Apostila_Aglomerantes

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AGLOMERANTES 
 
 
 
1.1. INTRODUÇÃO 
 
Serão tratados alguns dos principais materiais utilizados como aglomerantes nas obras de 
construção civil, excetuando-se o cimento Portland artificial que, por sua importância, será 
estudado posterirmente. O assunto inclui desenvolvimentos relativos a asfalto, cal, gesso e 
aglomerantes especiais. 
 
1.2. ASFALTOS 
 
Asfalto é matéria hidrocarbonada, de cor preta, presente em muitos petróleos crus, nos 
quais, se encontra dissolvido. Sendo os óleos solventes removidos do petróleo cru, por 
evaporação ou destilação, obtém-se o asfalto. Os diferentes processos de tratamento 
industrial desse material proporcionam uma variedade de produtos. O asfalto é mais uma 
versátil família de materiais do que um simples produto. Processos ocorridos na natureza 
conduziram à formação de depósitos naturais de asfalto, alguns praticamente isentos de 
matérias estranhas, e outros nos quais o asfalto se encontra misturado a quantidades 
variáveis de substâncias minerais e orgânicas. Os depósitos naturais onde o asfalto se 
encontra impregnado em rochas porosas são conhecidos como rochas betuminosas. 
 
 
Fig. 01 - asfalto aglomerante Fig. 02 - Torre de vácuo 
 
 
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Os asfaltos são aglomerantes que oferecem particular interesse ao engenheiro, por se tratar 
de um poderoso ligante, rapidamente adesivo, altamente impermeável e de longa 
durabilidade. Sua consistência plástica empresta uma flexibilidade controlável às misturas 
feitas com agregados minerais - os concretos asfálticos. Oferecem elevada resistência ao 
ataque pela maioria dos ácidos, álcalis e sais. Fig 01. 
 
Na Fig. 02 está esquematizado o processamento geral de refinação do petróleo cru, 
especialmente as linhas de produção de asfaltos. 
 
Os asfaltos são classificados nos tipos que se seguem: 
 
a. Cimentos asfálticos. São materiais termoplásticos, variando a consistência de firme a 
duro, em temperaturas normais, e que devem ser aquecidos até atingir a condição de 
fluidos, conveniente ao seu emprego. Fig. 03 
 
b. Asfaltos líquidos. Nestes asfaltos a fase semi-sólida de materiais se encontra dissolvida 
em óleos de grau de volatilidade variada, conforme sejam as variedades de cura lenta, 
média e rápida. Fig. 04. 
 
 
 
Fig. 03 Cimento asfáltico Fig. 04 Asfalto líquido 
 
 
c. Emulsões asfálticas. São misturas homogêneas de cimentos asfálticos e água, com uma 
pequena quantidade de um agente emulsiflcador normalmente usado como ajuda no 
processo de fabricação. Fig 05 
 
 
 
Fig. 05 - Emulsão Fig. 06 - Aplicação 
 
 
1.2.1. Cimentos Asfálticos. Como se vê no diagrama da Fig. 01, os cimentos asfálticos são 
produzidos a partir dos materiais residuais compostos de asfalto e óleo. Esse material é 
submetido à destilação em baixa temperatura sob vácuo. Frequentemente o vapor de água 
 
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é introduzido como ajuda no processo de destilação, sendo os produtos assim obtidos 
usualmente denominados “ao vácuo” ou “ao vapor e vácuo”. O processo é realizado a uma 
temperatura aproximada de 250 ºC. 
 
Podem ser obtidos também pelo processo de precipitação, em soluções de matéria-prima 
com solventes seletivos que dissolvem apenas a fração do óleo presente. 
 
Os cimentos asfálticos são produzidos e classificados segundo diversas variedades, de 
acordo com os resultados dos ensaios de penetração. Estes constituem uma medida da 
consistência ou dureza. Uma agulha padronizada de peso total de 100 g é aplicada durante 
cinco segundos, medindo-se a sua penetração em décimos de milímetro. Esse número 
representa a penetração, que é uma medida da consistência do cimento asfáltico 
 
O ponto de fulgor de um produto asfáltico representa a temperatura crítica acima da qual é 
necessário tomar precauções especiais para afastar o perigo-de incêndio durante o seu 
aquecimento e manipulação. 
 
1.2.2. Asfaltos Líquidos Cura lenta (SC). Os asfaltos líquidos de cura lenta são misturas de 
cimento asfáltico e óleos. Estes últimos podem ser misturados posteriormente à produção 
do asfalto, ou podem já estar incluídos no produto. O endurecimento desse aglomerante se 
opera lentamente por evaporação dos óleos presentes, conduzindo a consistência do 
material à da fase pseudo-sólida restante. 
 
Cura média (MC). O asfalto líquido de cura média é uma mistura de cimento asfáltico de 
penetração de 120 a 300 com um solvente hidrocarbonado de ponto de evaporação próximo 
ao do querosene. Devido ao maior grau de volatilidade desse solvente, tais asfaltos 
endurecem com mais rapidez do que os tipos precedentes. São também conhecidos pelo 
nome de Kerosene Cutback Asphalt. 
 
Cura rápida (RC). É uma mistura de cimento asfáltico, de 80 a 120 de penetração, e de um 
solvente altamente volátil, em geral com ponto de evaporação próximo ao da gasolina. 
Evidentemente, trata-se de material que endurece com mais rapidez que os tipos 
precedentes. É também conhecido por Gasoline Cutback Asphalt. 
 
Cada tipo de asfalto líquido é produzido em diversas variedades, de acordo com a sua 
consistência. Estas se identificam pelas expressões apresentadas no quadro a seguir. 
 
Os prefixos RC, MC e SC identificam o tipo de asfalto líquido e os sufixos de 0 a 5 a sua 
consistência relativa. Os tipos RC-0, MC-0 e SC-0 têm aproximadamente a mesma 
consistência, são os mais moles e aproximam-se de um creme caseiro, na temperatura 
normal. Igualmente, os tipos RC-5, MC-5 e SC-S são de consistências comparáveis, 
aproximando-se de geléia firme. 
 
A consistência dos asfaltos líquidos é medida por ensaio de viscosidade, conhecido pelo 
nome de Saybolt Furol. O ensaio de viscosidade é realizado em determinadas temperaturas 
prescritas pelas especificações correspondentes; o tempo, medido em segundos, é o 
necessário para que 60 cmª do material escoem, através de um orifício-padrão, para um 
frasco graduado. Quanto mais longo for o tempo necessário para o escoamento, maior será 
a viscosidade do produto asfáltico, e mais próximo estará da consistência semi-sólida. 
 
1.2.3. Emulsões Asfálticas. São misturas homogêneas de cimento asfáltico e água; 
contendo de 30 a 45% de água. Classificam-se de acordo com o tempo de coalescência em 
emulsões de pega rápida, média e lenta. 
1.2.4. Aplicações. Como se viu, os asfaltos são oferecidos numa larga faixa de produtos e 
os seus usos são, consequentemente, muitos e variados. São utilizados em maior proporção 
 
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nas obras de pavimentações, bem como em pintura impermeabilizante, isolamento elétrico, 
papéis e papelões impermeabilizantes e em um sem-número de outras aplicações. Quase 
todos os tipos de asfalto são utilizáveis nas diferentes técnicas de pavimentação. Fig 07 e 
08 
 
 
Fig. 07 - Pavimentação com asfalto Fig. 08 - Pavimentação com asfalto 
 
1.3 A CAL 
 
Cal é o nome genérico de um aglomerante simples, resultante da calcinação de rochas 
calcárias, que se apresentam sob diversas variedades, com características resultantes da 
natureza da matéria-prima empregada e do processamento conduzido. 
 
 
Fig. 09 - Cal viva Fig. 10 - Cal hidratada 
 
 
A calcinação da rocha calcária pura resulta na produção de óxido de cálcio puro, material de 
grande importância industrial, onde alcança melhor preço que os produtos impuros 
normalmente utilizados em construção. Nas rochas calcárias naturais, o carbonato de cálcio 
é frequentemente substituído, em menor ou maior proporção, pelo carbonato de magnésio, 
que não constitui impureza propriamente dita. A sílica, os óxidos de ferro e de alumínio são 
as impurezas que acompanham os carbonatos, em maior ou menor grau, na constituição 
das rochas calcárias. 
 
Além das rochas calcárias, prestam-se, também, como matéria-prima à produção de cal os 
depósitos de resíduos de esqueletos de animais, como ocorre em nossos sambaquis. 
 
1.3.1. Reações Químicas. Basicamente, na calcinação do calcário natural, o carbonato de 
cálcio, submetido à ação do calor à temperatura aproximada de 900º C, decompõe-se em 
óxidos de cálcio e anidridoscarbônicos, processo que é representado na seguinte equação 
química: 
 
 
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CaCO3 + calor → CaO + CO2 
 
O carbonato de magnésio comporta-se de maneira semelhante a uma temperatura 
ligeiramente inferior. 
 
O produto dessa calcinação, que contém predominantemente óxidos de cálcio, exibe 
estrutura porosa e formatos idênticos aos dos grãós da rocha original. Chama-se cal viva e 
apresenta-se, usualmente, sob a forma de grãos de vários tamanhos, dependendo do 
processo de fabricação utilizado, sendo comuns em nosso meio grãos de grandes 
dimensões - com 10, 15 ou 20 cm, em média. São as chamadas pedras de cal viva. 
 
A cal viva, Fig 09, não é ainda o aglomerante utilizado em construção. O óxido deve ser 
hidratado, transformando-se em hidróxido, que é o constituinte básico do aglomerante cal. A 
operação de hidratação recebe o nome de extinção, e o hidróxido resultante denomina-se 
cal extinta - quando a hidratação se realiza no local do emprego do material, no canteiro de 
serviço, normalmente - ou cal hidratada - quando a extinção se processa na fábrica, Fig. 10. 
A reação química da extinção da cal viva é a seguinte: 
 
CaO + H2O → Ca(OH)2 
 
A cal extinta é utilizada em mistura com água e areia, em proporções apropriadas, na 
elaboração de argamassas. Estas têm consistência mais ou menos plástica, e endurecem 
por recombinação do hidróxido com o gás carbônico presente na atmosfera, reconstituindo o 
carbonato original, cujos cristais ligam de maneira permanente os grãos de agregado 
utilizado. Esse endurecimento se processa com lentidão e ocorre, evidentemente, de fora 
para dentro, exigindo uma certa porosidade que permita, de um lado, a evaporação da água 
em excesso e, de outro, a penetração do gás carbônico do ar atmosférico. O mecanismo do 
endurecimento, que depende do ar atmosférico, explica o nome ordinariamente dado a esse 
aglomerante - cal aérea - que se opõe ao nome de outra variedade - cal hidráulica - da qual 
se que endurece principalmente por ação da água. A reação de carbonatação é a seguinte: 
 
Ca(OH)2 +CO2 → CaCO3 + H2O 
 
Essa reação ocorre na temperatura ambiente e exige a presença de água. Verificou-se que 
o gás carbônico seco não combina satisfatoriamente com o hidróxido. O processo é lento, 
podendo, entretanto, ser acelerado pelo aumento da proporção de gás carbônico presente 
na atmosfera. O resultado, porém, não é satisfatório, uma vez que tal aceleração conduz ao 
desenvolvimento insuficiente dos cristais de carbonatos, que resulta no enfraquecimento 
final do produto. 
 
1.3.2. Classificação. Usualmente se classificam as variedades de cal aérea segundo dois 
critérios: o da composição química básica e o do rendimento em pasta. 
 
De acordo com a composição química, apresentam-se duas variedades: a cal cálcica e a cal 
magnesiana. A primeira, com um mínimo de 75% de CaO, e a segunda, com 20% no 
mínimo de MgO, devendo sempre a soma de CaO com MgO ser superior a 95%. Os 
componentes argilosos SiO2, Al2O3 e Fe2O3 devem somar no máximo 5%. A proporção 
residual de CO2 deverá ser inferior a 3%, quando a amostra for tirada do forno de 
calcinação, e inferior a 10%, quando a amostra for retirada de outro local. 
 
Segundo o outro critério - o rendimento em pasta - a cal apresenta duas variedades: cal 
gorda e cal magra. 
 
 
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Entende-se por rendimento em pasta o valor do volume de pasta de cal obtido com uma 
tonelada de cal viva. Essa pasta é uma suspensão do tipo coloidal, que se obtém na 
operação de extinção da cal viva. Para todos os efeitos, a pasta de cal pode ser considerada 
como o aglomerante realmente utilizado em construção. Do ponto de vista econômico, é 
primordial o conhecimento do rendimento em pasta, porque o produto comprado é a cal viva 
e o produto utilizado, a pasta de cal. 
 
Se o rendimento em pasta for maior do que 1,82, a cal será denominada gorda, e, se for 
inferior a esse valor, magra. Esse rendimento limite corresponde ao rendimento de 1,82 m3 
de pasta para uma tonelada de cal viva (550 kg de cal viva para ] rn3 de pasta). 
De um modo geral, a cal magnesiana é magra. Observe-se, entretanto, que outros fatores, 
como a presença de impurezas, supercozimento ou subcozimento, têm maior influência no 
rendimento da cal. 
1.3.3. Propriedades. A cal viva é um produto de cor branca que se apresenta sob a forma 
de grãos de grande tamanho e estrutura porosa, ou em pó. No primeiro caso, a densidade 
média é de 0,85, aproximadamente, e, no segundo caso, 0,50. A densidade absoluta é, em 
média, 2,20. A cal hidratada apresenta-se sob a forma de flocos ou pó de cor branca, com 
densidade aparente de 0,5. 
 
a. Plasticídade. Neste aglomerante, é um termo utilizado para conceituar a menor ou maior 
facilidade na aplicação das argamassas como revestimento. Diz-se que a cal é plástica 
quando se espalha facilmente, resultando numa superfície lisa sob o rasto da colher do 
pedreiro. Se ela é arrastada por se agarrar à colher, conduz à produção de trincas ou 
mesmo desgarra da parede. Nesse caso é considerada não-plástica, um conceito bastante 
subjetivo. Cal magnesiana produz argamassas mais bem trabalháveis do que as variedades 
cálcicas. Fig 11. 
 
b. Refração. A carbonatação do hidróxido realiza-se com perdas de volume, razão pela qual 
o produto está sujeito à retração, cuja consequência é o aparecimento de trincas nos 
revestimentos. Sendo a cal normalmente empregada em mistura com agregado miúdo na 
elaboração de argamassas, a introdução desse produto em proporções convenientes reduz 
os efeitos da retração, Fig 12. A proporção da pasta de cai na argamassa deve obedecer a 
um limite mínimo, abaixo do qual deixa de ser trabalhável. A proporção determina a 
capacidade de sustentação de areia da pasta de cal. A experiência mostra que a cal cálcica 
tem maior capacidade de sustentação de areia do que a variedade magnesiana. 
 
 
 
Fig. 11 Argamassa com cal Fig. 12 Retração da argamassa 
 
c. Rendimento. O conceito de rendimento já foi exposto, restando definir a consistência da 
pasta utilizada na determinação desse fator. Trata-se de uma consistência arbitrária, 
usualmente determinada pelo abatimento de um cilindro de 5 cm de diâmetro e 10 cm de 
altura, que se deforma para 8,7 em pela remoção do molde. Cal de variedade cálcica 
oferece melhores rendimentos que cal magnesiana. 
 
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d. Endurecímento. Como é necessária a absorção de CO, do ar para o endurecimento da 
cal aérea, esse material não endurece debaixo da água. O endurecimento que depende do 
ar atmosférico é muito lento, por razões evidentes: camadas espessas permanecem fracas 
no seu interior durante longo período de tempo. Consequentemente, quando se usam 
argamassas de cal e areia para revestimento, torna-se necessário aplicá-las em camadas, 
geralmente com um intervalo de 10 dias entre uma e outra operação. O processo de 
endurecimento ainda continua durante o tempo em que a argamassa permanece em contato 
com o ar. Além da carbonatação, o endurecimento da cal se dá também pela combinação 
do hidróxido com a sílica finamente dividida que se encontra, eventualmente, na areia que 
constitui a argamassa. Um produto de elevada dureza e valor ligante é o que resulta da 
combinação da cal com a sílica. Tal fenômeno já é conhecido há bastante tempo e foi 
extensamente utilizado pelos romanos em suas obras, quando juntavam uma certa 
proporção de pozolana em suas argamassas e concretos feitos com cal ordinária. Mais 
tarde se tratará desse assunto pormenorizadamente. 
 
1.3.4. Extinção. A hidratação da cal viva é obtida mediante a adição de água, processo 
usualmente conhecido por extinção da cal. A hidratação é uma reação altamente 
exotérmica, acompanhada de considerável aumento de volume. Na variedade cálcica de 
grande pureza, o processo é violento. Na variedade magnesiana, o processo é mais lento e, 
consequentemente, a produção de calor é menor, assim como o aumento de volume. 
 
A reação de hidratação da cal viva pode resultar na produção de hidróxido emforma 
cristalina ou coloidal, em proporção que depende das condições mantidas durante a reação. 
Os cristais de hidróxido de cálcio formam-se e desenvolvem-se devagar, enquanto o 
hidróxido coloidal se forma com grande rapidez. Quanto mais rápida a reação, maior a 
proporção coloidal de hidróxidos. A utilização de água quente ou morna e a agitação da 
mistura concorrem para o aumento da proporção do colóide. Do ponto de vista da utilização 
do material, convém que haja preponderância da fase coloidal, que melhora a plasticidade, o 
rendimento e a capacidade de sustentação de areia. 
 
A hidratação da cal viva altamente cálcica é muito violenta, podendo ocorrer a queima 
devido à grande elevação na temperatura, a qual pode atingir 360ºC em tanques abertos e 
450ºC em caixas fechadas. Essa elevação tem provocado incêndios em vagões, silos, 
barracões de madeira,,nos quais a cal virgem se hidratou em contato com a água, 
geralmente da chuva. 
 
Na extinção da cal cálcica, usualmente gorda, deve-se evitar a violenta elevação de 
temperatura, controlando o processo no sentido de um desenvolvimento térmico aceitável. 
Na extinção da cal magnesiana ocorre o contrário. Por ser lenta a reação de hidratação, 
convém aproveitar a energia térmica desenvolvida para acelerar o processo, que então 
resulta em maior proporção da fase coloidal de hidróxidos. No primeiro caso, para eliminar o 
perigo de queima da cal por elevação não controlada da temperatura, o processo é 
conduzido com excesso de água; no segundo, com controle do volume da água utilizada. 
 
Pode-se proceder a um ensaio prévio, de realização simples, para orientar a operação de 
extinção, evitando os dois riscos mencionados. Colocam-se, em um balde, dois ou três 
pedaços de cal, de aproximadamente 1/2 kg cada um, adicionando-se água até que eles 
fiquem cobertos; observa-se quanto tempo leva para iniciar-se a reação de extinção, quando 
o material começa a soltar fragmentos ou a esboroar-se. De acordo com o tempo decorrido, 
tem-se a seguinte classificação: 
extinção rápida - tempo inferior a 5 minutos; 
extinção média - tempo entre 5 e 30 minutos; 
extinção lenta - tempo superior a 30 minutos. 
 
 
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Para o processo de extinção rápida, é necessária que a cal seja colocada na água, nunca 
o inverso. A operação deve ser constantemente observada e, ao mais leve sinal de 
desprendimento de vapor, deve-se proceder a uma rápida e enérgica agitação, adicionando 
mais água, até cessar o desprendimento. 
 
No processo de extinção média, adiciona-se água suficiente para fazer submergir 
parcialmente o material. A agitação será ocasional e, havendo desprendimento de vapor, 
deve-se adicionar água aos poucos. Convém não adicionar mais água do que o necessário, 
nem grande quantidade de uma vez só. 
 
No processo de extinção lenta, a quantidade de água a ser adicionada deve ser o 
bastante para umedecer completamente o material. Após o início da reação, a água será 
adicionada aos poucos, cuidando-se para não baixar a temperatura do processo. Não se 
deve proceder qualquer agitação enquanto a extinção não estiver praticamente terminada. 
Pode-se fazê-lo posteriormente, com o objetivo de homogeneizar a pasta. 
 
Uma vez finda a operação de extinção, a pasta deve ser envelhecida, para que a hidratação 
se complete inteiramente. A pasta de cal obtida pela extinção de cal em pedra deve 
envelhecer de 7 a 10 dias; pode-se utilizar a pasta obtida pela extinção de cal em pó depois 
de 24 horas. Pastas obtidas pela extinção de cal de variedades magnesianas devem ser 
envelhecidas por período mais longo, até duas semanas. 
 
O processo de hidratação da cal viva pode ser conduzido naturalmente, por efeito de 
absorção da umidade do ar. Ele é, contudo, acompanhado de carbonatação, visto que o 
CO2 do ar está associado ao vapor de água presente no mesmo, tornando-se o produto 
inútil como aglomerante. 
 
A extinção se dá na própria obra, por meio de processo primitivo. É usual o emprego de um 
tanque de madeira, de planta trapezoidal e fundo inclinado, onde se procede à reação de 
hidratação, após a qual o produto passa por peneiras na parede lateral inferior; daí se 
destina a tanque de depósito, como se vê na Fig. 2.5. A cal extinta e envelhecida num dos 
tanques, enquanto o outro recebe a produção seguinte. Desse modo, a obra dispõe sempre 
de produto devidamente peneirado e convenientemente envelhecido. 
 
1.3.5. Cal Hidratada. A cal hidratada é um produto manufaturado que sofreu em usina o 
processo de hidratação. É apresentada como um produto seco, em forma de flocos de cor 
branca. Ordinariamente, a hidratação é feita em usina, por processo mecânico realizado em 
três estágios: 
 
a. a cal viva é moída ou pulverizada; 
b. o material moído é completamente misturado com a quantidade exata de água 
necessária; 
c. a cal assim hidratada é separada da não-hidratada e das impurezas por peneiramento, 
por ar ou por outro processo. 
 
Essas operações se realizam em diferentes instalações de operação intermitente ou 
contínua, conduzindo sempre à produção de material homogêneo e bem controlado. 
 
A cal hidratada oferece sobre a cal virgem algumas vantagens, entre elas a maior facilidade 
de manuseio, transporte e armazenamento. É um., produto pronto para ser utilizado, 
eliminando em canteiro a operação de extinção e, subsequentemente, de envelhecimento. 
Sendo um produto seco, pulverulento, oferece maior facilidade de mistura na elaboração 
das argamassas do que a pasta de cal resultante da extinção da cal viva. 
Além disso, não está sujeito aos riscos provocados pela hidratação espontânea da cal viva e 
por incêndios, que poderão ocorrer durante o seu transporte ou armazenamento. A 
 
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plasticidade das argamassas preparadas com cal hidratada é ordinariamente inferior à das 
argamassas feitas com pasta de cal. resultante da extinção da cal viva. Do mesmo modo, o 
rendimento econômico é menor, assim como a capacidade de sustentação de areia. Muita 
cal hidratada, por defeito no processo de fabricação, apresenta tão baixa proporção de 
colóide que sua plasticidade é extraordinariamente reduzida. 
 
Para determinar a qualidade da cal hidratada, é necessário que esse produto sofra alguns 
ensaios padronizados pela ASTM: de consistência e de plasticidade. A consistência é 
medida por um ensaio de penetração de agulha. A plasticidade é determinada por ensaios 
de uma pasta de consistência standard no plasticímetro Emey. 
 
a. Resíduo. O material residual retido em duas peneiras superpostas de malhas 30 e 200 é 
medido após a lavagem continuada de uma amostra no tempo máximo de 30 minutos. 
 
b. Estabilidade e empipocamento. Dois ensaios mais complexos, onde se examina o 
comportamento da cal em argamassa-padrão, estendida sobre lâminas de vidro e submetida 
à ação da água e, subsequentemente, de vapor, segundo determinadas regras. Verifica-se, 
nesses ensaios, o aparecimento de empipocamento superficial e de deformação do 
revestimento, indicativos da presença de excesso de material não hidratado. 
 
 
c. Retenção de água. Ensaio também complexo, realizado com argamassa-padrão 
submetida a ensaio de mesa cadente, o que dá idéia da proporção da fase coloidal. 
 
No Brasil, a cal hidratada é um produto de desenvolvimento recente, não estando ainda a 
matéria devidamente considerada no que diz respeito aos aspectos de sua qualificação. Os 
construtores o utilizam em face da experiência prática resultante do seu uso. 
 
1.3.6. Cal Dolomítica. A cal dolomítica, produzida a partir de calcários dolomíticos, oferece 
considerável dificuldade, em vista da expansão que ordinariamente acompanha o seu 
processo de endurecimento. Ocorre a expansão de hidratação durante a extinção da cal 
viva, quando o óxido se transforma em hidróxido. A hidratação da cal cálcica é rápida, mas o 
processo da cal dolomítica é muito lento, restando, sempre, uma proporção de óxido de 
magnésio livre, o qual sofre hidratação posterior ao emprego da argamassa, 
proporcionando, por suaexpansão confirmada, o aparecimento de fissuras que, conforme a 
sua importância, resultam na destruição da estrutura do material, Fig. 13. 
 
1.3.7. Fabricação. A calcinação do calcário se processa em temperaturas acima de 850ºC e 
abaixo de 1200ºC. Em temperaturas inferiores, o cozimento é incompleto, resultando um 
produto subcozido de rendimento inferior. Em temperaturas acima de 1200ºC, o óxido de 
cálcio começa a combinar-se com as impurezas, verificando-se uma vitrificação incipiente 
na superfície dos blocos de calcário, resultando também um produto de qualidade inferior. A 
operação deve, portanto, ser conduzida dentro de um certo controle, para melhor 
qualificação do produto. Fig 14. 
 
A calcinação do calcário pode ser realizada em instalações rudimentares ao ar livre, com os 
naturais defeitos inerentes a semelhantes processos. As medas são constituídas por 
camadas alternadas de calcário e carvão vegetal, dispostas horizontalmente, de modo a 
formar um volume hemisférico, assente sobre uma fogueira de lenha e revestido 
exteriormente com uma camada impermeabilizante de argila furada no ponto mais alto para 
tiragem. 
 
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Fig. 13 - Cal dolomítica Fig. 14 Calcinação do calcário 
 
 
 
 
Nos fornos de campanha amontoam-se os fragmentos de calcário no interior de um poço 
cavado no terreno, formando o volume de uma fornalha na sua parte interior, onde a lenha é 
empregada como combustível (Fig. 2.7). 
 
Os fornos intermitentes (Fig. 2.8) são em tudo semelhantes aos fornos de campanha. 
diferenciando-se apenas por serem estruturas permanentes de alvenaria. Apresentam os 
mesmos inconvenientes, especialmente no que se refere ao trabalho intermitente, que 
obriga a um consumo maior de combustível e a mão-de-obra maior que a necessária para a 
calcinação em fornos contínuos, mais aperfeiçoados. São fornos desse tipo que se utilizam 
geralmente em nossa indústria de cal. Suas capacidades são variáveis, indo desde 6 até 
mais de 50 toneladas. 
 
 
 
Fig. 15 Forno de campanha 
 
 
Os fornos contínuos empregados na calcinação do calcário são de tipo vertical e horizontal, 
sendo que no primeiro ainda se estabelece uma diferença de acordo com os tipos de 
combustíveis empregados, que podem ser de chama curta - por exemplo, o carvão-coque - 
ou de chama longa - como a lenha. 
 
Nos fornos que utilizam combustível de chama curta, o calcário é misturado ao combustível, 
geralmente carvão, resultando um produto de qualidade inferior, escurecido pelas 
contaminações inevitáveis, contendo elevada proporção de cinzas que não se separam do 
 
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produto. Apesar disso, trata-se de processo mais econômico e o produto obtido é aceitável 
para a maioria das aplicações. 
 
Os fornos contínuos constam de duas câmaras superpostas, sendo o calcário alimentado 
por abertura junto à chaminé superior e o combustível introduzido no estrangulamento entre 
as duas câmaras onde se processa a combustão. O resfriamento do material se dá na 
câmara inferior, onde o ar necessário à combustão é aquecido, com melhoria evidente para 
o rendimento térmico. O material calcinado é extraído pela parte inferior da câmara de 
resfriamento. 
 
Os fornos rotativos, constituídos de um cilindro metálico internamente revestido de material 
refratário, giram lentamente sobre um eixo ligeiramente inclinado, recebendo o calcário pela 
sua boca superior e tendo o maçarico de aquecimento na sua boca inferior, por onde 
também é retirado o material calcinado 
 
Esses fornos apresentam a desvantagem de exigir que a pedra calcária seja previamente 
reduzida a grãos de pequeno tamanho, oferecendo, consequentemente, um produto 
pulverizado, de difícil colocação no mercado, e obrigando então ao prosseguimento do 
processo industrial na hidratação da cal viva, o que leva o produto final à variedade 
hidratada. 
 
Esse tipo de equipamento permite o controle de temperatura e alimentação, resultando uma 
operação econômica e controlada. Quando o forno não contém uma câmara resfriadora, a 
cal produzida se espalha para ser resfriada antes de ser conduzida ao armazenamento ou à 
expedição. O material supercozido ou subcozido é facilmente reconhecido pelos operadores 
e separados nessa altura do processo. 
 
1.4. GESSO 
 
Gesso é o termo genérico de uma família de aglomerantes simples, constituídos 
basicamente de sulfatos mais ou menos hidratados e anidros de cálcio; são obtidos pela 
calcinação da gipsita natural, constituída de sulfato biidratado de cálcio geralmente 
acompanhado de uma certa proporção de impurezas, como sílica, alumina, óxido de ferro, 
carbonatos de cálcio e magnésio. O total das impurezas varia desde uma proporção muito 
pequena até um limite máximo de cerca de 6%. 
 
 
A desidratação da gipsita por calcinação, dentro do limite das temperaturas e pressões 
correntes na operação de cozimento, conduz à formação dos seguintes sulfatos: 
 
- entre 100ºC e 180º C, aproximadamente, são produzidas duas variedades de semi-
hidratos - SO4Ca e 1/2 H2O-denominados alfa e beta; 
 
- entre 100ºC e 300º C, aproximadamente, são produzidas duas variedades de sulfato-
anidro solúvel - SO4Ca derivados, respectivamente, dos dois semi-hidratos e também 
denominados alfa e beta; 
 
- em temperaturas superiores a 300ºC é produzido o sulfato-anidro insolúvel. 
 
Os semi-hidratos e os sulfatos-anidro solúveis, colocados em presença da água, em 
temperatura ordinária, reconstituem rapidamente o sulfato biidratado original. Essa 
combinação faz-se com a produção de uma fina malha cristalizada, interpenetrada, 
responsável pela coesão do conjunto. Tal fenômeno, conhecido pelo nome de pega do 
gesso, e acompanhado de elevação de temperatura, por ser a hidratação uma reação 
exotérmica. 
 
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O sulfato-anidro insolúvel não é suscetível a reidratação rápida, sendo praticamente inerte, 
e, por esse motivo, participa do conjunto como material de enchimento, como a areia na 
argamassa. 
 
Segundo a natureza dos compostos desidratados, dos corpos inertes e mesmo da textura 
do produto, e segundo a proporção de impurezas naturais, a condição de pega e, 
consequentemente, o seu emprego tomam aspectos muito variados, conduzindo à 
qualificação de diversos membros de uma família de aglomerantes. 
 
Nos países em que é muito utilizado, esse material é classificado de acordo com critérios 
que se baseiam na proporção de sulfato semi-hidratado, na finura, na definição de 
proporções retidas em determinadas peneiras e também nos tempos de início e fim de pega. 
 
 
Na França, onde existe grande quantidade de gesso, o material é sempre aplicado puro, 
enquanto nos Estados Unidos é principalmente utilizado em mistura com areia, sob a forma 
de argamassa. Nos gessos franceses, a proporção de sulfato-anidro insolúvel é geralmente 
maior, tornando inconveniente a sua utilização em argamassa. No Brasil, o gesso é um 
produto escasso, caro e, consequentemente, pouco empregado como aglomerante. 
Existem, no Nordeste, algumas jazidas situadas a uma distância que torna impossível o seu 
uso em escala apreciável nos trabalhos de construção, o qual se restringe, então, a 
aplicações de menor volume, especialmente em ornamentações. É, entretanto, um material 
relativamente abundante em algumas regiões do mundo, nas quais o seu preço é 
comparável ou mesmo inferior ao da cal, o que possibilita seu emprego como material de 
revestimento de paredes e forros, para o que se presta admiravelmente, resultando em 
superfícies lisas, de fino acabamento, muito superior ao alcançado com as argamassas de 
cal. 
 
Em nosso mercado é encontrado em sacos de 50 a 60 kg com os nomes de gesso, estuque 
ou. gesso-molde. 
 
1.4.1. Propriedades. No estado em que se encontra no mercado, o gesso é um pó branco, 
de elevada finura, cuja densidade aparente varia de 0,70 a 1,00, diminuindo com o grau da 
finura. Sua densidade absoluta é de cerca de 2,7. 
 
 
a. Pega. Como já foi dito, o gesso misturado com a água começa a endurecer em razão da 
formação de uma malhaimbricada, de furos cristais de sulfato hidratado. Depois do início da 
pega, o gesso, tal como os outros materiais aglomerantes, continua a endurecer, ganhando 
resistência, num processo que pode durar semanas. A velocidade de endurecimento das 
massas de gesso depende dos seguintes fatores: 
 
- temperatura e tempo de calcinação; 
- finura; 
- quantidade de água de amassamento; 
- presença de impurezas ou aditivos. 
 
A calcinação realizada em temperaturas mais elevadas ou durante tempo mais longo 
conduz à produção de material de pega mais lenta, porém de maior resistência. O gesso de 
Paris, que é constituído de semi-hidrato puro, dá pega em poucos minutos; gessos obtidos 
em segunda cozedura, constituídos principalmente de sulfato-anidro solúvel, podem ter 
pega tão lenta quanto se desejar. Material supercozido, com predominância de sulfato-
anidro insolúvel, não dá pega, é sem valor aglutinante. Gessos de elevada finura dão pega 
 
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mais rápida e atingem maiores resistências, em razão do aumento da superfície específica, 
disponível para a hidratação. 
 
A quantidade de água de amassamento influencia negativamente o fenômeno da pega e do 
endurecimento, quer por deficiência, quer por excesso. A quantidade ótima se aproxima da 
quantidade teórica de água necessária à hidratação (18,6%). 
 
O semi-hidrato puro, gesso de Paris, dá pega tão rapidamente, entre 2 e 5 minutos, que é 
virtualmente inútil como material de construção, pois endurece antes que possa ser 
trabalhado. A presença de impurezas, que naturalmente ocorre na gipsita original, diminui 
muito a velocidade de endurecimento. Pode-se também reduzir o tempo de pega mediante o 
emprego de aditivos apropriados, como retardadores, cola, serragem fina de madeira, 
sangue e outros produtos de matadouro usados em proporção de 0,1 a 0,5%. Tais produtos 
retardam a hidratação por interferência mecânica, formando membranas protetoras 
intergranulares. Contrariamente, outras substâncias, tais como o sal de cozinha ou mesmo o 
gesso hidratado, são aceleradores de pega. A cal hidratada, em mistura com até cerca de 
15%, melhora as qualidades plásticas da pasta. 
 
b: Resistência mecânica. As pastas de gesso, depois de endurecidas, atingem resistência 
à tração entre 0,7 e 3,5 MPa e à compressão entre 5 e 15 MPa. As argamassas com 
proporção exagerada de areia alcançam resistência à tração e compressão muito mais 
reduzida. Fig. 16 e Fig. 17 
 
 
Fig. 16 - Pasta de gesso Fig. 17 - Pasta de gesso endurecida 
 
 
c. Aderência. As pastas e argamassas de gesso aderem muito bem ao tijolo, pedra e ferro, 
e aderem mal às superfícies de madeira. A aderência ferro-gesso, embora traduza uma 
compatibilidade físico-química entre os dois materiais, tem, infelizmente, o defeito de ser 
instável, permitindo a corrosão do metal. Não se pode fazer gesso armado como se faz 
cimento armado. Todavia, a estabilidade é alcançada quando se faz a armadura com ferro 
galvanizado. 
 
d. Isolamento. As pastas endurecidas de gesso gozam de excelentes propriedades de 
isolamento térmico, isolamento acústico e impermeabilidade ao ar. Sua condutibilidade 
térmica é muito fraca (0,40 cal/h/cm2 /ºC/cm), cerca de 1/3 do valor para o tijolo comum. O 
gesso e material que confere aos revestimentos com ele realizados considerável resistência 
ao fogo. A água de cristalização é eliminada pelo calor, reduzindo o material superficial à 
condição de pó, que não sendo removido, atua como um isolador que protege a camada 
interior de gesso. 
 
1.4.2. Fabricação. Pode-se realizar a calcinação da gipsita segundo processos primitivos 
das medas e fornos de campanha descritos na fabricação de cal. 
 
 
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Entre os processos modernos, podem citar-se os fornos de marmita e os fornos rotativos. 
No processo da marmita, a gipsita pulverizada é aquecida dentro de um grande recipiente 
com capacidade variável entre 10 e 20 toneladas. O material é agitado e aquecido por fogo 
indireto. Entre 100 e 110ºC, a umidade superficial é eliminada, ocorrendo a desidratação 
entre 120 e 150ºC. A água de hidratação é eliminada sob a forma de vapor, com uma 
agitação violenta que se assemelha à fervura. Esta continua até que a desidratação de 1 e 
1/2 molécula de água se complete, ocasião em que o material entra em repouso. O gesso, 
neste estágio de produção, é denominado de primeira cozedura e se constitui 
principalmente de semi-hidratos. 
 
Se for dado continuidade ao processo mediante a elevação das temperaturas até 190 ou 
220ºC, eliminar-se-á o restante da água de hidratação, observando-se nova fervura no 
cozimento. O material assim produzido, de segunda cozedura, constituído quase que 
exclusivamente de sulfato-anidro solúvel, será de pega mais rápida, como já foi 
mencionado. Observa-se que o gesso de primeira cozedura pode adquirir qualidades 
semelhantes às do de segunda cozedura, por meio do processo de envelhecimento ao ar 
atmosférico. 
 
O processo mais moderno de produção de gesso emprega os fornos rotativos para 
calcinação da gipsita. Em todos os seus aspectos, o processo se assemelha ao da produção 
da cal em forno rotativo. 
 
Uma variedade bem conhecida de gesso de acabamento é o chamado cimento Keene. Esse 
gesso é produzido por calcinação dupla de gipsita muito pura. Após a primeira calcinação 
em temperatura elevada, o sulfato-anidro resultante é imerso numa solução de 10% de 
alúmen, depois é recalcinado e, finalmente, pulverizado num moinho de bola. 
 
1.4.3. Aplicações. Na construção civil, o gesso é usado especialmente em revestimentos e 
decorações interiores. O material presta-se admiravelmente a esse tipo de serviço, quer 
utilizado simplesmente como pasta obtida pelo amassamento do gesso com água, .quer em 
mistura com areia, sob a forma de argamassa. No Brasil, como já se disse anteriormente, a 
carência desse material impede o seu emprego nos revestimentos usuais das construções, 
onde se opera quase que exclusivamente com argamassas de cal e areia. 
 
 
 
Fig. 18 - Gesso comum Fig. 19 - Forro de gesso 
 
O revestimento de gesso em pasta ou em argamassa, tal como acontece com o 
revestimento feito com argamassas de cal e areia, é feito quer em uma única camada, quer 
em duas ou mesmo três. Pode-se proceder ao alisamento final da superfície do 
revestimento com a colher ou desempenadeira, ou com a raspagem final, quando o material 
 
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já adquiriu dureza suficiente. De qualquer forma, o acabamento é sempre muito bom, 
podendo alcançar polimentos excepcionais. 
 
O material não se presta, ordinariamente, para aplicações exteriores por se deteriorar em 
consequência da solubilização na água. 
 
O gesso é largamente utilizado na fabricação de ornamentos, painéis para paredes e forros 
etc., sempre produtos de fino acabamento. Fig 18, 19 
 
1.5. AGLOMERANTES ESPECIAIS 
 
1.5.1. Cimento Sorel. Os cimentos de oxicloretos, comumente conhecidos pelo nome de 
Cimento Sorel, são preparados por mistura de magnésia calcinada com cloreto de zinco e 
óxido de zinco com cloreto de magnésia. A magnésia calcinada, finamente pulverizada, é 
misturada com o agregado a ser cimentado, grão de quartzo, mármore, areia ou mesmo 
abrasivos. Feita a mistura a seco, na proporção conveniente, o cloreto de magnésio, em 
solução de 22º Baume de concentração, é adicionado em quantidades necessárias para 
obter-se uma argamassa trabalhável. 
 
Esse cimento dá pega em tempo inferior a 24 horas, dependendo das proporções dos 
elementos constituintes, e endurece completamente antes de quatro meses. O material 
resultante é especialmente duro e resiste muito bem à abrasão. Sofre, entretanto, a ação da 
água, deteriorando-se quando repetidamente molhado. 
 
1.5.2. Cimentos Resistentes à Ação de Ácidos. De modo geral, os aglomerantes usuais 
utilizados em construção têm comportamento satisfatório em meio alcalino, não resistindo, 
porém, ao ataque de meios ácidos. Consequentemente, o interesse despertado pelo 
conhecimento de aglomerantes resistentes à ação dos ácidos é sempregrande quando o 
construtor enfrenta o problema de executar estruturas ou revestimentos sujeitos à ação do 
meio com pH baixo. 
 
De um modo geral, os aglomerantes resistentes à ação dos ácidos são produtos orgânicos, 
usualmente resinas e plásticos, e entre eles se podem apontar as resinas furan, as resinas 
fenólicas, resinas epóxi etc. 
 
a. Furan. As resinas furan derivam do composto orgânico C4H4O, e são produtos de 
excepcionais qualidades de resistência a uma larga variedade de agentes corrosivos. Não 
resistem, porém, ao ataque de ácido nítrico, ácido sulfúrico concentrado, ácido crômico e 
cloro. São conhecidas em dois componentes, um pó e um líquido, que se misturam no local 
do emprego. As proporções de mistura são indicadas pelos fabricantes, mas normalmente 
são duas partes de pó para uma de líquido. Um produto típico dessa classe dá pega em 
uma hora, aproximadamente, e endurece completamente após seis dias. É aplicado em 
mistura com material inerte, sob a forma de argamassa, utilizando-se geralmente carvão 
pulverizado. 
 
b. Cimentos fenólicos. São semelhantes aos cimentos de resina furan. Seu 
comportamento não é satisfatório em meio alcalino. 
 
c. Resinas epóxi. Também derivam do fenol. Suas propriedades físicas e químicas se 
assemelham às dos cimentos fenólicos e resinas furan. Têm excepcionais propriedades de 
adesão, sendo também utilizados para reparações de concreto danificado, por permitirem 
perfeita ligação entre concreto novo e concreto velho. Fig. 20. 
 
 
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Fig. 20 Aplicação da resina epóxi 
 
d. Enxofre. O enxofre fundido é utilizado satisfatoriamente como aglomerante resistente a 
ácidos. Não é usado em mistura com materiais inertes. 
 
1.5.3. Cal Pozolânica. Os romanos descobriram que, misturando uma cinza vulcânica 
encontrada nas proximidades do Vesúvio com cal hidratada, obtinham um aglomerante que 
endurecia sob a água. Esse material, atualmente conhecido por cal pozolânica, onde a cal 
hidratada entra em proporção variável de 25 a 45%, é um aglomerante em desuso, apenas 
citado na documentação técnica. Seu valor histórico é grande, existindo ainda hoje restos de 
ruínas de construções realizadas com ele, como, por exemplo, o cais de Calígula. 
 
1.5.4. Cal Metalúrgica. Trata-se de um produto semelhante ao anterior, onde a pozolana é 
substituída pela escória de alto forno finamente pulverizada. Sua fabricação envolve a 
operação de britagem, moeduras, peneiramento da escória metalúrgica e subsequente 
mistura à cal hidráulica em proporções variáveis de quatro a dois para um em peso. 
 
Esse material é normalizado na França e constitui matéria-prima para elaboração do 
chamado cimento de alvenaria. Tanto esse produto como o anterior inesistem em nosso 
país. 
 
1.5.5. Cal Hidráulica. O nome cal hidráulica e aplicado a uma família de aglomerantes de 
composição variada, obtidos pela calcinação de rochas calcárias que, natural ou 
artificialmente, contenham uma porção apreciável de materiais argilosos. O produto goza da 
propriedade de endurecer sob a água, embora, pela quantidade de hidróxido de cálcio que 
contém, sofra também a ação de endurecimento pela carbonatação proveniente da fixação 
de CO2 do ar. 
A cal hidráulica é fabricada por processos semelhantes ao da fabricação da cal comum. 
Utilizam-se, de preferência, fornos contínuos, sendo o produto calcinado subsequentemente 
extinto. A extinção, neste caso, tem um duplo objetivo: hidratar o óxido de cálcio presente, 
transformando-o em hidróxido, para evitar posteriores expansões nocivas ao 
comportamento do material, e, ao mesmo tempo, aproveitar o efeito mecânico dessa 
expansão para obter uma pulverização natural do produto. A operação de extinção da cal 
hidráulica é bastante delicada, onde a proporção de água utilizada nunca deve ultrapassar 
os limites convenientes, para evitar a eventual hidratação dos silicatos produzidos. Após a 
extinção da cal hidráulica, o produto é peneirada e se encontra em condições de expedição 
e emprego. 
Apesar de seu nome, a cal hidráulica não é um produto apropriado para construções sob a 
água. Sua pega é muito lenta, o que a torna mais adequada a emprego de menor 
responsabilidade, principalmente em misturas denominadas cimentos de alvenaria. 
Nessa família de aglomerantes, define-se um fator que qualiflca o seu comportamento, do 
ponto de vista do processo de endurecimento: o índice de hidraulicidade, a relação entre as 
proporções dos constituintes argilosos e dos constituintes alcalinos.