Livro Materiais de Construção Civil (2)

Prévia do material em texto

MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
“A Faculdade Católica Paulista tem por missão exercer uma ação integrada de suas atividades educacionais, visando à 
geração, sistematização e disseminação do conhecimento, 
para formar profissionais empreendedores que promovam 
a transformação e o desenvolvimento social, econômico e 
cultural da comunidade em que está inserida.
Missão da Faculdade Católica Paulista
 Av. Cristo Rei, 305 - Banzato, CEP 17515-200 Marília - São Paulo.
 www.uca.edu.br
Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma 
sem autorização. Todos os gráficos, tabelas e elementos são creditados à autoria, 
salvo quando indicada a referência, sendo de inteira responsabilidade da autoria a 
emissão de conceitos.
Diretor Geral | Valdir Carrenho Junior
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 3
SUMÁRIO
AULA 01
AULA 02
AULA 03
AULA 04
AULA 05
AULA 06
AULA 07
AULA 08
AULA 09
AULA 10
AULA 11
AULA 12
AULA 13
AULA 14
AULA 15
AULA 16
 05
13
23
33
43
51
59
68
73
77
82
92
96
103
107
115
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL
AGREGADO
CIMENTO
ADITIVOS E ADIÇÕES
DETERIORAÇÃO DO CONCRETO
DOSAGEM DO CONCRETO
ESTADO FRESCO DO CONCRETO
HIDRATAÇÃO DO CIMENTO
CONCRETO EM ESTADO ENDURECIDO
PLÁSTICO
TINTA
VERNIZ
VIDRO 
MATERIAL CERÂMICO
MADEIRA
METAIS
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 4
INTRODUÇÃO
Os materiais de construção, como o próprio nome já diz, é qualquer material que 
possa ser usado para fins de construção. Geralmente inclui madeira, concreto, aço, 
cimento, agregados, tijolos, argila, metal e muito mais. Antigamente, as pessoas usavam 
tijolos puros, ou madeira ou palha. Mas nesta era moderna, os engenheiros aprenderam 
a misturar e combinar os materiais certos para criar estruturas de maior qualidade. 
A escolha dos tipos de materiais de construção é a base para o sucesso da sua 
obra. Escolhas erradas, elevando orçamento, baixa qualidade, ausência de mão de 
obra, podem se tornar problemas irreversíveis ou ainda muito mais custosos. Portanto, 
os planejadores precisam analisar quais materiais funcionarão melhor para o projeto 
durante o estágio de planejamento, juntamente com as necessidades do cliente. A 
escolha correta do tipo de material que será usado na obra deve ser baseada no tamanho 
e na natureza da construção, seu design, finalidade pretendida e a disponibilidade de 
recursos na localização.
Ao iniciar um capítulo, você leitor será apresentado aos objetivos de aprendizagem 
e uma breve introdução seguida do conteúdo, para desenvolver o seu aprendizado. 
Ao longo do texto você irá encontrar informações complementares que irão auxiliar 
na compreensão dos temas. 
O livro foi dividido em 15 capítulos, no qual foram apresentadas todas as etapas da 
produção do concreto, desde a escolha dos materiais até ensaios de qualidade dos 
mesmos. Ainda o livro será composto por materiais de construção como madeira, 
aço, tinta, vidro e entre outros. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 5
AULA 1
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
Material de construção é qualquer material usado para fins de construção, como 
exemplo os materiais para construção de casas. Madeira, cimento, agregados, metais, 
tijolos, concreto, argila são os tipos mais comuns de material de construção usado 
na construção. A escolha destes é baseada em sua viabilidade de custo para projetos 
de construção. Muitas substâncias que ocorrem naturalmente, como argila, areia, 
madeira e rochas, até mesmo galhos e folhas, foram usadas para construir edifícios. 
 A fabricação de materiais de construção é uma indústria estabelecida em muitos 
países e o uso desses materiais é normalmente segmentado em ramos de especialidades 
específicas, como carpintaria, encanamento, telhados e isolamento. 
1.1 Evolução Histórica dos Materiais de Construção
 
Para o desenvolvimento de uma construção, independente da sua dimensão, deve-
se levar em consideração o uso de materiais adequados. Os materiais de construção 
tem sido um componente fundamental para a evolução humana e dos padrões de 
vida da sociedade desde os primórdios.
As civilizações antigas foram evoluindo à medida que novas formas construtivas 
foram elaboradas. No período neolítico (9.000 a.C. a 5.000 a.C) os materiais disponíveis 
eram mais limitados, comparados com o que temos hoje, período no qual eram 
basicamente os materiais disponíveis na natureza que existiam, como ossos, couro, 
pedra, metal e madeira.
Em contrapartida, no período conhecido como idade do cobre (5.000 a.C e 3.100 
a.C), o principal material de construção foi o tijolo de barro, bastante semelhante aos 
que temos hoje. Em 3.500 a.C surgiram então os tijolos queimados, com finalidade de 
uso para pavimentação. No período subsequente de 3.100 a.C até 30 a.C encontra-se a 
civilização do antigo oriente, conhecido como Egito antigo, no qual a construção desse 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 6
período destacava-se pelo uso do Adobe, o uso desse tipo de material era favorável 
devido ao clima do local que era quente e seco (NAVARRO, 2006).
Ainda no período de 1.100 a.C até 146 a.C na Grécia antiga, os materiais que 
destacaram foi a argamassa de cal, denominada de cimento romano. Isso lhes 
proporcionou um material mais resistente. Eles usaram tijolo ou pedra para construir 
as camadas externas da parede e, em seguida, encheram a cavidade com grandes 
quantidades de concreto.
No período da idade média, a maioria dos edifícios no norte da Europa foram 
construídos de madeira até 1000 DC. No sul da Europa, o adobe permaneceu 
predominante. O tijolo continuou a ser fabricado na Itália durante o período de 600-
1000 DC. Por volta do século XVIII, a fabricação de vidro, com o surgimento de vidro 
laminado, foi o grande avanço da época, porém o ferro continuava sendo utilizado 
nas estruturas de grandes construções (NAVARRO, 2006).
No século XIX, conhecido como período da revolução industrial, o aço era produzido 
em massa a partir de meados do século, sendo utilizado em vigas, concreto armado. 
Nesse período surgem os encanamentos, que facilitaram o acesso à água potável e 
coleta de esgoto.
Título 1 Cronologia dos materiais
Fonte: Autor (2021)
1.2 Estudo dos materiais 
Um edifício finalizado é muito mais do que os acabamentos das paredes e pisos. A 
segurança do edifício e o desempenho estrutural dependem fortemente da colocação 
e instalação adequadas de uma variedade de materiais de construção. A tragédia que 
https://en.wikipedia.org/wiki/Concrete
https://en.wikipedia.org/wiki/Sanitary_sewer
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 7
matou 242 pessoas, na “Boate Kiss” na cidade de Santa Maria, por asfixia pela fumaça 
causada com show pirotécnico embaixo do teto coberto com espuma de poliuretano 
sem aditivo retardador de chama. Por meio do conhecimento e estudo dos materiais 
é possível comprovar a causa da tragédia, já que as faíscas da chuva de fogos de 
artifício podem inflamar a espuma de poliuretano e causar asfixia.
ISTO ESTÁ NA REDE
Na reportagem da revista Veja da época, “Espuma transformou a boate Kiss em 
câmara de gás” afirma que a espuma de poliuretano estava em cerca de um terço 
do teto da casa no qual tinha como objetivo realizar o isolamento acústico. No 
trecho da reportagem o delegado Arigony citou o uso de um material retardante de 
fogo, que não foi identificado de acordo com os laudos da perícia, o que poderia ter 
evitado centenas de mortes.
Fonte: https://veja.abril.com.br/brasil/espuma-transformou-boate-kiss-em-camara-de-gas/
O estudo dos Materiais de Construção também desempenha um papel necessário 
em manter o ambiente seguro de risco ambientais. A produção de cimento, porexemplo, 
é um dos grandes responsáveis pela emissão de CO2. Sabe-se que esse gás é um dos 
causadores do aquecimento global, desta forma o estudo dos materiais tem como 
um dos objetivos avaliar e desenvolver técnicas e condições para reduzir a emissão 
de CO2.
Desta forma com o estudo dos materiais é possível que se forme um ciclo de 
melhoria no qual quanto melhor o material de construção, acarreta em desempenho 
melhor nos resultados onde empregado, favorecendo assim técnicas construtivas de 
qualidade que por sua vez demanda materiais de melhor qualidade. 
Título 2: Ciclo do desempenho do material
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
https://veja.abril.com.br/brasil/espuma-transformou-boate-kiss-em-camara-de-gas/
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 8
1.3 classificação dos materiais
Os materiais de construção são classificados de acordo com Luís (2017), considerando 
a variação da composição dos materiais juntamente com a sua natureza química, em 
que se destaca as seguintes classificações: 
• Metais.
• polímeros.
• cerâmicos.
• compósitos.
Os materiais de construção podem ainda ser classificados como materiais de 
construção inorgânicos e orgânicos.
• Os materiais inorgânicos consistem em lama, cimento, cal, gesso, aço.
• Materiais orgânicos como madeira e biomassa.
Outra classificação baseada na tecnologia para materiais de construção que vão 
desde a produção até a aplicação são:
• Aglutinantes à base de cimento, cal, materiais pozolânicos e poliméricos.
• Componentes de construção, como pedras de construção naturais, tijolos de 
barro, tijolos de solo estabilizado, tijolos e blocos de argila queimada, blocos 
de concreto e pozolânicos, fibras orgânicas e vários materiais de cobertura e 
estruturas.
• Compostos impermeabilizantes e selantes.
• Tintas, materiais de pintura e revestimentos.
1.4 definições básicas sobre os estudos dos materiais 
Antes de dar início ao propriamente dito estudo dos materiais, deve-se compreender 
algumas nomenclaturas, estruturas e tipos de ensaios realizados para identificar o 
desempenho dos materiais.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 9
1.4.1 Organização atômica 
Os materiais são constituídos de átomos e moléculas. A forma com que estão 
alocados diferencia assim a sua propriedade. Diante disso, os materiais podem ser 
arranjados de duas maneiras gerais: por meio da formação de uma estrutura cristalina 
tridimensional repetitiva regular chamada de rede cristalina, produzindo assim um 
sólido cristalino. Os sólidos cristalinos têm bordas e faces bem definidas, difratam 
os raios X e tendem a ter pontos de fusão nítidos.
Em contraste, os sólidos podem agrupar sem nenhuma ordem particular, caso em 
que formam uma estrutura amorfa. Os sólidos amorfos têm superfícies irregulares 
ou curvas, não fornecem padrões de difração de raios-X e derretem em uma ampla 
faixa de temperaturas (NEVILLE, 2016). 
1.4.2 Propriedade dos materiais 
 
1.4.2.1 Massa específica, peso específico e densidade
• peso específico
Peso específico é a propriedade que relaciona o peso de uma quantidade de massa 
com o volume ocupado por essa massa.
 equação 1
A unidade no sistema internacional de medida é : 
• = Letra grega “Gama” - Peso específico
• P= Peso da substância 
• V= Volume ocupado pela substância 
• Massa específica
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 10
A Massa específica tem como finalidade identificar uma substância específica de 
cada material, no qual pode ser identificada na seguinte equação: 
• = Massa Específica
• m= Massa
• V= Volume 
Densidade absoluta
A densidade tem como finalidade identificar corpo específicao de cada material, 
no qual pode ser identificada na seguinte equação: 
densidade = 
• d= densidade
• m= Massa
• V= Volume 
A unidade da densidade, no Sistema Internacional de Unidades, é dado por quilograma 
por metro cúbico (kg/m³)
Vale lembrar que a massa específica e a densidade possuem unidades de medidas 
iguais, porém a grande diferença é em relação no qual massa específica trabalha com 
substância e densidade é em relação a um corpo.
A seguir são apresentadas algumas das NBR para caracterização dos materiais:
NBR 15382 (2017)- Tintas para construção civil - Determinação da massa específica 
de tintas para edificações não industriais.
NM45 de 03/2006 Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de 
vazios.
NBR9833 de 01/2008-Concreto fresco - Determinação da massa específica, do 
rendimento e do teor de ar pelo método gravimétrico.
NM52 de 02/2009 Agregado miúdo - Determinação de massa específica e massa 
específica aparente.
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39512/nm52-agregado-miudo-determinacao-de-massa-especifica-e-massa-especifica-aparente
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39512/nm52-agregado-miudo-determinacao-de-massa-especifica-e-massa-especifica-aparente
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39512/nm52-agregado-miudo-determinacao-de-massa-especifica-e-massa-especifica-aparente
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 11
NM53 de 02/2009 Agregado graúdo - Determinação de massa específica, massa 
específica aparente e absorção de água.
NM23 de 11/2000 Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação de 
massa específica.
NBR 13278 de 09/2005 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes 
e tetos - Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado.
NBR 13280 de 09/2005 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes 
e tetos - Determinação da densidade de massa aparente no estado endurecido.
1.4.2.2 Massa unitária e vazios
Segundo a NM 45 (2006), descreve a massa unitária sendo uma relação entre a 
massa do agregado lançado no recipiente de acordo com o estabelecido na norma.
 
p é; mar é a massa do recipiente mais o agregado, em quilogramas; mr é a massa 
do recipiente vazio, em quilogramas; V é o volume do recipiente, em metros cúbicos; 
F é o fator para o recipiente (ver 7.4), em 1/metro cúbico.
• = Massa unitária do agregado, em quilogramas por metro cúbico
• = é a massa do recipiente mais o agregado, em quilogramas;
• = é a massa do recipiente vazio, em quilogramas
• F= é o fator para o recipiente, em 1/metro cúbico.
Em relação aos espaços vazios denomina-se por meio do espaço entre os grãos 
de uma massa de agregado.
= é o índice de volume de vazios nos agregados, em porcentagem;
= é a massa específica relativa do agregado seco, determinada conforme as NM 
52 e NM 53; 
= é a massa específica de água, em quilogramas por metro cúbico; 
= é a massa unitária média do agregado, em quilogramas por metro cúbico.
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39513/nm53-agregado-graudo-determinacao-de-massa-especifica-massa-especifica-aparente-e-absorcao-de-agua
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39513/nm53-agregado-graudo-determinacao-de-massa-especifica-massa-especifica-aparente-e-absorcao-de-agua
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39964/nm23-cimento-portland-e-outros-materiais-em-po-determinacao-de-massa-especifica
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39964/nm23-cimento-portland-e-outros-materiais-em-po-determinacao-de-massa-especifica
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39964/nm23-cimento-portland-e-outros-materiais-em-po-determinacao-de-massa-especifica
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39964/nm23-cimento-portland-e-outros-materiais-em-po-determinacao-de-massa-especifica
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36207/nbr13278-argamassa-para-assentamento-e-revestimento-de-paredes-e-tetos-determinacao-da-densidade-de-massa-e-do-teor-de-ar-incorporado
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 12
1.4.2.3 Absorção
 De acordo com a definiçãotrabalhada na NM 30 (2020) absorção é o processo 
pelo qual um líquido é transportado e tende a ocupar os poros permeáveis de um 
corpo sólido poroso. O cálculo da absorção de água mediante a fórmula:
A= é a absorção de água, em porcentagem; 
 é a massa ao ar da amostra na condição saturada e de superfície seca, em 
gramas; é a massa da amostra seca em estufa, em gramas.
 1.4.2.4 Permeabilidade
A permeabilidade expressa a velocidade que o material permite a passagem de 
gases ou líquidos, em particular a água.
1.4.2.5 Tenacidade
É a resistência que o material oferece ao rompimento por choque ou percussão. 
1.4.2.6 Dureza
É a resistência dos materiais a uma deformação permanente.
1.4.2.7 Elasticidade
É a tendência que os corpos apresentam de retornar à forma inicial, após a retirada 
de um carregamento. Em contrapartida, a tensão limite denomina-se quando o material 
não retorna à sua forma inicial, chama-se limite de elasticidade.
1.4.2.8. Resiliência
É a capacidade de o material absorver energia quando ele é deformado elasticamente.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 13
AULA 2
AGREGADO
Cerca de 75% do volume de uma mistura de concreto é composta por agregados, 
além disso o presente material possui finalidade de melhorar a resistência, durabilidade 
e o comportamento estrutural do concreto, sabendo disso fica claro a importância do 
estudo desse tipo de material. 
Os agregados podem ser classificados como materiais granulares inertes, como 
areia, cascalho ou pedra triturada que, junto com a água e o cimento Portland, são um 
ingrediente essencial do concreto. Mas sua funcionalidade não se limita apenas a um 
material inerte, e sim a capacidade de desempenho de sua mistura, nas propriedades 
do concreto fresco e endurecido.
ISTO ESTÁ NA REDE
Utilizados no setor de Construção Civil, os agregados é considerado o material mais 
consumido do mundo, perdendo apenas para a água. Segundo dados ANEPAC 
(2021), esse consumo corresponde a 2 ⁄ 3 do total da produção mineral do mundo, 
no qual, no ano de 2014, em que 65 bilhões de toneladas produzidas, 45 bilhões 
correspondem aos agregados. Esse alto índice do consumo de agregados é devido 
a sua versatilidade, em que são empregados em pavimentos e edifícios.
2.1 Classificação
Os agregados são um extenso grupo de material característico de granulometria 
grossa a fina, usada na construção, no qual incluem as areias, cascalho, brita, escória, 
geossintéticos entre outros. Esse tipo de material pode ser classificado quanto a sua 
origem e tamanho. 
https://agregadosonline.com.br/grupo-mbl-construcao-civil-crescimento-expressivo-2020/
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 14
2.1.1 Origem
Quanto à origem do agregado, podem ser classificados entre agregados naturais, 
artificiais e industrializados.
• Naturais: São formados pelo acarretamento de intemperismo ou britagem da 
rocha mãe, no qual são coletadas sob forma de utilização. Areia é considerado 
como um dos exemplos de agregado natural miúdo, no qual podem ser originadas 
nos rios, praias e dunas.
• Artificiais: Destaca-se por ser resultado de britagem de rochas, sendo um 
mecanismo industrial para a fragmentação. As pedras britadas, corresponde a 
um agregado artificial, visto que o seu processo de produção, conforme visto 
anteriormente é industrializado.
2.1.2 Distribuição granulométrica
A classificação granulométrica dos agregados é realizada pelo ensaio de peneiramento 
de acordo com as especificações da ABNT NM 248 (2003). O ensaio de caracterização 
granulométrica compreende no agrupamento de conjuntos de peneiras, no qual 
compõem telas de diferentes aberturas, no qual os vão da malha são padronizados 
entre o intervalo de 38 mm a 0,075 mm. A Figura 3 representa de forma exemplificada 
a abertura da peneira 38 mm no qual a dimensão é realizada pela diagonal. 
Título 3 - Abertura da peneira 38 mm
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 15
A disposição das peneiras, inicia-se com o fundo, seguido pela menor malha 150 
µm sucessivamente até a abertura de 75 mm. Realizado a montagem do conjunto 
de peneiras é realizado o processo de peneiramento, no qual pode ser realizado tanto 
por processo manual como mecânico. 
Vale ressaltar que o ensaio de distribuição granulométrica, não é possível identificar 
com exatidão o tamanho do grão, visto que uma partícula é tridimensional (comprimento, 
largura e espessura), porém quando é realizado, refere-se a uma das dimensões do 
elemento para identificar o tamanho, ou seja, quando é realizado o peneiramento, o 
agregado é caracterizado com o segundo menor tamanho da partícula. Para melhor 
compreensão admitindo que a partícula, o ensaio de peneiramento será classificado 
apenas pela largura do agregado conforme ilustra a Figura 4.
Título 4 - Largura do Agregado
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
Segundo a NBR 9935 (2011), classifica as séries normal de peneiras sendo um 
conjunto sucessivo, com as aberturas de 75 mm; 37,5 mm; 19 mm; 4,75 mm; 2,36 
mm; 1,18 mm; 600µm; 300µm; 150 µm. Dentre as aberturas podem ser subdivididas 
em dois grupos conhecidos como agregado miúdo e agregado graúdo.
Os agregados miúdos possuem grão passante pelas peneiras com abertura de 
4,75 mm e retidos na malha com abertura de 150 µm. Em contrapartida os agregados 
graúdos, caracterizam por passar pela peneira com abertura de malha de 75 mm e 
ficam retidos na peneira com abertura de malha de 4,75 mm.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 16
Título 5 - Distribuição granulométrica
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
Diante do exposto, apesar dos métodos de granulometria, o tamanho dos grãos não 
é preciso, visto que o material passante será classificado de acordo com o intervalo 
da peneira passante e retida. A Figura 6 representa a granulometria de acordo com 
o intervalo de peneiras.
Título 6 - Granulometria de acordo como tamanho da abertura
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 17
2.2 tipos de agregado
As tendências na tecnologia de concreto são atualmente direcionadas ao 
fornecimento de materiais sustentáveis alternativos para o concreto, a fim de minimizar 
a dependência excessiva de recursos naturais. Muitos dos materiais substitutos usados 
para a produção de concreto verde são materiais reciclados obtidos de resíduos e 
subprodutos industriais. 
Uma solução promissora para o desafio da gestão de resíduos de conchas envolve 
a utilização de conchas como materiais de construção em concreto. Investigações 
experimentais foram realizadas no uso de conchas de moluscos, como conchas de 
pervinca, conchas de mexilhões, conchas de ostra, conchas de berbigão, conchas de 
crepidula, conchas de moluscos e conchas de vieiras como materiais de substituição 
de agregados em concreto. As conchas do mar foram utilizadas como substituição 
parcial ou total de agregados finos e graúdos no concreto.
2.3 Ensaio de caracterização 
Na iminência de compreender as condições no domínio da construção civil, os 
agregados são sujeitos a ensaios e análises com o intuito de atender aos requisitos 
da indústria de materiais. Os agregados são submetidos a diversos ensaios, com o 
objetivo de identificar as principais características do material. Para isso, concebe-se 
normativas, com propósito dos ensaios apresentarem confiabilidade. Dentre as NBR 
destaca-se de acordo com a Tabela 1.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 18
Propriedade
AGREGADO 
MIÚDO
Propriedade Normativas
NM 26 (2009) Agregados - Amostragem
NM 52 (2009) Agregado miúdo - Determinação de mas-sa específica e massa específica aparente
NBR 16972 (2021) Agregados - Determinação da massa uni-
táriae do índice de vazios
NM 30 (2020) Agregado miúdo - Determinação da ab-sorção de água
NBR 6467 (2006) Agregados - Determinação do inchamento de agregado miúdo - Método de ensaio
NBR 9936 (2013) Agregados — Determinação do teor de partículas leves — Método de ensaio
NBR 9775 (2011)
Agregado miúdo – Determinação do teor 
de umidade superficial por meio do frasco 
de Chapman – Método de ensaio
AGREGADO 
GRAÚDO
NM 53 (2009)
Agregado graúdo - Determinação de mas-
sa específica, massa específica aparente 
e absorção de água
NBR 9936 (2013) Agregados — Determinação do teor de partículas leves — Método de ensaio
NBR 9939 (2011) Agregado graúdo – Determinação do teor de umidade total – Método de ensaio
NBR 10341 (2006)
Agregado graúdo para concreto - Determi-
nação do módulo de deformação estático 
e do diagrama tensão-deformação em 
rocha matriz - Método de ensaio
NBR 9938 (2013)
Agregados — Determinação da resistên-
cia ao esmagamento de agregados graú-
dos — Método de ensaio
NBR 12042 (2012) Materiais inorgânicos — Determinação do desgaste por abrasão
NM 45 (2006) Agregados - Determinação da massa uni-tária e do volume de vazios
Tabela 1: NBRs caracterização dos materiais
Fonte: NBR (2021)
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39512/nm52-agregado-miudo-determinacao-de-massa-especifica-e-massa-especifica-aparente
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39512/nm52-agregado-miudo-determinacao-de-massa-especifica-e-massa-especifica-aparente
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36323/nbr6467-agregados-determinacao-do-inchamento-de-agregado-miudo-metodo-de-ensaio
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36323/nbr6467-agregados-determinacao-do-inchamento-de-agregado-miudo-metodo-de-ensaio
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36411/nbr9936-agregados-determinacao-do-teor-de-particulas-leves-metodo-de-ensaio
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36411/nbr9936-agregados-determinacao-do-teor-de-particulas-leves-metodo-de-ensaio
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36411/nbr9936-agregados-determinacao-do-teor-de-particulas-leves-metodo-de-ensaio
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36411/nbr9936-agregados-determinacao-do-teor-de-particulas-leves-metodo-de-ensaio
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36414/nbr9939-agregado-graudo-determinacao-do-teor-de-umidade-total-metodo-de-ensaio
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36414/nbr9939-agregado-graudo-determinacao-do-teor-de-umidade-total-metodo-de-ensaio
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36180/nbr12042-materiais-inorganicos-determinacao-do-desgaste-por-abrasao
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/36180/nbr12042-materiais-inorganicos-determinacao-do-desgaste-por-abrasao
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39476/nm45-agregados-determinacao-da-massa-unitaria-e-do-volume-de-vazios
https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/39476/nm45-agregados-determinacao-da-massa-unitaria-e-do-volume-de-vazios
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 19
Dentre os ensaios destacados, alguns merecem atenção especial quando nos 
referimos à caracterização do agregado, tais como: Porosidade Intergranular; Área 
Superficial Específica; Umidade e inchaço; Porosidade intragranular e massa específica.
2.1.1 Volume de Vazios
A porosidade dos agregados é considerada o determinante de qualidade. A porosidade 
controla a densidade específica e determina a durabilidade dos agregados. Vale destacar 
que a interconexão entre os poros influencia a permeabilidade, além disso a forma e 
tamanho dos poros tem grande efeito na porosidade.
O procedimento experimental, estipulado na NM 45 (2006) trata sobre a determinação 
da massa unitária e número de vazios. A massa unitária é expressa de acordo com 
a seguinte expressão: 
Onde: 
ρap= Massa Unitária do agregado no estado solto (Kg/dm³)
mar = Massa do recipiente + amostra (kg)
Mr = Massa do recipiente (kg)
V = Volume do recipiente (dm³)
Para realizar o cálculo é preciso inicialmente identificar a massa e o volume do 
recipiente. O ensaio de caracterização do agregado, levando em consideração o volume 
de vazio, tem como parâmetro para o estudo de dosagem, no qual identifica o volume 
de agregados na formulação do composto. 
Segundo Falcão (2019), afirma que para a dosagem de concreto é preciso realizar 
a análise no qual se deve preferir agregados com maiores massas unitárias ou menor 
índice de vazios. Isso se deve devido à redução do volume de pasta para obter boa 
fluidez, além de serem mais densos, maior resistência e mais duráveis. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 20
2.1.2 absorção de água 
Absorção de água é definida pela capacidade de acessibilidade de água nos poros 
da rocha, isso porque quanto maior for índice de porosidade do agregado, maior será 
a facilidade de percolação de água. 
A determinação de absorção de água é realizada de acordo com a seguinte equação:
sendo A: é a absorção de água (%)
ms= Massa ao ar da amostra na condição saturada e de superfície seca (g) 
m, é a massa da amostra seca em estufa, (g) 
Percebe-se de acordo com a equação que a absorção de água é a diferença entre 
o agregado saturado e a massa do material seco. O ensaio consiste também, para 
avaliar de forma indireta, ou seja, imprecisas, algumas das propriedades físicas, como 
esforço mecânico e retração. Sabe-se que quanto menor o índice de absorção de água 
no agregado, a tendência do material se tornar mais resistente.
3.1.3 Massa específica
Para o estudo sobre massa específica dos agregados são utilizadas as normativas NM 
52 - Agregado miúdo e NM 53 Agregado Graúdo. As normas classificam Massa específica 
sendo a relação entre a massa do agregado seco e seu volume, desconsiderando os 
poros permeáveis. 
Na determinação da massa específica, abrange dois métodos: picnômetro e balança 
hidráulica, para os agregados miúdos e graúdos respectivamente. Vale ressaltar que 
as britas apresentam vazios intergranulares entre as partículas, esses vazios nada 
mais é que espaços entre os grãos, facilitando a saída de bolhas (ar), o que não ocorre 
nos agregados miúdos. Necessitando assim ensaios com menor volume e auxílio, 
muitas vezes o uso de equipamentos para realizar vácuo nas amostras para auxiliar 
a saída das bolhas de ar. 
Para realizar o ensaio, de acordo com a NM 52, apresenta algumas etapas, de 
acordo com a Figura 7.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 21
Título 7 - Representação do ensaio de Massa específica do agregado miúdo
Fonte: Autor (2021)
De acordo com a imagem e o estipulado pela norma, sabe-se que o picnômetro é 
um recipiente que possui um volume aferido. Para iniciar o ensaio segue os seguintes 
passos:
a) determina-se a massa de sólidos 
b) determina-se a massa Picnômetro com água 
c) Adicione no picnômetro os agregados juntamente com o volume de água 
necessário para completar e pesa-se o conjunto.
O volume de sólidos é igual dado na seguinte equação:
Amostra + Mpic + Mcheio de água – (Mamostra + Mpic – Mágua faltante)] / densidade da água (1 kg/dm³). 
A massa específica real (kg/dm³) é igual a:
Msólidos / Vsólidos.
Em relação aos agregados graúdos, estabelecido pela NM 53 (2003), o V sólidos é 
mensurado de acordo com a lei de empuxo, no qual o cálculo representa a massa seca 
do agregado subtraindo com a massa do agregado submerso conforme a equação 
abaixo e figura 8.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 22
Título 8- Representação do ensaio de Massa específica do agregado Graúdo
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
[(Massa seca ‒ Massa submersa) /Densidade da água] 
Desta forma, deve-se inicialmente secar a amostra do agregado que será ensaiado, 
realizar a pesagem e em seguida submeter a amostra aoconjunto cesto e balança. 
ANOTE ISSO
Para saber mais sobre o processo de britagem, acesse os links:
Animação sobre o processo de britagem:
https://www.youtube.com/watch?v=37LXf8NhJH4
Mineração - Companhia Siderúrgica Nacional:
https://www.youtube.com/watch?v=8KDdVL4kWDA
Processo de extração da areia no rio Teles Pires:
https://www.youtube.com/watch?v=y1dQwOdOdLM
https://www.youtube.com/watch?v=37LXf8NhJH4
https://www.youtube.com/watch?v=8KDdVL4kWDA
https://www.youtube.com/watch?v=y1dQwOdOdLM
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 23
AULA 3
CIMENTO
A produção do cimento é uma tecnologia milenar, os primeiros indícios da sua 
produção foram originados pela cultura romana, possivelmente pioneiros no uso de 
concreto, com o emprego de um material que reagia com a água e se tornava rígido, 
chamado de cimento hidráulico. 
 O cimento romano (hidráulico) evoluiu e deixou de ser utilizado em 1824, segundo 
Neville (2016), e assim surge o cimento utilizado até hoje, chamado de cimento Portland. 
Mas o que seria um cimento portland? 
Na aula de hoje vamos trabalhar sobre o que é cimento, o que é constituído, sobre 
a indústria de cimento.
Para dar início, classificam-se sendo um cimento portland de acordo com a ABNT 
NBR 11172 (1990), como um “aglomerante hidráulico artificial, obtido pela moagem de 
clínquer Portland, sendo geralmente feita a adição de uma ou mais formas de sulfato 
de cálcio”. Vale destacar que o conceito de clínquer de acordo com a Mesma NBR, 
refere-se a um produto granular resultante da queima até o ponto de fusão parcial 
ou completa que após o processo de moagem se torna um produto com carácter 
hidráulico.
3.1 Produção do cimento portland 
O cimento Portland é gerado em indústrias situadas próximo às jazidas localizadas 
em ambientes propícios ao transporte do produto para o ponto de consumo. Esse tipo 
de material é produzido basicamente pela mistura de composto de cálcio (calcário), 
sílica e alumínio, no qual irá resultar em sua composição, reações químicas suficientes 
para a produção. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 24
 A fabricação do cimento é representada em seis etapas operacionais fundamentais 
de acordo com Falcão (2019): 
1. Extração da matéria-prima;
2. Britagem;
3. Moedura e mistura;
4. Queima;
5. Moedura do clínquer;
6. Expedição.
Inicialmente o calcário é retirado na mina até chegar a uma textura de pó utilizada 
na construção civil. Para chegar a uma composição ideal é realizada pesquisas no 
local de extração com inserção de furos para realizar análises. Vale ressaltar que as 
jazidas de calcário e argila apresentam variações de composições ao longo de suas 
extensões.
Em seguida, a matéria-prima é submetida à operação de britagem com o objetivo 
de reduzir o material para condição de grãos, também utilizado para o processo de 
produção dos agregados. Em seguida o material será secado em estufas e conduzido 
aos moinhos que será utilizado bolas de aço com o objetivo de realizar a moedura do 
composto juntamente com um conjunto de peneiras, cuja a ação conduz para manter 
uma mistura homogênea de pequenos tamanhos.
Com o auxílio de vias pneumáticas a mistura é conduzida para os silos, podendo 
eventualmente ocorrer correção química. Os silos irão armazenar o material até o 
momento da queima.
Já as argilas, passam por um processo de umidificação, ou seja, a argila natural será 
misturada em água formando uma lama. Em seguida, será misturada a essa lama, 
juntamente com o calcário britado, O processo de britagem irá se repetir novamente 
permitindo assim redução do tamanho e homogeneização da amostra que após a 
operação de moedura será bombeada para os silos armazenamento do cru. A etapa 
seguinte, de queima da mistura é realizada em um forno (Fig. 9.)
Título 9 - Como é feito o cimento
Fonte: Adaptado de Chatham House (2018)
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 25
O forno é composto por um tubo de chapa de aço, rotacionando em torno do eixo, 
inclinado. Na parte inferior é composto por um maçarico, responsável pela queima de 
combustível. O forno é mantido em alta temperatura com objetivo de transformar o 
material em clínquer. O tempo do processo leva em torno de quatro horas. Em seguida 
é resfriado por corrente de ar ou aplicação de água, sendo mantido em repouso até 
o processo de moagem. 
O clínquer é um material rígido, o processo de moagem repete os anteriores realizados, 
no qual é utilizado uma esfera de aço. Vale ressaltar, que para controle do tempo de 
pega do cimento é adicionado gipsita. E para finalizar são estocados, adequadamente 
após a moagem em sacos e comercializados. Na Figura 10 está esquematizada a 
fabricação do cimento.
Título 10 - Fábrica de cimento
Fonte: Adaptado de Falcão (2019)
O armazenamento do cimento portland deve seguir algumas recomendações e 
cuidados: no canteiro de obra, deve-se impedir umidade, ou qualquer processo de 
hidratação e a embalagem não possui capacidade de impermeabilização. Sendo esse 
um dos motivos de fazer armazenamento adequado, com cobertura e laterais isoladas 
e distanciadas do chão. Uma outra sugestão é realizar o cobrimento do estoque do 
cimento com lonas, se for em um período curto de tempo. 
ISTO ESTÁ NA REDE
O vídeo a seguir ilustra o processo de fabricação do cimento
https://www.youtube.com/watch?v=CXcUM5TCtTA
https://www.youtube.com/watch?v=CXcUM5TCtTA
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 26
3.2 Composição do cimento 
Como visto no capítulo anterior, alguns dos componentes fundamentais do cimento 
são:
• cal (CaO);
• sílica (SiO2);
• alumina (Al2O3)
• óxido de ferro (Fe2O3);
• magnésia (MgO);
• anidrido sulfúrico (SO3), 
• óxido de sódio (Na2O),
• óxido de potássio (K2O),
• óxido de titânio (TiO2) 
As diversas substâncias mencionadas acima são adicionadas em proporções 
diferentes, de acordo com a sua característica e finalidade no material. A cal, a sílica 
alumina constitui aproximadamente 95% dos óxidos, e a magnésia com 3%. O cimento 
Portland é feito de quatro compostos principais: silicato tricálcico (3CaO · SiO2 ), 
silicato dicálcico (2CaO · SiO2 ), aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3 ), e aluminato ferrita 
de tricálcico (4CaO · Al2O3Fe O3). Em uma notação abreviada que difere dos símbolos 
atômicos normais, esses compostos são designados como C3S, C2S, C3A e C4AF, onde 
• C representa óxido de cálcio (cal); 
• S para sílica; 
• A para alumina; 
• F para óxido de ferro. 
3.3 tipos de cimento
Os cimentos Portland são padronizados de acordo com a NBR 16697 :2018, no 
qual são classificados de acordo com suas adições, resistência e composto. 
Comum (tipo I), 
Composto (Tipo II), 
Alto forno (Tipo III), 
Pozolânico (Tipo IV),
Alta resistência inicial (Tipo V). 
https://www.britannica.com/science/calcium-oxide
https://www.britannica.com/science/silica-mineral
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 27
Tabela 2– Tipos de Cimento
Fonte: NBR 16697 (2018, Anexo)
Conforme visto na Tabela 3, as distinções dos tipos de cimento estão relacionadas 
às diferenças na composição do material, o qual interfere na durabilidade, característica 
e trabalhabilidade. A comercialização dos sacos de cimento vem representada de 
acordo com a Figura 11: 
Título 11 - Nomenclatura do cimento
Fonte: elaborado pelo Autor (2020)
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 28
Existem também outros tipos de cimento Portland. Os cimentos coloridos são feitos 
triturando 5% a 10% de pigmentos adequados com cimento Portland branco ou cinza 
comum. já o cimentos incorporadores de ar são feitos pela adição na moagem de uma 
pequena quantidade, cerca de 0,05%, de um agente orgânico que causa a entrada de 
bolhas de ar muito finas em um concreto. Isso aumenta aresistência do concreto 
a danos por congelamento-degelo em climas frios. O agente de arrastamento de ar 
pode, alternativamente, ser adicionado como um ingrediente separado à mistura ao 
fazer o concreto.
3.3.1 Finura
Levando em consideração que a hidratação do cimento começa na superfície das 
partículas do cimento, portanto a velocidade deve ser relacionada com o tamanho da 
finura do mesmo, quanto maior a resistência nas primeiras idades, maior a finura do 
composto. Desta forma, a Finura pode ser definida sendo a propriedade relacionada 
com o tamanho dos seus grãos que interfere na exsudação, resistência, segregação, 
impermeabilidade, trabalhabilidade entre outros. 
A Finura do cimento é controlada de duas formas. O método mais comum é de acordo 
com maior tamanho do grão, retida na peneira 75 µm, vale ressaltar a importância 
dessa estratégia, visto que finuras acima de 75 µm não correspondem a resistência 
significativa aos 28 dias de idade, outra forma de classificação é a identificação do 
valor da área específica. Ambos mecanismos se destacam pela rapidez e baixo custo 
na classificação diante a finura do material.
 A determinação da finura do cimento pela determinação da porcentagem de 
cimento retida na peneira de abertura de malha 75 µm é importante, pois, em termos 
práticos, partículas de cimento maiores que 75 µm não contribuem significativamente 
na resistência aos 28 dias de idade.
As normativas ABNT NBR 5732:1991, ABNT NBR 5733:1991 e ABNT NBR 11578:1991 
descrevem o processo de peneiramento, nas malhas 75µm de abertura área específica 
pelo método de permeabilidade ao ar para os cimentos Portland comum, de alta 
resistência inicial (ARI) e compostos, respectivamente. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 29
3.3.2 tempos de pega
O tempo de pega de um cimento é um processo contínuo, mas dois pontos são 
distinguidos para fins de teste. O tempo de pega inicial é o intervalo entre a mistura 
do cimento com a água e o tempo em que a mistura perde plasticidade, enrijecendo 
até certo ponto. O tempo de pega é designado a partir do momento que o material 
cimentício entra em contato com a água ativando a reação química, enrijecendo ou 
melhorando a viscosidade da pasta.
O enrijecimento da mistura marca aproximadamente o final do período em que 
a mistura úmida pode ser moldada em forma. O tempo de pega final é o ponto em 
que o cimento adquire firmeza suficiente para resistir a uma determinada pressão 
definida. A maioria das especificações requer um tempo mínimo de pega inicial em 
temperaturas normais de cerca de 45 minutos e um tempo de pega final não superior 
a 10 a 12 horas.
Alguns mecanismos podem ser utilizados para identificar o tempo de pega do 
cimento é o caso do aparelho Vicat, a normativa ABNT NBR NM 65:2003 estabelece 
os critérios para avaliar o tempo de pega.
3.3.3 resistências 
Os ensaios que mensuram a taxa em que um cimento desenvolve resistência são 
geralmente feitos em argamassa composta pela proporção de 1:3 (uma parte de 
cimento a três partes de areia) em peso, misturada com água . 
A especificação da resistência é apresentada de acordo com a ABNT NBR 7215:1997, 
ensaiado em um corpo de prova com mistura traço de argamassa. No Brasil, o ensaio 
é realizado por meio de moldes de dimensões 50 mm de diâmetro e 100 mm de altura, 
com traço de 1:3 e relação água cimento de 0,48.
No teste da maioria dos cimentos é analisada uma resistência mínima no período de 
3 e 7 e 28 dias, sabendo que essas datas para avaliação são especificadas. Cimento 
de tempo de pega nas primeiras idades, como CPV, é necessário realizar ensaios em 
um dia, ou seja, para cimento de alta alumina, os testes são necessários em 1 e 3 dias.
Os requisitos de resistência estabelecidos em diferentes países não são diretamente 
comparáveis devido às diferenças nos métodos de teste. Na construção real, para 
verificar a resistência de um concreto, são realizados ensaios de compressão em 
cilindros ou cubos feitos com o concreto que está sendo colocado.
https://www.britannica.com/technology/mortar-building-material
https://www.britannica.com/science/sand
https://www.britannica.com/science/water
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 30
3.2 Cimento Pozolânico
Os cimentos pozolânicos são misturas de cimento Portland é um material pozolânico 
que pode ser natural ou artificial. As pozolanas são principalmente materiais de origem 
vulcânica, mas incluem algumas terras diatomáceas. Os materiais artificiais incluem 
cinzas volantes, argilas queimadas e xistos. As pozolanas são materiais que, embora 
não sejam cimentícios em si, contêm sílica (e alumina) de forma reativa, podendo se 
combinar com a cal na presença de água para formar compostos com propriedades 
cimentícias. As misturas de cal e pozolana ainda encontram alguma aplicação, mas 
foram amplamente substituídas pelo cimento pozolânico moderno. A hidratação da 
fração de cimento Portland libera a cal necessária para combinar com a pozolana.
3.3. Cimento aluminoso
O cimento de alta alumina é um cimento de endurecimento rápido feito por fusão 
a 1.500°C ou 1.600°C de uma mistura de bauxita e calcário em forno. As bauxitas 
adequadas contêm 50% a 60% de alumina, até 25% de óxido de ferro, não mais do 
que 5% de sílica e 10% a 30% de água de hidratação. O calcário deve conter apenas 
pequenas quantidades de sílica e magnésia. O cimento contém 35% a 40% de cal, 
40% a 50% de alumina, até 15% de óxidos de ferro e, de preferência, não mais do que 
cerca de 6% de sílica. O principal composto de cimentação é o aluminato de cálcio 
(CaO·Al 2O3) (FALÇÃO, 2019).
O cimento de alta alumina ganha uma alta proporção de sua resistência final em 24 
horas e tem uma alta resistência ao ataque químico. Segundo falcão (2019), o cimento 
de alumina atinge resistência elevadas de 31,5 MPa em dois dias, 35,5 em sete dias, 
40 em 28 dias, além de ser um cimento de pega lenta, iniciando-se duas horas após 
a mistura. Também pode ser usado em revestimentos refratários para fornos. Uma 
forma branca do cimento, contendo proporções mínimas de óxido de ferro e sílica, 
tem excelentes propriedades refratárias. 
3.4 Cimentos expansivos
Os cimentos expansíveis, como o nome indica, caracteriza-se por expandirem 
ligeiramente com a hidratação, compensando assim a pequena contração que ocorre 
https://www.britannica.com/technology/pozzolanic-cement
https://www.britannica.com/science/water
https://www.merriam-webster.com/dictionary/compounds
https://www.britannica.com/technology/pozzolana
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 31
quando o concreto fresco seca pela primeira vez. O sulfonato de cálcio e o mecanismo 
de formação de cristais, juntamente com o inchamento das partículas com a absorção 
de água, são os responsáveis pelo processo de expansão do cimento. 
3.5 Indústria do cimento 
O subsetor de cimento consome aproximadamente 12-15% do uso total de energia 
industrial. Portanto, este subsetor libera emissões de CO2 para a atmosfera como 
resultado da queima de combustíveis fósseis para produzir a energia necessária ao 
processo de fabricação do cimento. A indústria de cimento contribui com cerca de 
7% do total das emissões mundiais de CO (BNDES, 2021).
ISTO ESTÁ NA REDE
Líderes da indústria de cimento estiveram na Polônia para a conferência sobre 
mudança climática da ONU - COP24 - para discutir formas de cumprir os requisitos 
do Acordo de Paris sobre mudança climática. Para fazer isso, as emissões anuais 
de cimento precisarão cair em pelo menos 16% até 2030.
Saiba mais no Site: 
https://gccassociation.org/news/gcca-heads-to-world-climate-change-conference-
cop24/
O crescimento da indústria do cimento, devido ao uso do concreto em larga escala, 
impulsiona a produção global de cimento desde a década de 1950, com a Ásia e a China 
sendo responsáveis pela maior parte do crescimentoda década de 1990 em diante.
A produção aumentou mais de trinta vezes desde 1950 e quase quatro vezes desde 
1990. A China usou mais cimento entre 2011 e 2013 do que os EUA em todo o século 
XX. A figura 4 representa o gráfico, de acordo com US geological Survey (2019), o 
aumento até o ano de 2018 da produção de cimento. 
https://www.britannica.com/technology/concrete-building-material
https://gccassociation.org/news/gcca-heads-to-world-climate-change-conference-cop24/
https://gccassociation.org/news/gcca-heads-to-world-climate-change-conference-cop24/
https://www.earth-syst-sci-data.net/10/195/2018/essd-10-195-2018.pdf
https://www.earth-syst-sci-data.net/10/195/2018/essd-10-195-2018.pdf
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 32
Título 12 – Aumento na produção do cimento
Fonte: USGS (2019)
O setor fez progressos - as melhorias na eficiência energética de novas fábricas e 
a queima de resíduos em vez de combustíveis fósseis fizeram com que as emissões 
médias de CO2 por tonelada de produção caíssem 18% nas últimas décadas. 
A recém-criada Global Cement and Concrete Association (GCCA), atualmente 
representando cerca de 35% da capacidade de produção de cimento mundial e com 
foco no desenvolvimento sustentável, esteve na COP24.
https://gccassociation.org/press-release/gcca-heads-world-climate-change-conference-cop24
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 33
AULA 4
ADITIVOS E ADIÇÕES
Os aditivos podem ser definidos, segundo Bauer Falcão (2019), sendo qualquer 
produto que não seja dispensável a mistura do concreto, e que quando adicionado 
na mistura faz melhorar as suas características. A ABNT NBR 11768:2019, define 
aditivos como “produtos que, adicionados em pequenas quantidades a concretos de 
cimento Portland, modificam algumas de suas propriedades, no sentido de melhor 
adequá-las a determinadas condições”.
4.1 Classificação dos aditivos 
Os aditivos podem ser classificados de duas formas, baseado na ação que exerce 
sobre o concreto no qual podem exercer ações puramente química, física ou físico-
química e baseado nos efeitos, mais usual do âmbito do canteiro de obra, facilitando 
a escolha do emprego do aditivo.
De acordo com a norma ABNT NBR 11768:2019, os aditivos são classificados das 
seguintes formas:
• aditivo redutor de água/plastificante (P);
• aditivo retardador de pega (R);
• aditivo de alta redução de água/superplastificante tipo I (SP);
• aditivo de alta redução de água/superplastificante tipo II (SP);
• aditivo incorporador de ar (IA);
• aditivo acelerador de pega (AP).
4.2 Aditivos redutores de água 
 Os redutores de água têm como finalidade aumentar a trabalhabilidade do concreto, 
podem ser nomeados em duas formas: plastificante ou superplastificante. As misturas 
redutoras de água são recomendadas tanto para evitar o teor excessivo de cimento 
para uma dada relação água/cimento na classe de consistência exigida quanto para 
reduzir qualquer tendência a segregação excessiva, minimizando o teor de água livre. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 34
A formação principal no mecanismo dos redutores de água, agem diretamente sobre 
o cimento, devido às reações químicas. 
Geralmente reduz o conteúdo de água necessário para uma mistura de concreto em 
cerca de 5% a 10%. Consequentemente, o concreto contendo uma mistura redutora de 
água precisa de menos água para atingir o abatimento necessário do que o concreto 
sem o aditivo redutor, desta forma o concreto com esse tipo de composição possui 
relação a/c inferior.
O uso de aditivos RA (redutores de água) pode aumentar ou diminuir o tempo de 
pega inicial (será visto no próximo capítulo), do concreto. Os RA podem ser classificados 
tipo 1 ou tipo 2 para compreender e distinguir cada um, refere-se à intensidade de 
redução de água sendo que RA2 permite maior redução.
O aumento da pega é diferente de acordo com seu tipo e dosagem. A taxa de 
dosagem é típica. Mostra-se também que o uso de RA proporciona maior resistência 
inicial à compressão do concreto (até 28 dias) em 10% em relação à mistura controle. 
Outro benefício do uso de RA é que uma maior densidade do concreto é alcançada, o 
que torna o concreto menos permeável e tem uma maior durabilidade.
Sabendo da capacidade de dispersão e redução de água, justifica-se pela atividade 
eletrostática, conforme Figura 12. Compreende-se assim, que as partículas de cimento 
absorvem as partículas dos superplastificantes que por sua vez possuem base 
polimérica. Desta forma, como os polímeros aumentam a carga negativa do cimento, 
faz com que suas partículas se espalhem por repulsão elétrica diminuindo a quantidade 
de água relevante para fluidificar a pasta (TUTIKIAN; DAL MOLIN, 2008).
Título 12.1- Atividade eletrostática do aditivo
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 35
As moléculas possuem uma das extremidades laterais carregadas negativamente. 
Um dos lados adere aos grãos de cimento (superfície positiva), e outro lado fica exposto, 
com cargas negativas. A repulsão elétrica entre as cargas negativas afasta os grãos 
de cimento cobertos pelo aditivo, dando plasticidade à mistura. 
Metha e Monteiro (2016) explicam que o procedimento de ação é justificado pela 
presença de moléculas com extremos laterais compostos de cargas negativas. Um 
dos lados adere aos grãos de cimento (superfície positiva), e outro lado com carga 
negativa fica exposto. A repulsão eletrostática entre as cargas negativas afasta os 
grãos de cimento coberto pelo aditivo, facilitando a trabalhabilidade.
Teores de aditivos elevados, não melhora o desempenho da massa, podem retardar 
a pega, provocar a exsudação e diminuir a resistência à segregação, além de aumentar 
o custo. 
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Alguns cuidados na dosagem dos superplastificantes devem ser levados em 
consideração, visto que seu mecanismo químico pode afetar o desempenho, de 
acordo com Falcão (2019) destaca a alta temperatura do concreto e do meio de 
aderência podem ocasionar a velocidade de reação chegando a alterar os efeitos 
vantajosos da aplicação dos redutores de água. Em contrapartida, temperaturas 
amenas, podem retardar a reação, a pega e impossibilitar a desforma. 
Além disso, a qualidade da água é fundamental visto que pode gerar ar incorporado 
ou retardo de pega no concreto e, também, prejudicar as resistências mecânicas. 
Outro fator é a presença de material pulverulento dos agregados, principalmente 
argilosos, inibindo o desempenho dos aditivos, o mesmo aplica-se para a origem 
(natural ou artificial) e a granulometria do agregado miúdo.
4.3 Aditivo retardador de pega (R);
Os aditivos retardadores têm como finalidade estendendo o processo de hidratação 
das partículas de cimento e aumentam o tempo de pega inicial do concreto. A 
concretagem em algumas situações torna-se bastante difícil na execução, onde 
a trabalhabilidade do concreto deve ser mantida por períodos mais longos e seus 
retardadores como uma mistura podem ser bastante benéficos. Um exemplo dos 
benefícios deste aditivo é evitar a formação de juntas frias e aumento da eficiência 
da argamassa de cimento.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 36
 Dentre os aditivos retardadores mais usados estão o sulfato de cálcio, também 
conhecido como gesso, que é interligado com o clínquer; materiais como amidos, 
celulose, ácidos e sais de ácidos apresentam efeito de leitura semelhante.
ISTO ACONTECE NA PRÁTICA
Comparando o processo de inibidores ou retardadores no concreto, o gráfico a 
seguir representa os dois casos: Sem Retardador e com Retardador.
Título 13-Comparativo entre aditivo inibidores e retardadores de pega
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
Como visto no capítulo, esse aditivo é utilizado para aumentar o tempo do concretono estado plástico, aumentando o tempo de pega. Na linha verde é representado 
o concreto sem o aditivo já na linha vermelha com o aditivo. Percebe-se que o 
tempo de fim de pega é inferior sem o aditivo. Outro ponto desse tipo de aditivo é a 
redução da resistência nas primeiras idades, visto que ainda está em processo de 
hidratação, porém o tempo de pega final, não sofre perdas na resistência. 
4.4 Incorporadores de ar
A matriz de concreto é composta por bolhas de ar, induzidas durante o período da 
mistura. As bolhas formadas podem se agrupar a outras bolhas formando aberturas 
maiores e se expelindo durante o período de concretagem, porém, elas podem acabar 
enfraquecendo o concreto à medida que rompem a aderência pasta/agregado, ocorrendo 
vazios. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 37
Porém, quando o ar é inserido, devido ao aditivo incorporador de ar, o efeito se 
diferencia quando comparado com o surgimento de bolhas devido ao processo de 
mistura. O ar, intencionalmente incorporado ao concreto durante a mistura, possui 
tamanhos microscópicos. Essas bolhas são esféricas, com diâmetros entre 10 e 1000 
mícrons.
O incorporador de ar é um tensoativo que age diminuindo a tensão superficial da 
água, ou seja, que apresentam em uma molécula uma extremidade apolar e outra 
polar, sendo conhecidos como compostos anfifílicos. 
 
ANOTE ISSO
Por que preciso de ar no concreto? 
Em climas frios, a água é transportada para dentro do capilar de concreto. Os poros 
congelam e expandem quando a temperatura cai abaixo de zero. Se o concreto é 
altamente saturado e a expansão do gelo pode chegar a 土 9% em volume, exerce 
pressão dentro do concreto endurecido e causará fissuras, se a resistência à tração 
do concreto for excedida.
 Os vazios de ar presos espaçados dentro do concreto fornecem um lugar para o 
congelamento / expansão da água para entrar, o que alivia a pressão e, assim, evita 
fissuras.
O incorporador de ar é um tensoativo, ou seja, diminui a tensão superficial da 
água. Estes aditivos possuem duas polaridades: Hidrofílicas e hidrofóbicas, que são, 
comumente, representadas de acordo com a Figura 14.
Título 14- Polaridade
Fonte: Autor (2021)
Sabe-se que quanto menor a densidade de um determinado material, a tendência, 
em meio fluido, é subir. É o que ocorre com as bolhas de ar e a camada polar fica em 
ligação com o meio fluido.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 38
O agrupamento das partículas acaba formando uma película protetora em volta 
das bolhas de ar, reagindo com o concreto em estado fresco, se ligam no cimento 
mantendo os grupos apolares organizados. 
Dentre as vantagens no uso desse tipo de aditivo, destaca-se o distanciamento entre 
os grãos do agregado, reduzindo assim o atrito entre eles, acarretando em melhor 
flexibilidade na mistura e fluxo, por outro lado vale ressaltar que a entrada de ar reduz 
a resistência do concreto e reduz a resistência. Como regra geral, um aumento de 1% 
no conteúdo de ar do concreto diminuirá a resistência à compressão de 28 dias em 
cerca de 3 a 5%.
 
4.5 aceleradores
Aditivos de acelerar o concreto são usados para aumentar a taxa de desenvolvimento 
da resistência do concreto ou para reduzir o tempo de pega do concreto. O cloreto de 
cálcio pode ser considerado o componente acelerador mais comum. 
No entanto, pode promover a atividade de corrosão do reforço de aço. As melhores 
práticas de concreto, como consolidação adequada, cobertura adequada e projeto 
de mistura de concreto adequado podem evitar esses problemas de corrosão. As 
misturas de aceleração são especialmente úteis para modificar as propriedades do 
concreto em climas frios.
4.6 aditivos especiais
 
Além dos aditivos classificados pela NBR 11768: 2019, o mercado da construção 
trabalha com outros tipos de aditivos, conhecidos como aditivos especiais, utilizados 
em casos específicos:
• Aditivos modificadores de viscosidade;
• Aditivos redutores de permeabilidade capilar;
• Aditivos retentores de água;
• Aditivos aceleradores para concreto projetado;
• Aditivo redutor de reação álcali-agregado;
• Aditivos controladores de hidratação;
• Aditivos expansores;
• Aditivos para argamassa.
https://www.thebalancesmb.com/types-of-rebars-844455
https://www.thebalancesmb.com/types-of-rebars-844455
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 39
4.6.1 Aditivos modificadores de viscosidade
Os aditivos modificadores de viscosidade foram desenvolvidos com o objetivo de 
alterar a reologia do concreto no estado fresco, modificando assim a viscosidade da 
água, buscando melhorar a coesão, evitar o processo de segregação do concreto e 
diminuir atrito.
O uso desse tipo de aditivo tem se mostrado muito eficaz na estabilização 
das propriedades reológicas e consistência do concreto autoadensável. Oferece a 
oportunidade de reduzir o teor de finos no concreto que, de outra forma, é usado para 
tornar o concreto fresco mais coeso. 
São comercializados como disponíveis comercialmente como misturas de pó ou 
dispersos em um líquido para tornar a dosagem mais fácil e melhorar a precisão da 
dosagem. A dosagem dependerá da aplicação, mas normalmente varia de 0,01% a 
0,1% em peso de cimento.
4.6.2 Aditivos redutores de permeabilidade capilar
 A permeabilidade capilar no concreto é o fenômeno pelo qual a água é absorvida 
no concreto por meio de seus capilares, que por sua vez, são mecanismos de atração 
e repulsão, fazendo com que o líquido faça o caminho ascendente ou descendente 
no interior da matriz do concreto.
 Esse fenômeno pode levar a infiltração de água ou retração ocasionando fissuras 
e danos estruturais. Sabendo disso os aditivos redutores de permeabilidade capilar 
têm a função de alterar a superfície do concreto de modo que ele se torne repelente 
à água. 
Segundo o estudo dos autores Rixom e Mailvaganam (1999), as camadas de água no 
interior dos poros e nos espaços vazios presentes na matriz do compósito cimentício 
formam uma angulação ∝ em relação à água. Esse ângulo dificulta a entrada ou saída 
do fluido cujo efeito é representado na Figura a seguir
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 40
Título 15-Aditivos redutores de permeabilidade Capilar
Fonte: Adaptado pelo Autor (2021)
O aumento da angulação de contato ∝, pode reduzir ou limitar a entrada de água 
sobre determinada pressão (p).
4.6.3 Aditivos retentores de água
São aditivos para argamassa, tem a finalidade reduzir a viscosidade, constituído 
principalmente sobre base de éter de celulose.
4.6.4 Aditivos aceleradores para concreto projetado
Os Aditivos aceleradores são adicionados ao concreto projetado para melhorar a 
resistência, adesividade, coesividade, abrasão e reduzir o rebote, sendo esse o efeito 
no qual gera desperdício de material em que o concreto aplicado cai do local aplicado. 
Os aceleradores estão sendo usados cada vez mais em aplicações de processo seco 
e úmido. No processo a seco para aumentar a resistência inicial e reduzir a poeira e o 
rebote, e no processo úmido são usados para obter uma cura rápida e resistência inicial. 
A escolha de um determinado acelerador e sua dosagem é amplamente determinada 
pelo tempo de pega necessário para a aplicação do concreto projetado. 
Os sais solúveis em água dos metais alcalinos podem ser usados para acelerar 
a pega do cimento. Em sua maioria, os aceleradores de conjunto usados hoje são 
baseados em aluminatos alcalinos em combinação com carbonatos e hidróxidos e 
produzidos na forma líquida e em pó. O desempenho desses aceleradores depende 
da composição química e da finura do cimento e da presença de adições minerais, 
sílica ativa e escória de alto forno. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 41
4.6.5 Aditivo redutor de reação álcali-agregado;
Antesde compreender sobre o aditivo redutor de reação álcali -agregado- é importante 
compreender as reações destrutivas ocasionadas devido à presença química álcalis 
devido aos agregados. Desta forma, as reações álcali-agregadas são classificadas 
sendo uma reação química, proveniente do cimento ou do agregado, envolvendo sólidos 
e potássio (álcalis).
Essas reações podem gerar manifestações patológicas como degradação do 
concreto em barragens, pavimentos, pilares, fundações das edificações. Porém, para 
que isso ocorra é preciso que além dos agentes agressivos (álcalis), também é preciso 
estar em um meio de umidade ou água. Desta forma é preciso que haja presença de 
fissuras para facilitar a impermeabilização do meio líquido. 
Assim, entra em ação os aditivos redutores de reação álcali-agregado, que são 
aditivos químicos como nitrato de lítio, neutralizando as reações agressivas. 
4.6.6 Aditivos controladores de hidratação;
Os aditivos de controle de hidratação do cimento possibilitam a utilização ou o 
aproveitamento do concreto residual do caminhão. Isso porque são aditivos químicos 
elaborados para serem desenvolvidos para conter a hidratação do cimento.
Desta forma, possuem efeito de alta capacidade, podendo retardar a hidratação do 
cimento em um período de até 72 horas. Vale ressaltar que para o reaproveitamento 
de concreto é relevante a compreensão dos tipos de materiais utilizados, tempo de 
hidratação após a confecção, temperatura do concreto e o uso do concreto recuperado.
4.6.7 Aditivos expansores
Como o próprio nome já menciona, são aditivos com capacidade de expandir o 
concreto, durante o período de hidratação, formando gases, e assim aumentando o 
volume da matriz cimentícia. Comumente esses aditivos são compostos por pó de 
alumínio. Porém, podem ser produzidos com outros agentes químicos para a formação 
do gás, como: hipoclorito de cálcio e o peróxido de hidrogênio. 
O processo de reação deve ser levado em consideração com a etapa do processo 
do concreto. Os alumínios em forma de pó juntamente com a cal, responsável do 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 42
processo de hidratação do cimento, formam hidrogênio, esse elemento apresenta-se 
em forma de bolhas pequenas. 
Os aditivos expansores induzem uma redução da porosidade, com a consequente 
redução da permeabilidade, um aumento da resistência à compressão, um aumento 
da durabilidade e uma maior adesão ao ferro das estruturas.
ANOTE ISSO
A água é importante para o processo de cura e hidratação do concreto. Quando 
cumpre os objetivos, no processo de produção, a água pode ser prejudicial 
para a matriz cimentícia. Dependendo da finalidade e exposição no meio 
podem obviamente, funcionar bem em ambientes úmidos. Por ser um material 
naturalmente poroso e sujeito a rachaduras, o concreto é vulnerável à infiltração de 
água. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 43
AULA 5
DETERIORAÇÃO DO CONCRETO
Segundo Metha (2008) e Ribeiro (2014), as causas patológicas no concreto podem 
ser divididas em três grupos:
• físicas;
• químicas;
• biológicas.
Das causas físicas da deterioração do concreto armado podem ser subdivididas 
em duas categorias: 
• Desgaste superficial (ou perda de massa) devido à abrasão, erosão e cavitação.
• Rachaduras devido a gradientes normais de temperatura e umidade, pressões 
de cristalização de sal nos poros, carga estrutural e exposição a temperaturas 
extremas, como congelamento ou fogo.
As causas químicas são geralmente devidas à presença de substâncias químicas, 
que podem ocorrer devido a:
• Hidrólise.
• Lixiviação dos componentes da pasta de cimento por água pura. 
• Trocas iônicas entre os fluidos agressivos e a pasta de cimento.
• Reações causais de produtos expansíveis, como expansão de sulfato. 
• Reação álcali-agregada e corrosão da armadura no concreto.
As causas biológicas estão relacionadas principalmente à presença de 
microrganismos, que proporcionam ambientes corrosivos agressivos ao concreto 
e ao aço, por meio de bactérias oxidantes de enxofre ou sulfeto, que aceleram a 
deterioração dessas estruturas.
https://revistaalconpat.org/index.php/RA/article/view/308/659
https://revistaalconpat.org/index.php/RA/article/view/308/659
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 44
5.1 Físicas
5.1.1. Abrasão 
Uma das manifestações patológicas comum no concreto é devido ao desgaste, 
devido ao processo abrasivo, ocasionando alto custo de reparo. Segundo Neville 
(2019), a propriedade de o material resistir ao uso contínuo, sem perda de massa, 
volume e qualidade. Nesse contexto, a abrasão se refere ao desgaste da superfície do 
concreto causado por fricção repetida ou ações de fricção. Este problema se manifesta 
principalmente em pavimentos ou pisos industriais carregando tráfego de rodas ou 
pedestre. A resistência à abrasão destaca-se nas superfícies do concreto por estar 
sujeitas a movimentação de cargas.
Essa movimentação de carga faz com que os agregados se rompam, danificando 
a estrutura do material. Uma solução seria a utilização de agregados com maior 
resistência, ou então melhor qualidade da pasta com agregado, permitindo zona de 
transição com propriedades superiores. 
Portanto, a resistência à abrasão do concreto é amplamente determinada pela 
dureza e qualidade dos agregados usados. Isso não implica que a relação a/c do 
concreto não seja importante na determinação de sua resistência à abrasão. Tem 
sido mostrado que a resistência à abrasão do concreto diminui linearmente com o 
aumento da relação a /c. 
Falcão (2019) afirma em suas pesquisas que a resistência à abrasão cresce 
proporcionalmente com a resistência à compressão do concreto entre 20 e 40 MPa; 
com resistências inferiores a 20 MPa, o desgaste cresce mais rapidamente.
5.1.2 Erosão
A erosão se refere ao desgaste da superfície do concreto pela ação abrasiva de 
fluidos e sólidos em suspensão bem como por partículas de areia transportadas pelo 
vento. A erosão é, portanto, um caso especial de abrasão, conforme discutido acima.
O corpo de água que resulta da erosão pode carregar partículas sólidas que levam 
a uma erosão grave do concreto. A qualidade do concreto, especialmente na zona 
superficial, é muito importante para resistir à erosão do concreto. Assim como a 
abrasão, a resistência à erosão também está relacionada à resistência do concreto, 
mas a composição da mistura do concreto também é importante. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 45
Desta forma, o processo de erosão pode ser classificado sendo um dano mecânico 
do concreto, frequentemente associado à corrosão. O concreto marinho é o exemplo 
ideal de tais danos. 
5.1.3 Cavitação 
A cavitação é, como se sabe, um fenômeno que acompanha o escoamento dos 
fluidos em regime turbilhonar. Esse fenômeno pode ser considerado como um problema 
na estrutura do material, devido às elevadas pressões que ocorrem na superfície do 
concreto. 
A cavitação ocorre quando um fluxo de alta velocidade de fluido está sujeito a 
uma mudança repentina na direção ou velocidade. Isso resulta em uma zona de 
forte pressão subatmosférica se formando imediatamente a jusante da obstrução ou 
mudança abrupta, permitindo a formação de bolsas de vapor. Como estes vapores 
fazem com que a zona de baixa pressão, eles entram em colapso por implosão, 
resultando em um impacto alto.
Ou seja, um líquido em alta velocidade pode gerar zonas de pressões sub atmosféricas 
formando bolhas de vapor que seguem um fluxo, que podem entrar em colapso ou 
seja implodir quando chega em uma zona de pressão mais alta causando impactos 
no concreto (NEVILLE, 2019). 
Desta forma, o autor ainda afirma que a cavitação pode ser caracterizada sendo um 
processo físico que causa danos no concreto, geralmente esses danos ocorrem em 
canais e vertedores que tem uma velocidadede fluxo muito alta, geralmente acima 
de 10 m/s em temperatura de pressão normais. 
Para fixar essa teoria imaginem um determinado vertedouro que concreto com 
concreto de boa qualidade, e com determinada condição geométrica, inadequada de 
projeto, faz com que a água atue com grandes impactos em um determinado ponto, 
gerando danos absurdos. Ou seja, o processo de cavitação pode causar deterioração 
rápida de concreto de boa qualidade. A figura 16 representa o processo de cavitação 
no concreto.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 46
Título 16- Processo de cavitação
Fonte: elaborado pelo Autor (2021)
Na formação da bolha quando ela se rompe, forma uma pressão de impacto muito 
grande naquele ponto. Porém essa manifestação pode ser evitada por meio de: 
• Simulação em estágio de projeto 
• Observação e modelos e protótipos de teste hidráulico 
• Experimento de simulação numérica 
• Regularidade do concreto 
5.1.4 congelamento 
Problemas causados pelo congelamento de concreto raramente são encontrados 
no Brasil por causa do clima tropical nesta região. No entanto, existem algumas 
aplicações, como câmaras frigoríficas ou instalações de armazenamento de líquido 
frio, em que o concreto é exposto a temperaturas muito baixas e pode ser danificado 
pelo congelamento de água na estrutura.
Primeiramente devemos compreender quando ocorre o processo de congelamento 
a água expande o seu volume de até 9%. Sabendo disso, os danos estruturais que 
ocorrem é na fase em que a água encontra-se nos poros e assim sofre o degelo e 
não há espaço para o aumento do volume da água na estrutura dos poros. Acarreta 
em uma tensão de tração formando então microfissuras na pasta de cimento. Na 
deterioração por congelamento e descongelamento, as rachaduras são propagadas 
pelas ações cíclicas de congelamento e descongelamento.
Com o objetivo de reduzir as microfissuras no concreto, devido à expansão ou 
retração da água por ciclos de gelo-degelo, pode ser feita a incorporação proposital 
de ar no interior da pasta de cimento com o uso de agentes incorporadores de ar.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 47
Esse processo de inserção proposital de ar decorre na forma de bolhas maiores 
deixadas durante o adensamento do concreto fresco. Quando misturados com água, 
os aditivos incorporadores de ar produzem bolhas discretas que se incorporam à 
pasta de cimento. 
5.1.5 Alta temperatura
Durante um incêndio ou perto de fornos e reatores as propriedades mecânicas, 
como resistência, módulo de elasticidade e estabilidade de volume do concreto são 
significativamente reduzidas durante essas exposições. Isso pode resultar em falhas 
estruturais indesejáveis. Portanto, as propriedades do concreto retido após um incêndio 
são de extrema importância para determinar a capacidade de carga e para restaurar 
construções danificadas pelo fogo.
 Quando exposto a alta temperatura, a composição química e a estrutura física do 
concreto muda consideravelmente. A desidratação do silicato de cálcio hidratado e a 
expansão térmica dos agregados aumentam as tensões internas e a partir de 300°C, 
micro-fissuras podem ser induzidas (NEVILLE, 2019).
De acordo com as diferentes temperaturas, o concreto pode reagir em uma 
determinada forma: 
• 65°C e 80°C, a água é evaporada no concreto endurecido.
• 80°C e 100°C, a água livre nos interstícios do concreto, evapora, desidratando 
os silicatos de cálcio hidratados, responsáveis pela maior parte da resistência 
do concreto. 
• 100°C aos 200°C, a pasta começa perder a estabilidade, surgimento de 
microfissuras.
• Acima dos 200°C ocorre uma leve reação físico-química: a água evaporada 
reduz as forças de Van der Walls entre as camadas de C-S-H. 
• até 300 °C, ocorre a perda parcial da adesão química acelera o aparecimento 
de fissuras e uma ligeira perda de resistência.
• 400°C e 600°C ocorre diversas alterações químicas, como dessecação dos poros 
seguida da decomposição dos produtos de hidratação e destruição do gel de 
C-S-H. 
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 48
Temperatura (ºC) Transformações
20-200
• Perda de água capilar e redução de forças coesivas com a 
expansão da água; 
• Desidratação da etringita entre 80 e 150 ºC;
• Primeira fase de desidratação do C-S-H; 
• Aumento da perda da água capilar e fisicamente combina-
da; 
300-400 • Fratura de algumas partículas de agregados siliciosos Tem-peratura crítica da água em 374
400 – 500 • Decomposição do hidróxido de cálcio a partir de 460 ºC 
500 - 600
• Expansão dos agregados siliciosos aos 575 ºC como resul-
tado da inversão de quartzo α-β, enquanto que a pasta de 
cimento retrai;
600 – 800 • Segunda fase da decomposição do C-S-H;
800 – 1000
• Decomposição da dolomita em 840 ºC; 
• Descarbonatação entre 930 – 960 ºC com liberação de 
dióxido de carbono 
• Modificação das ligações químicas, com substituição da 
estrutura hidráulica por uma estrutura cerâmica;
1000 – 1200 • Fusão do basalto com liberação de gases;
1300 • Deterioração total do concreto. 
Tabela 3: Transformação de acordo com a temperatura
Fonte: Hager (2013).
5.2 Química 
As águas são agressivas ao concreto principalmente por causa de sua 
característica iônica. pasta de cimento, aumenta consideravelmente se a água 
contiver dióxido de carbono (CO2) dissolvido. 
A solução aquosa de poros no cimento endurecido é altamente alcalina com um 
pH em torno de 12,5. Nesse ambiente o silicato de cálcio, aluminato e hidratos de 
ferrite, os principais componentes de ligação de cimento são estáveis. No entanto, 
como o Ca(OH) 2 é lixiviado pela água, o pH da água nos poros diminui, fazendo 
com que os hidratos se tornem instáveis e liberam óxido de cálcio (CaO) para 
restabelecer a alcalinidade. Desta forma, o agente de ligação na fase de cimento 
é atacado, causando uma diminuição da força.
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO CIVIL
PROFa. ALINE NAIARA ZITO
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 49
O alto pH da água nos poros do concreto também mantém a presença de uma 
camada de gama-férrica óxido na armadura de aço que torna o aço passivo e inibe 
a corrosão. Se a ação de lixiviação de água reduz o pH em torno do reforço, esta 
camada protetora é destruída e o aço é exposto a uma possível corrosão.
 Diante do exposto, a corrosão das armaduras constitui em uma manifestação 
patológica agressiva quando trata-se de estrutura na edificação, e consequentemente 
a alto custo para recuperação estrutural. A ação da água juntamente com o oxigênio, 
favorecem os ataques corrosivos na estrutura. Um dos mecanismos para essa 
manifestação patológica é devido ao surgimento de fissuras.
5.3 CARBONATAÇÃO
O concreto possui capacidade de proteção às armaduras, isso é devido a natureza 
alcalina. Porém, o material em contato com atmosfera e água pode ocasionar a 
alteração do pH, ocorrendo danos à estrutura, esse processo é conhecido como 
carbonatação. Essas reações decorrem da redução do valor do pH da água, nos 
poros do concreto, para valores de pH próximos a 9;assim facilita a ocorrência 
de corrosão.
Este é o processo pelo qual o dióxido de carbono atmosférico (CO2) entra na 
estrutura de poros do endurecido na pasta de cimento e reage com Ca (OH)2 para 
formar carbonato de cálcio (CaCO3). Isso envolve a seguinte reação química:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Neste processo, o pH da água dos poros é reduzido de ± 12,5 para ± 8,5 após a 
carbonatação completa. Quando a frente de carbonatação atinge o aço de reforço, 
o baixo pH faz com que o óxido gama-ferro, camada para se tornar instável e o 
aço despassivado. Se houver oxigênio e umidade suficientes disponíveis, o aço 
começará a corroer com a perda subsequente da capacidade de carga da estrutura.
A carbonatação se move como uma “frente” no concreto, conforme mostrado 
na Figura 2. Esta frente não avança além de um determinado ponto até que todo