1 1 AGLOMERANTES

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MATERIAIS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Aglomerantes
Agregados para concreto
Concreto
Argamassa
Patologias do Concreto
Misturas Betuminosas
Prof. Hilton Porto
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1 AGLOMERANTES
Material ligante, ativo, geralmente pulverulento, cuja
principal função é promover a união dos agregados inertes.
Exemplos:
Asfalto
Cal
Gesso
Cimento
Especiais
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Requisitos principais de um aglomerante mineral:
a) adesividade;
b) trabalhabilidade;
c) resistência mecânica;
d) durabilidade;
e) economia.
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Classificação
Betuminosos: são os aglomerantes orgânicos obtidos por
processo industrial (resíduo da destilação do petróleo) ou
na própria natureza – polímeros de variada composição
química. Dispensam o uso de água. Ex.: Asfalto.
Aéreos: são os aglomerantes que endurecem com a ação
química do CO2 do ar ou da água (reação de hidratação).
Devem ser usados somente em contato com o ar, pois não
são estáveis quando em contato com a água, mesmo após
endurecidos. Ex.: cal aérea, gesso.
Hidráulicos: são os aglomerantes que endurecem por ação
exclusiva da água (reação de hidratação). Ex.: cimento
Portland, cal hidráulica.
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1.1 AGLOMERANTES BETUMINOSOS
1.1.1 Asfalto
Material cimentício, hidrocarbonado, de cor marrom escuro
ou preta que se encontra dissolvido em muitos petróleos
crus.
Aglomerante que apresenta características de interesse à
engenharia, por tratar-se de um poderoso ligante de rápida
adesividade, alta impermeabilidade e longa durabilidade.
Possui consistência plástica, flexibilidade controlada
quando misturado a agregados minerais e resistência a
ácidos, álcalis e sais.
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1.1.1.1 Classificação:
Cimentos asfálticos
Asfaltos líquidos (ou diluídos)
Asfaltos modificados
Asfaltos oxidados
Asfaltos de alto módulo
Emulsões asfálficas
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a) Cimentos asfálticos
São materiais termoplásticos de consistência variada, que
devem ser aquecidos e misturados a solos ou carga mineral.
CAP – Cimento asfáltico de petróleo: é obtido através da
destilação do petróleo, conhecido também como asfalto
pirogenado.
CAN – Cimento asfáltico natural: encontrado na natureza em
rochas betuminosas.
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Principais usos:
Pavimentação Impermeabilização
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b) Asfaltos líquidos
Asfalto com fase semi-sólida dissolvida em óleos de
volatilidade variada e consequente variedades de cura: lenta,
média e rápida.
Produzidos pela adição de solventes de petróleo (ou
diluentes) aos cimentos asfálticos para diminuir a viscosidade
do CAP para aplicação a temperaturas próximas da ambiente.
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Baseado na velocidade de evaporação, os asfaltos líquidos são
divididos em três grupos:
- Cura rápida (RC) – produzido pela adição de um diluente
leve de alta volatilidade (geralmente gasolina ou nafta);
- Cura média (MC) – produzido pela adição de um diluente
médio de volatilidade intermediária (querosene); usado para
pintura de ligação;
- Cura lenta (SC) – produzido pela adição de um óleo de pouca
volatilidade (diesel); usado para pintura de ligação,
tratamento anti-pó.
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Aplicações:
Em serviços de imprimação – recomenda-se o uso dos MC
É a pintura asfáltica executada sobre a superfície de uma camada de
base para promover certa coesão à superfície da camada pela
penetração do asfalto líquido aplicado, impermeabilizar e conferir
condições adequadas de ligação entre a camada de base e a camada
asfáltica a ser sobreposta.
(DER/PR. Pavimentação: pinturas afálticas)
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Aplicações:
Como pintura de ligação - recomenda-se o uso dos RC 
É a pintura asfáltica executada com a função básica de promover a
aderência ou ligação da superfície da camada pintada com a camada
asfáltica a ser sobreposta.
(DER/PR. Pavimentação: pinturas afálticas)
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c) Asfaltos modificados 
Modificados por polímeros – são asfaltos menos sensíveis à
temperatura ambiente, mais flexíveis, com maior
trabalhabilidade, maior coesão e maior ductilidade (asfalto-
polímero).
Os polímeros usados em modificação do CAP (cimento
asfáltico de petróleo) são termoplásticos e consistem em
blocos de:
Estireno-butadieno (SB); estireno-butadieno-estireno (SBS);
estireno-isopreno-estireno (SIS); estireno-etileno-butadieno-
estireno (SEBS); acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS); e
acetato de vinila (EVA).
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SMA - Stone Matrix Asphalt (asfalto de matriz de pedra)
Surgiu na Alemanha em 1968: para correção de afundamentos em
trilhas de roda.
Aplicações atuais: vias urbanas, rodovias, aeroportos, terminais,
portos.
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Principais características do SMA
Resistência à deformação permanente e qualidade de
rolamento;
Resistência ao trincamento e desagregações;
Boa micro e macro rugosidade (atrito e aderência pneu-
pavimento);
Elevada drenabilidade da água, redução da aquaplanagem,
spray e reflexão da luz em período chuvosos;
Redução de ruído.
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SMA
Via Anhanguera - SP
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Asfalto-polímero
Fonte: Prefeitura de Fortaleza, 2017
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Modificados por borracha de pneus – melhora as propriedades
do CAP e contribui com a solução de problemas ambientais
(asfalto-borracha).
Utilizado em serviços de pavimentação em todo o mundo, 
pois emprega-se grande volume desses resíduos melhorando 
seu desempenho em vários aspectos:
- maior viscosidade;
- melhor elasticidade;
- menos sensibilidade a variações extremas de temperatura;
- maior resistência à luz solar;
- maior resistência a intempéries;
- resiste melhor à trincagem;
- maior capacidade de impermeabilização;
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Asfalto-borracha
Fonte: Freepik, 2017
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d) Asfaltos oxidados
Os asfaltos oxidados ou soprados, também conhecidos como
piches, mantêm suas características de impermeabilidade e
durabilidade mesmo com a elevação da temperatura.
São produzidos com a passagem de ar através da fração
restante do processo de refino do petróleo, resultando num
asfalto que amolece com uma temperatura mais elevada.
Junta com asfalto oxidado
Fonte: Nova Aliança , 2012
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e) Asfaltos de alto módulo
Ligantes asfálticos de elevada dureza destinados a obtenção
de misturas asfálticas de alto módulo de rigidez, sendo
indicadas para rodovias de tráfego elevado; técnica difundida
na França e Estados Unidos (pavimentos perpétuos).
Fonte: Phys.org, 2018
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f) Emulsões asfálticas
São dispersões de cimento asfáltico (CAP) em fase aquosa
estabilizada, contendo de 30 a 45% de água.
As emulsões podem ser classificadas de acordo com o tipo de
carga da partícula ou quanto ao tempo de ruptura.
Quanto à carga da partícula classificam-se em catiônicas e
aniônicas.
Quanto ao tempode ruptura classificam-se em: rápida, média
e lenta.
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Aplicações:
Tem sua aplicação principal em manutenção de pavimentos,
especialmente nos revestimentos com desgaste superficial e
pequeno grau de trincamento.
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1.2 AGLOMERANTES AÉREOS
Aglomerante ou ligante aéreo é um ligante cuja pasta
apresenta a propriedade de endurecer por reações de
hidratação ou pelo ação do anidrido carbônico presente na
atmosfera e que, após o seu endurecimento, não resiste
satisfatoriamente quando submetido à ação da água.
(IBRACON, 2017)
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1.2.1 Cal
Segundo a NBR 11172, ABNT(1990):
“Aglomerante cujo constituinte principal é o óxido de cálcio
ou óxido de cálcio em presença natural com o óxido de
magnésio, hidratados ou não.”
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A cal pode ser considerada o produto manufaturado mais
antigo da humanidade. Há registros do uso deste produto
na muralha da China, onde pode-se encontrar, em alguns
trechos da obra, uma mistura bem compactada de terra
argilosa e cal.
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Pela diversidade de aplicações, a cal está entre os dez
produtos de origem mineral de maior consumo no planeta.
Estima-se que sua produção mundial esteja em torno de
150 milhões de toneladas por ano.
Sua utilização engloba as indústrias siderúrgicas, para
remoção de impurezas; o setor ambiental, no tratamento
de resíduos industriais ácidos; as indústrias de papel; no
tratamento de água e o setor de construção civil.
Sua aplicação na construção civil vai desde as argamassas,
concretos asfálticos, solos estabilizados, produção de
isolantes térmicos, blocos sílico-calcários e pinturas á base
de cal.
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Aglomerante resultante da calcinação de rochas calcáreas ou
ossos e conchas de animais a temperaturas elevadas (± 900°C).
O carbonato de cálcio (CaCO3) sob ação do calor, decompõe-
se em óxido de cálcio e anidridos carbônicos:
CaCO3 + calor → CaO + CO2
Cal virgem, segundo a NBR 6453 (ABNT, 2003): “Produto
obtido da calcinação de carbonatos de cálcio e/ou
magnésio, constituído essencialmente de uma mistura de
óxido de cálcio e de óxido de magnésio, ou ainda de uma
mistura de óxido de cálcio, óxido de magnésio e hidróxido
de cálcio”.
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O óxido de cálcio (CaO) apresenta estrutura porosa e
formatos idênticos aos dos grãos de rocha original, e é
chamado de cal virgem ou cal viva. Esse óxido deve ser
hidratado e transformado em hidróxido, constituinte básico
do aglomerante cal (cal extinta).
Cal hidratada ou cal extinta, segundo a NBR 7175 (ABNT,
2003): “Pó seco obtido pela hidratação de cal virgem,
constituída essencialmente de hidróxido de cálcio e
hidróxido de magnésio, ou ainda, de uma mistura de
hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio e óxido de
magnésio”.
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A hidratação da cal viva gera o hidróxido de cálcio:
CaO + H2O → Ca(OH)2
Cal virgem + água → Cal extinta + calor
O fenômeno de transformação de cal virgem em cal extinta é
exotérmico, isto é, ocorre com grande desprendimento de
calor (250 cal/g, podendo em alguns casos a temperatura
atingir 400 0C), o que torna o processo altamente perigoso.
Para manter a temperatura do ambiente de reação entre
80 0C e 85 0C a proporção de cal:água deve ser da ordem de
1:2-3 em massa.
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O hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) é utilizado na elaboração de
argamassas quando misturado à areia e água, e endurecem
(de fora para dentro) pela recombinação do hidróxido com
o gás carbônico da atmosfera. Sua porosidade permite que
a água em excesso evapore e o gás carbônico penetre. Essa
cal é chamada de cal aérea, pois seu endurecimento
depende do ar atmosférico. Sua carbonatação
(endurecimento) acontece segundo a reação:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
hidróxido de cálcio + gás carbônico → carbonato de cálcio + água + calor
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Ciclo da Cal
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Classificação da cal viva segundo sua composição química:
a) Cal cálcica – mínimo de 75% de CaO.
b) Cal magnesiana – mínimo de 20% de MgO e a soma CaO +
MgO > 95%. Os componentes argilosos (SiO2, Al2O3 e Fe2O3)
devem somar no máximo 5%.
Classificação segundo o rendimento da pasta:
a) Cal gorda – apresenta rendimento em pasta maior que 1,82.
b) Cal magra - apresenta rendimento em pasta menor que
1,82.
Esse rendimento-limite corresponde ao rendimento de 1,82m³
de pasta para uma tonelada de cal viva.
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Os calcários são rochas sedimentares compostas,
basicamente, por calcita (CaCO3), enquanto os dolomitos são
também rochas sedimentares compostas, basicamente, pelo
mineral dolomita (CaCO3.MgCO3).
Outros minerais carbonatados, notadamente, siderita
(FeCO3), ankerita (Ca2MgFe(CO3)4 e a magnesita (MgCO3),
estão comumente associados ao calcário e ao dolomito,
contudo em menor quantidade.
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Propriedades físicas dos minerais carbonatados mais comuns:
Calcita(CaCO3) 
CaO 56%
Componente mais comum nos calcários e mármores,
bem como de outras rochas sedimentares e
metamórficas. Ocorre no sistema cristalino e hexagonal.
Comumente ocorre na cor branca ou sem cor
(transparente ou translúcido como vidro) e colorida,
quando contém impurezas.
Dolomita
CaCO3.MgCO3
CaO 30,4%
MgO 21,95%
Sua origem pode ter sido secundária, por meio da
substituição do cálcio pelo magnésio. Sistema cristalino
hexagonal. Comumente ocorre nas cores branca e
rósea.
Magnesita
(MgCO3)
Sistema hexagonal. Usualmente ocorre na forma
granular ou massa terrosa. As cores mais comuns variam
desde o branco ao amarelo; podem apresentar-se em
outras cores quando ocorrem impurezas.
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Propriedades da cal viva
A cal viva ou cal virgem apresenta cor branca, densidade
absoluta média de 2,2 g/cm³ e pode ser encontrada de duas
formas: Grãos grandes ou Pó.
a) Plasticidade
Aqui a plasticidade é utilizada para conceituar a facilidade na
aplicação das argamassas como revestimento. Essa será
plástica quando se espalha facilmente e resulta numa
superfície lisa. Se agarra a colher de pedreiro, certamente
produzirá trincas ou desgarrará da parede, considerada
assim não-plástica. As argamassas produzidas com cal
magnesiana são bem mais trabalháveis que as cálcicas.
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b) Retração
A retração, consequência da redução de volume com a
carbonatação do hidróxido, gera o aparecimento de trincas
nos revestimentos. Desta forma a quantidade de cal na
argamassa deve apenas proporcionar boa trabalhabilidade
e capacidade de sustentação da areia; quantidade esta
conveniente à redução dos efeitos de retração. A cal
cálcica possui maior capacidade de sustentação da areia
que a cal magnesiana.
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c) Consistência
Sua consistência é determinada pelo abatimento de um
cilindro de 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura, que se
deforma para 8,7 cm após remoção do molde.
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d) Endurecimento
O endurecimento da cal aérea dar-se na presença do CO2, daí
as camadas espessas permanecerem fracas do seu interior
durante longo tempo. Com isso é necessário quando
empregadaa argamassa de cal e aérea em revestimento,
que sejam aplicadas camadas com intervalo de dez dias
entre elas. Além da carbonatação, a combinação do
hidróxido com a sílica presente na areia da argamassa,
promove o endurecimento da cal. Essa combinação da cal
com a sílica gera um produto de grande dureza e valor
ligante.
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Extinção
É o processo de hidratação da cal obtido pela adição de água
à cal viva. Reação exotérmica, atingindo 360°C em tanque
abertos e 450°C em caixas fechadas. Além de considerável
aumento de volume. Quanto mais rápida a reação, maior o
aumento do volume, maior a geração de calor e maior a
proporção coloidal de hidróxidos o que favorece sua
plasticidade e capacidade de sustentação de areia; assim
ocorre com a cal cálcica.
Após extinta, a cal(agora hidratada) deve ser envelhecida por
um período de 7 a 10 dias.
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Cal Hidratada
É um produto manufaturado, apresentado seco em forma de
pó de cor branca, que já passou por processo de hidratação
em usina.
Estágios do processo mecânico de hidratação em usina:
a) a cal é moída ou pulverizada;
b) após moída é misturada com água em quantidade
necessária;
b) então hidratada é separada da cal não-hidratada e das
impurezas.
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Vantagens da cal hidratada:
a) facilidade de manuseio, transporte e armazenamento;
b) produto pronto para uso, não sendo necessário sua
extinção e envelhecimento;
c) maior facilidade na mistura por apresentar-se seca e
pulverulenta;
d) eliminados os riscos de hidratação espontânea e incêndios
durante seu transporte e armazenamento.
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Desvantagens da cal hidratada:
a) menor plasticidade que a pasta resultante da extinção da
cal viva;
b) menor rendimento econômico;
c) menor capacidade de sustentação da areia.
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Cal dolomítica
Produzida com calcários dolomíticos (calcário com maior
concentração de óxido de cálcio e magnésio).
Caracterizada pela expansão de hidratação durante a
extinção da cal viva, expansão durante o processo de
endurecimento e expansão confinada gerando fissuras,
quando sofre hidratação posterior ao emprego da
argamassa, devido ao óxido de magnésio livre.
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Reserva de calcário no Brasil
C = Calário – CaCO3
D = Dolomito – CaCO3.MgCO3
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Produção da cal
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Produção da cal
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Calcinação da cal
Forno de barranco a lenha ou carvão
(Freitas Jr., J.) (Freitas Jr., J.)
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Calcinação da cal
Forno vertical contínuo
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Calcinação da cal
Forno horizontal contínuo
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Hidratação da cal
Cal em final de hidratação Equipamento industrial
em caixa de madeira, típica para hidratação de cal
de obra
w
w
w
.m
et
so
.c
om
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Hidratação da cal
Fluxograma da fabricação da cal hidratada: Cal virgem como
matéria-prima, hidratação, classificação granulométrica,
moagem e estoque de cal hidratada.
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Aplicação da cal
Durante muito tempo a cal foi largamente empregada em
alvenarias, que vêm atravessando muitos séculos de vida
útil. Atualmente o maior emprego da cal se dá, misturada
ao cimento Portland.
MURALHA DA CHINA
Argamassa de assentamento 
(cimento, cal e areia)
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Devido a elevada finura de seus grãos (2 μm de diâmetro),
proporcionando assim, fluidez, coesão (menor
suscetibilidade à fissuração) e retenção de água, a cal
melhora a qualidade das argamassas.
A cal confere uma maior plasticidade as pastas e argamassas,
permitindo que elas tenham maiores deformações, sem
fissuração, do que teriam com cimento Portland somente.
As argamassas de cimento, contendo cal, retêm mais água de
amassamento e assim permitem uma melhor aderência.
MURALHA DA CHINA
Argamassa de assentamento 
(cimento, cal e areia)
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A cal também é muito utilizada para pinturas, dissolvida em
água na proporção de mais ou menos 1,3 gramas por litro
de água. Chama-se esta solução de nata de cal e sua
aplicação é conhecida como caiação. As tintas de cal,
além do efeito estético, têm, também, efeito asséptico,
devido a sua alta alcalinidade (Ph alto).
MURALHA DA CHINA
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1.2.2 Gesso
É um aglomerante aéreo de pega rápida, obtido pela
desidratação total ou parcial do minério natural gipso
(gipsita), seguido de moagem e seleção em frações
granulométricas em conformidade com sua utilização.
A gipsita natural é constituída de sulfato de cálcio mais ou
menos impuro, hidratado com duas moléculas de água. As
rochas são extraídas das jazidas, britadas, trituradas e
queimadas em fornos.
CaSO4 + 2H2O (sulfato de cálcio hidratado)
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A desidratação da gipsita por calcinação, de acordo com a
temperatura do forno, forma os seguintes sulfatos:
1ª Fase - gesso rápido ou gesso estuque 
(CaSO4 + 2H2O) + calor = 150 0C ⇒ (CaSO4 + ½ H2O) 
2ª Fase - gesso anidro solúvel 
(CaSO4 + 2H2O) + 150 0C < calor < 300 0C ⇒ CaSO4
3ª Fase - gesso anidro insolúvel 
(CaSO4 + 2H2O) + Calor > 300 0C ⇒ CaSO4 
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Produtos obtidos da gipsita, de acordo com as temperaturas. 
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O gesso é um aglomerante de baixo consumo energético.
Enquanto a temperatura para processamento do cimento
Portland é da ordem de 1450 0C, a da cal entre 800 e 1000 0C,
a do gesso não ultrapassa 300 0C.
Propriedades do gesso
O gesso é um pó de cor branca, densidade absoluta média de
2,7 g/cm³ e elevada finura.
Suas propriedades devem-se à hidratação do sulfato de cálcio
semi-hidratado e do sulfato de cálcio solúvel que
reconstituem o sulfato de cálcio bi-hidratado.
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Definições importantes:
Tempos de início de final de pega
Pega - período inicial de solidificação da pasta;
Início de pega – Momento que a pasta começa a endurecer;
Fim de pega - Momento que a pasta já está completamente
Sólida;
Endurecimento – Período de tempo em que o material ganha
resistência, mesmo após o final de pega.
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a) Pega
O gesso endurece rapidamente quando misturado com água
em razão da formação de uma malha de cristais finos de
sulfato hidratado, sobrepostos. Sua velocidade de
endurecimento depende de alguns fatores, como:
- Temperatura e tempo de calcinação: quanto maiores, mais
lenta sua pega;
- Finura: quanto mais finos, mais rápida sua pega;
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- Quantidade de água de amassamento: quanto maior ou
menor que 18,6% a quantidadede água, menor o tempo de
pega.
- Presença de impurezas ou aditivos: o tempo de pega pode
ser reduzido com a presença de impurezas ou com o
emprego de aditivos apropriados, como retardadores,
cola, serragem fina de madeira, etc. Ou aumentado com o
emprego de aceleradores de pega, a exemplo do sal de
cozinha ou mesmo do gesso hidratado.
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b) Resistência mecânica
Maior quantidade de água de amassamento reduz a
resistência.
Absorção de água pelo gesso endurecido reduz a resistência.
Resistências médias em
corpos-de-prova secos e
saturados de gesso de paris,
conservados 28 dias em ar
seco.
(C
ou
tin
ho
, J
. S
.; 
FE
U
P,
 2
00
2)
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c) Aderência
Pastas e argamassas de gesso apresentam boa aderência a
tijolo, pedra e ferro e ma aderência a madeira. Apesar disso,
não se usa gesso armado, pois o gesso permite corrosão do
metal.
Já o ferro galvanizado pode ser usado como armadura no
gesso, pois essa aderência alcança uma estabilidade não
alcançada com o ferro.
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d) Isolamento
As partes endurecidas do gesso apresentam excelentes
propriedades, como:
- Isolamento térmico – condutibilidade térmica fraca, cerca
de 1/3 do valor para o tijolo comum;
- Isolamento acústico;
- Impermeabilidade ao ar;
- Resistência ao fogo – com a perda da água de cristalização,
a camada superficial reduz-se a pó, protegendo a camada
interna do gesso.
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1.5.2 Produção de gesso
Extração 
Britagem
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Linha de produção de gesso em pó
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1.5.3 Produção de gesso no Brasil
Jazidas de
Gipsita 
Polo gesseiro – PE: 95% da
produção nacional;
Reserva prevista de gipsita: 1,2
bilhões de toneladas (600 anos);
Produção nacional anual de
gipsita: 3,06 milhões de
toneladas;
1,5% da produção mundial.
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Aplicação do gesso
Devido a sua principal característica, o rápido
endurecimento, o gesso presta-se à moldagem. Quanto a suas
principais aplicações destacam-se:
- material de revestimento (estuque);
- placas para rebaixamento de teto (forro);
- painéis para divisórias (gesso acartonado);
- blocos para divisórias;
- elementos de ornamentação, como: sancas, florões, etc.
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Estuque 
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Aplicação do gesso
Placas divisórias de 
gesso acartonado.
(borda afilada)
(borda contra a parede)
(adicionado)
(fora do 
centro)
(borda sem 
curva)
(sobreposto)
Sistema Druwall
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Tipos comerciais de blocos de gesso:
a) Bloco de gesso “S” - Standard, ou comum, de cor branca,
utilizado em divisórias internas ou em divisórias separativas.
b) Bloco de gesso hidrofugado “Hidro” - de cor azul claro, é
fabricado com aditivos que buscam torná-lo hidrófugo.
Utilizado em áreas úmidas, pois repele a água.
(borda sem 
curva)
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c) Bloco de gesso “GRG” (glass reinforced gypsum) - de cor
verde claro, aditivado e reforçado com fibras de vidro.
Utilizado em paredes que serão submetidas a esforços de
cargas suspensas e impactos generalizados, ainda oferece
maior resistência ao fogo, pois mantém a parede estruturada,
sem descamar, melhorando assim, a condição de fuga.
d) Bloco de gesso “GRGH” - reforçado com fibras de vidro e
com aditivos hidro-repelentes (hidrofugado). De cor rosa
claro, é utilizado em paredes em áreas úmidas e que serão
submetidas a esforços de cargas suspensas e impactos
generalizados.
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Paredes divisórias em blocos de gesso.
(borda sem 
curva)
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Forros de placas de gesso.
Modulados e removíveis
Sistema Druwall
Sistema convencional
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Peças em gesso para 
composição de forros.
Modulados e removíveis
Sistema convencional
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Projeto de casa de gesso em Araripina – PE
(borda sem 
curva)
Casa de gesso – 48m2
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Projeto de casa de gesso em Araripina - PE
(borda sem 
curva)
Casa de gesso – 48m2
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Casa de gesso com paredes estruturais
(borda sem 
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