Módulo-CIMENTOS-2016-1

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Materiais de Construção I
Profª: Engª Tereza Cristina Magalhães, M.Sc.
terezacristinamagalhaes@yahoo.com.br
tereza.magalhaes@newtonpaiva.br
CURSO: Engenharia Civil – 5º período
mailto:terezacristinamagalhaes@yahoo.com.br
2.5 CIMENTOS PORTLAND
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5 CIMENTO PORTLAND
2.5.1 - DEFINIÇÃO E ORIGEM:
Cimento Portland é a denominação técnica do material usualmente
conhecido na construção civil como cimento. Foi criado e patenteado em
1824, por um construtor inglês chamado Joseph Aspdin. Naquela época,
na Inglaterra, construía-se com uma pedra acinzentada, originária da ilha
de Portland e, como a invenção de Aspdin tinha cor semelhante, adotou-se
esse nome (AMBROZEWICZ,2012).
O cimento é um ligante hidráulico constituído por pós muitos finos que,
amassados com água, formam uma pasta coesa, cujo endurecimento se dá
apenas pela reação química entre o pó e a água. Depois de endurecido,
permanece estável, mesmo que submetido à ação da água (um dos fatores que o
definem como aglomerante hidráulico).
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Cimento Portland é um produto obtido da pulverização do clinker,
constituído essencialmente por silicatos hidráulicos de cálcio, certa
proporção de sulfato de cálcio natural, aluminatos e, eventualmente,
adições.
O clinker é um material granuloso, resultante da calcinação da mistura dos
materiais acima. São nódulos de 5 a 25mm de diâmetro de um material
sinterizado, produzido quando uma mistura de matérias-primas (farinha)
de composição pré-determinada é aquecida a altas temperaturas (ASTM
apud AMBROZEWICZ,2012).
Fonte: google.com.br
É o Clinker que, dependendo da sua composição, dá às características
que irão definir o tipo de cimento. Sua produção consiste em:
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Calcário Argila
Farinha 
seca (ou 
mistura 
crua)
Forno à 1450°C
(clinquerização)
Clinker (Clinquer)
2.5.2 PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND
Moinho de bolas
Clinquer moído 
+ Adições
Envasamento 
(Expedição 
consumidor)
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• Britagem do calcário;
• Mistura com a argila;
• Moagem dos dois componentes – (farinha seca ou mistura crua)
• Calcinação da mistura crua em forno rotativo – (≈1400°C – clinquer)
• Resfriamento e moagem do clinquer
• Adição do gesso e outras adições minerais
C
IM
E
N
T
O
G:/NEWTON PAIVA/AULAS/como se hace el cemento.mpeg
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
A formação dos compostos do clínquer depende de uma boa dosagem e
preparo da mistura. Para isso, os componentes são britados, moídos, dosados
e misturados criteriosamente, sendo submetidos a análises laboratoriais
permanentes. Para produzir 1 tonelada de clínquer, são necessárias de 1,5 a
1,8 toneladas de farinha e as reações que ocorrem nos fornos podem ser
resumidas em (AMBROZEWICZ,2012):
Fonte: Ambrozewicz,2012.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
O processo de fabricação do cimento pode ser feito por via úmida (processo
quase extinto pelos fabricantes) ou por via seca (mais utilizado) onde a
farinha seca (ou mistura crua) vai para o pré-aquecedor. Posteriormente vai
para o forno rotativo e calcinado clinquerização.
Fonte: Ambrozewicz,2012.
CLINQUERIZAÇÃO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5.2.1 – Adições:
É importante mencionar algumas adições realizadas na fabricação do
cimento:
• Gesso: adicionado ao final do processo de fabricação do cimento com o
objetivo de diminuir a pega acelerada do cimento (causada principalmente pelo
C3A). Sem essa adição, o cimento endureceria muito rápido após o contato
com a água. A proporção é basicamente resumida em 3% de gesso para
cada 97% de clínquer.
• Escórias de Alto Forno: são o subproduto da fabricação do ferro gusa,
possuem propriedades de ligantes hidráulicos. Adicionadas em
proporções adequadas podem melhorar algumas propriedades do
cimento como a durabilidade e ganho de resistência ao longo do tempo.
• Pozolanas: são materiais obtidos das rochas vulcânicas, das matérias
orgânicas fossilizadas encontradas na natureza, dos derivados da queima
de carvão mineral ou através da calcinação da argila. Também
proporciona ao cimento algumas propriedades como maior
impermeabilidade.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• Filer: são rochas moídas (materiais carbonáticos) que apresentam carbonato
de cálcio em sua constituição, tais como o próprio calcário. Sua
granulometria fina proporciona às argamassas e concretos melhora na
trabalhabilidade. Excesso dessa adição pode enfraquecer os produtos.
• Existem outras adições que são estudadas e, acrescentadas ao cimento na
produção de argamassas e concretos, visam a melhoria de desempenho
dos mesmos, assim como Cinzas Volantes, microssílica, cinza da casca de
arroz etc.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5.3 – COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO CIMENTO:
CONSTITUINTES PRINCIPAIS:
• CaO (cal): ( 60 a 68%) 
• SiO2 (sílica): ( 17 a 25%)
• Al2O3 (alumina): (2 a 9%)
• Fe2O3 (òxido de ferro): ( 0,5 a 6%)
COMPONENTES SECUNDÁRIOS:
• MgO (magnésia): ( 0 a 2%)
• K2O (óxido de potássio) e Na2O (óxido de sódio): (0,5 a 1,5%) – álcalis do 
cimento
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
COMPOSIÇÃO BÁSICA DO CLÍNQUER:
• Silicato tricálcico 3CaO.SiO2(20-65%)
• Silicato bicálcico 2CaO.SiO2(10-55%)
• Aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 (0-15%)
• Ferroaluminato tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3(5-15%)
ABREVIAÇÃO:
• Silicato tricálcico  C3S (maior responsável pela resistência em todas as idades, em 
especial nos primeiros dias.)
• Silicato bicálcico  C2S 
• Aluminato tricálcico  C3A (contribui para a resistência especialmente no primeiro dia)
• Ferroaluminato tetracálcico  C4AF
Estrutura do Clinquer.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
PRINCIPAIS COMPOSTOS QUÍMICOS DO CLINQUER:
Compostos Fórmula Química Abrev. Propriedades específicas decorrentes dos 
compostos
Silicato Tricálcico 3CaO.SiO2 C3S Endurecimento rápido
Alto calor de hidratação
Alta resistência inicial
Silicato Bicálcico 2CaO.SiO2 C2S Endurecimento lento
Baixo calor de hidratação
Baixa resistência inicial
Aluminato 
Tricálcico
3CaO.Al2O3 C3A Pega muito rápida controlada com adição de gesso
Suscetível ao ataque de sulfatos
Alto calor de hidratação, alta retração
Baixa resistência final
Ferro aluminato 
tetracálcico
4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF Endurecimento lento,
Resistente à meios sulfatados,
Não contribui para a resistência, cor escura.
Cal livre CaO C Aceitável somente em pequenas quantidades
Causa aumento de volume e fissuras
(RIBEIRO,C.C.,Belo Horizonte, 2000)
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Fonte: ISAIA, G., 2010.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5.4 – Tipos de Cimento Portland
Os cimentos Portland são representados pela sigla CP, seguido dos algarismos romanos
de I a V (que representam o tipo do cimento) e dos números que representam as classes
de resistência à compressão aos 28 dias. Dessa forma, os cimentos podem ser designados
como, por exemplo:
Também podem ser descritas as adições usadas no tipo de cimento:
CP III 40
Cimento Portland
Alto Forno
Resistência de 40MPa aos 28 dias
CP II E 32
Cimento Portland
Composto
Escória de Alto Forno
Resistência de 32MPa aos 28 dias
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
TIPOS DE CIMENTOS
Sigla Nome
CPI CIMENTO PORTLAND comum (uso em construções que não requerem condições especiais e nem
ambientes desfavoráveis.
CPI-S CIMENTO PORTLAND comum com pozolana (adição reduzida de pozolanamenor permeabilidade)
CPII E-32 CIMENTO PORTLAND composto com escória (Recomendado para estruturas que exijam moderado
desprendimento de calor. A escória confere ao cimento menor calor de hidratação)
CPII F-32 CIMENTO PORTLAND composto com filer (Basicamente mesmas indicações do CPII E-32 porém não é
indicado para meios muito agressivos)
CPII Z CIMENTO PORTLAND composto com pozolana (o material pozolânico confere ao cimento menor
permeabilidade sendo ideal para obras subterrâneas inclusive marítimas)
CPIII-32
CIMENTO PORTLAND de alto forno (a escóriaconfere ao cimento baixo calor de hidratação, maior
impermeabilidade e durabilidade.Usado tanto em obras convencionais como as de grande porte e agressividade
(barragens,esgotos, pavimentação de estradas, pistas de aeroportos etc.)
CPIII-40 CIMENTO PORTLAND de alto forno (idem ao CPIII-32)
CPIV-32 CIMENTO PORTLAND pozolânico (Adição elevada de pozolana conferindo maior impermeabilidade e
durabilidade ao longo do tempo. Indicado para obras expotas a ação de água corrente e ambientes agressivos)
CPV ARI CIMENTO PORTLAND alta resistência inicial (moagem mais fina podendo conter filer, conferindo ao
cimento uma alta resistência inicial do concreto em suas primeiras idades)
CPV ARI RS CIMENTO PORTLAND alta resistência inicial resistente à sulfatos
Nota: O número 32 e 40 refere-se à resistência mínima que o cimento atinge aos 28 dias de idade.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• CPI - Cimento Portland Comum (NBR 5732): produzido sem quaisquer 
adições além do gesso, que é utilizado para regularizar a pega dos 
cimentos.
Fonte: J.A. Freitas
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• CP II - Cimento Portland Composto (NBR 11578): é o cimento que recebe
em sua composição a adição de escória de alto forno (CP II E), filer (CP II F)
ou pozolana (CP II Z). Todas essas adições melhoram o desempenho do
cimento, conforme já falado anteriormente.
É caracterizado por gerar calor numa velocidade menor do que o gerado pelo
Cimento Portland Comum. Seu uso, portanto, é mais indicado em
lançamentos maciços de concreto, onde o grande volume da concretagem e a
superfície relativamente pequena reduzem a capacidade de resfriamento da
massa. Este cimento também apresenta melhor resistência ao ataque dos
sulfatos contidos no solo. Recomendado para obras correntes de engenharia
civil sob a forma de argamassa, concreto simples, armado e protendido,
elementos pré-moldados e artefatos de cimento (ABCP,2015).
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
 CPII E (com adição de escória de alto forno): é o mais utilizados dos cimentos
compostos. Sua composição é intermediária entre o cimento portland
comum e o cimento portland com adições (alto-forno e pozolânico). Este
cimento combina com bons resultados o baixo calor de hidratação com o
aumento de resistência do Cimento Portland Comum. Recomendado para
estruturas que exijam um desprendimento de calor moderadamente lento
ou que possam ser atacadas por sulfatos (ABCP,2015).
 CPII F (com adição de filer calcário): Para aplicações gerais. Pode ser usado no
preparo de argamassas de assentamento, revestimento, argamassa
armada, concreto simples, armado, protendido, projetado, rolado, magro,
concreto-massa, elementos pré-moldados e artefatos de concreto, pisos e
pavimentos de concreto, solo-cimento, dentre outros.
 CPII Z (com adição de pozolana): Empregado em obras civis em geral,
subterrâneas, marítimas e industriais. E para produção de argamassas,
concreto simples, armado e protendido, elementos pré-moldados e
artefatos de cimento. O concreto feito com este produto é mais
impermeável e por isso mais durável
Fonte: J.A. Freitas
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• CPIII - Cimento Portland de Alto Forno – com escória (NBR 5735): é obtido
pela adição de escória granulada de alto-forno. As escórias apresentam
propriedades hidráulicas com reações de hidratação lentas, necessitando
ativadores físicos e químicos para sua empregabilidade. Apresenta maior
impermeabilidade e durabilidade, além de baixo calor de hidratação, assim
como alta resistência à expansão devido à reação álcali-agregado, além de
ser resistente a sulfatos. É um cimento que pode ter aplicação geral em
argamassas de assentamento, revestimento, argamassa armada, de
concreto simples, armado, protendido, projetado, rolado, magro e outras.
Mas é particularmente vantajoso em obras de concreto-massa, tais como
barragens, peças de grandes dimensões, fundações de máquinas, pilares,
obras em ambientes agressivos, tubos e canaletas para condução de
líquidos agressivos, esgotos e efluentes industriais, concretos com
agregados reativos, pilares de pontes ou obras submersas, pavimentação
de estradas e pistas de aeroportos
Fonte: J.A. Freitas
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• CPIV - Cimento Portland Pozolânico (NBR 5736): É obtido pela adição de
pozolana ao clínquer. Ao contrário da escória, a pozolana não reage com a
água em seu estado natural. Quando finamente moída reage com o
hidróxido de cálcio em presença de água e em temperatura ambiente,
dando origem a compostos com propriedades aglomerantes. É
especialmente indicado em obras expostas à ação de água corrente e
ambientes agressivos. O concreto feito com este produto se torna mais
impermeável, mais durável, apresentando resistência mecânica à
compressão superior à do concreto feito com Cimento Portland Comum, a
idades avançadas. Apresenta características particulares que favorecem
sua aplicação em casos de grande volume de concreto devido ao baixo
calor de hidratação.
Fonte: J.A. Freitas
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• CPV - Cimento Portland CPV ARI (NBR 5733): É o cimento de ALTA
RESISTÊNCIA INICIAL. Tem propriedade de atingir altas resistências já nos
primeiros dias após a aplicação. Com valores aproximados de resistência à
compressão de 26 MPa a 1 dia de idade e de 53 MPa aos 28 dias, que
superam em muito os valores normativos de 14 MPa, 24 MPa e 34 MPa
para 1, 3 e 7 dias, respectivamente, o CP V ARI é recomendado no preparo
de concreto e argamassa para produção de artefatos de cimento em
indústrias de médio e pequeno porte, como fábricas de blocos para
alvenaria, blocos para pavimentação, tubos, lajes, meio-fio, mourões,
postes, elementos arquitetônicos pré-moldados e pré-fabricados e em
todas as aplicações que necessitem de resistência inicial elevada e
desforma rápida.
Fonte: J.A. Freitas
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• CP RS - Cimento Portland Resistente à Sulfatos (NBR 5737): É o cimento que oferece
resistência aos meios agressivos sulfatados, como redes de esgotos de águas
servidas ou industriais, água do mar e em alguns tipos de solos. Pode ser usado
em obras convencionais (concreto dosado em central, concreto de alto
desempenho, obras de recuperação estrutural etc) sendo mais indicado para
concretos submetidos ao ataque de meios agressivos, como estações de
tratamento de água e esgotos, obras em regiões litorâneas, subterrâneas e
marítimas.
Os cinco tipos básicos de cimento - CP I, CP II, CP III, CP IV e CP V-ARI - podem ser
resistentes aos sulfatos, desde que se enquadrem em pelo menos uma das seguintes
condições:
- Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer e teor de adições carbonáticas de no
máximo 8% e 5% em massa, respectivamente;
- Cimentos do tipo alto-forno que contiverem entre 60% e 70% de escória granulada de
alto-forno, em massa;
- Cimentos do tipo pozolânico que contiverem entre 25% e 40% de material pozolânico,
em massa;
-Cimentos que tiverem antecedentes de resultados de ensaios de longa duração ou de
obras que comprovem resistência aos sulfatos.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Fonte: J.A. Freitas
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Compare 
com o 
CPV 
comum.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• CP BC - Cimento Portland Baixo Calor de Hidratação (NBR 13116): O Cimento
Portland de Baixo Calor de Hidratação (BC) é designado por siglas e classes de seu
tipo, acrescidas de BC. Por exemplo: CP III-32 (BC) é o Cimento Portland de Alto-
Forno com baixo calor de hidratação, determinado pela sua composição. Este tipo
de cimento tem a propriedade de retardar o desprendimento de calor em peças
de grande massa de concreto, evitando o aparecimento de fissuras de origem
térmica, devido ao calor desenvolvido durante a hidratação do cimento.
•Calor de hidratação: CP ordinário  entre 85 e 100cal/g
•Calor de hidratação: CPBC  entre 60 e 80cal/g
•C3S  120cal/g
•C2S  62cal/g
•C3A  207cal/g
•C4AF  100cal/g
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• CPB - Cimento Portland Branco (NBR12989): O Cimento Portland Branco se
diferencia por coloração, e está classificado em dois subtipos: estrutural e não
estrutural. O estrutural é aplicado em concretos brancos para fins arquitetônicos,
com classes de resistência 25, 32 e 40, similares às dos demais tipos de cimento. Já
o não estrutural não tem indicações de classe e é aplicado, por exemplo, em
rejuntamento de azulejos e em aplicações não estruturais. Pode ser utilizado nas
mesmas aplicações do cimento cinza. A cor branca é obtida a partir de matérias-
primas com baixos teores de óxido de ferro e manganês, em condições especiais
durante a fabricação, tais como resfriamento e moagem do produto e,
principalmente, utilizando o caulim* no lugar da argila. O índice de brancura deve
ser maior que 78%. Adequado aos projetos arquitetônicos mais ousados, o
cimento branco oferece a possibilidade de escolha de cores, uma vez que pode
ser associado a pigmentos coloridos (ABCP, 2015).
* O termo caulim é utilizado tanto para denominar a rocha que contém a caulinita, como o seu principal constituinte,
quanto para o produto resultante do seu beneficiamento. É uma rocha de granulometria fina, constituída de material
argiloso, normalmente com baixo teor de ferro, de cor branca ou quase branca (Grim, 1958 apud Bertolino et al).
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5.5 – IMPORTÂNCIA E MECANISMO DA HIDRATAÇÃO DO CIMENTO 
A hidratação do cimento é a reação química que levará o mesmo ao
ENDURECIMENTO. É a reação entre cimento e água que dá origem às
características de pega e endurecimento. A velocidade de hidratação, por sua vez,
depende da composição e finura do cimento, da presença ou não de aditivos e de
condições externas, como temperatura e umidade relativa do ar.
É a Hidratação bem feita que atuará no desempenho da pega do cimento,
estudada posteriormente.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Compostos com estrutura semelhante ao monosulfato
Compostos com estrutura semelhante a etringita
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
J.A de Freitas
Ao hidratar, o cimento libera calor, chamado calor de hidratação. Quanto maior o
calor da hidratação mais resistência nos primeiros dias porém, maior a retração e
probabilidade de formação de fissuras.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
etringita
monosulfato
C3A
C3S
portlandita
C-S-H
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
portlandita
etringita
C-S-H
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
C-S-H
C-S-H
C-S-H
portlandita
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Fonte: Mehta e Monteiro
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• No período inicial, ocorre a hidratação dos silicatos e aluminatos tricálcicos ,
C3A e C3S (até 3 dias), formando compostos hidratados estáveis, responsáveis
pelas primeiras resistências.
• Nesta fase a etringita (C6AS3H32) cristaliza-se a partir da hidratação dos
aluminatos; paulatinamente é transformada em monossulfato.
• Também o hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, também chamado portlandita,
cristaliza-se a partir da hidratação dos silicatos.
• Até os 7 dias ocorre o aumento da hidratação do C3S;
• Até os 28 dias continua a hidratação do C3S, responsável pelo aumento da
resistência, com pequena contribuição do C2S;
• Acima de 28 dias o aumento da resistência é devido à hidratação do C2S.
• silicatos de cálcio hidratados > C-S-H resistência mecânica
• hidróxido de cálcio > CH baixa resistência, solúvel, lixiviação,
carbonatação
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Hidratação dos principais componentes do Clinquer:
Fonte: José de A. Freitas Jr apud Domone (1994)
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Hidratação dos principais componentes do Clinquer:
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5.6 – PROCESSO DE PEGA E ENDURECIMENTO
O Processo de pega e endurecimento pode ser definido como as etapas de 
Hidratação do cimento: 
-O início da hidratação coincide com o início de pega
-O fim da hidratação, coincide com o endurecimento.
Esse processo será melhor estudado no item de PROPRIEDADES FÍSICAS.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5.7 – CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E QUÍMICAS DO CIMENTO:
PODEM SER DEFINIDAS 
SOB 3 APECTOS:
1) Propriedades do pó
2) Propriedades da pasta = cimento + água
3) Propriedades da pasta mais agregados = 
argamassas
1) DENSIDADE
2) FINURA
3) TEMPO DE PEGA
4) RESISTÊNCIA
5) EXSUDAÇÃO
6) FLUIDEZ
7) EXPANSABILIDADE
QUAIS SÃO:
Propriedades Físicas:
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
1) DENSIDADE
A densidade absoluta(específica) do cimento Portland é usualmente
considerada como 3,15, embora possa variar para valores pouco
menores. Já a densidade aparente é da ordem de 1,5.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• densidade / massa específica - NBR-NM-23
determinada por meio do frasco volumétrico de Le Chatelier ~ 3,15 kg/dm3
• densidade aparente / massa unitária
determinada por medição volumétrica: varia de
1,3 a 1,5 kg/dm3.
Importância:
• grandezas fundamentais nos cálculos das
dosagens experimentais para determinação
dos TUP (traços unitários em peso) e dos
respectivos traços em volume de argamassas
e concretos.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2) FINURA
A finura do cimento influencia a sua reação com a água e, quanto mais fino for o 
cimento: 
• Mais rápido ele agirá e maior será sua resistência à compressão 
(principalmente nos primeiros dias). 
• Diminui a exsudação e aumenta a trabalhabilidade, impermeabilidade e a 
coesão dos concreto e argamassas. 
Por outro lado, um cimento mais fino proporciona: 
 maior calor de hidratação, aumentando a retração e provável formação de 
fissuras.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
A finura pode ser definida de duas maneiras:
a) Pelo tamanho máximo dos grãos:
b) Pelo valor da superfície específica (soma das superfícies dos grãos contidos 
em um grama de cimento): Finura Blaine.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
a) por peneiramento – NBR 11579
medida da porcentagem em peso retida
na peneira 200 (de malha 0,075 mm)
Importância:
• processo de hidratação do cimento;
• resistência mecânica;
• exsudação;
• coesão;
• impermeabilidade;
• trabalhabilidade.
Peneira #200 (75µ)
• variável conforme o tipo de cimento
Os limites são definidos pelas NBRs 5732 e 5733:
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Peneira #200 (75µ) 
Resultados:
- 6% (em peso): Cimento ARI
- 15% (em peso): demais 
cimentos 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
b) pela determinação de sua Superfície
Específica – NBR 7224
medida da área por unidade de peso das
partículas de cimento com emprego do 
aparelho permeâmetro de Blaine 
(cm2/g)
Importância:
• A mesma entre os dois ensaios.
• variável conforme o tipo de cimento
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
3) TEMPO DE PEGA
Fenômeno compreendido entre a evolução das propriedades mecânicas da
pasta de cimento no início do processo de endurecimento, conseqüente do
processo de hidratação. É o momento em que a pasta de cimento adquire
certa consistência que a torna imprópria a um trabalho. É importante pois
determina o prazo para aplicação de pastas, argamassas e concretos.
Pega e endurecimento mesmo significado:
- Pega: 1ª fase do processo (hidratação)
- Endurecimento: 2ª e última fase do processo.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Início de pega: agulha à 
4mm do fundo
Fim de pega: nenhuma 
deterioração da pasta.
Determinado por meio do aparelho de Vicat, sobre 2 aspectos (NBR NM 65):
- o início de pega e
- o fim de pega
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
particularidades:
• consistência da pasta, ajustada com o 
emprego da sonda Tetmajer : 6 +/-1 mm;
• início de pega com agulha de Vicat – 4 mm > 1 h.;
• fim de pega – sem penetração < 10 hs.
Importância:
• fornece parâmetros que norteiam sobre
o tempo das operações de manuseio das
argamassas, concretos e instruem sobre 
eventuais providências visando sua 
alteração 
• cimentos ricos em C3A oferecem pega mais rápida
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
3.1) PASTA DE CIMENTO
A pega da pasta de cimento deve ser regulada conforme os tipos de aplicações
(normalmente períodos superiores à 1 hora do início da mistura).
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
4) RESISTÊNCIA
Determinada através da rupturaà compressão de corpos de prova
realizados com argamassas = cimento +agregado.
CP moldado com argamassa
no traço sugerido na NBR
7215.
Importância:
Qualificar o cimento quanto a sua
performance e resistência informada
pelo fabricante.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• Determinação do índice de consistência Normal – NBR 7215
O índice de consistência da argamassa é a
média aritmética das medidas de dois
diâmetros ortogonais. O ensaio deve ser
repetido sempre que houver diferença
maior que 5mm entre as duas medidas.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
5) EXSUDAÇÃO
Fenômeno de segregação que ocorre nas pastas de cimento:
sedimentação dos grãos de cimentos que são mais pesados que a
água que os envolve.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
• exsudação – NBR 7683 
determinada por meio de uma proveta de 1000 ml, o volume de água
segregada após determinado tempo.
particularidades:
• fator água/cimento ≤ 0,45;
• volume do ensaio = 1000 ml;
• tempo do ensaio = 3 h sem evaporação;
• volume exsudado ≤ 2 % do volume total.
Importância:
estabelece condições de controle de qualidade 
das caldas e seu controle operacional nos 
trabalhos de injeção de cimento.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
NBR 7682 
Determinada por meio do funil de Marsh, o tempo necessário para fluir certo 
volume de uma calda de cimento.
particularidades:
• fator água/cimento ≤ 0,45;
• 8 segundos ≤ índice de fluidez ≤ 18 segundos;
• volume do ensaio = 1000 ml.
Importância:
estabelece condições de controle de 
qualidade das caldas e seu controle 
operacional nos trabalhos de 
injeção de cimento.
6) FLUIDEZ
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Determinada por meio das agulhas de Le Chatelier 
por 2 processos: quente e frio
particularidades:
abertura das agulhas no ensaio ≤ 5 mm
importância:
denota teores elevados de MgO ou CaO;
denota o emprego de calcário dolomítico;
expansão após o fim de pega fissuras
7) EXPANSIBILIDADE NBR 11582
Fenômeno que ocorre após o final da pega, ao longo do tempo, 
provocando aparecimento de fissuras.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Estão diretamente relacionadas ao processo de endurecimento por hidratação (já 
estudada anteriormente) e podem ser denominadas:
Propriedades Químicas:
Propriedades 
Químicas
Estabilidade
Calor de 
Hidratação
Resistência 
aos agentes 
agressivos
Reação Álcali 
- Agregado
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Estabilidade: característica ligada à ocorrência eventual de expansões
volumétricas posteriores ao endurecimento do concreto  resulta da
hidratação de cal e magnésia livre presentes.
 Quando a cal livre (CaO) hidrata-se após o endurecimento, aumenta de
volume ocasionando microfissuração e desagregação do material.
 A estabilidade é determinada pelo ensaio de expansão em autoclave.
 No Brasil esse ensaio é feito com a agulha de Le Chatelier.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Calor de hidratação: considerável quantidade de calor se desenvolve nas
reações de hidratação durante o processo de endurecimento.
 Elevado calor de hidratação pode ocasionar trincas de contração ao final do
resfriamento da massa.
 O desenvolvimento do calor de hidratação varia com a composição do cimento
(especialmente com as proporções de silicato e aluminato tricálcicos).
 O valor do calor de hidratação varia entre 85 e 100 cal/g.
 Cimentos de baixo calor de hidratação têm o valor entre 60 e 80 cal/g.
 Valores do calor de hidratação dos constituintes:
 C3S - 120 cal/g
 C2S – 62 cal/g
 C3A – 207 cal/g
 C4AF – 100 cal/g
 Magnésia – 203 cal/g
 Cal – 279 cal/g
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Resistência aos agentes agressivos: Podem ocorrer no concreto quando
em contato com água ou terra quando essas contém substâncias químicas
suscetíveis à reações com certos constituintes do cimento (presentes no
concreto).
• As águas puras (ex: graníticas ou oriundas de degelo) atacam o cimento
hidratado por dissolução da cal existente.
• As águas ácidas (ex: água de chuva com certa proporção de gás carbônico
dissolvido), agem sobre a cal do cimento hidratado.
• A água do mar contem muitos sais em solução entre eles, sulfatos de cálcio,
sulfatos de magnésio e o cloreto de sódio. Esse último contribui para
aumentar a solubilidade da ca.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Reação Álcali-Agregado: formação de produtos gelatinosos acompanhada
de grande expansão de volume pela combinação dos álcalis do cimento com
a sílica ativa finamente dividida eventualmente presente nos agregados.
Esse assunto será mais estudado no item AGREGADOS.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5.8 – Cimentos hidráulicos especiais podem ser classificados como aqueles
que não fazem parte dos Cimentos Portland ordinários (CPI, II, III, IV e V) mas
que também se definem como hidráulicos por terem sua reação de
endurecimento com a água.
Alguns cimentos que podem ser mencionados são:
 CIMENTOS ALUMINOSOS
CIMENTOS EXPANSIVOS
CIMENTOS ASFÁLTICOS
 ETC
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Cimento aluminoso
• Resultante do cozimento de uma mistura de BAUXITA + CALCÁRIO, à base de
aluminatos de cálcio, que difere dos cimentos Portland comuns que contém
maioria silicatos de cálcio. Estes aluminatos conferem ao cimento aluminoso
propriedades que permitem utilizações especiais, complementares as do
Cimento Portland;
• É um cimento de endurecimento rápido, após a pega normal, o que lhe
permite a desforma e utilização em um intervalo de 6 a 24 horas;
• Por não liberar cal durante sua hidratação e ter baixa porosidade, confere a
seus concretos boa resistência química à grande parte dos agentes
agressivos;
• Pela mesma razão é um cimento adaptado aos concretos resistentes ao calor
e aos concretos refratários, suportando temperaturas acima de 1200°C;
• Por sua elevada resistência mecânica e baixa porosidade, são muito bem
adaptados a concretos submetidos a abrasão;
• Pode também ser utilizado como acelerador da pega dos Cimentos Portland;
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Cimento Expansivo:
São cimentos hidráulicos que, contrariamente aos Cimentos Portland,
se expandem durante os períodos iniciais de hidratação, após a pega.
Fonte: google.com.br
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
Cimento Asfáltico:
O asfalto pode ser encontrado na natureza ou obtido da destilação do 
petróleo, que se funde gradualmente pelo calor, tendo o BETUME com 
seu principal constituinte.
É uma mistura de betume com agregado ou carga mineral. Pode ser 
encontrados em CAN (Cimento Asfaltico Natural) ou CAP (Cimento 
Asfáltico de Petróleo).
Fonte: google.com.br
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
2.5.9 – Usos e aplicações
Usos e aplicações dos Cimentos foram descritos em cada item.
2.5.10 – Práticas de laboratório
Referências 
- Associação Brasileira de Normas Técnicas. Tipos de Cimento. Disponível em 
http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/tipos/a-versatilidade-do-
cimento-brasileiro. Acesso em julho de 2015.
- AMBROZEWICZ, P.H.L. Materiais de Construção. PINI, São Paulo,2012.
- BAUER, L.A.F. Materiais de Construção Civil. Ed. Livros Técnicos. 5ª Edição. São 
Paulo,2000.
• BERTOLINO, L.C. et al. Caulim. CT2005-116-00 Comunicação Técnica elaborada 
para Edição do Livro Rochas & Minerais Industriais: Usos e Especificações Pág. 
231 a 262. CETEM. Rio de Janeiro, 2005. Disponível em 
http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2005-116-00.pdf. Acesso em 
ago/15.
• ISAIA, G. C. Materiais de Construção Civil e Principios de Ciencia e Engenharia de 
Materiais. v.1. São Paulo: Ibracon, 2010. 
- http://www.dcc.ufpr.br/wiki/images/2/26/TC030 Aglomerantes.pdf. Acesso em 
fevereiro 2012.
- http://blogdopetcivil.com/2012/05/04/cura-do-concreto-de-cimento-portland/ . 
Acesso em ago.14.
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO I
http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/tipos/a-versatilidade-do-cimento-brasileiro
http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/tipos/a-versatilidade-do-cimento-brasileiro
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http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/tipos/a-versatilidade-do-cimento-brasileiro
http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/tipos/a-versatilidade-do-cimento-brasileiro
http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/tipos/a-versatilidade-do-cimento-brasileiro
http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/tipos/a-versatilidade-do-cimento-brasileiro
http://www.abcp.org.br/conteudo/basico-sobre-cimento/tipos/a-versatilidade-do-cimento-brasileiro
http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2005-116-00.pdf. Acesso em ago/15
http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2005-116-00.pdf. Acesso em ago/15
http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2005-116-00.pdf. Acesso em ago/15
http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2005-116-00.pdf. Acesso em ago/15
http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2005-116-00.pdf. Acesso em ago/15
http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2005-116-00.pdf. Acesso em ago/15
http://www.dcc.ufpr.br/wiki/images/2/26/TC030
http://www.dcc.ufpr.br/wiki/images/2/26/TC030_Aglomerantes.pdf
http://www.dcc.ufpr.br/wiki/images/2/26/TC030_Aglomerantes.pdf
http://www.dcc.ufpr.br/wiki/images/2/26/TC030_Aglomerantes.pdf
http://blogdopetcivil.com/2012/05/04/cura-do-concreto-de-cimento-portland/
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