Aglomerantes(1)

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Aglomerantes
Prof.ª Ana Carolina Marques
Aula baseada no cap. 2 e 3 do livro Materiais de Construção – Falcão Bauer vol.1
Introdução
• Definição:
• É um material ligante, cuja principal função é
formar uma pasta que possibilita a união entre os
grãos dos agregados
Pasta Água + Aglomerante
Introdução
• São pouco usadas devido aos efeitos secundários
causados pela retração
• Podem ser utilizadas nos rejuntamentos de
azulejos e ladrilhos
• As natas são pastas preparadas com excesso de
água
– natas de cal são utilizadas em pintura
– natas de cimento sobre argamassas para obtenção de
superfícies lisas
Classificação dos 
aglomerantes
• Quanto ao mecanismo de ação:
• Inertes
– não sofrem reações químicas. Endurecem por simples 
secagem. Ex: asfalto, argila
• Ativos
– Sofrem reações químicas. Ex: cimento, cal e gesso
Classificação dos 
aglomerantes
• Quanto à origem
• Inorgânicos
– Compostos fundamentalmente de Si, Ca, Mg, Al. (Ex.: 
cal, gesso, cimento Portland, cimento aluminoso e 
outros cimentos)
• Orgânicos
– Composição básica: carbono (Ex.:asfaltos e resinas)
Classificação dos 
aglomerantes
• Quanto ao princípio ativo
• Aéreos
– Endurecem pela ação química do CO2 no ar
Ex.: gesso, cal virgem e cal hidratada
< resistência mecânica
< resistência à ação prolongada da água
uso em ambientes secos
Classificação dos 
aglomerantes
• Quanto ao princípio ativo
• Hidráulicos
– Endurecem pela ação da água
Ex.: a cal hidráulica, o cimento Portland, cimentos de escória, etc.
> resistência à ação prolongada da água
uso em ambientes externos
Classificação dos 
aglomerantes
• A solubilidade à água dos produtos endurecidos é
o principal critério para a classificação dos
aglomerantes inorgânicos.
Aglomerantes 
solúveis em água
•Não endurecem se mantidos em 
água
•Não podem ser utilizados em 
ambientes úmidos ou externos
Aglomerantes 
hidráulicos
•Baixa solubilidade em água
•Endurecem até mesmo 
submersos
Pega
• Período inicial de solidificação da pasta.
– Quando água é adicionada a um aglomerante
hidráulico, por exemplo, ocorrem reações químicas de
hidratação. Tais reações originam compostos, que
diminuem gradativamente a fluidez da pasta, até que
esta deixe de ser deformável para pequenas cargas,
tornando-se rígida
Pega
• Início de pega:
• Período inicial de solidificação da pasta (momento 
que ela começa a endurecer)
• Fim de pega:
• Momento que a pasta está completamente sólida
• Endurecimento:
• Período que o material ganha resistência, mesmo 
após o final da pega
Aglomerantes 
abordados na disciplina
• Cal
• Gesso
• Cimento
Cal - Introdução
• Definição:
• Aglomerante aéreo resultante da calcinação de 
rochas calcárias
Calcinação da 
rocha calcária pura
Óxido de cálcio puro
• Também é encontrado o carbonato de magnésio
• Impurezas:
• óxidos de ferro e de alumínio e a sílica
Ciclo de produção da cal
Calcinação
Hidratação 
ou extinção
Carbonatação
Cal virgem 
ou cal viva
Carbonatação
• Reação lenta que 
ocorre de fora para 
dentro
• Porosidade que 
permita a 
evaporação da 
água em excesso e 
a penetração do gás 
carbônico do ar
Propriedades
• Plasticidade
– é a facilidade na aplicação da argamassa.
– A cal atua como um “lubrificante” dos grãos de areia
em razão da sua finura e retenção de água
– cal magnesiana produz argamassas mais trabalháveis
Propriedades
• Retração
– Redução de volume causada pela carbonatação do
hidróxido
– Aparecimento de trincas nos revestimentos
– Proporção de pasta na argamassa influencia na retração
• Endurecimento
– Como depende do ar atmosférico  lento
– Camadas espessas permanecem fracas no seu interior 
por longo período de tempo
– Argamassa para revestimento  camadas a cada 10 
dias
Propriedades
• Resistência
– aproximadamente 3 MPa
• Retenção de água
– Retarda a secagem, regulando a perda de água por
evaporação ou para o sucção da superfície
• Capacidade de absorver deformações
– a cal proporciona capacidade de absorver deformações 
impostas, dentro de certos limites, sem se romper
Cal hidratada
• Tipos de cal hidratada
• CH I – cal hidratada especial
• CH II – cal hidratada comum
• CH III – cal hidratada comum com carbonatos
Aplicação da cal
• Argamassas
– Argamassas de cal (cal + areia)
– Argamassas mistas ( cimento + cal + areia)
– Assentamento de tijolos ou revestimento de alvenarias
– A cal confere maior plasticidade às pastas e
argamassas, permitindo que elas tenham maiores
deformações, sem fissuração, do que teriam com
cimento Portland somente.
Aplicação da cal
• Pintura
– Dissolvida em água para pinturas. A esta solução
chama-se nata de cal e sua utilização é conhecida como
caiação
• Estabilização de solos
• Solo cal
– melhoria da capacidade de suporte dos solos finos ou
granulares (destinados a servir como base)
Aplicação da cal
• Fabricação de 
compostos
• Tijolos de solo/cal
Tratamento de água
correção de pH e esterilização
Celulose e papel
branquear as polpas de papel
Gesso - Produção
CaSO4.2H2O
 1,5 a 2H2O
CaSO4xH2O
150 ~ 350 oC
Gesso 
químico
Extração
Gipsita
Moagem
Calcinação
Gesso
Ciclo do gesso
CaSO4.2H2O
CaSO4.xH2O
(2-x)H2O Processo
industrial
<< Energia
Estado natural
Tempo disponível para moldagem
Propriedades
Retardadores:
• serragem fina
• cola
• Temperatura e tempo 
de calcinação
• finura do gesso
• água/gesso
• Impurezas e aditivos Interferência 
mecânica
• Pega
Tempo de pega x 
desperdício
Foto: Artemária C. Andrade
Resistência mecânica
• Resistência à compressão
• Pastas  entre 5 a 15MPa
• Cubos 5 x 5 cm
Aderência
• Boa aderência
• Tijolo
• Pedra
• Ferro (permite a corrosão 
do metal)
• Má aderência
• Madeira
Outras propriedades
• Resistência ao fogo
– 120oC
– libera H2O
– resfriamento
• Bom isolamento térmico e acústico
– Condutibilidade térmica = 1/3 do tijolo comum
Empregos do gesso
• Forros de gesso
• Decoração
• Revestimentos
– pastas e argamassas
• Paredes divisórias
– gesso acartonado
– gesso reforçado com 
fibras
• Bloco
Empregos do gesso
• Gesso acartonado
– Chapas Standard (ST)  brancas
• indicadas para uso geral  normalmente 
utilizadas em paredes, tetos e revestimentos de 
áreas secas.
– Chapas resistentes à umidade (RU)  verdes
• Indicadas para áreas úmidas  banheiros e 
cozinhas (não usar em ambiente externo)
 adição de aditivos hidrofugantes à base de silicone, o 
que reduz a taxa de absorção de água do material
– Chapas resistentes ao fogo (RF)  rosa
• Indicado para paredes corta-fogo e salas de 
espetáculo, por exemplo
 levam fibra de vidro em sua composição
Cimento
Definição: O cimento é um aglomerante
hidráulico, obtido pela pulverização de clínquer.
• Clínquer: constituído essencialmente de 
silicatos hidráulicos de cálcio, sulfato de cálcio 
natural, contento, eventualmente, adições
– Produto granuloso, resultado da calcinação de seus 
materiais até a temperatura de fusão incipiente
Fabricação
~0,95
clínquer
~0,05 
Gipsita
Armazenamento
• Evitar risco de hidratação
– Local coberto e fechado 
– Colocado em soalho bem acima do nível do solo
• Quando iniciada a hidratação, após peneirado, seu 
uso deve ser apenas para serviços secundários.
Aglomerantes inorgânicos
Cimento
Pasta
Moldagem
sólido
Água
Endurecimento
Propriedades químicas
Resistência aos agentes agressivos
• Concreto em contato com água e solo
– Cal hidratada (15 a 20% peso)  ponto vulnerável
• Água pura  dissolução da cal
• Água ácida com CO2 dissolvido 
• Água do mar (numerosos sais em solução) 
sulfato de cálcio, magnésio e cloreto de sódio
(aumenta a solubilidade da cal).
-Concentração baixa => carbonato
de cálcio
-Concentração alta => bicarbonato
Propriedades físicas
Massa específica
– cálculo do consumo do produto
– Le Chatelier
 = m/v
Aglomerante Massa específica
(t/m³, kg/l ou g/cm²)
Massa unitária
(t/m³, kg/l ou g/cm²)
Cimento Portland 3,00 a 3,15 ≈1,42
Cal hidratada 2,25 a 2,30 0,48 a 0,64Gesso 2,55 a 2,60 0,65 a 0,80
Propriedades físicas
Tempo de pega
• Tempo disponível para trabalhar com o material
– Início e fim de pega  agulha de Vicat
Resistência
• Determinada por ensaios com argamassa
– Cilindros 5x10cm
Exsudação
• Afloramento do excesso de água na pasta
– Ocorre antes do início da pega
– Prejudica a uniformidade, resistência e durabilidade
do concreto
– Segregação nas pastas de cimento
Fonte: Mariano (2007)
Adições ao Cimento Portland
• Cinza volante  pó proveniente de 
fornos que queimam carvão mineral 
(termoelétricas)
– Retardam o ganho de resistência 
mecânica
– Reduzem o calor de hidratação
– Melhoram a trabalhabilidade
– Minimizam a permeabilidade do 
concreto
– Diminuem ocorrência de reações álcali-
agregado
Adições ao Cimento Portland
• Escória de alto forno
– Resíduo do alto forno siderúrgico
– Presença de C2S e C3S
– Consome resíduo industrial nocivo 
ao meio ambiente
– Grãos com 45 µm
– Reduz custos
– Não prejudica resistência 
mecânica
– Aumenta a resistência à 
sulfatos
Adições ao Cimento Portland
• Filer calcário
– Pó de calcário
– Inerte quimicamente
– Melhora a trabalhabilidade e o 
acabamento
– Reduz custos
– 5 a 10% do cimento
Classificação
• CPI  cimento Portland comum
• CPI-S  cimento Portland comum com adição
Usados em trabalhos de construção civil em geral.
Não comercializado
Classificação
• CPII  cimento Portland composto (uso em concreto e 
argamassas)
• CPII-E  CP composto com escória
• CPII-Z  CP composto com pozolana
• CPII-F  CP composto com filer
Cimento Limites em % de massa
Sigla Classe Clínker + sulfato de 
cálcio
Escória Pozolana Filer
CPII-E 25/32/40 94 a 56 6 a 34 - 0 a 10
CPII-Z 25/32/40 94 a 76 - 6 a 14 0 a 10
CPII-F 25/32/40 94 a 90 - - 6 a 10
Resistência a sulfatos 
Menor liberação de calor
Classificação
• CPIII  cimento Portland de alto-forno
• CPIV  Cimento Portland pozolânico
• CPV-ARI  cimento Portland de Alta Resistência Inicial
Cimento Limites em % de massa
Sigla Classe
Clínker + sulfato de 
cálcio
Escória Pozolana Filer 
CPIII 25/32/40 65 a 25 35 a 70 – 0 a 5
CPIV 25/32 85 a 55 15 a 40 15 a 40 0 a 5
CPV 100 a 95 – – 0 a 5
Mais utilizados em pré-moldados e pré-fabricados.