Ciclone – Uma Vantagem Além das Aplicações de Cimento Verde
O uso de separadores ciclone oferece inúmeras vantagens: eles permitem a descarga rápida da amostra, melhoram a recuperação da amostra e reduzem significativamente a geração de poeira. Isso ajuda a manter um ambiente de laboratório mais limpo e protege a saúde do pessoal do laboratório. Além disso, os separadores ciclone protegem as máquinas contra a penetração de poeira, resultando em menores necessidades de manutenção e custos operacionais reduzidos. No geral, os ciclones contribuem para a otimização da preparação de amostras, tanto em aplicações convencionais de cimento quanto para materiais usados em Cimento Verde, garantindo resultados analíticos confiáveis e reprodutíveis.
Os separadores ciclone estão disponíveis para uma ampla gama de britadores e moinhos de laboratório RETSCH. Eles podem ser adaptados de forma flexível e equipados com recipientes de coleta de vários tamanhos (até 30 L). Duas variantes diferentes de ciclone estão disponíveis: um ciclone padrão e um ciclone de alto desempenho, que é usado principalmente para partículas de amostra muito leves e muito finas ou com tipos específicos de moinhos. Isso garante um controle eficaz de poeira para materiais como cinzas volantes ou farinha bruta.
How Cyclone Separators Redefine Efficiency and Cleanliness in the Lab
Cyclone separators deliver substantial benefits when used with mills in laboratory settings. While cutting mills or rotor mills are already frequently operated with a cyclone, also jaw crushers and disc mills benefit greatly from this setup. By using a cyclone, it is even possible to combine two mills directly: for example, a two-stage grinding process with a jaw crusher and a disc mill can be completed in a single step.
New Cyclone Sets 2026
Cyclone sets are the ideal solution for clean, efficient, and material-friendly sample dis-charge in modern sample preparation processes. They ensure highly efficient separa-tion of sample material from the airflow, reliably replacing conventional gravity dis-charge outlets.
Recommendations for the high performance cyclones
In the grinding and milling of sample materials, the complete and reproducible recovery of the sample is of critical importance. Cyclones are used to minimize sample loss (due to fine particles sticking to the grinding chamber, grinding tools, and connections), thereby ensuring clean and efficient sample recovery. At the same time, the generated airflow provides effective cooling of the sample material and protects the machine bearings from dust exposure.
Um exemplo eficiente da tecnologia de ciclone em uso é a unidade combinada BB 250 – DM 200, que é acoplada a um separador ciclone. Este sistema permite a preparação contínua e automatizada de amostras, desde a britagem grossa até a moagem fina. Ao conectar diretamente ambos os instrumentos a um ciclone, as partículas são descarregadas de forma confiável e com o mínimo de poeira, reduzindo ainda mais o manuseio manual.
Britadores de mandíbulas menores, como o BB 50, também podem ser conectados ao moinho de discos DM 200 por meio de conexões de mangueira ou tubulação. Muitas matérias-primas comumente usadas em aplicações de Cimento Verde podem ser efetivamente homogeneizadas desta forma - tornando os separadores ciclone um componente essencial da moderna tecnologia de cimento.
Rounding particles to improve the processing features
More spherical (rounded) manufactured sand can improve “green” concrete because it reduces water demand while still supporting strong particle interlocking, which helps lower the required cement paste volume and overall carbon footprint. In sustainable concrete design, the aim is to use less cement and water without sacrificing performance. Rounded grains reduce friction during mixing and placing, behaving like tiny ball bearings that make the mix flow more easily. Because spherical particles have a lower surface area than angular ones, they need less paste and water to coat them, further improving workability. Their shape also packs more efficiently, leaving fewer voids, which supports lower water-to-cement ratios and creates denser, less permeable concrete.
- Workability: less friction + lower surface area → lower water demand and easier placement
- Performance: better packing → fewer voids, higher density, improved durability and reduced cracking risk
A drum mill such as the TM 300 or TM 500 can be used as a “particle shaping” step to make sand grains more rounded before they are used in green concrete. Inside the rotating drum, sand particles repeatedly collide with each other (and with grinding media, if used), which gradually knocks off sharp edges and reduces flakiness through controlled abrasion. By tuning processing time, rotation speed, and fill level, or varying between grinding balls and rods, the amount of rounding can be adjusted while limiting excessive production of ultra-fines. The result is a more spherical sand fraction that can improve packing and workability, helping to lower water and cement paste demand in sustainable concrete mixes.
Determinando Subsamples Representativos
Sample splitters are used in cement technology to obtain representative subsamples from bulk materials, ensuring reliable and reproducible analytical results. They are essential for quality control, as they minimize sampling errors when preparing materials such as clinker, cement, and raw meal for laboratory testing.
Benefícios da Secagem de Amostras
A secagem de amostras é uma etapa crítica na preparação de amostras para análise de cimento. Amostras úmidas, como gesso, calcário ou areias, podem levar à aglomeração durante a moagem, o que dificulta a homogeneização e pode distorcer os resultados analíticos. Além disso, a secagem reduz o risco de bloqueios nos moinhos, tornando o fluxo de trabalho mais seguro e econômico.
O TG 200 permite a secagem suave e uniforme de uma grande variedade de materiais de amostra, incluindo materiais alternativos usados em aplicações de Cimento Verde. O gerenciamento controlado da temperatura e a circulação de ar otimizada removem a umidade de forma eficiente sem alterar as propriedades do material, enquanto o sistema pode ser adaptado de forma flexível a diferentes quantidades de amostras e tipos de materiais.
Peneiramento de Matérias-Primas de Cimento ou Materiais de Cimento Verde Homogeneizados
As análises granulométricas desempenham um papel central na tecnologia do cimento, uma vez que a distribuição do tamanho das partículas das matérias-primas e dos produtos intermediários tem uma influência decisiva na qualidade e nas propriedades do produto final. A determinação precisa dos tamanhos das partículas é essencial para otimizar os processos de moagem, melhorar a reatividade do cimento ou dos materiais utilizados em aplicações de Cimento Verde e garantir a conformidade com as normas relevantes.
As peneiradoras RETSCH são amplamente utilizadas em toda a indústria e são sinônimo de confiabilidade, precisão e facilidade de operação. Elas permitem a análise rápida e reprodutível de materiais a granel, como argamassa, cimento, clínquer ou aditivos como areias, bem como SCMs (materiais cimentícios suplementares), como cinzas volantes ou rejeitos. Uma ampla gama de tamanhos de peneiras e funções de avaliação automatizadas permitem que tanto as frações grossas quanto as finas sejam determinadas com precisão. Mesmo após as etapas de homogeneização, o peneiramento ajuda a verificar se as amostras já foram moídas de forma suficientemente fina.
As peneiradoras a jato de ar, como a AS 200 jet, AS 200 jet pro e AS 200 jet pharma, permitem uma análise particularmente rápida e eficiente de amostras finas, pois o fluxo de ar garante a dispersão e separação ideais do material. Especialmente para o Cimento Verde e a moderna tecnologia de cimento, esta análise precisa do tamanho das partículas é crucial para avaliar a reatividade, a qualidade e a estabilidade do processo.
Peneiramento de Cinzas Volantes como Exemplo de Material para Cimento Verde
Uma amostra de 100 g de cinzas volantes pode ser peneirada na AS 200 control em 10 minutos. Uma coluna de peneiras com malhas de 32 / 45 / 63 / 90 / 125 / 250 µm é bem adequada para esta finalidade, operada com uma amplitude de 1,1 mm. Em contraste, as peneiradoras a jato de ar utilizam apenas uma única peneira; o tempo de peneiramento depende da quantidade da amostra e da abertura da malha, sendo normalmente de 1 a 2 minutos por peneira. Utilizando o "método padrão" ou o "método suíço", ainda é possível determinar diferentes frações e distribuições granulométricas. A partir de aproximadamente seis peneiras, ambos os tipos de dispositivos apresentam velocidade semelhante. As peneiradoras a jato de ar permitem adicionalmente o peneiramento a seco de amostras 50 µm, enquanto o peneiramento a úmido é frequentemente necessário para a AS 200 control nesta faixa. A AS 200 jet pro simplifica significativamente o processo graças à sua balança integrada e reduz a perda de amostras. Inúmeras verificações de software e funções de peneiramento guiado oferecem suporte adicional para uma operação livre de erros.
Exemplo: Peneiramento de Clinquer de Cimento no AS 200 jet pro
Uma amostra de 30 g de clínquer de cimento foi peneirada no AS 200 jet pro utilizando o procedimento padrão. Foram utilizadas peneiras com malhas de 20, 32, 40, 63, 80, 125 e 180 µm. Primeiro, a amostra foi colocada na peneira de 20 µm e peneirada por 90 s. O material retido foi então transferido gradualmente para a peneira seguinte, mais grossa, e peneirado novamente até atingir a peneira de 180 µm. Dependendo do tamanho da peneira, os tempos de peneiramento variaram de 60 a 90 s, com uma pressão negativa entre 20 e 32 mbar. A rotação do bocal foi mantida em 20 rpm durante todo o processo. Os resultados podem ser exibidos diretamente na peneiradora em forma de tabela, histogramas ou gráficos. Neste exemplo, 54,21 % da amostra estava abaixo de 20 µm. Ao comparar duas amostras, as diferenças nas frações de 32 - 40 µm e 40 - 63 µm, por exemplo, podem ser claramente visualizadas. Isso permite um monitoramento eficaz dos processos de produção e uma resposta rápida em caso de desvios.
Clínquer de cimento, diferentes tipos de resultados como histograma, tabela ou comparação gráfica de duas amostras
FAQs – Tecnologia de Cimento e Cimento Verde
Como a RETSCH apoia os esforços para alinhar as tecnologias de cimento mais estreitamente ao Cimento Verde?
A RETSCH oferece uma ampla gama de soluções, desde britadores e moinhos para a preparação de amostras de materiais de cimento convencionais até sistemas que homogeneizam ou mesmo ativam mecanicamente os SCMs.
Por que o controle de poeira no laboratório é tão importante?
As matérias-primas utilizadas na indústria do cimento, assim como os moinhos de laboratório, tendem a gerar quantidades significativas de poeira. Os separadores ciclone oferecem uma contribuição importante nesse sentido: mantêm o ambiente de laboratório limpo, resfriam a amostra, melhoram a recuperação da amostra e protegem componentes sensíveis da máquina, como rolamentos, contra a penetração de poeira. Isso contribui para a saúde e segurança ocupacional, a eficiência do processo e o prolongamento dos intervalos de manutenção.
Por que o peneiramento a jato de ar é importante para o Cimento Verde?
Os materiais para Cimento Verde, como SCMs e argilas ativadas, consistem em pós muito finos e que frequentemente sofrem aglomeração. O peneiramento a jato de ar permite uma análise granulométrica precisa e suave, tornando-se essencial para avaliar a reatividade, a qualidade e o controle do processo.
Why are more rounded sand particles beneficial in concrete?
More rounded particles reduce friction between grains, which improves workability. At the same time, they require less water and cement paste, contributing to a lower CO₂ footprint. Particle rounding can be achieved in drum mills such as the TM 300.
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