Apostila de Materiais de Construção P1 - SUAM - 2012.1

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UNISUAM MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO – P 1 ENG. E ARQ. GERALDO.M.PICCOLI REVISÃO DE 2012 1 de 31

UNISUAM - ENGENHARIA CIVIL E ARQUITETURA

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

PROF: GERALDO MORITZ PICCOLI - REVISÃO DE 2012

PARTE 1

PROGRAMA DA DISCIPLINA

1 – Condições a que deve satisfazer um material de construção2 - Normalização3 – Aglomerantes inorgânicos4 - Agregados5 - Concreto

6 –Argamassas7 - Aço

Bibliografia básica

1 - BAUER, L. A. Falcão. "Materiais de Construção 1 e 2"Rio, LTC Editora.

2 – ISAÍA, G.C.(editor). “Concreto – Ensino, Pesquisa e Realizações”São Paulo, IBRACON, 2005, 2v.

3 – ISAÍA, G.C. (editor)“Materiais de Construção Civil”São Paulo, IBRACON, 2007, 2v.

4 – NEVILLE, Adam, M. “Propriedades do Concreto”(tradução)São Paulo, PINI, 1997.

5 - PETRUCCI, Eládio G. R. "Concreto de cimento Portland”Porto Alegre, Globo,1978.

6 – PETRUCCI, Eládio G. R. "Materiais de Construção”Porto Alegre, Globo.

7 - SILVA, Moema Ribas. "Materiais de Construção"São Paulo, PINI.

8 – SOUZA, Roberto de & TAMAKI, Marcos Roberto. “Gestão de Materiais de Construção”

São Paulo, O Nome da Rosa, 2005.

1 –CONDIÇÕES A QUE DEVE SATISFAZER UM MATERIAL DE CONSTRUÇÃO

1.1- Introdução

A disciplina de Materiais de Construção estuda os materiais utilizados nas obras deengenharia. Neste estudo, é ressaltada a obtenção, os tipos, as propriedades, as condições paraa correta aplicação e o campo de aplicação, bem como a durabilidade e a

preservação/conservação. A correta aplicação é do escopo da disciplina de Construção Civil.

1.2 - Condições a que deve satisfazer um material de construção




Um material, produto ou serviço tem qualidade quando for adequado ao uso a que sedestina. Então, qualidade é adequação ao uso. Portanto, a qualidade também pode ser entendida como satisfação das necessidades explícitas e implícitas do usuário.

Decorre que o material, produto ou serviço precisa satisfazer certas condições e ter

propriedades adequadas para este uso. Se escrevermos corretamente em uma especificaçãoestas condições e os valores desejados das propriedades, podemos dizer que qualidade é oatendimento à especificação. Para muitos materiais se dispõe de norma técnica com caráter deespecificação. O estudo das normas técnicas está no escopo do próximo capítulo desta apostila.

Como a qualidade varia de uso para uso, ela é relativa. Um material pode ter qualidade para um uso e não a ter para outro. Assim, por exemplo, um automóvel confortável, de bomdesempenho, econômico e de reduzida manutenção tem muita qualidade em um centro urbano,mas não tem qualidade em uma fazenda com caminhos de acesso muito ondulados,

provocando que este se arraste no chão. Nesta situação, o ideal é um carro de suspensão alta.A qualidade de um produto não deve se restringir as suas características intrínsecas

(propriedades mecânicas, elásticas, físicas e químicas, cor, textura, dimensões, regularidade

dimensional, constância de propriedades, propriedades adequadas ao uso, etc.), mas deve ser estendida a outros itens como durabilidade, custo e atendimento.A durabilidade é caracterizada pela manutenção da qualidade durante o tempo de vida

útil desejado. Não basta o produto ter características intrínsecas de qualidade, se seu custo não

satisfaz as necessidades do usuário.O atendimento é um outro item que deve ser considerado na qualidade. Por exemplo,

não basta uma tinta ter todas as características intrínsecas desejadas e preço satisfatório, se ela,além de ter um vendedor mal humorado, é entregue na quantidade errada e muito depois do

prazo combinado.Fixando mais a atenção sobre as propriedades, a qualidade de um material resulta de

sua aptidão em satisfazer certas condições, a saber:

CONDIÇÕES TÉCNICAS: •Propriedades mecânicas (que inclui a resistência mecânica), elétricas, térmicas, acústicasetc.•Trabalhabilidade (Facilidade de aplicação)•Durabilidade (Manutenção de suas propriedades com o tempo)•Higiene (Comportamento favorável à saúde do homem)•Conforto (Exemplo: Evitar vibrações demasiadas).

CONDIÇÕES ECONÔMICAS:

•Custo de aquisição (está ligado à fabricação e ao transporte)•Custo de aplicação (está ligado à trabalhabilidade)•Custo de conservação (está ligado à durabilidade).

CONDIÇÕES ESTÉTICAS:

•Cor •Textura•Dimensões

•Desenho, etc.




Por ser a qualidade a adequação ao uso, um material tem qualidade quando é adequadoao uso a que se destina, ou seja, quando satisfaz às condições técnicas, econômicas e estéticasnecessárias.

2 – NORMALIZAÇÃO

2.1 – Considerações sobre a normalização

2.1.1 - Especificações técnicas

Um projeto de engenharia é um conjunto de documentos que contém os dadosnecessários à materialização do empreendimento objeto do projeto. Deste modo, o projeto nãoé apenas um conjunto de desenhos (parte gráfica), mas deve conter outros documentos comotabelas, listas, memorial descritivo, especificações técnicas etc. Destes documentos, sãoindispensáveis em qualquer situação, os desenhos e as especificações técnicas.

O memorial descritivo indica quais os materiais a usar e os locais de aplicação.As especificações técnicas fixam as exigências a serem observadas para os materiais etécnicas de construção. No caso das técnicas de construção, as especificações técnicas nãodevem ter caráter de procedimento de execução (que detalha a técnica construtiva e é doâmbito do construtor e não do projetista), mas tão somente apresentar exigências. Constituemum documento descritivo separado dos desenhos, mas, em obras menores, admite-se que asespecificações constem como notas nos desenhos.

Para a execução de uma obra de engenharia, as especificações são soberanas eespecíficas, devendo cobrir pontos omissos nas normas técnicas regulamentadas no país. É de

boa prática que o atendimento a essas normas seja estabelecido nas próprias especificaçõestécnicas, com citação do número da norma.

2.1.2 - Normas técnicas

As normas técnicas são documentos que regulamentam materiais e serviços, permitindomaior padronização, melhor nível de qualidade e melhor entendimento entre produtores,consumidores e órgãos governamentais. As normas regulamentam, racionalizam e, até certo

ponto, uniformizam atividades ou materiais específicos, com base no conhecimentotecnológico e tendo em vista a utilização segura destas.

No caso específico dos materiais de construção, as normas regulamentam a qualidade,a classificação, a produção e o emprego dos diversos materiais.

Existem vários tipos de norma como:

I - Empresariais: visando padronização em uma empresa e de cumprimento exigido por estaem seus contratos com terceiros. Ex. Normas da Petrobrás.II - De associação: válidas para um dado setor.III - Nacionais: normas de cumprimento requisitado a nível nacional e coordenadas por umaentidade normalizadora oficial. Ex. Normas da ABNT.IV - Regionais: normas válidas para um conjunto de países. Ex. Normas Mercosul,coordenadas pela AMN (Associação Mercosul da Normalização).V - Internacionais: normas estabelecidas por uma organização internacional. São normas comnível de utilização internacional como as normas ISO família 9000 para sistemas da qualidade.

A ISO (International Standartization Organization) coordena as entidadesnormalizadoras dos diferentes países.

No Brasil a entidade normalizadora representante da ISO é a ABNT (AssociaçãoBrasileira de Normas Técnicas). Fundada em 1940, a ABNT é uma entidade privada sem fins




lucrativos e o órgão responsável pela normalização técnica no Brasil, reconhecida comoFórum Nacional de Normalização.

Entre os objetivos da ABNT destacam-se:• Elaborar normas e efetuar as revisões para mantê-las atualizadas.• Fomentar o uso das normas, difundindo e incentivando o uso nos campos científico, técnico,

industrial, comercial e outros.• Representar o Brasil nas entidades internacionais de normalização.

Em nosso país é usual o emprego de normas estrangeiras quando não se dispõe denormas ABNT sobre o assunto. Entre as entidades normalizadoras internacionais citam-se:• ASTM (American Society for Testing Materials) - Estados Unidos (para materiais);• ANSI ( American National Standards Institute) - Estados Unidos (para serviços);• AASHO ( American Association of State Highway Officials) - Estados Unidos (para obrasrodoviárias);• BSI ( British Standards Institution) – Inglaterra;• AFNOR (Association Française de Normalisation) – França;• DIN ( Deutsch Industrie Normen) – Alemanha;

• NFS (Norges Standardus Disering Forbound) – Noruega.Paralelamente a estas entidades, temos outras que atuam em campos específicos,muitas vezes como norma de caráter mais próximo de "práticas recomendadas", por não serementidades normalizadoras, propriamente ditas, ou por não terem a força legal das primeirasentidades. Como exemplos brasileiros citam-se:• IBRACON (Instituto Brasileiro do Concreto);• Petrobras.

A nível internacional citam-se:• CEB (Comité Européan du Béton);• RILEM (Réunion Internationale des Laboratoires d'Éssais et de Recherches sur lesMateriaux et les Structures);

• ACI (American Concrete Institute);• PCA (Portland Cement Association).

A norma deve ser elaborada através de consenso entre produtores, consumidores eentidades governamentais, cuidando-se de ser tecnicamente correta e adequada, fato querequer a participação de especialistas.

As normas além de resultarem do consenso de todos os interessados que lidam com oque está sendo regulamentado, devem obedecer a exigências legais, serem coerentes comoutras normas aprovadas e consagradas e serem revistas periodicamente para incorporar melhorias observadas na sua utilização, ou para introduzir avanços da tecnologia, ou ainda,

para ficarem coerentes com outras normas editadas depois da norma em questão.Para a normalização (elaboração das normas) a ABNT dispõe hoje de dezenas de

comitês brasileiros, denominados de CB-01, CB-02 etc., cada um atuando em áreasespecíficas. Na área de construção civil pode-se destacar: CB-02 (Construção Civil), CB-18(Cimento, concreto e agregados) e CB-22 (Impermeabilização).

Quando da elaboração ou da revisão de uma norma, o comitê cria uma comissão deestudo formada pela participação voluntária de representantes dos segmentos envolvidos. Acomissão parte de um texto básico escrito por um especialista (freqüentemente uma normaestrangeira adaptada, no caso de nova norma e a última versão da norma, no caso de revisão).Após a elaboração do texto final pela comissão, durante sucessivas reuniões, obtido por consenso, o texto vai para o comitê que analisa e aprova, transformando-se em projeto denorma.

O projeto de norma é encaminhado à apreciação dos associados da ABNT e demais

interessados no país, que por votação nacional a aprovam. Após a aprovação passa ser norma brasileira, sendo codificada, impressa e vendida pela ABNT aos interessados.Geralmente, a norma entra em vigor algum tempo após a publicação pela ABNT.




Para as normas Mercosul existem os Comitês Setoriais Mercosul (CSM), nos quais se busca harmonizar normas brasileiras, argentinas, uruguaias e paraguaias.

2.1.3 - Tipos de normas

A ABNT utiliza os tipos de normas descritos a seguir, diferenciados pelas iniciais que precedem o número da norma, a saber:• CB (Classificação Brasileira): Descreve os tipos de um produto, designando-os,ordenando-os, classificando-os e subdividindo-os. Ex: CB-205: Madeiras serradas de coníferas

provenientes de reflorestamento para uso geral.• EB (Especificação Brasileira): Fixa as condições que determinado material ou produtodeve satisfazer, definindo, sempre que possível, valores numéricos das propriedades(determinadas em ensaios de amostras representativas, executados por métodos padronizados).Ex: EB-1: Cimento portland comum.

NOTA: Atualmente as especificações têm sido denominadas de requisitos. Por outro lado, freqüentemente em uma mesma norma estão presentes além dos requisitos outros tipos de

exigências como métodos de ensaio e terminologia.• MB (Método de ensaio Brasileiro): descreve como determinar certa propriedade de ummaterial ou a maneira de verificar condições ou requisitos. Ex: MB-1: cimento portland -determinação da resistência à compressão.• NB (Procedimento Brasileiro):

NOTA: A letra N é a inicial da palavra Norma, que era o nome usado antigamente para procedimento.

Uma norma NB fixa as condições exigidas para a execução de um dado serviço(elaboração de projeto, execução de construção específica, etc). Ex: NB-1: Projeto deestruturas de concreto.• PB (Padronização Brasileira): fixa condições para uniformizar características, restringindo

a variedade (materiais, desenhos etc.). Ex: PB-6: Bacia sanitária de material cerâmico deentrada horizontal e saída embutida vertical - Dimensões.• SB (Simbologia Brasileira): fixa convenções gráficas para uso em projeto. Ex: SB-2:Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais.• TB (Terminologia Brasileira): regulariza nomenclatura técnica, definindo termos eexpressões técnicas de um dado setor de atividade. Ex: TB-2: Terminologia de soldagemelétrica.

Cabe ressaltar que em muitas das novas normas se utiliza o título “Requisitos” emsubstituição a “Especificação”. Por outro lado, atualmente são comuns normas que reúnem emum só documento requisitos e métodos de ensaio.

Devido ao registro das normas da ABNT no INMETRO, as normas recebem

opcionalmente outra identificação, todas precedidas pela sigla NBR (Norma BrasileiraRegistrada no INMETRO) seguido do número de identificação.A codificação NBR é mais usada na prática.Exemplos: NBR 5732 : É a EB-1.

NBR 6118 : É a NB-1Quando for necessário, deve-se indicar entre parênteses o ano (ou seus dois últimos

algarismos) em que a norma foi publicada ou alterada pela última vez.Ex: NBR 5732 (91) ou EB-1(91).Atualmente muitas normas da ABNT estão sendo revisadas, a exemplo das normas

IRAM da Argentina (podendo ter eventualmente o texto inteiramente mantido), para adequar oseu uso no Mercosul. Cada norma com a sigla do Mercosul cancela e substitui a norma

correspondente do país de origem. No Brasil estas normas recebem a sigla NBR NM.Exemplo: NBR NM 67-1998. Concreto – Determinação da consistência pelo abatimento do




tronco de cone. Esta norma cancela e substitui a NBR 7223(92). O texto destas normas éapresentado nas línguas portuguesa e espanhola, facilitando o uso pelos países do Mercosul.

O CONMETRO (Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e QualidadeIndustrial), institui a seguinte classificação adicional para as normas da ABNT:I. Norma Compulsória (classe 1) – de uso obrigatório no país. Ex. NBR 5930 (Transporte

ferroviário de explosivo - Procedimento);II. Norma Referendada (classe 2) – de uso obrigatório pelo poder público e serviços públicosconcedidos. Ex. NBR 8000 (Ouro refinado – Especificação);III. Norma Registrada (classe 3) – de uso voluntário e com registro. Ex. Todas as normasda ABNT utilizadas nas aulas de Materiais de Construção;IV. Norma Probatória (classe 4) – de vigência limitada e em fase experimental.

Existem ainda as normas regulamentadoras (NR), que são documentos aprovados por órgãos governamentais e de observância obrigatória. Ex. NR-18 do Ministério do Trabalho quefixa, com caráter preventivo e ênfase no sistema de segurança do trabalho, diretrizes para o

planejamento e organização dos canteiros de obra na indústria da construção.

2.1.4 – Certificação

A certificação consiste na emissão de marcas e certificados de conformidade para asempresas que demonstrem que seu (s) produto(s) ou serviço(s) estão conforme as normas

brasileiras aplicáveis. A certificação atende a regras internacionalmente estabelecidas. Ascertificações mais conhecidas são:

I – Certificado ISO 9001Este certificado atesta a conformidade do sistema da qualidade de uma empresa com a

norma NBR ISO 9001. Este certificado requer um acompanhamento por meio de auditorias periódicas para ser mantido. As empresas certificadoras devem ser credenciadas pelo Inmetro.

Existem várias empresas certificadoras, tanto nacionais: ABNT, Fundação Vansollini, etc.,como internacionais: BVQI (Bureau Veritas), BRTÜV, etc.

II - Certificado ISO 14001Este certificado atesta a conformidade do sistema de gestão ambiental de uma empresa

com a norma NBR ISO 14001, requerendo também auditorias periódicas de empresascertificadoras credenciadas.

III - Marca de conformidadeCertifica a qualidade, segurança e aptidão ao uso de um produto de acordo com as

normas aplicáveis. Materializa-se através da impressão da marca de conformidade ABNT na

embalagem do produto, ou pela aplicação de selos etc.A marca de conformidade tem caráter de reconhecimento público que o material atendeàs especificações. Esta certificação pode ser voluntária ou compulsória. Extintores de incêndio,

barras e fios de aço para concreto armado, disjuntores, fios e cabos elétricos, interruptoreselétricos, por exemplo, requerem certificação compulsória do produto.

3 - AGLOMERANTES INORGÂNICOS

3.1 - Aglomerante

Aglomerante é um material ligante capaz de endurecer com o tempo e de aglutinar outros materiais (agregados), conferindo resistência ao conjunto. Exemplo: Cal, cimento e




gesso. O aglomerante é denominado de material ativo enquanto os agregados de materiaisinertes.

Os aglomerantes, particularmente os quimicamente ativos, também podem ser chamados de materiais cimentícios.

3.2 - Classificação dos aglomerantes

3.2.1 - Quanto ao processo de endurecimento

AéreosQuimicamente ativos

Aglomerantes HidráulicosQuimicamente inertes

Aglomerantes quimicamente ativos: endurecem por reação química. Exemplos: cal e cimento Portland.Aglomerantes quimicamente inertes: endurecem por secagem.

Exemplos: asfalto e argila.Aglomerantes aéreos (quimicamente ativos): não resistem satisfatoriamente à água

quando sólidos e, dentro da água não conseguem endurecer. Exemplos: cal e gesso.

Aglomerantes hidráulicos (quimicamente ativos): resistem à água quando sólidos e oendurecimento se processa através de reação com a água.

Exemplos: cimento portland e cimento aluminoso.

3.2.2 - Classificação dos aglomerantes quimicamente ativos quanto à composição

Aglomerantes simples: um único produto. Exemplos: cal e cimento portland comum.

Aglomerantes compostos: mistura de aglomerante simples com adições ativas. Exemplos: cimento portland de alto forno e pozolânico.

NOTA: Adições ativas são materiais que têm comportamento aglomerante quando na presença de substâncias adequadas.

Aglomerantes mistos: misturas de aglomerantes simples. Exemplo: mistura de cal e cimento portland (usados simultaneamente emargamassa de revestimento).

Aglomerantes com adições: aglomerantes simples com adições substanciais. Exemplo: cimento colorido (tem adição de pigmentos apropriados)

3.3 - Aglomerantes minerais ou inorgânicos

Aglomerantes cuja composição química é de substâncias minerais. Exemplos: argila, cal e cimento portland.

NOTA: O asfalto não é um aglomerante mineral.

3.4 - Pega de um aglomerante mineral

A pega é o período inicial de solidificação. Início de pega: Instante em que começa a se solidificar. Fim de pega: Instante em que se torna sólido.




3.5 - Endurecimento de um aglomerante mineral

Período, após o fim de pega, em que as resistências a esforços mecânicos vãoaumentando.

3.6 - Classificação dos aglomerantes minerais quimicamente ativos quanto ao tempode pega

• De pega rápida: Menos de 8 minutos ( Exemplo: certos tipos de gesso);• De pega normal: Entre 8 minutos e 6 horas ( Exemplo: cimento Portland);• De pega lenta: Maior que 6 horas ( Exemplo: cal)

3.7 - Principais aglomerantes minerais aéreos

Serão estudados a cal e o gesso.

3.8 - Cal

3.8.1 - Cal virgem (ou cal viva)

A cal, também didaticamente conhecida como cal aérea, é um aglomerante aéreoutilizado desde a antiguidade. Tem cor branca. É apresentado para uso como cal hidratada(substância química de base – hidróxido de cálcio – Ca (OH)2) ou como cal virgem(substância química de base – óxido de cálcio – CaO).

A cal virgem é resultante da calcinação de rochas calcárias. A cal virgem tem predominância em sua composição de óxido de cálcio (CaO). A NBR 6453 (2003) (Cal

Virgem para Construção Civil – Requisitos) fixa teor mínimo de 88,0 % de CaO + MgO.A reação de calcinação do principal componente é:CaCO3 + calor CaO + CO2 (cerca de 900º C)

NOTA: Se a temperatura for baixa, haverá resíduo do calcário e, semuito alta, ter-se-á a cal supercozida de extinção mais lenta e quedeixa resíduos após a extinção. A extinção é a transformaçãoquímica da cal virgem em cal hidratada, através da reação com aágua.

O carbonato de cálcio (CaCO3) não é a única substância presente no calcário e, por

isso, a cal virgem resultante contém impurezas. O mineral predominante no calcário é acalcita (CaCO3), mas pode conter grande quantidade de dolomita – Ca.Mg (CO3)2.Resulta a seguinte classificação para a cal virgem de acordo com o teor de CaO:

Cálcica (mínimo: 90 % de CaO)Cal virgem Magnesiana (menos de 90 % e não menos que 65 % de CaO)

Dolomítica (menos de 65 % de CaO)

O calcário, após sua calcinação, mantém sua forma e reduz um pouco seu volume,devido à perda de CO2. Por isso, dependendo do processo de fabricação, é comum a calvirgem ser fornecida como pequenos blocos.

A norma NBR 6453 (2003) classifica a cal virgem em:III.2- CV-E → cal virgem especial, que contém, no mínimo, 90 % de CaO + MgO;IV.2- CV-C → cal virgem comum;




V.2- CV-P → cal virgem em pedra.A cal virgem deve atender às exigências da NBR 6453. Para tanto, quando recebida

na obra ou na fábrica de cal hidratada, devem ser coletadas amostras de acordo com a NBR 6471, para verificação de suas propriedades.

Na fabricação da cal virgem são utilizados vários tipos de fornos, os quais calcinam

o calcário previamente britado. Na fabricação da cal virgem podem ser usadas, também, conchas e esqueletos deanimais (sambaquis) que têm como substância química de base CaCO3.

3.8.2 - Cal extinta (Cal hidratada)

A cal virgem não é usada diretamente como aglomerante na obra. Para uso comoaglomerante, a cal deve se apresentar predominantemente na forma Ca(OH)2. Atransformação química da cal virgem em cal diretamente utilizável, chama-se extinção. Acal virgem deve ser extinta para se obter a cal extinta ou apagada, esta sim comoaglomerante de utilização direta na obra. Quando a extinção é feita na fábrica, compra-se

diretamente o material seco e ensacado denominado “cal hidratada”, que se apresentacomo um pó branco. A reação da extinção de cal é:CaO + H2O Ca(OH)2 + calor

Se a extinção for feita com muita água, pode-se obter a “cal afogada”, que é maismagra (menos rendimento como aglomerante).

Se, na extinção, a temperatura subir muito, pode-se obter a “cal queimada”, que é amais gorda, mas tem propriedades prejudiciais.

O tempo de extinção da cal pode variar desde menos de 5 minutos até mais detrinta minutos.

As cais cálcicas são de extinção mais rápida.A cal extinta ou hidratada pode ser usada pura ou misturada com água (pasta de

cal, ou, se muita água, leite de cal). Para uma dada consistência da pasta de cal, quantomaior o volume de pasta obtida para a mesma massa de cal, diz-se que a cal tem maior rendimento, ou é mais gorda.

A cal dolomítica extinta, que tem extinção lenta, apresenta um certo teor de MgOlivre, que, por hidratação, sofre expansão, podendo fissurar e até destruir a argamassaaplicada.

Quando a extinção é feita na obra, a cal virgem é, normalmente, recebida em pedras e é misturada na água nos “tanques de queima” que, normalmente, são trapezoidaiscom fundo inclinado. Depois de extinta, a cal passa por peneiramento na boca de saída dotanque para os depósitos. A quantidade de água e a forma de colocá-la dependem do tipode cal virgem, gerando muito calor. A temperatura obtida na extinção pode atingir 360ºC

em tanque aberto e 450ºC em tanque fechado, resultando ser a extinção da cal, reaçãoexotérmica perigosa. Com mais água a temperatura sobe menos. Para a extinção na cal deextinção rápida, deve-se adicionar cal à água, enquanto, nas outras cais, deve-se adicionar água à cal.

A pasta de cal para emprego em argamassas de revestimento ou assentamento deveenvelhecer de 7 a 14 dias para evitar aumento de volume da extinção dos resíduos.

A cal hidratada apresenta-se na forma de pó branco com as seguintes massasespecíficas:- Massa unitária: 0,47 a 0,64 kg/dm3;- Massa específica dos grãos: 2,200 a 2,300 kg/dm3.

A cal hidratada deve atender às exigências de NBR 7175. A NBR 7175 (2003)

classifica a cal hidratada em: CH-I, CH-II e CH-III.Quanto às exigências físicas, tem-se a finura na peneira 0,075mm, com teor máximo de 15% de material retido (CH-II e CH-III) e 10% (CH-I), determinada conforme




NBR 9289. Há exigências ainda quanto à finura na peneira 0,600 mm, estabilidade,retenção de água, plasticidade e incorporação de areia.

Para o preparo de argamassas e alguns outros usos na construção civil, recomenda-se, preferencialmente, a CH-I. A cal CH-III, que tem considerável adição de carbonatos,também pode ser usada sem maiores inconvenientes. A cal CH-I tem maior capacidade de

sustentação de areia que as demais, podendo até reduzir o custo das argamassas magras,embora custe mais caro. Existe no mercado cal CH-I com aditivos que aumentam orendimento da cal nas argamassas (menos material por m2 de revestimento).

A cal hidratada é fornecida em sacos, freqüentemente contendo 20 kg de cal.A cal extinta na obra costuma ser usada na forma de pasta (com água), enquanto a

cal hidratada produzida industrialmente, na forma de pó. Entretanto, para algumas marcasde cal, recomenda-se também usá-la na forma de pasta, envelhecida por cerca de 3 dias,

para evitar expansões provenientes da hidratação de resíduos de cal virgem.São comuns deficiências na qualidade das cais hidratadas. Aconselha-se adquirir

somente cal, cujo fabricante participe do programa de qualidade ABPC (AssociaçãoBrasileira dos Produtores de Cal) e exigir certificados de ensaio que comprovem o

atendimento às exigências da norma NBR 7175.

3.8.3 - Endurecimento da cal

A cal endurece pela carbonatação ao reagir com o CO2 do ar. O Ca(OH)2 hidratamais rapidamente que o Mg(OH)2. No caso do Ca(OH)2, tem-se:

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (Reação de recarbonatação).O uso de CO2 puro não melhora o endurecimento da cal, pois se formam cristais

muito pequenos, decorrendo perda de resistência.O uso de cal pura não é ideal para melhorar o poder aglomerante, pois o

endurecimento da superfície externa dificulta a entrada de CO2 para continuidade da

reação. O ideal é usar argamassa (cal + areia + água). A areia possibilita o acesso do CO2 para a reação e também reduz a retração (contração da pasta quando da formação doCaCO3).

NOTA: Pasta é a mistura do aglomerante com a água.Argamassa é a mistura do aglomerante com areia (agregado

miúdo)Concreto é a mistura de aglomerante, areia, agregado graúdo e

água.

3.8.4 - Principais aplicações de cal na construção civil

A cal é usada no preparo de argamassas, tanto nas feitas na obra como em algumasargamassas industrializadas. É utilizada também na forma de leite da cal (pasta fluida decal) com eventuais adições, como tinta de baixo custo.

Outro uso da cal é na estabilização de solos para adequar característicasgeotécnicas. Este uso pode ser estendido à agricultura, na correção do pH do solo,reduzindo sua acidez, onde também se usa o calcário em pó.

Registra-se também o uso da cal como aditivo em concretos asfálticos para pavimentação.

Na fabricação de blocos de concreto celular e dos blocos sílico-calcários paraalvenarias, a cal é uma das matérias-primas.

Fora da construção civil, a cal tem uma utilização mais intensa. É utilizada na

siderúrgica, no tratamento da água e em muitas outras aplicações.

3.9 - Gesso




3.9.1 - Conceito

O gesso é o aglomerante mineral aéreo, de cor branca e em forma de pó, obtido dacalcinação da gipsita seguida de moagem. É constituído, predominantemente, por sulfato de

cálcio (CaSO4), podendo conter aditivos controladores do tempo de pega.

NOTA: A gipsita é o mineral que dá origem ao gesso. O minério chama-se gipso. NOTA: No Pará e Nordeste (particularmente em Pernambuco) estão concentradas cerca de90 % das jazidas de gipsita. É muito comum por aqui o uso de gesso industrializado

produzido nesta região. NOTA: No Sudeste também há produção de gesso usando o resíduo industrial conhecidocomo o fosfogesso, subproduto do processo de fabricação do ácido fosfórico e de

fertilizantes.

A gipsita é um mineral natural constituído por sulfato de cálcio hidratado

(CaSO4.2H2O).O gesso usado em construção civil é formado predominantemente por sulfato decálcio hemidratado (CaSO4.½ H2O). Este sulfato é denominado hemidrato. Este gesso étambém denominado gesso de estucador, Gesso Paris ou gesso rápido.

3.9.2 - Calcinação da gipsita

I. Formação do hemidrato:CaSO4.2H2O + calor CaSO4.½ H2O + 1½H2O (entre 150ºC e 200ºC)

II. Formação da anidrita (gesso anidro = CaSO4):CaSO4.2H2O + calor CaSO4 + 2H2O (entre 200ºC e 300ºC)

Esta anidrita é solúvel e hidrata-se com facilidade até com a umidade do ar (fortemente higroscópica).III. Formação da anidrita insolúvel:

CaSO4.2H2O + calor CaSO4 + 2H2O (temperatura entre 700ºC e 800ºC)Esta anidrita é quase inerte e endurece muito lentamente. Para acelerar a

pega e o endurecimento pode-se usar o alúmen (sulfato duplo de alumínio e potássio) ou sulfato de alumínio ou o sulfato de potássio.

IV. Formação do gesso lento (ou gesso hidráulico ou gesso de pavimentação)CaSO4.2H2O + calor CaSO4 (com resíduos de CaO e SO3 devido àdecomposição do CaSO4) + 2H2O (temperatura entre 1100ºC e 1200ºC.

Este gesso tem endurecimento lento, mas resiste melhor à água e tem

resistência mecânica superior. O CaO presente contribui na aceleração doendurecimento.Com temperaturas acima de 1450 ºC não haverá mais CaSO4, o qual se decompõeem CaO + SO3.

3.9.3 - Endurecimento do Gesso

O gesso endurece por reação com a água.2 (CaSO4.1/2H2O) + 3H2O 2 (CaSO4.2H2O) + calor O calor gerado provoca dilatação da pasta de gesso e, por esta razão, o gesso é

muito empregado em serviços de modelagem (preenche bem os moldes).

Na hidratação há cristalização.A pega é muito rápida. Podendo iniciar em cerca de 2 minutos, mas, geralmente, emtempo maior, até porque o fabricante freqüentemente adiciona retardadores de pega para se




adequar ao uso e às exigências da norma NBR 13207, a qual exige tempo de início de pegamínimo de 10 minutos. O aumento de temperatura ou o uso de água quente acelera a pega.Alguns produtos como o sulfato de alumínio aceleram a pega.

A queratina (produto obtido de chifres e cascos de animais), a cola animal, o bórax,o açúcar, o sulfato de sódio e o álcool retardam a pega. A pega também é retardada pelo

aumento da relação água/gesso na pasta.Os gessos de uso na obra podem conter retardadores de pega, proporcionando tempode pega maior que 10 minutos, como comentado anteriormente.

A pasta de gesso é empregada, geralmente, com um fator água/aglomerante de 0,60a 0,85. Quanto mais água, mais lenta é a pega, menor é a resistência mecânica e mais

plástica é a pasta. A resistência à compressão pode superar 14 MPa, sendo desta ordem degrandeza para o fator água/aglomerante em torno de 0,60. Com fator água/aglomeranteigual a 0,85, a resistência cai para um pouco menos da metade desse valor.

O gesso é normalmente usado em pasta nos serviços de revestimento. Na forma deargamassa (com areia) a sua resistência mecânica cai bastante e não é usual. O acabamentoobtido com a pasta de gesso é muito liso e de bom aspecto. É usado em emboço e em

reboco fino de interiores. Não deve ser usado em exteriores, pois é atacado pela água.Existem, ainda, produtos pulverulentos fornecidos prontos, normalmente contendogesso, calcário, aditivos e adições, que são largamente utilizados em revestimentos de

paredes e tetos. Lançados à máquina produzem emboço de reduzida espessura com mínimodesperdício.

3.9.4 - Gesso na construção civil

O gesso (hemidratado) é usado na forma de pó e fornecido, normalmente, em sacosde 40 kg para o uso na obra.

O gesso para construção civil deve atender às exigências da norma NBR 13207 da

ABNT.O gesso corrói o aço e, por isso, em placas de gesso armadas com aço e em tirantes para suportes de placas de gesso, deve-se usar aço galvanizado ou outro metal adequado.

Um uso de gesso é a proteção contra incêndio. Revestindo-se a peça a proteger com pasta de gesso, esta funcionará como camada de sacrifício. O calor é desviado para aeliminação da água de cristalização do gesso.

As pastas de gesso usadas como revestimento são chamadas de estuque. Na construção civil o gesso comumente é utilizado em placas para uso em tetos,

divisórias ou painéis de revestimento de colunas e paredes. Estas placas são fornecidas prontas.

As placas são armadas com papelão ou outro material adequado. Nem sempre as

placas são de gesso puro externamente (acabamento muito liso). São comuns a placas degesso acartonado, que, para terem acabamento muito liso, recomenda-se serem emassadasantes da pintura. São muito usadas nas paredes tipo “dry wall”.

Outro uso do gesso é na proteção de pisos de concreto, granito e afins. Para evitar danos no piso durante a obra, este pode ser recoberto com aniagem ou folha de polietilenosobreposta com pasta de gesso. Na conclusão da obra, a proteção é removida.

3.10 – Aglomerantes minerais hidráulicos

3.10.1 - Hidraulites

- Conceito




As hidraulites ou adições ativas não são aglomerantes propriamente ditos, mas setransformam em aglomerantes na presença de determinadas substâncias. Estas substâncias

podem estar presentes ou serem liberadas na hidratação de outros aglomerantes. Decorreque as hidraulites são adições ativas usadas para formar aglomerantes compostos.

As hidraulites são, portanto, materiais cuja hidraulicidade é desperta na presença de

certas substâncias, particularmente na presença de outro aglomerante.A adição de hidraulites pode ser efetuada na fábrica do aglomerante composto, que já fornece o aglomerante com a adição, ou na própria obra.

As principais hidraulites são a escória granulada de alto forno e as pozolanas.Para serem eficientes, as hidraulites devem se apresentar como pó muito fino, sendo

desejável que seja mais fino que o aglomerante a sofrer sua adição.

- Escória Granulada de Alto Forno

Uma das fases da fabricação do aço é a produção do ferro gusa no alto forno. O altoforno é alimentado por minério de ferro, coque e fundentes, produzindo ferro gusa e a

escória.A escória é formada com a contribuição da ganga (impurezas do minério), dascinzas do coque e dos fundentes.

Se a escória for resfriada lentamente, ela se cristaliza, resultando a escória bruta dealto forno. Se for resfriada bruscamente, se torna amorfa, resultando na escória granuladade alto forno, que tem aparência semelhante à da areia. No Brasil, o teor de material amorfoé de cerca de 95 %.

Composição química da escória de alto forno:SiO2 → 30 a 40 %;CaO → 40 a 55 %;Al2O3 → 8 a 20 %;

MgO → 0 a 8 %;S (enxofre) → aproximadamente igual a 1,7 %.Quando CaO/SiO2 for menor que 1 é escória ácida e se for maior que 1, a escória é

básica, que é o caso da escória de alto forno que utiliza coque de carvão mineral comoocorre nas grandes siderúrgicas. Apenas a escória básica é considerada no presente item.

A escória granulada de alto forno endurece muito lentamente na presença de água.Para uso como aglomerante de endurecimento normal, precisa ser pulverizada e ter umativador (funciona como catalisador, acelerando a hidratação da escória).

Como ativadores da escória granulada de alto forno, tem-se a soda, a cal e ossulfatos. Os ativadores solubilizam a escória, permitindo a cristalização da fase aquosa. O

principal ativador da escória é a cal gerada na hidratação do cimento portland, formando

um aglomerante composto muito comum ( Ex.: Cimento portland de alto forno).Menos comum é a mistura de cal e escória granulada de alto forno, formando um produto denominado cal metalúrgica que pode ser usado como cimento de alvenaria.

Na hidratação da escória granulada de alto forno são formados silicatos ealuminatos hidratados.

- Pozolanas ou Materiais Pozolânicos

As pozolanas são materiais silicosos ou sílico-aluminosos que, por si só, possuem pouca ou nenhuma atividade aglomerante, mas, quando finamente divididos e em presençada água, reagem com o Ca(OH)2 à temperatura ambiente para formar compostos com

propriedades aglomerantes.




As pozolanas podem ser naturais, geralmente requerendo moagem (cinzasvulcânicas, terras diatomáceas etc.) ou artificiais (argila calcinada, cinzas volantes, sílicaativa, cinzas de casca de arroz, metacaulim etc.).- Argilas Calcinadas: São obtidas por calcinação de argilas à temperatura de 600ºC a900ºC. São fabricadas no Brasil, com destaque para o Nordeste.

- Cinzas Volantes: São os resíduos pulverulentos mais finos arrastados pelos gasesresultantes da queima do carvão pulverizado em centrais termelétricas. São subprodutosdisponíveis em larga escala no Sul do Brasil.

Composição química média das cinzas volantes:SiO2: 48 % MgO: 2 %Al2O3: 32 % SO3: 0,5 %Fe2O3: 8 % Na2O + K 2O: 4,5 %CaO: 2 %

As cinzas volantes têm massa específica da ordem de 2,400 kg/m3, podendo variar de 1,800 a 3,000 kg/m3, tendo os grãos de menor volume, maior massa específica. A massaunitária no estado solto varia de 0,55 a 0,75 kg/m3.

- Sílica ativa: A sílica ativa (“sílica fume”), também conhecida como microssílica (nomecomercial de um dos fabricantes), é um pó finíssimo (área específica da ordem de 20.000m2/kg contra 350 a 600 m2/kg do cimento Portland) de cor acinzentada, constituída por 75 a99 % de sílica amorfa, subproduto da fabricação de ligas de ferro-sílico metálico. É

produzida no Brasil. A massa específica de seus grãos é da ordem de 2,200 kg/dm3 e amassa unitária é muito reduzida. Variando com o tipo, a saber, a densificada (por volta de550kg/m3) e a não densificada (cerca de 360 kg/m3 ou menos). A adição de sílica ativa noconcreto ou argamassa de cimento portland, leva a substanciais incrementos na resistênciamecânica e reduz bastante a permeabilidade.

Embora seja um material pozolânico, não é seu efeito pozolânico a principalvantagem de sua adição, mas sim a sua capacidade de funcionar como ponto de nucleação

dos produtos de hidratação do cimento portland (reduzindo vazios).A NBR 13956 estabelece as condições exigíveis para a sílica ativa a ser usada emconcreto, argamassa e pasta de cimento portland. Esta norma fixa o teor mínimo de SiO 2

em 85 %. Os ensaios para determinação das propriedades exigidas devem ser conduzidosconforme a NBR 13957.

A sílica ativa pode ser fornecida em pó (geralmente em sacos de 15, 20 ou 25 kg), ouna forma de lama espessa (pasta) contendo sílica ativa, água e aditivo superplastificante.

O principal uso da sílica ativa é em concreto de alto desempenho.Atualmente já se dispõe da Nanosílica, com partículas em escala molecular em

mistura estável com a água.Outro material pozolânico bastante fino que é usado com efeitos semelhantes aos da

sílica ativa é o metacaulim. O metacaulim é obtido pela callcinação de alguns tipos deargilas cauliníticas e tem cor geralmente avermelhada.As pozolanas são usadas na fabricação de aglomerantes compostos ( Ex: cimento

portland pozolânico) ou como componentes no preparo de concreto de cimento portland(comum na construção de grandes barragens).

Menos comuns são outros aglomerantes compostos como a cal pozolânica (misturade cal hidratada e pozolana).

3.10.2 - Cimento Portland

- Histórico




Aglomerante hidráulico, mais importante entre todos os aglomerantes, patenteadoem 1824, por Joseph Aspdin. Com temperaturas de cozimento e características semelhantesàs atuais se deve a Isaac Johnson, em 1845. O nome Portland se deve a semelhança comcertas rochas procedentes da ilha de Portland, na Inglaterra.

No Brasil é produzido desde 1898, sendo o cimento Santo Antônio da usina

Rodovalho, o pioneiro. Atualmente (índices computados em 1998), o Brasil é o sexto maior produtor mundial de cimento portland.

NOTA: Costuma-se escrever cimento Portland. Tomamos aliberdade de adotar também a forma cimento portland, a exemplo daexpressão óleo diesel.

- ConceitoCimento portland é um material pulverulento de cor cinza ou branca, constituído,

principalmente, por silicatos e aluminatos de cálcio, que, misturados com água, hidratam-secom efeitos aglomerantes. Resulta da moagem do clínquer portland, com adições de gesso

para regular a pega, eventuais hidraulites e materiais carbonáticos em teores limitados.

NOTA 1: O clínquer portland é um material resultante docozimento, até fusão incipiente (cerca de 30% de fase líquida), deuma mistura de calcário e materiais argilosos (ou parte em escóriabruta de alto forno) convenientemente proporcionada (cerca de 3:1)e homogeneizada. A dosagem da mistura crua para formar oclínquer, varia conforme as características das matérias-primas e as

propriedades desejadas para o cimento. A análise química é fundamental no processo de produção. Os teores das substâncias presentes nas matérias-primas têm que atender determinadas

relações denominadas de módulos. Por exemplo, o módulo de silícioSiO2 / (Fe2O3 + Al 2O3 ), preferencialmente deve estar compreendidoentre 2,0 e 3,0. Decorrente da necessidade de atender aos módulos, ocalcário e a argila geralmente não são as únicas matérias-primas

para a produção de clínquer. Também são utilizadas a areia (paracorrigir a deficiência de SiO2 na argila) e o minério de ferro (paracorrigir deficiência de Fe2O3 na argila).

NOTA 2: Os materiais carbonáticos adicionados assumem a formade “filler” (forma pulverulenta) e não são adições ativas. Estaadição permite melhorar um pouco a trabalhabilidade das pastas,

argamassas e concretos, funcionando como lubrificante do pó, pois se aloja entre as partículas dos outros componentes.

NOTA 3: A adição de gesso, ao contrário dos materiaiscarbonáticos, é indispensável. Sem o gesso, a pega do cimento seria

praticamente instantânea, devido a um componente denominadoaluminato tricálcico. A quantidade de gesso adicionada é da ordemde 3%, sendo maior em cimentos mais finos, para fazer frente amaior superfície específica (área/volume ou massa) dos aluminatos.

- Fabricação

• Extração das matérias-primas (calcário e argila).• Britagem do calcário (Dmax = 30 mm).




• Dosagem da mistura crua, moagem e homogeneização:− Via seca (predominante);− Via semi-seca;− Via semi-úmida;− Via úmida (pasta com água que gasta mais combustível).

• Moagem da mistura crua no moinho de bolas (obtendo-se 80 a 90 % de material passando na peneira ABNT de abertura de 0,075 mm).• Correção da farinha crua (adições de minério de ferro, bauxita, areia etc., para adequar acomposição através de faixa de valores ideais para os módulos, que são calculados com

base nela).• Cozimento em fornos rotativos por cerca de 2 a 3 horas em uma temperaturagradativamente crescente ao longo do forno até cerca de 1400ºC, obtendo-se bolas escuraschamadas clínquer.

NOTA: O combustível pode ser o carvão ou o óleo. Atualmente estão sendo desenvolvidos estudos para utilização de resíduos como lamas

siderúrgicas, raspas de pneus usados, borro de tinta, bagaço de canae casca de arroz, bem como o gás natural. Algumas fábricas jáimplantaram combustíveis desta natureza, inclusive no Brasil. Com ouso destes produtos, reduz-se o consumo do combustível principal. Ocarvão ou o óleo são usados no forno de clínquer, eventualmentemisturados com combustíveis alternativos como os descritos,enquanto estes resíduos geralmente são empregados nos pré-calcinadores (antes das matérias-primas irem para o forno).

• Resfriamento e estocagem do clínquer.• Moagem do clínquer com suas adições (ou moagem das adições separadamente).

NOTA: A moagem separada conduz a melhores resultados, pois os grãos de clínquer e das adições têm durezas distintas (a escória, por exemplo, é mais dura que o clínquer, enquanto o calcário é menosduro) e é desejável que as hidraulites sejam mais finas que oclínquer no produto final.

• Estocagem em silos.• Empacotamento ou fornecimento a granel.

O cimento portland pode ser fornecido a granel (carretas transportando cerca de 30toneladas), em containers ou bags, ou em sacos de papel contendo 50 kg líquidos de

cimento. Algumas fábricas estão introduzindo sacos com 25 kg e 40 kg. O cimento portland branco não estrutural, de menor consumo na obra, pode ser encontrado em embalagens de 1kg.

- Pega e Endurecimento

• Ao adicionarmos água ao cimento ele começa a enrijecer depois de um certo tempo.O instante que este processo começa chama-se início de pega. Quando se obtém solidez,tem-se o fim da pega.

A partir do fim de pega inicia-se o endurecimento com a resistênciamecânica crescendo com o passar do tempo devido à contínua hidratação do

cimento. A velocidade de crescimento da resistência é continuamente decrescente,mas, dependendo das condições, pode durar mais de 50 anos (condições ideais emlaboratório).




• Durante a pega há forte liberação de calor. O calor de hidratação continua a ser liberado após o fim de pega e com velocidade cada vez menor.• Quanto maior a temperatura, mais rápida é a pega (influência mais forte). Oaumento de temperatura também acelera o endurecimento. Na prática se tira partido destefenômeno na cura térmica do concreto, que permite a obtenção de resistências maiores nas

primeiras idades.• Quanto mais água, mais lenta é a pega (influência mais fraca).• Os tempos de início e de fim de pega podem ser determinados pelo aparelho deVicat, através do método de ensaio da norma NBR NM 65.• Qualquer que seja o tipo de cimento portland, o tempo de início de pega não se podedar em menos de 1 hora, conforme as normas da ABNT, para assegurar um tempo razoávelde trabalho com as pastas, argamassas e concretos, sem riscos.• O fim de pega costuma ocorrer cerca de pouco mais de uma hora a duas horasdepois do início de pega. As normas da ABNT recomendam valores máximos para o tempode fim de pega, variáveis com o tipo de cimento portland.• Falsa pega – Fenômeno que pode acontecer e é devido à desidratação do gesso (ao

ter contato com o clínquer quente) e se hidrata com a água adicionada. Desaparece comremistura.

- Finura

Quanto mais fino for o cimento, mais superfície por unidade de volume (ou por unidade de massa) está habilitada a ser hidratada pela água. Decorre maiores resistênciasmecânicas iniciais das pastas, argamassas e concretos.

A finura é determinada indiretamente pela área específica dos grãos e diretamente por peneiramento.

Área específica = Área externa dos grãosVolume ou massa dos grãos

A área específica do cimento é determinada indiretamente pelo permeabilímetro deBlaine, conforme a norma NBR NM 76.

A finura do cimento é feita pelo resíduo na peneira ABNT de abertura de malha0,075mm (Peneira nº 200), conforme a norma NBR 11579.

A hidratação se inicia na superfície do grão. Se o grão for muito grande, perde partede sua atividade pela não hidratação total do grão.

A hidratação dos cimentos portland com adições substanciais de hidraulites (escóriagranulada de alto forno ou pozolana) é mais lenta. Para compensar este fato, as normas

exigem destes cimentos uma finura maior. O mesmo tipo de exigência se faz para o cimento portland de alta resistência inicial, onde se deseja aumentar as resistências nas primeirasidades.

As normas de cimento portland fazem exigências variáveis de finura e áreaespecífica conforme o tipo de cimento portland, variando os valores máximos especificadosde resíduo na peneira 0,075 mm de 6,0 % a 12,0 % e os valores mínimos exigidos de áreaespecífica de 240 m2/kg a 300 m2/kg.

- Massa Específica

A massa específica é determinada no frasco de Lê Chatelier, conforme a norma

NBR NM 23.A massa específica do cimento portland é da ordem de 3,100 a 3,150 kg/dm 3. Aadição de material carbonático, permitida pelas normas, reduz um pouco estes valores.




Quando o cimento portland contém adições substanciais de hidraulites, a massaespecífica passa para valores da ordem de 3,000 kg/dm3, ou menos, pois as hidraulites têmmassa específica inferior à do clínquer moído.

A massa específica refere-se aos grãos de cimento. Se considerarmos os vazios entreos grãos de cimento também como volume no denominador, a massa específica passa a se

chamar massa unitária, de valor menor e variável com o grau de compactação do cimento(quanto maior o grau de compactação, maior é a massa unitária). A massa unitária noestado solto, que é a forma utilizada quando se mede cimento em volume no preparo deargamassas, é da ordem de 1,15 kg/dm3 a 1,20 kg/dm3. É um erro comum adotar o volumede 50kg de cimento como de 35 litros a 36 litros, que conduz a massas unitárias maiores.

- Expansibilidade

O cimento não deve ser expansivo para não provocar tensões, fissuração e aumento prejudicial de volume.

Os principais responsáveis pela expansão são o CaO e o MgO.

As normas fixam limites máximos para a expansão (a frio ou a quente) com asagulhas de Le Chatelier, conforme a norma NBR 11582.

- Resistência à Compressão

Mede-se a resistência à compressão do cimento através de uma argamassa padrão deuma parte de cimento e 3 partes de areia padronizada (areia normal), em peso, obtida pelamistura de quatro faixas granulométricas. Como a quantidade de água influi na resistênciamais ainda que a areia, usa-se uma relação fixa água/cimento de 0,48, em peso, de formaque o único material que afeta a resistência é o cimento, objetivo da medida.

Para a medida da resistência à compressão são usados corpos de prova cilíndricos

de 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura, conforme NBR 7215.As normas fixam valores mínimos para as resistências nas idades de 3, 7 e 28 dias e,em alguns casos, para 1 dia e para 90 dias.

A maioria dos tipos de cimento portland é identificada por uma sigla que inclui umnúmero no final. Este número indica a resistência mínima em MPa que o cimento deve ter,no ensaio pela NBR 7215, na idade de 28 dias, conforme as exigências da normacorrespondente ao tipo de cimento.

Exemplo: CPII-F-32, CPII-E-40 (32 MPa e 40 MPa, respectivamente).

NOTA: Muitos cimentos utilizados no sudeste superam estes valoresmínimos especificados de resistência com bastante folga. Há, por

exemplo, cimentos de classe 32 que às vezes superam 40 MPa aos 28dias.

- Composição Química

Antes de se hidratar (cimento portland comum):

CaO – 60 a 67 % Fe2O3 – 0,5 a 6 % Há ainda presença de Na2O,SiO2 – 17 a 25 % SO3 – 1 a 2,5 % K 2O, TiO2 e outras substâncias.Al2O3 – 3 a 8 % MgO – 0,8 a 6,0 %

As normas fixam exigências para a composição química e ainda para os teoresmáximos de perda ao fogo (que denuncia a presença de CaCO3 e umidade de grãos




hidratados, pois o calor os elimina) e de resíduo insolúvel no ácido clorídrico (certasadições silicosas e pozolanas são insolúveis). Este ensaio dá indícios também da eficiênciada combinação.

Quando o cimento for usado em agregados potencialmente reativos aos álcalis(Na2O e K 2O) e se não forem adotadas fortes adições de pozolana ou escória granulada de

alto forno que inibem o caráter expansivo desta reação (reação álcali-agregado),recomenda-se ter teor total de álcalis no concreto menor que 3 kg/m3, ou também: Na2O + 0,658 K 2O < 0,6 %.A soma Na2O + 0,658 K 2O é denominada equivalente alcalino em Na2O.

NOTA: As reações entre os álcalis do cimento com a sílica não perfeitamente cristalizada, ou com alguns silicatos, ou, ainda, com adolomita dos agregados, levam a fissuração e expansão da estruturade concreto. Não se manifestam muito rápido, mas podem levar adestruição da estrutura em alguns anos.

- Composição potencial (antes de se hidratar).

Recebe este nome por supor que todos os óxidos estão combinados formandocristais e desprezam-se as substâncias amorfas (vidro) existentes no cimento.• Silicato tricálcico (alita): (3CaO.SiO2) = C3S• Silicato dicálcico (belita): (2CaO.SiO2) = C2S• Aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3) = C3A• Ferroaluminato tetracálcico (4CaO. Al2O3.Fe2O3) = C4AF

O C3S e o C2S formaram cristais relativamente grandes e entre eles (matériaintersticial) estão o C3A, o C4AF e o material amorfo.

Ocorrem, ainda, CaO e MgO livres. O CaO livre é expansivo e o MgO como

cristais de periclásio é também expansivo.Pode-se estimar, grosseiramente, a composição potencial do cimento que nãocontenha adições ativas (hidraulites) exceto gesso, pelas fórmulas de Bogue (subestimam oC3S, superestimam o C2S e desprezam o vidro), a saber:

C3S = 4,07 (CaO) – 7,60 (SiO2) – 6,72 (Al2O3) – 1,43 (Fe2O3) – 2,85 (SO3)C2S = 2,87 (SiO2) – 0,754 (C3S)C3A = 2,65 (Al2O3) – 1,69 (Fe2O3)C4AF = 3,04 (Fe2O3)Estas fórmulas serão válidas para Al2O3 < 0,64.

Fe2O3

A determinação mais correta da composição potencial emprega difração por raios x

e análise térmica diferencial.- Composição química (depois da hidratação):

Formam-se: Tobermorita, portlandita, etringita e aluminato de cálcio hidratado. Tobermorita é o nome genérico dos cristais de silicato de cálcio hidratado (C-S-H),

onde H representa H2O. Exemplo: C3S2H3

Portlandita é o hidróxido de cálcio Ca(OH)2, maior responsável pelo elevado pH dasolução presente (normalmente superior a 11) e uma das substâncias mais frágeisquanto às agressões de natureza química.

Etringita é o sulfoaluminato de cálcio hidratado que se forma na reação entre o C3A

e o gesso presente.Forma-se, ainda, o aluminato de cálcio hidratado, maior responsável pela reduzidaresistência aos sulfatos.




Exemplo: C3AH6.• Influência dos componentes na resistência mecânica: O C3S e o C2S respondem pelocrescimento da resistência. O C3S nas idades iniciais e o C2S nas avançadas. O C3A temfraca contribuição na resistência e o C4FA menos ainda.

- Calor de Hidratação

Ao se hidratar, o cimento gera calor em quantidade gradativamente decrescente como tempo. Em 3 dias gera cerca de 50 % de total do calor de hidratação (que leva muitosanos).

O calor de hidratação até a idade de 7 dias é da ordem de 50 a 100 cal/g..O componente de maior geração de calor é o C3A seguido pelo C3S. Mas como o

cimento contém maior teor de C3S, resulta, na verdade, ser este componente o maior gerador de calor.

A adição de hidraulites reduz o calor de hidratação.O calor de hidratação do cimento é determinado em ensaio. Contudo, pode ser

grosseiramente estimado por meio de fórmulas em função da composição química.

- Tipos de Cimento Portland

Cimento Portland Comum (normalizado pela NBR 5732):

• Designação: CPI e CPI-SO CPI não contém adições e o CPI-S contém adição de 1 a 5 % de materiais

carbonáticos, escória granulada de alto forno ou matérias pozolânicos.• Classes de resistência:

CPI-25, CPI-32 e CPI-40, CPI-S-25, CPI-S-32 e CPI-S-40.

O cimento portland comum já foi o de maior produção no Brasil e hoje emdia é de produção reduzida, sendo substituído pelo cimento portland composto(CPII).

As tabelas que se seguem mostram as exigências físicas e químicas da norma NBR 5732 para este tipo de cimento portland. Nas exigências químicas comparecema perda ao fogo e o resíduo insolúvel no ácido clorídrico. A perda ao fogo permitedetectar grãos hidratados ou mal cozidos. Adições de material carbonáticoaumentam a perda ao fogo. O resíduo insolúvel detecta adições estranhas que não sedissolvem no HCl, como o pó de pedra silicoso.

Tabela 1 – Exigências Químicas

Determinações químicasLimites (% da massa)

CPI CPI-SResíduo insolúvel (RI) ≤ 1,0 ≤ 5,0Perda ao fogo (PF) ≤ 2,0 ≤ 4,5

Óxido de magnésio (MgO) ≤ 6,5Trióxido de enxofre (SO3) ≤ 4,0Anidrido carbônico (CO2) ≤ 1,0 ≤ 3,0

Tabela 2 – Exigências Físicas e Mecânicas

Características e propriedades Unidade Limites de classe




25 32 40

FinuraResíduo na peneira 75μm % ≤ 12,0 ≤ 10,0Área específica m2/kg ≥ 240 ≥ 260 ≥ 280

Tempo de início de pega h ≥ 1Expansibilidade a quente mm ≤ 5

Resistência acompressão

3 dias de idade MPa ≥ 8,0 ≥ 10,0 ≥ 15,0

7 dias de idade MPa ≥ 15,0 ≥ 20,0 ≥ 25,028 dias de idade MPa ≥ 25,0 ≥ 32,0 ≥ 40,0

Tabela 3 – Exigências Físicas e Mecânicas (facultativas)

Características e propriedades UnidadeLimites

CPI CPI-SExpansibilidade a frio Mm ≤ 5Tempo de fim de pega H ≤ 10Teor de material pozolânico +escória + mateial carbônico

% 0 ≤ 5

Cimento Portland Composto (normalizado pela NBR 11578):

• Designação: CPII-E, CPII-Z e CPII-F.− CPII-E → 6 a 34 % de escória granulada de alto forno e 0 a 10 % demateriais carbonáticos;− CPII-Z → 6 a 14 % de materiais pozolânicos e 0 a 10 % de materiaiscarbonáticos;− CPII-F→6 a 10 % de material carbonático.

• Classes de resistência: 25,32 e 40. Exemplo: CPII-F-32.

As tabelas que se seguem mostram as exigências físicas e químicas da NBR 11578 para este tipo de cimento portland.



CPII-E CPII-Z CPII-FResíduo insolúvel (RI) ≤ 2,5 ≤ 16,0 ≤ 2,5Perda ao fogo (PF) ≤ 6,5Ó

xido de magnésio (MgO) ≤ 6,5Trióxido de enxofre (SO3) ≤ 4,0Anidrido carbônico (CO2) ≤ 5,0


Características e propriedades UnidadeLimites de classe

25 32 40

FinuraResíduo na peneira 75μm % ≤ 12,0 ≤ 12,0 ≤ 10,0Área específica m2/kg ≥ 240 ≥ 260 ≥ 280

Tempo de início de pega h ≥ 1 ≥ 1 ≥ 1Expansibilidade a quente mm ≤ 5 ≤ 5 ≤ 5

Resistência acompressão

3 dias de idade MPa ≥ 8,0 ≥ 10,0 ≥ 15,07 dias de idade MPa ≥ 15,0 ≥ 20,0 ≥ 25,028 dias de idade MPa ≥ 25,0 ≥ 32,0 ≥ 40,0






CPII-E CPII-Z CPII-FTempo de fim de pega H ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10Expansibilidade a frio Mm ≤ 5 ≤ 5 ≤ 5Teor da escória % 6 – 34 – –

Teor de material pozolânico % – 6 – 14 – Teor de material carbonático % 0 – 10 0 – 10 6 – 10

Cimento Portland de Alto Forno (normalizado pela NBR 5735):

• Designação: CPIII.• Classes de resistência: CPIII-25, CPIII-32 e CPIII-40.• Características: resistências iniciais (até 7 dias) mais baixas, resistências finais maisaltas e maior resistência química.• Teores permitidos de adições:

V. Escória granulada de alto forno: 35 a 70 %;VI. Materiais carbonáticos: 0 a 5 %.

NOTA: A escória granulada de alto forno deve obedecer à relação:

CaO+MgO+Al 2O3

SiO 2> 1

As tabelas que se seguem mostram as exigências físicas e químicas da NBR 5735 para este tipo de cimento portland.



CPIII-25 CPIII-32 CPIII-40Finura (Resíduo na peneira 75μm) % ≤ 8,0 ≤ 8,0 ≤ 8,0Tempo de início de pega h ≥ 1 ≥ 1 ≥ 1Expansibilidade a quente mm ≤ 5 ≤ 5 ≤ 5

Resistência àcompressão

3 dias de idade MPa ≥ 8,0 ≥ 10,0 ≥ 12,07 dias de idade MPa ≥ 15,0 ≥ 20,0 ≥ 23,028 dias de idade MPa ≥ 25,0 ≥ 32,0 ≥ 40,0

Tabela 8 – Exigências Químicas, Físicas e Mecânicas (facultativas)

Características e propriedades Unidade LimitesCPIII-25 CPIII-32 CPIII-40Expansibilidade a frio Mm ≤ 5 ≤ 5 ≤ 5Tempo de fim de pega H ≤ 12 ≤ 12 ≤ 12Resistência à compressão aos 91dias de idade MPa ≥ 32 ≥ 40 ≥ 48

Teor de escória %≥ 35≤ 70

≥ 35≤ 70

≥ 35≤ 70

Teor de enxofre sob a forma desulfeto

% ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0


Determinações químicas Limites (% da massa)Perda ao fogo (PF) ≤ 4,5Resíduo insolúvel (RI) ≤ 1,5




Trióxido de enxofre (SO3) ≤ 4,0Anidrido carbônico (CO2) ≤ 3,0

Cimento Portland Pozolânico (normalizado pela NBR 5736):

∗ Designação: CPIV.∗ Classes de resistência: CPIV-25 e CPIV-32.∗ Características: resistências iniciais (até 7 dais) mais baixas, resistências finais mais altase maior resistência química.∗ Teores permitidos de adições:

III. Materiais pozolânicos: 15 a 50 %;IV. Materiais carbonáticos: 0 a 5 %.As tabelas que se seguem mostram as exigências da NBR 5736 para este tipo de

cimento portland.



CPIV-25 CPIV-32Finura (Resíduo na peneira 75μm) % ≤ 8,0 ≥ 8,0Tempo de início de pega h ≥ 1 ≥ 1Expansibilidade a quente mm ≤ 5 ≤ 5


3 dias de idade MPa ≥ 8,0 ≥ 10,07 dias de idade MPa ≥ 15,0 ≥ 20,028 dias de idade(A) MPa ≥ 25,0 ≥ 32,0

VIII. Ver anexo.



CPIV-25 CPIV-32Resistência à compressão aos 91dias de idade

MPa ≥ 32,0 ≥ 40,0

Tempo de fim de pega H ≤ 12Expansibilidade a frio Mm ≤ 5

Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (normalizado pela NBR 5733):

•

Designação: CPV-ARI.• Características: resistências iniciais (até 28 dias) mais altas que o de classe 40.• Teores permitidos de adições:

− Materiais carbonáticos: 0 a 5 %.• Tipos especiais de CPV-ARI:

− ARI-PLUS→Resistências iniciais mais altas que o CPV-ARI;− ARI-RS →CPV-ARI resistente aos sulfatos, por conter adição de até cercade 25 % de escória granulada de alto forno.

As tabelas que se seguem mostram as exigências física e químicas da NBR 5733 para este tipo de cimento portland.

NOTA: A NBR 5733 não fixa o valor mínimo para a resistência aos28 dias. Nesta idade, observam-se os valores de resistência




superiores aos cimentos de classe 40. Os valores obtidos têm sido superiores a 45 MPa e muitas vezes a 50 MPa .


Determinações químicas Limites (% da massa)Resíduo insolúvel (RI)

Perda ao fogo (PF)

Óxido de magnésio (MgO)

Trióxido de enxofre (SO3)

- quando C3A do clínquer ≤ 8%- quando C3A do clínquer ≥ 8%

Anidrido carbônico (CO2)

≤ 1,0

≤ 4,5

≤ 6,5

≤ 3,5≤ 4,5

≤ 3,0 Nota: O cálculo da porcentagem do aluminato tricálcico contido no

clínquer deve ser feito pela seguinte fórmula: (C 3 A%) = 2,65 x(Al 2O3%) – 1,692 x (Fe2O3%).


Ver anexo.Tabela 14 – Exigências Físicas e Mecânicas (facultativas)

Características e propriedades Unidade LimitesExpansibilidade a frio mm ≤ 5Teor de material carbonático % ≤ 5Tempo de fim de pega h ≤ 10

Cimento Portland Resistente a Sulfatos (normalizado pela NBR 5737):

• Designação: É qualquer outro tipo de cimento, desde que atenda às exigências da NBR 5737. Assim, a designação é: CPV-ARI-RS, CPIII-32-RS etc.

NOTA: A abreviação RS significa “resistente aos sulfatos”.

Características e propriedades Unidade Limites

FinuraResíduo na peneira 75μm % ≤ 6,0Área específica m2/kg ≥ 300

Tempo de início de pega h ≥ 1Expansibilidade a quente mm ≤ 5


1 dia de idade MPa ≥ 14,03 dias de idade MPa ≥ 24,07 dias de idade(A) MPa ≥ 34,0




• Características: maior resistência aos sulfatos habilitados a forneceremsulfoaluminatos de cálcio hidratados expansivos (sal de Candlot ou bacilo do cimento).• Deve ter teor de C3A no clínquer menor ou igual a 8%, cujo teor de adiçõescarbonáticas seja igual ou inferior a 5 %.• Se for CPIII, o teor de escória deve estar entre 60 e 70 %.

• Se for CPIV, o teor de materiais pozolânicos deve estar entre 25 e 40 %.Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação (normalizado pela NBR 13116):

• Designação: É qualquer tipo de cimento, desde que atenda às exigências da NBR 13116. Assim, a designação é: CPIII-32-BC, CPIV-32-BC etc.

NOTA: A abreviação BC significa “baixo calor”.• Características: gera menor quantidade de calor de hidratação. A NBR 13116 fixa omáximo de 260 J/g aos 3 dias e 300 J/g aos 7 dias (cerca de 72 cal/g).

Cimento Portland Branco (normalizado pela NBR 12989):

• Designação: CPB.• Classes de resistência: CPB-25, CPB-32 e CPB-40 (Dos chamados cimentos portland

brancos estruturais. A norma admite mais de um tipo de cimento portland branco, o nãoestrutural, de sigla CPB).• Características: Pó de cor branca usado em concretos aparentes mais claros oucoloridos (adição de pigmentos) e em estucagem de estruturas de concreto aparente. O tiponão estrutural CPB é muito usado em rejuntamento de azulejos.• Teores permitidos de adições:

VI. Materiais carbonáticos: 0 a 25 % no estrutural e 26 a 50 % no CPB.As tabelas que se seguem mostram as exigências físicas e químicas da NBR 12989

para este tipo de cimento portland.Tabela 15 – Teores dos Componentes dos Cimentos Portland Brancos

Denominação ClasseComponentes (% em massa)

Clínquer branco + sulfatos de cálcio Materiais carbonáticos

Cimento Portland branco estrutural

253240

100 – 75 0 – 25

Cimento Portland branco não-estrutural

- 74 – 50 26 – 50



CPB-25 CPB-32 CPB-40 CPBResíduo insolúvel (RI)Perda ao fogo (PF)Óxido de magnésio (MgO)Trióxido de enxofre (SO3)Anidrido carbônico (CO2)

≤ 3,5≤ 12,0≤ 6,5≤ 4,0≤ 11,0

≤ 7,0≤ 27,0≤ 10,0≤ 4,0

≤ 25,0


Características e propriedades Unidade LimitesCPB-25 CPB-32 CPB-40 CPB




Resíduo na peneira 45μm % ≤ 12,0 ≤ 12,0Tempo de início de pega h ≥ 1 ≥ 1Expansibilidade a quente mm ≤ 5 ≤ 5


3 dias de idadeMPa

≥ 8,0 ≥ 10,0 ≥ 15,0≥ 15,0 ≥ 20,0 ≥ 25,0≥ 25,0 ≥ 32,0 ≥ 40,0

≥ 5≥ 7≥ 10

7 dias de idade28 dias de idade(A)

Brancura(A)

% ≥ 78 ≥ 82≥

Cimento Portland Destinado à Cimentação de Poços Petrolíferos (normalizado pela NBR 9831):

É um cimento portland especial para uso em poços de petróleo, de denominaçãoCPP-classe G, cujos detalhes estão fora do escopo do programa de Materiais de Construção.

Outros tipos de cimentos Portland

Existem outros tipos de cimentos Portland ainda não normalizados como o de muito

reduzido calor de hidratação, os de elevadas resistências mecânicas, os muito finos, etc.V. Escolha do Cimento Portland

Pode-se usar qualquer tipo de cimento portland no preparo das argamassas econcretos, não havendo propriamente um tipo obrigatório nos casos comuns, podendo haver tipos proibidos em casos especiais. Em muitas situações a escolha de um tipo de cimento

portland ao invés de outro, se deve ao primeiro ser mais apropriado ou que possa ser usadoem dosagens mais econômicas.

Assim, por exemplo:• Preferir o CPV-ARI quando se desejar resistências iniciais mais elevadas e

desformas mais rápidas;• Preferir os cimentos de classe 40 ou os CPV-ARI em concreto de alto desempenho,embora haja também uso dos de classe 32, em face das menores retrações plástica eautógena;• Preferir os cimentos CPIII e CPIV em ambientes mais agressivos, em fundações e naágua do mar;• Evitar usar CPIII em argamassa de assentamento de certas cerâmicas e azulejos,

pois há risco de surgirem manchas (na realidade, o risco existe também, em dose menor, emoutros cimentos portland. Hoje em dia, é raro o emprego destas argamassas, sendo utilizadae recomendada argamassa colante industrializada);• Reservar o CPB para concretos claros coloridos ou ornamentais, face ao seu preço

mais elevado;• Preferir cimento BC em estruturas massivas;• Não usar o CPIII e o CPII-E em caldas de injeção para bainhas de protendidos ouem concreto protendido com aderência inicial, em face da possível presença de sulfetos.• Evitar usar o CPIII e o CPIV na dosagem de argamassa para chapisco em diasquentes e ensolarados, pois pode haver perda de água por evaporação, antes mesmo da

pega, tornando o chapisco fraco.

VI. Estocagem do Cimento Portland

O cimento é embalado em sacos, constituídos de várias folhas de papel, que confere

um pouco de proteção contra a umidade, mas não o suficiente. Para a embalagem de 50 kglíquidos, geralmente utilizam-se duas folhas, obtendo-se normalmente saco de dimensões:(60 a 70) cm x (40 a 50) cm x (8 a 15) cm. Com a massa do saco, a massa bruta é maior que




a massa líquida, fator que deve ser levado em conta na conferência do peso de cimentorecebido. A massa do saco vazio de 50 kg é cerca de 175 g. De acordo com as normas, amassa líquida de cada saco deve estar compreendida entre 49 e 51 kg. Entretanto, elasexigem que a massa líquida média, obtida em 30 sacos, seja, no mínimo, 50 kg.

Para evitar hidratação, o cimento deve ser estocado ao abrigo do contato direto com

a água, em local seco e coberto, afastado do piso, das paredes externas, de tanques,torneiras etc..Pode-se armazenar o cimento sobre um estrado de madeira seca, a pelo menos 30cm

do piso, em pilhas de, no máximo, 10 sacos (a pressão acelera a hidratação). Usar o cimentoem ordem cronológica de chegada à obra. Quando bem armazenado, o cimento pode ficar estocado por períodos relativamente longos (às vezes, superiores a uma quinzena). Contudo,nas obras, é recomendável renovar semanalmente o estoque de cimento em sacos, evitando-se, assim, cimentos “mais velhos”, os quais têm menor resistência.

Durante o armazenamento, principalmente devido à hidratação dos grãos, o cimento portland reduz gradativamente de resistência. A queda de resistência pode ser considerável,se o tempo de armazenamento for muito longo e/ou houver presença de grumos de cimento

hidratado.

3.10.3 - Cimento Aluminoso

- Definição

São cimentos de aluminato de cálcio. O tipo usado na construção civil tem cor cinza, quase preta, finura semelhante a do portland e com teor de aluminato de cálcio emtorno de 40%, sendo obtido pela fusão completa de uma mistura de bauxita (minério dealumínio) e calcário. Por ocorrer fusão completa na obtenção do clínquer aluminoso, o

cimento aluminoso também é chamado de cimento fundido. A massa específica de seusgrãos é da ordem de 3,2 kg/dm3.

NOTA: Para a fabricação de produtos refratários (resistentes aelevadas temperaturas) existem outros tipos de cimento de aluminatode cálcio, nos quais o teor deste composto pode superar 60 %.

- Características

O custo do cimento aluminoso é cerca de seis vezes maior que o do cimento portland e gera calor de hidratação da mesma ordem de grandeza que o cimento portland,

mas em velocidade muito maior, podendo provocar superaquecimento das argamassas econcretos.Estas duas características restringem o uso deste tipo de cimento para aplicações

específicas. Normalmente, não se aconselha seu uso em peças com espessura superior acerca de 20 cm, devido ao superaquecimento. O seu uso em concreto armado é questionado

por alguns estudiosos. O cimento aluminoso confere alguma proteção anticorrosiva àsarmaduras, mas em escala menor que o cimento portland.

- Principais Vantagens

- Não libera cal durante a hidratação;

- Tem resistência química maior que o cimento portland;- Tem resistência aos sulfatos maior que qualquer cimento portland resistente a sulfatos;- Produz concretos de maior resistência à abrasão;




- Tem endurecimento rápido (e pega lenta normal), promovendo altas resistências iniciais para o concreto com idades inferiores a 24 horas. Suas resistências iniciais são muitosuperiores às obtidas com cimento portland. Depois da idade de 1 dia, o crescimento deresistência é pouco expressivo, ao contrário do cimento portland;-Em igualdades de relações água/cimento e grau de adensamento, produz concretos de

maior resistência mecânica que os preparados com cimento portland.

NOTA: Não devem ser usadas relações água/cimento superiores a0,40 l/kg com o cimento aluminoso, para evitar conseqüênciasindesejadas.

- Principais Desvantagens

• Custo elevado;• Leva com facilidade as argamassas e concretos a superaquecimentos comconseqüências que podem ser prejudiciais;

• Não resiste a álcalis;• Apresenta o fenômeno de conversão que é transformação dos aluminatos hidratadosonde ocorrem mudanças no sistema cristalino, resultando quedas das resistências mecânicae química (pode reduzir a resistência com a idade, que depois estabiliza).

- Composição Química

Al2O3 – 38 a 40 % Fe2O3 + FeO – 15 a 18 %CaO – 37 a 39 % TiO2 < 4 %

SiO2 – 3 a 5 %

- Principais Utilizações

• Em argamassas e concretos refratários, resistindo a temperaturas de até 1600ºC;• Argamassas e concretos anticorrosivos;• Reparos estruturais;• Pisos industriais.• Reparos de pisos com necessidade de rápida liberação do tráfego.

Embora de proteção anticorrosiva das armaduras questionada por algunsespecialistas, ele pode ser usado em concreto armado, pois o pH do meio fica próximo de12, superior ao valor crítico mínimo (pH = 9,4) para a passivação da armadura.

3.10.4 - Cimentos Especiais

A bibliografia cita muitos tipos de cimentos especiais, indicando sua composição ecaracterísticas. Contudo, de grande parte deles, não se conhece muitos detalhes dacomposição, mas apenas as propriedades, por se tratar de segredo industrial.

Como exemplos de cimentos especiais pode-se citar:

- Cimento de Pega Rápida

Vários tipos existem, com o início de pega ocorrendo em menos de 5 minutos.

O cimento obtido misturando-se cimento portland com cimento aluminoso em proporções adequadas pode dar pega quase instantânea.




- Cimentos de Alvenaria

São cimentos para usar no preparo de argamassas para assentamento e revestimento.São semelhantes ao cimento portland, porém, com resistências mecânicas menores,contendo este cimento, em sua composição, bem como adições ativas como escória

granulada de alto forno e pozolânica, adições inertes como materiais pulverulentos eaditivos que melhoram o desempenho nas propriedades desejadas das argamassas deassentamento e de revestimento de alvenarias. No Brasil, em vez do cimento de alvenaria,observou-se a preferência de uso, para o próprio cimento portland, cal hidratada ouargamassas prontas em pó, bastando adicionar água.

A ABNT normalizou esse tipo de cimento pela NBR 10907 em 1989, porém, sua produção foi suspensa no Brasil.

- Cimento de Endurecimento Rápido

De utilização em reparos estruturais que requerem pouco tempo para liberação do

uso (reparos em pontes, viadutos ou pavimentos de concreto, onde a liberação do tráfego deveículos tem que ser rápida). No Brasil são fabricados os produtos comercias que dão pegaem cerca de 15 minutos e resistência inicial de cerca de 20 MPa com uma hora de idade. Ocimento aluminoso enquadra-se na categoria de endurecimento rápido. Contudo, sua pega émais lenta, não sendo possível obter altas resistências em tão reduzido tempo. Para acelerar a pega do cimento aluminoso, pode-se adicionar cimento portland, mas com prejuízo nonível de resistência. O carbonato de lítio é um dos aceleradores de pega do cimentoaluminoso. Os cimentos ultra-rápidos requerem matérias-primas diferenciadas com flúor,sulfato de cálcio, bauxita e fosfato de magnésio.

Quando se deseja pega ultra-rápida, é suficiente o cimento portland com fortedosagem de aditivo acelerador apropriado.

- Cimentos Naturais e Cal Hidráulica

A cal hidráulica, o cimento natural e o cimento romano são aglomerantes hidráulicosque não são produzidos nem usados no Brasil e na maioria dos países do globo. A calhidráulica, em particular, é produzida em poucos países como Alemanha, Áustria, Itália eRepública Tcheca.

Estes produtos resultam da calcinação de calcários que contenham materiaisargilosos em teor apreciável. A cal hidráulica contém menor teor de materiais argilosos.Com maiores teores de materiais argilosos no calcário, recai-se na família dos cimentosnaturais. O cimento natural de pega rápida chama-se cimento romano.

Os cimentos naturais têm pouca retração.

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Apostila de Materiais de Construção P1 - SUAM - 2012.1