4 - Cimento novo

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CIMENTO
UNEB – UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA
CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CIVIL
DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL II
 PROFA: ANA GABRIELA SARAIVA DE AQUINO LIMA
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agregados
cimento água areia brita
aglomerante
pasta
argamassa
concreto
aditivo
(opcional)
MATERIAIS CONSTITUINTES
ou a “receita do bolo”
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Histórico Mundial
Gregos e Romanos
▪ Pioneiros na utilização do 
cimento
Cimento
▪ Cal + Cinzas vulcânicas
Obras
▪ Panteão, Coliseu, Basílica 
de Constantino, etc.
PANTEÃO
COLISEU
BASILICA
Obs: CaCO3 CaO + CO2 
Cal
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Histórico Mundial
Parker (1796):
1º Cimento hidráulico comercial cimento romano
Nódulos de calcários com argila queimados a alta 
temperatura (vitrificação) e moídos
5 partes de pó + 2 partes de água
Endurecimento: 10 a 20 minutos
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1824
Patente do Cimento Portland
Essa mistura resultou um pó, que por apresentar 
características semelhantes a uma pedra abundante da 
ilha de Portland, foi denominado “cimento Portland”.
Histórico Mundial
Joseph Aspdin
CALCÁRIO + ARGILA 
(Calcinados)
Obs: Além do cimento Portland há o cimento aluminoso usado em refratário que não 
é cimento Portland.
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Apesar do desenvolvimento 
tecnológico, o princípio 
básico de fabricação 
permaneceu o mesmo até 
os dias de hoje.
Histórico Mundial
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USINA RODOVALHO
1888- Cimento Rodovalho
Rodovalho decidiu, então, instalar na Fazenda 
Santo Antônio, nas proximidades de São Roque 
uma fábrica de cimento, com capacidade para 
25.000 toneladas/ano. Sua iniciativa é 
considerada a primeira tentativa de fabricação 
do cimento Portland no País, a partir da mistura 
de calcário e argila, calcinada em fornos. A 
Usina Rodovalho operou de 1888 a 1904, 
quando foi arrematada pela A. R. Pereira & Cia 
até que, em 1918, a Votorantim assumiu a 
produção 
Histórico no Brasil
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Histórico no Brasil
O primeiro a produzir cimento no Nordeste do Brasil, foi o Engº Louis 
Nóbrega por um curto período de três meses em 1892. 
1892
Ilha do Tiriri (PB)
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1912 – 1924
➢ Primeira iniciativa estatal
➢ Cachoeiro do Itapemirim / ES
➢ Cimento Monte Líbano
➢ Capacidade : 8000 t/ano
➢ Primeiro forno rotativo
Histórico no Brasil
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1926
1ª Produção efetiva de cimento brasileiro: 
 Cia. Brasileira de Cimento Portland Perus
Histórico no Brasil
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Histórico no Brasil
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MERCADO DE CIMENTO
NO BRASIL
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8 9 10
12 13
15
17
19
21
23
25
27 26 25
21
19 20
25 25 25 26 26 27
24 25 25
28
35
38
40 4039,739
35 36
39,2
41,7
46,6
51,951,7
59,2
64,1
68,870,171,2
65,2
57,5
53,8
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1
9
7
0
1
9
7
2
1
9
7
4
1
9
7
6
1
9
7
8
1
9
8
0
1
9
8
2
1
9
8
4
1
9
8
6
1
9
8
8
1
9
9
0
1
9
9
2
1
9
9
4
1
9
9
6
1
9
9
8
2
0
0
0
2
0
0
2
2
0
0
4
2
0
0
6
2
0
0
8
2
0
1
0
2
0
1
2
2
0
1
4
2
0
1
6
EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO DE CIMENTO
Panorama Brasileiro de Cimento
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Panorama nacional do cimento
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A Indústria do cimento se estruturou para atender à demanda crescente
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Panorama Brasileiro do Cimento
Região Consumo 
(kg)
Consumo 
(%)
Norte 3.927.362 6,26
Nordeste 13.463.423 21,45
Centro-oeste 6.605.142 10,52
Sudeste 26.953.928 42,94
Sul 11.818.690 18,83
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Produção Brasileira
➢ Aplicações do cimento
Aplicação
100%
Infra-Estrutura
18,1%
Edificação
81,8%
Agropecuária
0,1%
FONTE: ABCP
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Produção Brasileira
➢ Perfil de Consumo do Cimento
FONTE: ABCP
Consumo de
cimento
100%
Consumidor
industrial
28,4%
Consumidor
final
71,6%
29,1%
CONSTRUTORAS/EMPREITEIRAS 14,7%
EMPRESAS PRIVADAS 7,7%
ÓRGÂOS PÚBLICOS 2,8%
PREFEITURAS 3,0%
COOPERATIVAS/MUTIRÕES 0,9%
CONCRETEIRAS 15,0%
ARTEFATOS 6,8%
PRÉ-MOLDADOS 4,5%
FIBROCIMENTO 2,4%
ARGAMASSAS 1,4%
PEQUENO CONS. INDIVIDUAL 27,3%
PEDREIROS/PEQ.EMPREITEIROS 15,2%
42,5%
28,4%
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Panorama mundial do cimento
Maiores produtores mundiais em 2017 (milhões t/ano)
Produção de 
cimento 
nacional 2021
 65,8 milhões 
de toneladas
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Panorama mundial do cimento
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EQUADOR 3,4%
MÉXICO 20,7%
OUTROS 17,0%
COLOMBIA 6,2%
ARGENTINA 6,3%
PERU 5,1%
BRASIL 38,5%
CHILE 2,7%
Panorama da Produção de Cimento na América do Sul
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Definição
➢ Aglomerante hidráulico constituído de 
uma mistura de 
Clínquer Portland (97%)
+ 
sulfato de cálcio (3%)
Cimento
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Aglomerante hidráulico constituído de óxidos (cálcio, silício, 
ferro e alumínio) que em contato com a água tem a 
capacidade de endurecer.
Cimento: palavra originária do Latim Caementum que 
significa união, que na antiga Roma uma espécie de pedra 
natural de rochedos não esquadrejadas.
Cimento 
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CIMENTO
Aglomerante hidráulico 
constituído de óxidos (cálcio, 
silício, ferro e alumínio) que 
em contato com a água tem a 
capacidade de endurecer.
Cimento: palavra originária do Latim 
Caementum, que significa união
24
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CIMENTO
25
Aglomerante hidráulico: aglomerantes que não 
só endurecem através de reações com a água, 
como também formam um produto resistente à 
água.
Aglomerante não-hidráulico: seus produtos de 
hidratação não resistem à água.
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CIMENTO
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➱ O cimento em si mesmo não é um material 
cimentante. 
➱ Os seus produtos de hidratação sim, têm 
propriedades aglomerantes.
 Brunauer e Copeland (1964)
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CIMENTO
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Pontos importantes:
 - Transformações de matéria (produtos)
 - Variação de energia (calor gerado)
 - Velocidade de reação (pega e endurecimento)
 
“ A química do concreto é essencialmente a química 
da reação entre o cimento Portland e a água “
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ETAPAS DA FABRICAÇÃO
➢Extração das matérias-primas
➢Britagem e moagem
➢Dosagem da farinha
➢Homogeneização
➢Queima (Clinquerização)
➢Resfriamento
➢Moagem
➢Ensacamento
Clínquer Portland
Calcário
Argila
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GRANELEIRO
Pré-aquecedor
Depósito de
Mix Combustíveis
Depósito de 
Clínquer
Gesso
Clínquer
Escória ou
pozolana
Moinho de Cimento
Separado
r
Silos de Cimento
Carvão/Coque/óleo
Moinho de Carvão
Homogeneização
Calcário
Moinho de Cru
Argila
Calcário
Ensacamento
Britador
Depósito
A oferta dos diversos tipos de cimento varia 
em função do número de silos e da 
disponibilidade de matéria-prima, da 
característica do mercado regional... 
Em geral a fábrica oferece 2 a 3 tipos.
Esquema de Funcionamento de uma Fábrica
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Principal matéria-prima na fabricação do cimento
Jazida de Calcário (subterrânea)
Obs: Mina da Votorantim em Salto de Pirapora – SP (há cerca de 35 a 40 km de estrada dentro da mina).
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Jazida de Calcário (céu aberto)
Principal matéria-prima na fabricação do cimento
Obs: no Brasil 
estima-se a 
reserva para 600 
anos (mantendo-
se a produção 
atual).
Há aprox. 70 
fábricas no Brasil 
enquanto que na 
China existem 
cerca de 5 a 6 mil 
fábricas pequenas 
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O desmonte do calcário na jazida é feito com explosivos
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Extração de Calcário 
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O material resultante é transportado em caminhões 
“fora-de-estrada” até a instalação de britagem
Transporte
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Britagem
Na britagem, o calcário é reduzido a dimensões 
adequadas ao processamento industrial
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NA BRITAGEM, O CALCÁRIO É REDUZIDO A 
DIMENSÕES ADEQUADAS AO PROCESSAMENTO INDUSTRIAL
Britagem
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Moagem do Calcário
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Moagem da mistura crua
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Silos de Homogeneização
A MISTURA DE CALCÁRIO COM ARGILA (FARINHA CRUA)
É ENVIADA AOS SILOS DE HOMOGENEIZAÇÃO
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a mistura de calcário
com argila (farinha crua)
é enviada aos silos
de homogeneização
Silos de Homogeneização
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Forno Rotativo
No forno, a uma temperatura próxima a 1450oC, o material
 transforma-se em pelotas escuras - o clínquer.
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Dosagem
➢ Para a produção de 1 tonelada de cimento 
(20 sacos), são utilizados, em média: 
40 a 50kg
Caso haja deficiência de sílica, ferro ou alumínio
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Cerca de 1500 kg de matéria-prima para 
970 kg de clínquer 
Essa diferença é o CO2 liberado*
CaCO3 CaO + CO2
40 + 12 + 16*3 40 + 16 + 12 + 2*16
 
42
Dosagem
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UNEB43
Pedra calcária → CaO + CO2
 
Argila → SiCO2 + Al2O3 + Fe2O3 + H2O
Reações químicas no forno de cimento
3CaO . SiO2
2CaO . SiO2
3CaO . Al2O3
4CaO . Al2O3 . Fe2O3
CompostosAbreviações
C3S
C2S
C3A
C4AF
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• Óxidos fundamentais
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
• Óxidos secundários
 MgO, K2O, Na2O, SO3
MnO, P2O5, TiO2, BaO, 
F , Cl , Cr2O3, SrO
Composição
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Composição
•CaO 
Amplamente encontrado na natureza, sendo a forma mais 
comum o carbonato de cálcio (calcita, aragonita), presente 
nos calcários
•Al2O3e SiO2 
Os componentes argilosos (solos) normalmente suprem as 
quantidades de Al2O3e SiO2necessários para a fabricação 
do clínquer. Componentes corretivos podem ser 
adicionados, como bauxita (Al2O3) e areia (SiO2)
•Fe2O3
minério de ferro, determinados solos argilosos entre outros
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Composição
MgO calcários magnesianos (dolomita)
•K2O e Na2O materiais argilosos (partículas finas de 
feldspato)
•SO3 sulfatos (pirita, marcassita) e combustíveis
•F normalmente adicionado propositalmente sob a forma 
de CaF2
•Cl calcários marinhos
•P2O5 rochas carbonáticas orgânicas ou rejeitos industriais
•TiO2 ilmenita (FeTiO3) rútilo (TiO2)
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UNEB
32322 O0,65FeO1,2Al2,8SiO
100CaO
FSC
++
=
3232
2
OAlOFe
SiO
MS
+
=
32
32
OFe
OAl
MA =
Composição
55 a 70%
0 a 15%
4 a 10%
3 a 10%
Cerca de 150kg de 
coque/tonelada de 
clinquer.
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UNEB
32322 O0,65FeO1,2Al2,8SiO
100CaO
FSC
++
=
3232
2
OAlOFe
SiO
MS
+
=
32
32
OFe
OAl
MA =
O C2S forma-se a 1200oC e o C3S forma-se a 1350 a 1450oC
FSC – Fator de Saturação de Cálcio
FSC = 100 – não forma C2S
FSC > 100 – sobra CaO (desperdício)
FSC < 100 – começa a formar C2S
MS – Módulo de Sílica (percentual líquido no forno)
MA – Módulo de Alumínio (definir o clínquer)
Obs: CPV – muito C3S e C3A
 150kg de coque/toneladas de clínquer
Composição
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Fator de saturação de cal
• Valor estequiométricamente mais elevado: 100%
• FSC = 88% → teores iguais de alita e belita (FUNDAL)
• Entre 90 e 100% → aumento de 1% do FSC eleva em 0,33% o 
teor de cal livre (CHRISTENSEN) 
• Valor razoável de FSC = 94% (GOUDA)
• Sob mesmas condições: > FSC → cristais de alita mais 
desenvolvidos (LONG)
• Intervalo ótimo de FSC →entre 88% e 98% (SCHÄFER)
Composição
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Composição
Módulo de sílica
• Variação normal → 1,9 a 3,2• Mais comuns → 2,2 a 2,6
• Cimentos de alto teor de silício e brancos -MS > 3,0 
• Cimentos de elevado conteúdo de fase -MS < 1,5
• Diminuição do MS →favorece a nodulização de clínqueres 
pulverulentos (JOHANSEN)
• Elevação do MS → aumento da temperatura de queima
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Composição
Módulo de alumina
• Controla a composição e a viscosidade da fase
• Considerando teores normais de MgO (1,5%): 
MA = 1,63 maior quantidade de fase líquida 
(todo conteúdo de Al2O3e Fe2O3entra em fusão a 1300oC)
MA = 1,00 62% do conteúdo de Al2O3e Fe2O3 entra em 
fusão a 1300oC
MA = 3,00 59% do conteúdo de Al2O3e Fe2O3entra em fusão 
a 1300oC
•Elevação do MA redução da alita e C4AF
 aumento da belita e C3A (STRUNGE)
• MA superior a 1,63 → Fe2O3 é o fundente principal
• MA inferior a 1,63 → Al2O3 é o fundente principal
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UNEB
Emissão de Gás Carbônico (CO2)
O controle da emissão de CO2, um dos principais causadores do efeito 
estufa, representa um dos maiores desafios do setor na área do meio 
ambiente. A indústria mundial do cimento responde por 
aproximadamente 5% das emissões antrópicas de gás carbônico do 
mundo, no Brasil este setor representa menos de 1,5%.
Alguns países emissores de CO2 (kg/ ton. de cimento)
Brasil 610
Espanha 698
Inglaterra 839
China 848
Queima
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Queima
Emissão de Gás Carbônico (CO2) por tonelada de 
cimento
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No forno, a uma temperatura próxima a 1450oC, o material transforma-
se em pelotas escuras - o clínquer.
FORNO ROTATIVO
Queima
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UNEB
no forno, a uma
temperatura próxima
a 1450 oC, o material
transforma-se em
pelotas escuras -
o clínquer
59
Forno Rotativo
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20 - 100oC
– Perda de água livre
500 - 600oC
– Desidroxilação dos argilominerais
– Transformação do quartzo  em quartzo 
700 - 900oC
– Descarbonatação dos carbonatos
– Primeiras reações em estado sólido com formação de 
aluminatos e ferroaluminatos cálcicos (C12A7 e C2[A,F])
– Primeiros cristais de belita (C2S)
– Formação de cristobalita a partir do quartzo
Reações de formação do clínquer Portland
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UNEB
900 - 1200oC
– Cristalização da belita
– Conversão do C12A7 e C2[A,F] em C3A e C4AF
(ocorrem apenas reações em estado sólido)
1250 - 1350oC
– Fusão dos constituintes da fase intersticial (C3A e C4AF)
– Geração dos primeiros cristais de alita (C3S) a partir dos cristais 
pré-existentes de belita (C2S) e CaO
1350 - 1450oC
– Desenvolvimento dos cristais de alita (C3S) 
Reações de formação do clínquer Portland
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Resfriador Industrial
Resfriador de grelhas
1450oC 80oC
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UNEB
Pré-
aquecedor
< 1 min
CaCO3
Zona de 
calcinação
28 min
CO2 

Zona de 
transicão
5 min
Zona de 
queima
10 min
Zona de 
resfriamento
2 min
1400
1200
1000
600
400
200
C3A
C4AF
Líquido
C4AFC2(A,F)
C12A7 C3A
Cr Líquido
Belita
Cal livre
T
 [
ºC
]
800
[min]
45403530252015105
Tempo de
residência
Fe2O3
H2O

 quartzo
Minerais de argila
 quartzo
R
e
la
ç
ã
o
 d
e
 m
a
s
s
a
Alita
Forno Rotativo com Pré-aquecedor
Comprimento do forno/diâmetro do forno ..... aproximadamente 14/1
Dimensões do forno para 2.500 t/d ................. 4.8 x 67 a 5.0 x 74m
Velocidade........................................................... aprox. 2 rpm
Segundo sistema de queima ............................ nenhum
Descarbonatação ............................................... aproximadamente 40%
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UNEB
Pré-
aquecedor
< 1 min
Zona de
calcinação
2 min
CO2
Zona de 
transicão
15 min
Zona de 
queima
12 min
Zona de 
resfriamento
2 min
1450ºC
Alita
1400
1200
1000
800
600
400
200C3A
C4AF
Líquido
[min]
30
C3A
C4AF
Cr
C2(A,F)
C12A7
Belita
Cal livre
252015105
Tempo de residência
H2OFe2O3
Minerais de argila
 quartzo
 quartzo
CaCO3
R
e
la
ç
ã
o
 d
e
 m
a
s
s
a
T
 
[º
C
]
Comprimento/diâmetro do forno ......... aproximadamente 14/1
Dimensões do forno (2500 t/d).............. 4.0 x 56 a 4.4 x 64m
Velocidade .............................................. aproximadamente 3rpm
Taxa de combustível no 2ºsistema de queima.... 65% máximo
(ar terciário)
Descarbonatação................................... aproximadamente 95%
Forno rotativo com pré-aquecedor e pre-calcinador
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UNEB
Cal livre
Belita
CaCO3
 quartzo  quartzo
CO2
Alita
Líquido
Cristobalita
C12A7
Minerais de argila
Fe2O3
H2O
C2(A,F) C4AF
C3A Líquido
C
lí
n
q
u
e
r
F
a
ri
n
h
a
R
e
la
ç
ã
o
 d
e
 m
a
s
s
a
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Temperatura [º C]


Reações de formação do clínquer Portland
Obs: Até 800oC – muita calcita
Até 1300oC – belita e cal 
livre (CaO)
A alita possui estrutura 
desorganizada que acarreta 
maior reatividade.
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Calor absorvido
(1030kcal/kg)
Calor liberado
(610kcal/kg)
420kcal/kg
Via seca
750 kcal/kg
Via úmida
1400 kcal/kg
Balanço térmico
O calor perdido é grande!
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Clínquer Interior do forno
Formação do clínquer
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Clínquer Portland
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Características dos Componentes Principais do Clínquer
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Mineralogia do Clínquer
PRINCIPAIS COMPOSIÇÃO
▪ Alita C3S
▪ Belita C2S
▪ Fase Intersticial C3A e C4AF
SECUNDÁRIOS 
▪ CaO livre CaO
▪ Periclásio MgO 
Não se combinam 
com ninguém
Obs: A expressão “compostos secundários” se refere basicamente a seu teor e não 
necessariamente a sua importância. Em geral os álcalis aumentam a resistências 
iniciais e reduzem as finais.
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Mineralogia do Clínquer Portland
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C3S
Mineralogia do Clínquer Portland
C2S
Alita - forma 
prismática 
hexagonal
Belita - forma 
arredondada
C3A e C4AF – 
fase intersticial
Obs: cimento 
10 a 15 µm
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UNEB
Mineralogia do ClínquerPortland
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UNEB
C2S
C3S
Mineralogia do Clínquer Portland
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UNEB
Mineralogia do Clínquer Portland
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UNEB
C3A
C4AF
MgO
Mineralogia do Clínquer Portland
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UNEB
Fase
Mineralogia do Clínquer Portland
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Mineralogia do Clínquer Portland
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CaO l
Mineralogia do Clínquer Portland
Grão de 
calcário que 
não foi moído 
(farinha 
grossa) – 
problema de 
qualidade
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UNEB
Mineralogia do Clínquer Portland
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Porosidade do Clínquer
Espaços vazios vão sumir ao ser 
moído
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UNEB
Na moagem final, o sulfato de cálcio (gesso) e eventuais
adições são misturados ao clínquer, resultando o cimento
Moinho de cimento
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Na moagem final, o sulfato de cálcio (gesso) e eventuais
adições são misturados ao clínquer, resultando o cimento
Moinho de cimento
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Silos de estocagem de cimento
Silo de Cimento
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O produto é estocado nos silos de cimento e 
expedido em sacos ou a granel
Expedição
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Cimento Portland
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UNEB
Cinza volante
Escória de alto forno
Argila calcinada
Pozolanas naturais
Fíler calcário 
Adições ao Cimento
Conforme o tipo de cimento poderão ser 
acrescentados, no processo de moagem, materiais 
conhecidos por Adições:
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CP II-Z ou 
CPIV
Clínquer
Gesso
+
CP II-E ou 
CP III
+
CP II-F 
CP I ou CP V
Filer
Escória
Pozolana
Tipos de Cimento
Obs: O CPI praticamente não é mais produzido
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Tipos de Cimento
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Regionalização dos Tipos de Cimento
´
Distribuição regional de alguns 
tipos de cimento em função da 
matéria-prima disponível
Materiais pozolânicos: são 
aqueles que tem a 
capacidade de reagir com 
a temperatura ambiente 
com o Ca(OH)2 e formar 
produtos hidratados Ex: 
sílica ativa, metacaulim, 
cinza volante (termelétrica 
– proveniente da 
combustão do carvão 
mineral)
Para cada tonelada de 
ferro gusa cerca de 30% é 
de escória
Obs: As escórias expansivas possuem elevado teor de CaO, podem virar Ca(OH)2 no concreto (e serem 
expansivas). Deve-se “envelhecer as escórias (hidrata-las)
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Adições ao cimento: Razões para o Uso das Adições
Técnicas
Melhoria de propriedades específicas
Econômicas
Diminuição do consumo energético
Ecológicas
Aproveitamento de resíduos poluidores e preservação 
das jazidas
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Uso de Adições: Razões Técnicas
MAIOR DURABILIDADE
A interação física e química com o cimento Portland modifica a 
reologia dos compósitos: concreto, argamassa e pasta, no estado 
fresco e confere propriedades especiais relacionadas à durabilidade e 
ao desempenho mecânico no estado endurecido:
Aumento da resistência à compressão e à flexão;
Redução da porosidade e da permeabilidade (consumo do CaO);
Aumento da resistência a sulfatos;
Aumento à resistência à difusibilidade de íons cloreto;
Mitigação da reação álcali-agregado;
Redução da ocorrência de eflorescências
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Adições ao cimento
Quando adicionados ao cimento esses materiais 
combinam-se e/ou são ativados pelo hidróxido 
de cálcio { Ca(OH)2 } liberado nas reações de 
hidratação do clínquer, originando compostos 
com propriedades ligante.
Uso das adições 
(Filer, Escória Alto Forno e Pozolanas)
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UNEB
Adições ao cimento
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UNEB
Adições ao cimento
Escória de Alto Forno
• Subproduto da fabricação do ferro gusa;
• Composição aluminossilicatos cálcicos;
• Grãos irregulares e vítreos (>90%);
• Adição ao cimento Portland 0 a 75%
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Adições ao cimento
Argila Calcinada
▪ Argila caulinítica
▪ Ativação térmica 700ºC a 800ºC
▪ Caulinita Metacaulinita
▪ Diâmetro < 2µm
▪ Adição ao cimento Portland 0 a 50%
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Adições ao cimento
Fíler Calcário
▪ Preservação de jazidas minerais
▪ Redução das emissões de CO2
▪ Redução dos custos de produção
▪ Elevada área específica
▪ Preenche os espaços entre os grãos
▪ Adição ao cimento Portland 0 a 25%
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Adições ao cimento
Sulfato de Cálcio
▪ Gipsita (CaSO4.2H2O); hemidrato(CaSO4.0,5H2O) 
▪ Natural ou artificial 
▪ Depende dos teores de C3A e álcalis e da finura do cimento 
▪ Retarda a pega durante as reações de hidratação
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TIPOS DE CIMENTO E 
NORMALIZAÇÃO
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Nomenclatura dos Cimentos
1991
20181982 CPC, AF e POZ
CP I, CP II, CPIII, CP IV e 
CP V
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UNEB
Cimento: Nomenclatura
CP XXX RR
Cimento 
Portland Composição 
ou
qualificativo
Resistência 
aos 28 dias 
(MPa)
CP II- E- 32 (TIPO)
CPII-E (SIGLA)
32 (CLASSE)
CLASSE
SIGLA
TIPO
NOME TÉCNICO:Cimento 
Portland composto com escória
Todos os cimentos Portland, com exceção do CP V, têm classes de resistências de 25, 32, e 40 MPa.
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UNEB
➢ Normas brasileiras
NBR 9831/06 ➔ Cimento para Poços Petrolíferos (não pode ter alumínio)
NBR 13847/97 ➔ Cimento Aluminoso (refratário)
NBR 16.697:2018
NBR 5732/91 ➔ Cimento Portland Comum 
NBR 5733/91 ➔ CimentoPortland de Alta Inicial
NBR 11578/91 ➔ Cimento Portland Composto 
NBR 5735/91 ➔ Cimento Portland de Alto-Forno
NBR 5736/91 ➔ Cimento Portland Pozolânico
NBR 5737/92 ➔ Cimento Portland Resistente a Sulfatos
NBR 13116/94 ➔ Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
NBR 12989/93 ➔ Cimento Portland Branco (não há no Brasil)
Cimentos Portland: ABNT NBR 16.697:2018
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UNEB
Cimentos Portland ABNT NBR 16.697:2018
A ABNT NBR 16697 cancela e substitui as normas NBR 
5732, NBR 5733, NBR 5735, NBR 5736, NBR 5737, NBR 
11578, NBR 12989 E NBR 13116. 
Definição
Ligante hidráulico obtido pela moagem do clínquer 
Portland, ao qual se adiciona, durante a fabricação, a 
quantidade necessária de uma ou mais formas de sulfato 
de cálcio e adições minerais nos teores estabelecidos 
nesta Norma. 
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UNEB
Cimentos Portland ABNT NBR 16.697:2018
Os cimentos que fazem parte desta norma: 
➢ Cimento Portland comum – CP I: produto intermediário da fabricação do cimento 
Portland, constituído em sua maior parte de silicatos de cálcio com propriedades 
hidráulicas e que se obtém pela queima a altas temperaturas de misturas 
convenientemente moídas e dosadas de materiais calcários e argilosos;
➢ Cimento Portland com material carbonático: CP II-F*: cimento obtido pela mistura 
homogênea de clínquer Portland e material carbonático nos teores estabelecidos 
por esta Norma;
➢ Cimento Portland de alto forno – CP II-E* ou CP III: cimento obtido pela mistura 
homogênea de clínquer Portland e escória granulada de alto-forno, moídos em 
conjunto ou separadamente, podendo conter uma ou mais formas de sulfato de 
cálcio e materiais carbonáticos, nos teores estabelecidos nesta Norma;
➢ Cimento Portland pozolânico - CP II-Z* ou CP IV: cimento obtido pela mistura 
homogênea de clínquer Portland e materiais pozolânicos, moídos em conjunto ou 
separadamente, podendo conter uma ou mais formas de sulfato de cálcio e 
materiais carbonáticos, nos teores estabelecidos nesta Norma;
➢ Cimento Portland de alta resistência – CP V-ARI: cimento que atende os 
requisitos de alta resistência inicial.
(*) Os cimentos designados com a sigla CP II são considerados compostos.
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UNEB
Os cimentos que fazem parte desta norma: 
➢ Cimento Portland Resistente aos Sulfatos – CP RS: cimento Portland que atende 
aos requisitos de resistência aos sulfatos;
➢ Cimento Portland Branco – CP B: cimento Portland constituído de clínquer 
Portland branco e cujas as adições (sulfato de cálcio ou outras) não geram 
alterações em sua coloração além dos limites estabelecidos nesta Norma;
➢ Cimento Portland de Baixo Calor de hidratação – CP BC: cimento Portland que 
atende à condição de baixa liberação de calor durante a sua hidratação, de 
acordo com os limites estabelecidos nesta Norma;
Cimentos Portland ABNT NBR 16.697:2018
Outros tipos de cimentos, que não fazem parte da ABNT NBR 16697:2018
✓ Cimento para Poços Petrolíferos - ABNT NBR 9831
✓ Cimento Aluminoso - ABNT NBR 13847
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UNEB
Indústria de Cimento
TIPO DE 
CIMENTO
ANO
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
CP I 1,8 1,8 2,0 1,9 2,2 0,7 0,2 0,2 0,2
CP II 69,4 66,2 65,0 66,9 64,1 62,6 66,9 65,1 60,3
CP III 12,5 14,3 17,5 17,2 16,8 17,1 15,3 14,1 14,6
CP IV 7,3 7,8 6,6 6,8 8,4 11,0 9,8 11,3 12,9
CP V 5,6 5,4 5,3 5,8 7,1 7,0 6,9 7,1 7,8
Evolução da produção por tipo de cimento (%)
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UNEB
Especificações Normativas
Cimento 
Portland
Sigla Classe
Clinquer 
+
Gesso 
(%)
Escória 
(E) 
(%)
Pozolana 
(Z) 
(%)
Filer
 (F)
(%)
Comum
CP I
25
32
40
100 - 95 0 - 5
CP I-S
25
32
40
94 - 90 -- -- 6 - 10
Composto
CP II-E
25
32
40
94 - 51 6-34 0 0 - 15
CP II-Z
25
32
40
94 - 71 0 6 - 14 0 - 15
CP II-F
25
32
40
89 - 75 0 0 11 - 25
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UNEB
Especificações Normativas
Cimento 
Portland
Sigla Classe
Clinquer
+
Gesso 
(%)
Escória 
(E) 
(%)
Pozolana 
(Z)
(%)
Fíler 
(F)
(%)
Alto Forno CP III
25
32
40
65 - 25 35 - 75 0 0 - 10
Pozolânico CP IV
25
32
40
85 - 45 0 15 - 50 0 - 10
Ari CP V --- 100 - 90 0 0 0 - 10
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UNEB
Requisitos Químicos (ABNT NBR 16697:2018)
DESTINAM-SE A GARANTIR OS TEORES DE ADIÇÕES E DEFEITOS DE FABRICAÇÃO
Tipo de 
cimento 
Portland
Resíduo 
Insolúvel (%)
Perda ao 
fogo (%)
MgO
 (%)
SO3
 (%)
Enxofre 
em forma 
de 
Sulfeto (*)
Anidrido 
Carbônico 
(CO2) (*)
CP I
CPI-S
≤ 5,0 
 ≤ 3,5 
≤ 4,5 
 ≤ 6,5 
≤ 6,5 ≤ 4,5 -
≤ 3,0
≤ 5,5
CP II-E 
CP II-Z 
CP II-F
≤ 5,0 
 ≤ 18,5 
≤ 7,5
≤ 8,5
≤ 8,5
≤ 12,5
---- ≤ 4,5
≤ 0,5 ≤ 7,5 
 ≤ 11,5 
≤ 7,5
-
-
CP III ≤ 5,0 ≤ 6,5 ---- ≤ 4,5 ≤ 1,0
≤ 5,5CP IV ---- ≤ 6,5 ---- ≤ 4,5 -
CP V-ARI ≤ 3,5 ≤ 6,5 ≤ 6,5 ≤ 4,5 -
(*) Facultativo
Teor de material 
pozolânico
Relação 
CaCO3
Inerte Relativo ao 
gesso
Relativo ao 
CaCO3
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UNEB
Características Químicas
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UNEB
Requisitos Físicos e Mecânicos (ABNT NBR 16697:2018)
Ativação física 
do material
Frio – CaO
a Quente - MgO GARANTEM O DESEMPENHO
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UNEB
Características físico-mecânicas
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UNEB
Cimento Portland – Distribuição granulométrica
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UNEB
Cimento Portland de Alta Resistência Inicial
Classe 32
R 1 14 MPa R 3 10 MPa 
R 3 24 MPa R 7 20 MPa 
R 7 34 MPa R 28 32 MPa 
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UNEB
Cimento Portland Branco
ESTRUTURAL CPB-25, CPB-32 e CPB-40 ABNT NBR 16697:2018
NÃO ESTRUTURAL CPB
FINALIDADE ESTÉTICA
O principal componente que dá cor ao cimento é o ferro proveniente das 
matérias-primas utilizadas para a fabricação do clínquer. Daí o fato dos 
cimentos brancos terem essa cor, pois para obtê-la a matéria-prima deve ser 
especial (usa-se bauxita em vez de argila), com ausência de ferro e com 
condições de fabricação ligeiramente distintas, com resfriamento mais rápido 
e cuidados especiais nos corpos moedores, isto é, a bolas de aço que por 
atrito e impacto no moinho, fazem com que o clínquer se transforme no pó 
que conhecemos (o cimento). 
 Exigência: índice de brancura maior que 78%
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UNEB
Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
ABNT NBR 16967:2018
IDENTIFICAÇÃO: Acréscimo do sufixo BC ao tipo original
 Exigência: baixo desprendimento de calor 
 ≤ 270 J/g com a idade de 41 h
 
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UNEB
Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
ABNT NBR 16967:2018
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UNEB
Cimentos Resistentes aos Sulfatos
C3A do clínquer e fíler calcário menor que 8% e 5%, 
respectivamente
Cimentos CP III com 60% a 70% de escória
Cimentos CP IV com 25% a 40% de pozolana
Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios 
de longa duração ou de obras que comprovem resistência 
aos sulfatos.
Expansão ≤ 0,03% aos 56 dias pelo método da ABNT NBR 
13583
IDENTIFICAÇÃO : sufixo RS ao tipo original.
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UNEB
Características dos Cimentos
Os cimentos brasileiros ultrapassam expressivamente as exigências 
mínimas das normas técnicas
Fonte: Controle do Selo de Qualidade ABCP – Resistência à compressão em MPa
Cimento
1 dia 3 dias 7 dias 28 dias
Norma Média Norma Média Norma Média Norma Média
CP II-E 32 - 9,4 10,0 22,1 20,0 30,5 32,0 41,2
CP II-F 32 - 12,7 10,0 26,9 20,0 32,4 32,0 39,7
CP II-E 40 - - 15,0 28,9 25,0 37,3 40,0 47,2
CP III-32 - 6,5 10,0 16,3 20,0 27,2 32,0 41,8
CP III-40 - 10,5 12,0 21,4 23,0 33,4 40,0 48,2
CP IV-32 - 9,6 10,0 21,5 20,0 28,6 32,0 39,9
CP V-ARI 14,0 24,5 24,0 37,4 34,0 42,7 - 48,5
CP V-ARI RS 11,0 19,0 24,0 33,1 34,0 40,2 - 47,2
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Características dos Cimentos
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Evolução Porcentual da Resistência dos Cimentos 
(R28 = 100%)
Fonte: Controle do Selo de Qualidade ABCP
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Evolução em MPa da Resistência dos Cimentos
Tipo de Cimento 1 DIA 3 DIAS 7 DIAS 28 DIAS 63 DIAS 91 DIAS 180 DIAS 360 DIAS
CP II-E 32 9,6 
(0,23)
21,7 
(0,54)
29,5 
(0,73)
40,4 44,8 
(1,11)
50,2 
(1,24)
54,1 
(1,34)
54,2 
(1,34)
CP II-F 32 13,2 
(0,34)
25,9 
(0,66)
31,6 
(0,81)
39,1 42,8 
(1,09)
45,3 
(1,16)
48,0 
(1,23)
50,3 
(1,29)
CP II-E 40 - 28,2 
(0,59)
36,7 
(0,77)
47,7 50,5 
(1,06)
55,6 
(1,16)
59,1 
(1,24)
-
CP II-Z 32 12,4 
(0,32)
24,4 
(0,63)
30,5 
(0,78)
38,9 41,3 
(1,06)
43,2 
(1,11)
47,3 
(1,21)
49,4 
(1,27)
CP III-32 6,7 
(0,16)
16,7 
(0,40)
27,3 
(0,65)
42,0 48,9 
(1,16)
51,6 
(1,23)
55,8 
(1,33)
56,6 
(1,35)
CP III-40 10,5 
(0,21)
21,9 
(0,45)
33,6 
(0,69)
48,7 54,1 
(1,11)
56,6 
(1,16)
60,8 
(1,25)
60,9 
(1,25)
CP IV-32 12,2 
(0,30)
21,8 
(0,54)
28,7 
(0,72)
40,0 43,3 
(1,08)
45,7 
(1,14)
50,5 
(1,26)
52,9 
(1,32)
CP V-ARI 24,7 
(0,49)
37,5 
(0,74)
43,0 
(0,85)
50,3 52,6 
(1,04)
55,4 
(1,10)
57,8 
(1,15)
59,1 
(1,17)
CPV-ARI RS 19,8 
(0,39)
33,6 
(0,67)
40,5 
(0,81)
50,2 53,5 
(1,07)
56,6 
(1,13)
58,2 
(1,16)
63,1 
(1,26)
Fonte: Controle do Selo de Qualidade ABCP
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UNEB
Amostras Intercâmbio
2000
CP 
I-S 
32
CP 
II-E
32
CP 
II-E
40
CP 
II-F
32
CP 
II-Z
32
CP 
III
32
CP 
III
40
CP 
IV
32
CP 
V
ARI
CP 
V
ARI-
RS
Número de amostras 11 53 7 88 44 36 11 24 42 12
Massa Específica (mg.m-3) 3,1 3,04 3,04 3,08 3,00 3,05 3,01 2,77 3,08 3,04
Área Específica (m2.kg-1) 353 382 447 361 455 373 390 460 464 456
Resíduo de Peneira 75 µm 1,1 1,7 0,2 2,5 1,6 1,9 0,4 0,4 0,3 0,2
Água Consistência Normal (%) 27,5 27,3 29,5 26,5 28,5 26,9 29,2 32,9 29,3 29,2
Tempo de 
pega (min)
Início 190 190 206 170 162 179 191 240 142 139
Fim 269 263 290 241 238 255 271 320 220 214
Resistência à 
compressão 
axial (MPa)
1 dia - - - - - - - - 24,7 21,3
3 dias 28,8 24,4 31,1 24,6 23,6 22,1 21,9 20,4 38,4 35,0
7 dias 33,3 31,7 38,3 30,5 30,8 29,4 31,5 26 44,1 43,1
28 dias 40,3 41,9 46,5 38,4 40,1 39,8 46,6 37,3 51,3 53,3
Caracteristícas Médias
Tipos de Cimento
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Noções de hidratação do cimento e pega
Fonte: Mehta e Monteiro
Foram propostos dois mecanismos:
Hidratação por dissolução-precipitação – envolve a dissolução de compostos 
anidros em seus constituintes iônicos, a formação de hidratos em solução e, 
devido à sua baixa solubilidade, uma eventual precipitação de hidratos resultantes 
da solução supersaturada.Esse mecanismo visa uma completa reorganização dos 
constituintes dos compostos originais durante a hidratação do cimento.
Hidratação no estado sólido do cimento (topoquímico) – as reações 
acontecem diretamente na superfície dos compostos de cimento anidro sem que 
os compostos entrem em solução.
Estágios iniciais predominância dissolução-precipitação, estágios posteriores a 
hidratação da partícula residual de cimento pode ocorrer por reações no estado 
sólido
Mecanismo da hidratação
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Noções de hidratação do cimento e pega
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UNEB
grãos de cimento
adição de água
Liberação de calor
Formação de gel
Formação de agulhas de etringita e CSH
Fonte : Mehta &Monteiro
Crescimento e entrelaçamento
dos cristais
Estado endurecido
Resistência mecânica
Noções de hidratação do cimento e pega
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
Nem todos os compostos anidros se hidratam à mesma velocidade Os 
aluminatos se hidratam a uma velocidade muito mais rápida que os silicatos. 
Na verdade, as características de enrijecimento (perda de consistência) e 
pega (solidificação) de uma pasta de cimento Portland são amplamente 
determinadas por reações de hidratação envolvendo os aluminatos.
Os silicatos, que compõem cerca de 75% do cimento Portland comum, têm 
um papel dominante na determinação das características de endurecimento 
(taxa de desenvolvimento da resistência)
PEGA RESISTÊNCIA
1 2 3 4
C-S-H
CIMENTO 
+
 H2O
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ÁGUA + CIMENTO = Dissolução 
e formação de novas fases 
hidratadas
O tempo aumenta o 
entrelaçamento dos cristais, 
aumentando a resistência 
mecânica
Noções de hidratação do cimento e pega
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
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UNEB
Reação com a água:
C3S + H2O ⇒ CSH + Ca(OH)2
Silicato tricálcico + água ⇒ Gel de C-S-H + Portlandita
C2S + H2O ⇒ CSH + Ca(OH)2
Silicato dicálcico + água ⇒ Gel de C-S-H + Portlandita
C3A + CaSO4 + 32 H2O ⇒ C3A·3CSO3 ·32 H2O
C3A + Calcio disuelto (Ca2+) + sulfato disuelto (SO4 )2– + Agua ⇒ etringita
60% 40%
80% 20%
Noções de hidratação do cimento e pega
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UNEB
+ H2O → C-S-H + Ca(OH)2
resistência proteção 
às 
armaduras
- lixiviação
- carbonatação 
 maléfico ao 
 concreto
C3S
C2S
C3A
C4AF
+ H2O + Ca(OH)2 → C4AH13
Noções de hidratação do cimento e pega
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
Hidratação do cimento (fases principais)
Obs:
Para o C3S: 2C3S + 6H C3S2H3 + 3Ca(OH)2
Hidratação do C3S = 61% C-S-H e 39% Ca(OH)2
Para o C2S: 2C2S + 4H C3S2H3 + 3Ca(OH)2
Hidratação do C2S = 82% C-S-H e 18% Ca(OH)2
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UNEB
C-S-H
Ca(OH)2 
C3S + H2O⇒ CSH + Ca(OH)2
C2S + H2O ⇒ CSH + Ca(OH)2
Responsável pelas 
resistências mecânicas
Noções de hidratação do cimento e pega
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
Hidratação do cimento (fases secundárias)
Fonte: Mehta e Monteiro
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UNEB
C3A + CaSO4 + 32 H2O ⇒ C3A·3CSO3 ·32 H2O
Este hidrato é o responsável pela pega
Noções de hidratação do cimento e pega
Etringita
A etringita, normalmente é o 
primeiro hidrato a se cristalizar por 
causa da alta relação 
sulfato/aluminato na fase aquosa 
durante a primeira hora da 
hidratação. Sua precipitação 
contribui para o enrijecimento e 
pega e o desenvolvimento da 
resistência inicial. 
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UNEB
Sulfato de cálcio atua como controlador de pega (Capa protetora) 
C3A + H2O = PEGA RÁPIDA
C3A + Sulfato de cálcio + H2O = Retardamento
Noções de hidratação do cimento e pega
C3A C3A
FASE I
FASE II
FASE IIIFASE IV
Etringita
Nova 
ruptura
Ruptura 
consolidada
Monosul
fonato
Ruptura 
da capa
Hidratação dos Aluminatos
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UNEB
C3A + H2O
C3A + H2O + GESSO
PEGA RÁPIDA 
PEGA RETARDADA
C3A
C4AH13
C4AH13
C3A
ETRINGITA
(pouco solúvel)
Muito C3A poderá reagir com os sulfatos e 
formar a etringita
Noções de hidratação do cimento e pega
Hidratação dos Aluminatos
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UNEB
A pega do cimento é causada pela reação do C3A e C3S, 
mas a reação do C3S se dá primeiro, pois o gesso 
retarda a ação do C3A.
Falsa Pega: origem na desidratação (H2O ↑) do gesso 
quando moído com o clínquer muito quente. Ou, aeração
a umidades moderadas do C3S.
Pega – esse termo é usado para referência ao enrijecimento da pasta de cimento. Se refere à
mudança do estado fluido para um estado rígido
Falsa Pega – enrijecimento prematuro anormal do cimento, alguns minutos após à adição de
água. Difere de pega instantânea pelo fato de não se desprender quantidade apreciável de calor e
remisturtando a pasta de cimento, sem adicionar água, restaura-se sua plasticidade até que ocorra
pega normal sem perda de resistência. Uma das causas possíveis é quando o gesso é moído com
um clínquer muito quente (desidratação) formando hemidrato ou anidrita (a primeira reação ao
colocar água é a “pega do gesso” resultando num enrijecimento da pasta). Fonte: Neville
Noções de hidratação do cimento e pega
Hidratação dos Aluminatos
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
Reação do C3A + H2O é imediata para retardo
Fonte: Mehta e Monteiro
Hidratação dos Aluminatos
adição 
de 
gipsita
A etringita é o primeiro hidrato a se cristalizar por causa da alta relação 
sulfato/aluminato na fase aquosa durante a primeira hora da hidratação 
contribuindo para o enrijecimento e a pega além do desenvolvimento da 
resistência inicial. Mais tarde, após o sulfato ter sido consumido, quando a 
concentração de íons aluminato volta a se elevar devido à nova hidratação de 
C3A e C4AF, a etringita se torna instável e é gradualmente convertida para a 
fase monossulfato que é o produto final da hidratação de cimentos Portland 
que contenham mais de 5% de C3A.
Etringita
Monossulfato
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
Fonte: Mehta e Monteiro
Hidratação dos Aluminatos
Diversos fenômenos de pega são afetados pelo desequilíbrio na relação A/S
Caso I – pega normal
Caso II – pega normal (mais 
rápida que caso I)
Caso III – pega rápida
Caso IV – pega instantânea
Caso V – Falsa pega*
*C3A de baixa reatividade (cimentos 
parcialmente hidratados estocados 
inadequadamente) e grande quantidade 
de hemidrato de sulfato de cálcio. Rápida 
formação de cristais de gipsita conhecida 
como falsa pega (pega do gesso) que 
ocorre sem grande evolução do calor.
Baixa concentração de 
íons aluminato e 
sulfato
Alta concentração 
de íons aluminato 
e sulfato
Alta concentração 
de íons aluminato 
e baixo sulfato
Pouca ou 
nenhuma 
gipsita
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UNEB
Sólidos na pasta de Cimento hidratada
C-S-H – Silicato de cálcio hidratado: 50 a 60% do volume de sólidos em 
uma pasta de cimento completamente hidratada e é, portanto, a fase mais 
importante, determinando as propriedades da pasta.
Ca(OH)2 – Hidróxido de cálcio (portlandita): Esses cristais constituem 
20 a 25% do volume de sólidos da pasta de cimento hidratada.
Sulfoaluminatos de cálcio: ocupam de 15 a 20% do volume sólido da 
pasta de cimento hidratada. Nos estágios iniciais da hidratação há 
formação de trissulfato hidratado (C6AS3H32) conhecida como etringita 
(forma de cristais prismáticos na forma acicular). Nas pastas de cimento 
puro , a etringita eventualmente se transforma em monossulfato hidratado 
C4ASH18 que forma cristais de placas hexagonais. A presença de 
monossulfato hidratado no concreto pode torna-lo vulnerável ao ataque por 
sulfato).
Grãos de Clínquer não hidratados – podem ser encontrados na 
microestrutura de pastas hidratadas, mesmo muito tempo após a 
hidratação. Fonte: Mehta e Monteiro
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UNEB
Vazios e água na pasta de Cimento hidratada
Espaço interlamelar no C-S-H: responde por 28% da porosidade do C-S-H 
sólido.
Vazios capilares: Espaços não ocupados pelo cimento ou pelos produtos 
de hidratação 
Ar incorporado: são maiores que os vazios capilares e podem afetar 
negativamente a resistência (normalmente são esféricos). 
Água capilar: água livre presente nos grandes vazios.
Água adsorvida: moléculas de água fisicamente adsorvidas na superfície 
dos sólidos na pasta de cimento hidratada. A perda é responsável pela 
retração da pasta de cimento hidratada. 
Água interlamelar: associada à estrutura do C-S-H. 
Água quimicamente combinada: integra parte da microestrutura. Não se 
perde por secagem só sendo liberada por decomposição dos hidratos por 
aquecimento. 
Fonte: Mehta e Monteiro
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
Composição x Resistência (pasta de cimento)
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
C3A C3S C2S
Hidrata muito 
rapidamente
Hidrata razoavelmente 
rápido
Hidrata 
lentamente
Elevado calor de 
hidratação
Razoável calor de 
hidratação
Baixo calor de 
hidratação
Responsável pelo 
início de pega
Responsável pela 
resistência inicial
Responsável 
pela resistência 
final 
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pega
Reação Pozolânica e sua importância
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UNEB
Noções de hidratação do cimento e pegaFonte: Mehta e Monteiro
Reação Pozolânica e sua importância
A importância técnica do uso de cimentos pozolânicos e com escória:
- Reação lenta com taxas de liberação de calor e desenvolvimento de 
resistência também são lentas
- Consome hidróxido de sódio contribuindo na durabilidade frente a 
ambientes ácidos
- Produtos de hidratação preenchem vazios capilares melhorando 
resistência e durabilidade. 
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UNEB
proteção às 
armaduras
- lixiviação
- carbonatação 
 maléfico ao 
 concreto
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3
O hidróxido de cálcio em contato com o ar, forma o carbonato de cálcio que 
possui um pH menos básico, promovendo a carbonatação e facilitando a 
corrosão das armaduras.
Obs: O ar atmosférico possui apenas 0,03% de CO2
Noções de hidratação do cimento e pega
Observação:
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UNEB
Microestrutura e Propriedade da pasta hidratada
Hidratação da pasta de cimento
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UNEB
Microestrutura e Propriedade da pasta hidratada
Volume das fases hidratadas ao longo do tempo
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UNEB
Microestrutura e Propriedade da pasta hidratada
Zona de Transição mais porosa 
(pasta de cimento endurecida e agregado)
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UNEB
Microestrutura e Propriedade da pasta hidratada
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UNEB
Influência dos Tipos de Cimento nas Argamassas e 
Concretos 
Influência
Tipo de Cimento
Composto Alto-Forno Pozolânico ARI
Resistente 
aos 
Sulfatos
Branco 
Estrutural
Resistência à 
compressão
Padrão
Menor nos 
primeiros 
dias e maior 
no final da 
cura
Menor nos 
primeiros 
dias e maior 
no final da 
cura
Muito 
maior nos 
primeiros 
dias
Padrão Padrão
Calor gerado na 
reação do 
cimento com a 
água
Padrão Menor Menor Maior Menor Maior
Impermeabilidade Padrão Maior Maior Padrão Padrão Padrão
Resistência aos 
agentes 
agressivos (água 
do mar e de 
esgotos)
Padrão Maior Maior Menor Maior Menor
Durabilidade Padrão Maior Maior Padrão Maior Padrão
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UNEB
ENSAIOS FÍSICOS E MECÂNICO 
REALIZADOS EM AMOSTRAS 
DE CIMENTOS
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UNEB
Cimento
Resistência à compressão (3, 7 e 28 dias)
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UNEB
Cimento Portland
Peneirador aerodinâmico da ABCP
Resíduo em peneira 
(% retida na peneira 0,075 mm)
➢ Ensaios físicos: Finura
Peneirador aerodinâmico da ABCP
m = 20 g
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UNEB
➢ Ensaios físicos: Finura
Cimento Portland
Área especifica com o uso do 
Permeabilímetro de Blaine 
(Blaine – cm2/g)
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UNEB
Cimento Portland
Tempos de Pega 
(uso de pasta de cimento com consistência normal)
➢ Ensaios físicos
Aparelho de Vicat
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UNEB
Cimento Portland
Início de Pega 
Início do crescimento brusco da 
viscosidade e geralmente não 
ocorre antes de 1 h. 
➢ Ensaios físicos: Início e Fim de Pega
Aparelho de Vicat
Durante o ensaio, existem 
dois momentos bastante 
característicos, onde ocorre 
mudança brusca na reologia 
da pasta.
Fim de Pega 
Passagem da pasta do estado 
plástico para o estado sólido.
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UNEB
Cimento Portland
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UNEB
➢ Ensaios físicos: Massa específica
Cimento Portland
Frasco volumétrico de Le 
Chatelier
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UNEB
➢ Ensaios físicos
Cimento Portland
Expansibilidade Le Chatelier 
(agulha de Le Chatelier)
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UNEB
APLICAÇÕES DOS DIFERENTES 
TIPOS DE CIMENTO
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UNEB
Aplicações
Todos os tipos de cimento são adequados a todos os 
tipos de estruturas e aplicações.
Existem tipos de cimento que são mais recomendáveis 
ou vantajosos para determinadas aplicações. 
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Aplicações Diversas
Marginal do Rio Pinheiros/SP
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Concreto armado Resistência de projeto I, II, III, IV
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Aplicações Diversas
Pilares pré-moldados- Estaleiro Navship/SCSede da Açovisa,Guarulhos /SP
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Concreto para desforma rápida
(sem cura térmica)
Endurecimento rápido V, I, II
Concreto para desforma rápida
(com cura térmica)
Endurecimento rápido I, II, III, IV
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Concreto massa Baixo calor de hidratação III, IV, BC
Barragem de Tucurui /PA
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Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Pavimento de concreto Pequena retração I, II, III, IV, V
Ponte Rio Niteroi Rodoanel Sul
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Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Pisos industriais de 
concreto
Resistência à abrasão I, II, III, IV, V
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Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Concreto com agregados 
reativos
Prevenção da reação álcali-
agregado(RAA)
IV, III
Bloco de fundação de edifícios residenciais da cidade de Recife/PE com fissuras devido à RAA
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Obras marítimas Resistência a sulfatos RS, III, IV
Plataforma, Mar do Norte Porto de Pecem /CE
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Solo-cimento Aglomerante I, II, III, IV
Casa com tijolos de solo-cimentoCasa com parede monolítica de solo-cimento
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Cimento queimado Estética Todos
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Artefatos de concreto Resistência 
I, II, III, IV,V
Branco estrutural
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Argamassa de 
rejuntamento de azulejos 
e ladrinhos
Estética (cor branca) Branco
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Argamassa de chapiscos Aderência I, II
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Argamassa de revesti-
mento e assentamento de 
tijolos e blocos
Pequena retração, retenção 
de água e plasticidade
I, II, III, IV
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UNEB
Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Concreto arquitetônico Estética (cor branca) Branco estrutural
Baha´i Temple, Chicago
Lotus Temple, New Delhi
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Aplicações Diversas
Aplicações Propriedade Desejada Tipo de Cimento
Concreto arquitetônico Estética (cor branca) Branco estrutural
Ponte Estaiada em Concreto Branco – Brusque, SC Museu da Fundação Iberê Camargo,Porto Alegre 
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Enfatizando o Uso Vantajoso do CP III e CP IV ...
obras de concreto-massa como barragens e peças de 
grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares etc.
obras em contato com ambientes agressivos por 
sulfatos, terrenos salinos etc.
tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, 
esgotos ou efluentes industriais;
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O Uso Vantajoso do CP III e CP IV
Concretos com agregados reativos
Pilares de pontes ou obras submersas em contato com 
águas correntes puras
Obras em zonas costeiras ou em água do mar
Pavimentação de estradas e pistas de aeroportos em 
concreto
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Recomendações
 A menor resistência inicial pode ser incrementada pelo uso 
de aditivos aceleradores ou por compensações na dosagem 
do concreto
▪ Para pré-moldados, nos casos em que se exija desforma 
rápida, usar cura a vapor
▪ Evitar as concretagens em dias muito secos, com ventos 
fortes ou em temperaturas baixas
O cimento CP III não é recomendado em caldas de injeção 
para bainhas de protensão, embora no concreto protendido 
ou armado não haja restrições (contem sulfetos, 
provenientes da escoria)
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A Utilização do CP V
Onde o requisito de elevada resistência às primeiras 
idades é fundamental
Na indústria de pré-fabricados
Aplicação da protensão
Concreto projetado
Pisos industriais
Obras em climas de baixa temperatura
Precauções:
Retração e fissuração térmica
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Resumo
Tipo de cimento Uso
CP I, CP II Geral
CP IV e CP III
Geral, concreto massa, água do mar, com 
agregados reativos, meios agressivos
RS Ambientes agressivos, água do mar
Branco Estético
Branco E Estético e estrutural
Baixo calor Obras de concreto massa
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	Slide 3: Histórico Mundial
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	Slide 6: Histórico Mundial
	Slide 7: Histórico no Brasil
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	Slide 10: Histórico no Brasil
	Slide 11: Histórico no Brasil
	Slide 12: MERCADO DE CIMENTO NO BRASIL
	Slide 13: Panorama Brasileiro de Cimento
	Slide 14: Panorama nacional do cimento
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	Slide 17: Produção Brasileira
	Slide 18: Produção Brasileira
	Slide 19: Panorama mundial do cimento
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	Slide 22: Cimento
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	Slide 28: Clínquer Portland
	Slide 29: Esquema de Funcionamento de uma Fábrica
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	Slide 36: Moagem do Calcário
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	Slide 38: Silos de Homogeneização
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	Slide 40: Forno Rotativo
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	Slide 56: Emissão de Gás Carbônico (CO2)
	Slide 57: Queima
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	Slide 62: Resfriador Industrial
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	Slide 69: Características dos Componentes Principais do Clínquer
	Slide 70: Mineralogia do Clínquer
	Slide 71: Mineralogia do Clínquer Portland
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	Slide 73: Mineralogia do Clínquer Portland
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	Slide 75: Mineralogia do Clínquer Portland
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	Slide 91: Adições ao cimento: Razões para o Uso das Adições
	Slide 92: Uso de Adições: Razões Técnicas
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	Slide 94: Adições ao cimento
	Slide 95: Adições ao cimento
	Slide 96: Adições ao cimento
	Slide 97: Adições ao cimento
	Slide 98: Adições ao cimento
	Slide 99: TIPOS DE CIMENTO E NORMALIZAÇÃO
	Slide 100: Nomenclatura dos Cimentos
	Slide 101: Cimento: Nomenclatura
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	Slide 106: Indústria de Cimento
	Slide 107: Especificações Normativas
	Slide 108: Especificações Normativas
	Slide 109: Requisitos Químicos (ABNT NBR 16697:2018)
	Slide 110: Características Químicas
	Slide 111: Requisitos Físicos e Mecânicos (ABNT NBR 16697:2018)
	Slide 112: Características físico-mecânicas
	Slide 113: Cimento Portland – Distribuição granulométrica
	Slide 114: Cimento Portland de Alta Resistência Inicial
	Slide 115: Cimento Portland Branco
	Slide 116: Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação ABNT NBR 16967:2018
	Slide 117: Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação ABNT NBR 16967:2018
	Slide 118: Cimentos Resistentes aos Sulfatos
	Slide 119: Características dos Cimentos
	Slide 120: Características dos Cimentos
	Slide 121: Evolução Porcentual da Resistência dos Cimentos (R28 = 100%)
	Slide 122: Evolução em MPa da Resistência dos Cimentos
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	Slide 156: Influência dos Tipos de Cimento nas Argamassas e Concretos 
	Slide 157: ENSAIOS FÍSICOS E MECÂNICO REALIZADOS EM AMOSTRAS DE CIMENTOS
	Slide 158: Cimento
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	Slide 166: APLICAÇÕES DOS DIFERENTES TIPOS DE CIMENTO
	Slide 167: Aplicações
	Slide 168: Aplicações Diversas
	Slide 169: Aplicações Diversas
	Slide 170: Aplicações Diversas
	Slide 171: Aplicações Diversas
	Slide 172: Aplicações Diversas
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	Slide 174: Aplicações Diversas
	Slide 175: Aplicações Diversas
	Slide 176: Aplicações Diversas
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	Slide 179: Aplicações Diversas
	Slide 180: Aplicações Diversas
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	Slide 183: Enfatizando o Uso Vantajoso do CP III e CP IV ...
	Slide 184: O Uso Vantajoso do CP III e CP IV
	Slide 185: Recomendações
	Slide 186: AUtilização do CP V
	Slide 187: Resumo